Потери

Nature Communications, том 14, номер статьи: 4895 (2023) Цитировать эту статью

1663 Доступа

16 Альтметрика

Подробности о метриках

Условно-патогенный грибковый патоген Cryptococcus neoformans вызывает летальные инфекции у пациентов с ослабленным иммунитетом. Макрофаги играют центральную роль в реакции хозяина на криптококки; однако неясно, как C. neoformans распознается и фагоцитируется макрофагами. Здесь мы исследуем роль TLR4 в неопсоническом фагоцитозе C. neoformans. Мы обнаружили, что потеря функции TLR4 неожиданно увеличивает фагоцитоз неопсонизированных криптококков мышиными и человеческими макрофагами. Повышенный фагоцитоз, наблюдаемый в клетках Tlr4-/-, был подавлен предварительной обработкой макрофагов окисленным ЛПНП, известным лигандом рецепторов-мусорщиков. Рецептор-поглотитель, рецептор-поглотитель макрофагов 1 (MSR1) (также известный как SR-A1 или CD204), активировался в макрофагах Tlr4-/-. Генетическая абляция MSR1 привела к снижению фагоцитоза неопсонизированных криптококков на 75%, что убедительно свидетельствует о том, что это ключевой неопсонический рецептор для этого патогена. Далее мы покажем, что MSR1-опосредованное поглощение, вероятно, включает в себя образование мультимолекулярного сигнального комплекса с участием FcγR, что приводит к активации SYK, PI3K, p38 и ERK1/2, что приводит к ремоделированию актина и фагоцитозу. В целом, наши данные указывают на до сих пор неидентифицированную роль перекрестных помех TLR4/MSR1 в неопсоническом фагоцитозе C. neoformans.

Cryptococcus neoformans — это инкапсулированные дрожжи, которые вызывают опасные для жизни инфекции у людей и других животных1,2, при этом глобальное бремя заболевания оценивается в 181 000 смертей в год3. Заражение C. neoformans начинается с попадания грибковых клеток из окружающей среды в легкие1. В легких тканерезидентные макрофаги являются одними из первых иммунных клеток, с которыми сталкиваются грибы4, таким образом, взаимодействие между макрофагами-хозяевами и вторгшимися грибами считается важным фактором, определяющим прогрессирование и исход заболевания. Неопсонизированные криптококки плохо фагоцитируются5, но поскольку в здоровых легких опсонизирующие антитела незначительны6, этот низкий уровень неопсонизированного поглощения, вероятно, является решающим фактором, определяющим последующее течение инфекции. Однако нет четкого понимания механизма, с помощью которого макрофаги обнаруживают и фагоцитируют C. neoformans в отсутствие опсонинов4,7.

Фагоцитоз, определяемый как поглощение частиц размером более 0,5 мкм, является важным процессом врожденного иммунного ответа, поскольку он приводит к деградации вторгшихся патогенов и представлению микробных лигандов на молекулах MHC, тем самым активируя адаптивное звено иммунной системы8. . Неопсонический фагоцитоз инициируется распознаванием молекулярных паттернов, связанных с патогеном (PAMP) на поверхности микробов рецепторами распознавания образов хозяина (PRR)8. PRR на профессиональных фагоцитах включают членов семейства Toll-подобных рецепторов (TLR), семейства лектиновых рецепторов C-типа (CLR) и семейства рецепторов-мусорщиков (SR). Все они в разной степени вовлечены в распознавание C. neoformans: β-1,3-глюканы, маннаны и глюкуроноксиломаннан (GXM), обнаруженные на клеточной стенке и капсуле C. neoformans, служат PAMP9,10,11, 12,13,14,15. CLR, дектин-1 (также известный как CLEC7A), хорошо известен своей ролью в распознавании грибковых β-глюканов11 и идентифицирован как ключевой PRR, участвующий в фагоцитозе Candida albicans16,17. Однако предыдущая работа показала, что дектин-1 лишь незначительно участвует в фагоцитозе неопсонизированных C. neoformans5, что позволяет предположить, что другие неопсонические рецепторы для C. neoformans могут быть более важными.

Известно, что в семействе TLR TLR4 распознает грибковые маннаны12 и GXM9, что приводит к активации нижестоящих сигнальных каскадов. Передача сигналов TLR4 опосредована первичным ответом миелоидной дифференцировки адаптерных белков 88 (MyD88) и TIR-доменом, содержащим адаптер-индуцирующий интерферон-β (TRIF)18. MyD88-зависимый путь используется всеми TLR, кроме TLR3, который вместо этого использует TRIF-зависимую передачу сигналов19,20. MyD88-зависимый путь и TRIF-зависимый путь в конечном итоге приводят к активации ядерного фактора транскрипционного фактора κB (NF-κB) и митоген-активируемых протеинкиназ (MAPK)20. Путь TRIF также приводит к активации регуляторного фактора интерферона 3 (IRF3). Затем они активируют экспрессию и секрецию провоспалительных цитокинов (MyD88 и путь TRIF) и интерферонов I типа (путь TRIF)8,18,21. Примечательно, что TLR плазматической мембраны также активируют Rap GTPase и Rac GTPase для активации фагоцитарных интегринов и других настоящих фагоцитарных рецепторов, которые затем отвечают за поглощение патогена22.