The obligate intracellular protozoa

The obligate intracellular protozoan, Leishmania infantum chagasi (Lic) is the causative agent of visceral leishmaniasis in South America. The flagellated promastigote life stage of the parasite undergoes receptor-mediated phagocytosis by macrophages. This process is followed by a transient delay in phagolysosome maturation that allows for conversion into the amastigotes, a stage that is resistant to degradation inside host cells. We hypothesized that events occurring early during parasite-host interaction influence whether the pathogen ultimately survives or is eliminated in the intracellular environment, and that these processes are facilitated by determinants from both the macrophage and the incoming Leishmania. We found differences in the pathway through which virulent Lic metacyclic promastigotes or avirulent logarithmic promastigotes are phagocytosed by human monocyte-derived macrophages (MDMs). The macrophage surface receptors that ligated the two forms of promastigotes differed, guiding metacyclic promastigotes into a compartment that supported their replication and logarithmic promastigotes into a vacuole that rapidly assembled its microbicidal machinery. Survival of metacyclic promastigotes following their phagocytosis also varied greatly on characteristics of the host macrophage. U937 cells, a model monocytic cell line lacking the third complement receptor (CR3) on their surface, took up parasites via a unique "coiling" mode of pseudopod extension, leading to a formation of a phagosome that did not fully mature. Since the parasites never demonstrated escape into the macrophage cytosol, it is logical to predict that they synthesize and release virulence factors that localize within the parasitophorous vacuole (PV) in order to establish communication with the host cell. Using a previously assembled bioinformatic catalogue of putatively secreted or excreted (E/S) proteins encoded in the Leishmania infantum genome, we chose four candidate proteins for further analysis. Two of these, serine carboxypeptidase (CBP) and a flavodoxin domain-containing protein (HP) coding sequences, were overexpressed or removed in Lic. Parasites lacking one allele of either CBP or HP were defective in survival within MDMs. Furthermore, recombinant overexpressed HP was detected from parasite lysate in a stage-specific manner, paralleling expression in wild type Lic. This implies that the regulatory elements within the protein coding sequence remain functional outside of their native locus. Taken together, our study shows that quiescent entry of virulent Leishmania spp. into macrophages is accounted for by i) the ability of metacyclic promastigotes to selectively bypass macrophage components leading to deleterious pathways, as well as ii) tightly regulated parasite virulence factors for deliberately enhancing intracellular survival.