Búsqueda de biomarcadores en la infección con diferentes microbacterias

Abstract

ABSTRACT: In the TB several molecules are involved in the interaction between host and pathogen during the infection. These candidates en close molecules from distinct functional groups including: pathogen receptors, e.g. Toll-like receptors (TLRs), regulators of intracellular vesicle trafficking, molecules involved in iron metabolism and antimicrobial effectors molecules, e.g. reactive nitrogen and oxygen intermediates and defensins. In this study we analyzed molecules involved in the infection with Mycobacterium tuberculosis (in vivo and in vitro), these have been reported in others studies and could be used like biomarkers of TB infection. We verified the expression for Interleukin 1? (IL-1?), secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI), high affinity Fc? Receptor (CD64), lactoferrin (LTF), Ras-associated GTPase 33A (Rab33A). In this study gene expression profiles of peripheral blood mononuclear cells from tuberculosis patients, were compared with household contacts, healthy donors and THP-1 cells infected with different species of Mycobacterium tuberculosis complex (MTC). The gene expression was analyzed by Real-Time PCR and we performed flow cytometry to quantify protein expression of CD64 and LTF. The results showed differential gene expression for SLPI, LTF between TB patients and healthy donors, however differences between TB patients and household contacts were not significant. Thus these molecules are not good biomarkers by infection with M. tuberculosis. In the THP-1 cell line infected with different species of MTC, we observed that M. tuberculosis H37Rv, M. tuberculosis Beijing genotype and M. canetti increased gene expression of IL-1?, SLPI, CD64, LTF and Rab33A compared with M. bovis BCG. When we performed flow cytometry to quantify protein expression of CD64 we observed that this was diminished, suggesting that mycobacteria block the expression of the protein. LTF was increased only in cells infected with M. tuberculosis H37Rv. These results showed that the mycobacteria have the ability to modulate the expression levels of these molecules and this could be related to its pathogenesis.

RESUMEN: En la tuberculosis (TB), durante la interacción patógeno-hospedero, están involucradas varias moléculas con funciones diferentes tales como: receptores de patógenos como receptores tipo toll (TLR ?s), moléculas involucradas en el metabolismo del hierro, reguladores del tráfico intracelular, moléculas efectoras antimicrobianas como radicales libres del oxígeno (ROI) y del nitrógeno (RNI). Aunque muchos de esos mecanismos efectores pueden no ser específicos para TB, se han realizado estudios para identificar moléculas candidatas que se expresen diferencialmente y que permitan discriminar entre protección y enfermedad. El objetivo del presente trabajo fue analizar si moléculas que se expresan en infecciones con M. tuberculosis, tanto in vitro como in vivo, sirven como marcadores de la infección con M. tuberculosis. Los genes estudiados fueron: Interleucina 1beta (IL-1?), inhibidor de la proteasa leucocitaria secretora (SLPI), receptor de alta afinidad de la fracción fc? (CD64), lactoferrina (LTF) y GTPasa asociada a Rab33A (Rab33A), el estudio se llevó a cabo en pacientes con TB pulmonar activa, individuos sanos e individuos convivientes, así como en la línea celular THP-1 infectada con micobacterias de diferente grado de virulencia. Para estudiar la expresión de genes se utilizó la técnica de PCR en tiempo real y las moléculas CD64 y LTF también pudieron ser estudiadas por citometría de flujo. En el caso de SLPI y LTF en los pacientes con TB mostraron una diferencia en la expresión con respecto a las personas sanas, sin embargo ya que no hubo diferencias entre pacientes e individuos convivientes, estas moléculas no constituyen marcadores útiles de enfermedad. En el caso de las células THP-1 infectadas con diferentes micobacterias se observó que M. tuberculosis H37Rv, M. tuberculosis genotipo Beijing y M. canetti incrementaron significativamente la expresión de CD64, IL-1? y SLPI en comparación con la cepa M. bovis BCG. Cuando se determinó la expresión de CD64 por citometría se observó una disminución en las células infectadas, sugiriendo que la bacteria pudiera bloquear la expresión de la molécula a nivel de traducción. Con LTF se observó un incremento en células infectadas con M. tuberculosis H37Rv, por lo que al parecer las micobacterias tienen la capacidad de inducir diferentes niveles de expresión de estas moléculas, las cuales pudieran estar relacionadas con la patogénesis de la infección.