ULOGA ATG5 U PATOGENEZI EKSPERIMENTALNE TULAREMIJE
| Autor: | Viduka, Ina |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Šantić, Marina, Slavuljica, Irena, Budimir, Ana, Vučković, Darinka |
| Jazyk: | chorvatština |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: | |
| Popis: | Cilj istraživanja: Unutarstanični patogen Francisella tularensis vrlo brzo nakon infekcije pobjegne iz fagosoma u citosol gdje se nesmetano razmnožava izbjegavajući razgradnju putem autofagije. Prijašnje su studije pokazale da Francisella izbjegava autofagiju, ali nije u potpunosti razjašnjeno koristi li ju za svoje unutarstanično razmnožavanje. Osim toga, uloga autofagije u patogenezi tularemije još uvijek nije istražena in vivo. Cilj ovog istraživanja bio je ispitati ulogu ATG5-ovisne autofagije u unutarstaničnom životu F. tularensis subsp. holarctica soj LVS koristeći in vitro i in vivo modele infekcije. Materijal i metode: Ulogu ATG5-ovisne autofagije in vitro ispitali smo praćenjem unutarstaničnog razmnožavanja i citotoksičnog učinka F. tularensis subsp. holarctica soj LVS u primarnim humanim i primarnim mišjim makrofagima te primarnim ATG5- deficijentnim mišjim makrofagima. Konfokalnom i elektronskom mikroskopijom ispitali smo interakciju bakterija s autofagičnim vakuolama. U svrhu in vivo istraživanja, uspostavili smo miševe s nedostatkom ATG5 u mijeloidnoj liniji. Nakon intradermalne infekcije ATG5-deficijentnih miševa sa sojem LVS, pratili smo preživljavanje miševa, ispitali broj bakterija i patohistološke promjene u organima inficiranih miševa te analizirali lokalizaciju bakterija u tkivima metodom elektronske mikroskopije. Rezultati: Farmakološki inhibitori autofagije i nedostatak ATG5 statistički su smanjili unutarstanično razmnožavanje i citotoksični učinak F. tularensis subsp. holarctica soja LVS u primarnim mišjim i primarnim humanim makrofagima. Rezultati konfokalne i elektronske mikroskopije potvrdili su da je ATG5 odgovoran za usmjeravanje Francisella u autofagosome 24 sata nakon infekcije ubikvitin-SQSTM1- LC3 putem. Infekcija ATG5-deficijentnih miševa sojem LVS rezultirala je povećanim preživljavanjem, značajno smanjenim razmnožavanjem bakterija u organima miševa te blažim patohistološkim promjenama u tkivu jetre, slezene i pluća. Zaključak: F. tularensis subsp. holarctica soj LVS inducira probakterijsku autofagiju te iskorištava dobivene nutrijente za svoje unutarstanično razmnožavanje u in vitro i in vivo modelu infekcije. ATG5 ima važnu ulogu u eksperimentalnoj tularemiji budući da usmjerava LVS soj u autofagične vakuole što podržava njeno unutarstanično razmnožavanje. Ključne riječi: Autofagija; Francisella; Makrofagi; Miševi; Tularemija Objectives: After infection, the intracellular pathogen F. tularensis subsp. holarctica strain LVS rapidly escapes from the phagosome into the cytosol, where the bacterium proliferates without degradation by autophagy. Previous studies have shown that Francisella avoids autophagy degradation, but it is not yet fully understood whether the bacteria obtain nutrients from autophagy that support their intracellular replication. The role of autophagy in the pathogenesis of tularemia in vivo is also unknown. The main objective of this study is to investigate the role of ATG5- dependent autophagy in the intracellular life of F. tularensis subsp. holarctica strain LVS using in vitro and in vivo models. Material and methods: To investigate the role of autophagy in vitro, we examined intracellular replication and cytotoxicity of F. tularensis subsp. holarctica strain LVS in primary murine and primary human macrophages, and in ATG5-deficient murine macrophages. We investigated the interaction between Francisella and autophagic vacuoles using confocal and electron microscopy. For in vivo experiments, we bred mice with ATG5 deficiencies in the myeloid lineage. We infected ATG5-deficient mice intradermally with the strain LVS and examined mouse survival, bacterial burden, and histopathological changes in the organs of the infected mice. We also analyzed the localization of bacteria in the tissues of the mice using electron microscopy. Results: Pharmacological auophagy inhibitors and deficiency of ATG5 resulted in decreased intracellular replication and cytotoxicity of F. tularensis subsp. holarctica strain LVS in primary murine macrophages and primary human macrophages. Our results from confocal and electron microscopy show that ATG5 is responsible for targeting Francisella in autophagosomes 24 hours after infection via the ubiquitinSQSTM1-LC3-dependent pathway. Infection of ATG5-deficient mice with the strain LVS resulted in increased survival, decreased bacterial burden, and less severe histopathological changes in liver, spleen, and lung tissues. Conclusion: F. tularensis subsp. holarctica strain LVS induces probacterial autophagy and uses the extracted nutrients to ensure its proliferation in vivo and in vitro. ATG5 plays an important role in experimental tularemia by directing the LVS strain into autophagic vacuoles that support its intracellular proliferation. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|