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โปรโตซัวเซลล์หนี้บุญ Leishmania infantum chagasi (Lic) เป็นสาเหตุเจ้าหน้าที่ของ leishmaniasis ผลักดันในทวีปอเมริกาใต้ promastigote เวทีแส้ชีวิตของปรสิตผ่านเซลล์ทำลายตัวรับ-mediated โดย macrophages ขั้นตอนนี้จะตามมาด้วยความล่าช้าชั่วคราวในการเจริญเติบโตเต็มที่ phagolysosome ที่ช่วยให้สำหรับการแปลงเป็น amastigotes,เวทีที่สามารถทนต่อการย่อยสลายภายในเซลล์โฮสต์ เราตั้งสมมติฐานว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงต้นที่มีอิทธิพลต่อการทำงานร่วมกันเป็นเจ้าภาพปรสิตว่าเชื้อโรคในท้ายที่สุดยังมีชีวิตอยู่หรือถูกกำจัดออกในสภาพแวดล้อมภายในเซลล์และว่ากระบวนการเหล่านี้จะอำนวยความสะดวกโดยปัจจัยทั้งจาก macrophage และ Leishmania ที่เข้ามาเราพบความแตกต่างในทางเดินผ่านที่รุนแรง promastigotes metacyclic Lic หรือ promastigotes ลอการิทึม avirulent จะ phagocytosed โดย macrophages monocyte ที่ได้มาจากมนุษย์ (mdms) ผิวผู้รับ macrophage ที่ ligated สองรูปแบบของ promastigotes แตกต่างแนวทาง promastigotes metacyclic เข้าไปในช่องที่รองรับการจำลองแบบและ promastigotes ลอการิทึมของพวกเขาใน vacuole ที่รวดเร็วประกอบเครื่องจักรของเชื้อแบคทีเรีย ความอยู่รอดของ promastigotes metacyclic เซลล์ทำลายต่อไปของพวกเขาแตกต่างกันอย่างมากกับลักษณะของ macrophage โฮสต์ u937 เซลล์สายพันธุ์ของเซลล์แบบ monocytic ขาดรับส่วนประกอบสาม (Cr3) บนพื้นผิวของพวกเขาเอาขึ้นปรสิตผ่านที่ไม่ซ้ำกันโหมด "ขด" การขยาย pseudopod นำไปสู่​​การก่อตัวของ phagosome ที่ไม่สุกเต็มที่ ตั้งแต่ปรสิตไม่เคยแสดงให้เห็นถึงการหลบหนีเข้าไปในเซลล์ macrophage,มันเป็นตรรกะที่จะคาดการณ์ว่าพวกเขาสังเคราะห์และปล่อยปัจจัยที่ จำกัด ภายใน vacuole parasitophorous (PV) เพื่อสร้างการสื่อสารกับเซลล์โฮสต์ โดยใช้แคตตาล็อก bioinformatic ชุมนุมก่อนหน้านี้ของโปรตีนที่หลั่งมา putatively หรือขับออกมา (e / s) การเข้ารหัสในจีโนม Leishmania infantum เราเลือกสี่โปรตีนผู้สมัครเพื่อการวิเคราะห์ต่อไปสองคนนี้, ซีรีน carboxypeptidase (CBP) และโปรตีน flavodoxin โดเมนที่มี (HP) รหัสลำดับถูก overexpressed หรือถอดออกใน Lic ปรสิตขาดหนึ่งอัลลีลของทั้ง CBP หรือเอชพีมีข้อบกพร่องในการอยู่รอดภายใน mdms นอกจากนี้ recombinant overexpressed แรงม้าถูกตรวจพบจาก lysate ปรสิตในลักษณะขั้นตอนที่เฉพาะเจาะจงเดียวกับการแสดงออกใน Lic ป่าประเภทนี้แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของการกำกับดูแลภายในรหัสลำดับโปรตีนยังคงทำงานนอกสถานทีพื้นเมืองของพวกเขา นำมารวมกันการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่ารายการสงบจากความรุนแรง Leishmania spp เป็นใหญ่เป็นสัดส่วนการ i) ความสามารถของ promastigotes metacyclic การเลือกข้ามส่วนประกอบ macrophage ที่นำไปสู่​​เส้นทางที่อันตราย,เช่นเดียวกับที่ ii) การควบคุมอย่างแน่นหนาปัจจัยปรสิตเพื่อความอยู่รอดในเซลล์จงใจเพิ่ม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Protozoan intracellular obligate, Leishmania infantum chagasi (Lic) เป็นตัวแทนสาเหตุการของ leishmaniasis อวัยวะภายในอเมริกาใต้ ระยะ flagellated promastigote ชีวิตของปรสิตผ่านตัวรับ mediated phagocytosis โดยบังเอิญ กระบวนการนี้ตาม ด้วยเลื่อนแบบฉับพลันใน phagolysosome พ่อแม่ที่ช่วยให้การแปลงเป็น amastigotes ขั้นตอนที่จะทนต่อการย่อยสลายภายในเซลล์โฮสต์ เราตั้งสมมติฐานว่าที่ส่งผลต่อเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นก่อนระหว่างปรสิตโฮสต์โต้ตอบว่าการศึกษา survives หรือตัดในสภาพแวดล้อม intracellular สุด และกระบวนการเหล่านี้จะอาศัยดีเทอร์มิแนนต์จาก macrophage และ Leishmania ขาเข้า เราพบความแตกต่างในทางเดินที่ Lic virulent metacyclic promastigotes หรือ promastigotes avirulent ลอการิทึมเป็น phagocytosed โดยบังเอิญสแตนมนุษย์มาโมโนไซต์ (MDMs) Receptors ผิว macrophage ที่ ligated แบบฟอร์มที่สองของ promastigotes แตกต่าง แนะนำ metacyclic promastigotes ลงในช่องที่สนับสนุนการจำลองแบบและ promastigotes ลอการิทึมเป็นแวคิวโอลที่ประกอบเครื่องของ microbicidal อย่างรวดเร็ว อยู่รอดของ promastigotes metacyclic ต่อการ phagocytosis ยังแตกต่างกันอย่างมากในลักษณะของ macrophage โฮสต์ เซลล์ U937 บรรทัด monocytic เซลล์แบบขาดตัวสามเสริมรับ (CR3) บนพื้นผิวของพวกเขา เอาค่าปรสิตผ่านเฉพาะ "coiling" โหมดของส่วนขยาย pseudopod นำไปสู่การก่อตัวของ phagosome ที่ไม่เติบโตอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากปรสิตที่สาธิตไม่เคยหลบหนีเข้าไปในไซโตซอล macrophage มันเป็นตรรกะที่จะทำนายว่า จะสังเคราะห์ และปล่อย virulence ปัจจัยที่แปลเพื่อสร้างการสื่อสารกับเซลล์โฮสต์ภายใน parasitophorous แวคิวโอล (PV) โดยใช้แคตตาล็อกผลเชิงวิวัฒนาการประกอบก่อนหน้านี้ของ putatively secreted หรือ excreted (E S) โปรตีนเข้าในจีโนม infantum Leishmania เราเลือกสี่ตัวเลือกโปรตีนสำหรับการวิเคราะห์เพิ่มเติม สองเหล่านี้ carboxypeptidase แถ (CBP) และ flavodoxin โดเมนที่ประกอบด้วยโปรตีน (HP) ลำดับ การเขียนโค้ดได้ overexpressed หรือเอาออกใน Lic กับขาด allele หนึ่งของ CBP หรือ HP มีข้อบกพร่องในการอยู่รอดภายใน MDMs นอกจากนี้ recombinant overexpressed HP พบจากปรสิต lysate ขั้นตอนเฉพาะอย่าง paralleling นิพจน์ในป่า Lic หมายความว่า องค์ประกอบกฎระเบียบภายในโปรตีนรหัสลำดับยังคงทำงานนอกโลกัสโพลของพื้นเมือง ปวง ศึกษาของเราที่แสดงว่า ไม่มีการทำรายการของโอ Leishmania virulent เป็นบังเอิญจะคิด โดยฉัน) ความสามารถของ metacyclic promastigotes การเลือกข้ามส่วนประกอบ macrophage นำมนต์ร้าย และ ii) แน่นควบคุมปรสิต virulence ตปัจจัยตั้งใจเพิ่ม intracellular อยู่รอด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

