Mecanismo de entrada de Mycobacterium Lepraemurium a macrófagos murinos. I receptores membranales

Abstract

ABSTRACT: Murine leprosy is a natural disease of the mouse. It is produced by Mycobacterium lepraemurium, an intracellular parasite of macrophages. Contrary to other mycobacteria such as M. bovis BCG, MLM infects macrophages without triggering these cells’ oxidative response. MLM-infected macrophages do not produce reactive oxygen intermediaries, reactive nitrogen intermediaries, TNFα or nitric oxide. The differential outcome resulting from the macrophages’ infection with MLM or BCG suggests that these mycobacteria use different entry-receptors and might possibly trigger different signaling pathways. By means of several microscopy techniques and flow cytometry, we evaluated the effect of the blockade of several membrane receptors of macrophages on the phagocytosis of MLM. The receptors analyzed included TLR2, TLR4, TLR6, MR, CD16/32, CD14, CD35 and DC-SIGN. In addition, we studied the participation of lipid rafts in the phagocytosis of MLM. The results showed that MLM enters to macrophages through unknown structures present in the apical ends of the macrophages’ cytoplasmic filaments and from here they move orderly to eventually locate, with a radial distribution, around the nucleus. Once ingested, MLM is not destroyed by the macrophages, on the contrary MLM takes advantage of the intraphagosomal microenvironment to survive and replicate without causing harm to the cell host. The blockade experiments showed that TLR6 and MR play an important role in the entry of MLM to murine macrophages. MLMphagosomes undergo the whole maturation process, including the acquisition of Rab5, Rab-7, proton ATPase, Catepsine D and they eventually fuse with lysosomes. Nor lipid rafts or DC-SIGN seem to participate in the phagocytosis of MLM by murine macrophages.

RESUMEN: La lepra murina es una enfermedad natural del ratón. El agente causal de esta enfermedad es Mycobacterium lepraemurium (MLM), un parasito intracelular de los macrófagos. En contraste con otras micobacterias como M. bovis BCG, MLM penetra en estas células sin inducir la producción de ROI (intermediarios reactivos del oxígeno), RNI (intermediarios reactivos del nitrógeno) o TNF?. Este comportamiento diferencial resultante de la entrada de MLM y BCG a los macrófagos murinos, sugiere que las micobacterias usan diferentes receptores para entrar a las células y que estos inducen diferentes vías de señalización. Empleando técnicas de microscopia evaluamos el mecanismo de entrada de MLM. Mediante el uso de citometría de flujo estudiamos el efecto del bloqueo de receptores membranales de macrófagos en la fagocitosis de MLM. Los receptores estudiados incluyeron TLR2, TLR4, TLR6, MR, CD16/32, CD14, CD35 y DC-SIGN. Además estudiamos la participación de los “lipid rafts” en la fagocitosis de MLM. Nuestros resultados muestran que MLM ingresa en los macrófagos a través de estructuras presentes en los extremos apicales de las prolongaciones citoplásmicas de la membrana celular y de ahí se mueven siguiendo la trayectoria de las extensiones citoplásmicas hasta localizarse ordenadamente alrededor del núcleo. Una vez ingerido, MLM no es destruido por los macrófagos, al contrario, utiliza el microambiente fagolisosomal para replicarse masivamente sin causar daño aparente a la célula. Los ensayos de bloqueo de receptores indicaron que TLR6 y el receptor de manosa juegan un papel importante en la entrada de MLM a los macrófagos murinos. Los fagosomas de MLM experimentan el proceso de maduración completo incluyendo la adquisición de los marcadores Rab-5, Rab-7, protón ATPasa, Catepsina D y su fusión con los lisosomas. Ni los lipid-rafts ni DC-SIGN parecen participar en la fagocitosis de MLM por los macrófagos murinos.