intracellular เนตที่ protozoan leishmania infantum chagasi ( Lic )เป็น Agent ที่ก่อเหตุของ leishmaniasis ทมิฬในอเมริกาใต้ เวทีชีวิต promastigote flagellated ของปรสิตที่รางระบาย phagocytosis receptor ดีงามโดย macrophages กระบวนการนี้จะตามด้วยการหน่วงเวลาชั่วคราวในฝึกตน phagolysosome ที่ช่วยให้สำหรับการแปลงเป็น amastigotes ที่ขั้นตอนที่สามารถป้องกันการเสื่อม สภาพ จากการ ภายใน เซลล์โฮสต์ เรา hypothesized ที่เหตุการณ์เกิดขึ้นช่วงต้นในระหว่างการโต้ตอบปรสิต - กองทัพมีอิทธิพลต่อเชื้อไม่ว่าจะอยู่รอดได้ในท้ายที่สุดหรือเป็นไปได้ใน สภาพแวดล้อม intracellular และว่ากระบวนการนี้มีส่วนอำนวยความสะดวกโดยตัวกำหนดจาก macrophage และ leishmania เข้ามาทั้งสองเราพบความแตกต่างในทางเดินที่ร้ายกาจ Lic metacyclic promastigotes หรือ promastigotes logarithmic avirulent มี phagocytosed โดย macrophages monocyte ที่มนุษย์( mdms ) พื้นผิว macrophage กระตุ้นเส้นประสาทรับความรู้สึกปวดที่ ligated สองรูปแบบของ promastigotes แตกต่างกันหวีสางกระจุกผม metacyclic promastigotes ลงในช่องใส่ที่สนับสนุน promastigotes จำลองแบบและ logarithmic vacuole ของพวกเขาเข้าไปในที่อย่างรวดเร็วประกอบเครื่องจักร microbicidal ของ ความอยู่รอดของ promastigotes metacyclic phagocytosis ต่อไปนี้ตนมีความหลากหลายมากยิ่งขึ้นในลักษณะของ macrophage โฮสต์ U 937 เซลล์รุ่น monocytic เซลล์สายขาดคนที่สามเพิ่มความสมบรูณ์แบบสำหรับ receptor ( CR 3 )ของพื้นผิว,มาในทางที่มีความโดดเด่น"ม้วนหางแนนซี่เป็นขด"โหมดของ pseudopod หมายเลขต่อ ภายใน ,ที่นำไปสู่การเกิดที่ phagosome ที่ไม่ได้อย่างเต็มที่. เนื่องจากเชื้อโรคที่ไม่เคยแสดงให้เห็นว่าหนีไปอยู่ cytosol macrophage ได้โรงแรมคือแบบลอจิกในการทำนายว่าจะสังเคราะห์และปล่อยปัจจัยร้ายกาจที่จำกัดให้อยู่ในวง ภายใน parasitophorous vacuole (ระบบไฮบริด)ในการสั่งซื้อเพื่อสร้างการสื่อสารกับบริการข้อมูลของสถานีฐานที่โฮสต์ การใช้แคตตาล็อก bioinformatic ก่อนหน้านี้ประกอบด้วยโปรตีนลับๆจำนวนน้อยนิดหรือ excreted ( E / s )เข้ารหัสในยีน infantum leishmania ที่เราเลือกสี่โปรตีนลงสมัครรับเลือกตั้งสำหรับการวิเคราะห์เพิ่มเติมสอง carboxypeptidase serine เหล่านี้( cbp )โปรตีนและโดเมนที่มี flavodoxin ( HP )เป็นการเข้ารหัสลำดับ overexpressed หรือถูกลบออกใน Lic ปรสิตขาดหนึ่ง allele ของ cbp หรือเฉพาะรุ่น HP ทั้งนั้นมีข้อบกพร่องในการดำรงชีวิตอยู่ ภายใน mdms. ยิ่งไปกว่านั้น overexpressed poxvaccine รุ่น HP มีการตรวจพบจาก lysate อย่างไรก็ดีในลักษณะเวที - เฉพาะที่รอยทางการแสดงความคิดเห็นใน Lic ประเภท ป่าโรงแรมแห่งนี้มีนัยว่าส่วนกฎระเบียบที่อยู่ในลำดับการเข้ารหัสโปรตีนที่ยังคงเต็มไปด้วยประโยชน์ใช้สอยอยู่ทางด้านนอกของ สภาพ บ้านเกิดของตนเอง ได้ร่วมกันการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าการทำงานของ leishmania ร้ายกาจพืชใน macrophages คือคิดเป็นสัดส่วนโดยผม)ความสามารถของ promastigotes metacyclic เพื่อยกเลิกคอมโพเนนต์ macrophage นำไปสู่เส้นทางเดินเท้าพวงเลือกและ II )ปัจจัยร้ายกาจอย่างไรก็ดีการควบคุมให้แน่นสำหรับความตั้งใจ intracellular เพิ่มความอยู่รอด