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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/52565
LEISHMANIA INFANTUM DEFECTIVE IN LIPOPHOSPHOGLYCAN BIOSYNTHESIS INTERFERES WITH ACTIVATION OF HUMAN NEUTROPHILS
Author
Carvalho, Graziele Quintela
Goicochea, Astrid Madeleine Calero
Santos, Vanessa Mançur
Viana, Sayonara de Melo
Luz, Yasmin da Silva
Dias, Beatriz Rocha Simões
Souza, Milena Lázaro
Suarez, Martha
Oliveira, Camila Indiani de
Saraiva, Elvira M.
Brodskyn, Cláudia I.
Veras, Patrícia T.
Menezes, Juliana P. B. de
Andrade, Bruno B.
Lima, Jonilson Berlink
Descoteaux, Albert
Borges, Valéria M.
Goicochea, Astrid Madeleine Calero
Santos, Vanessa Mançur
Viana, Sayonara de Melo
Luz, Yasmin da Silva
Dias, Beatriz Rocha Simões
Souza, Milena Lázaro
Suarez, Martha
Oliveira, Camila Indiani de
Saraiva, Elvira M.
Brodskyn, Cláudia I.
Veras, Patrícia T.
Menezes, Juliana P. B. de
Andrade, Bruno B.
Lima, Jonilson Berlink
Descoteaux, Albert
Borges, Valéria M.
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano. Alagoinhas, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Departamento de Imunologia. Laboratório de Imunobiologia das Leishmanioses. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil / Iniciativa de Pesquisa Translacional e Epidemiológica da Rede de Organização Multinacional (MONSTER). Salvador, BA, Brasil / Faculdade de Tecnologia e Ciências. Curso de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Universidade Salvador. Laureate Universities. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal do Oeste da Bahia. Núcleo de Agentes Infecciosos e Vetores. Barreiras, BA, Brasil.
Institut National de la Recherche Scientifique. Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie. Laval, QC, Canada.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Departamento de Imunologia. Laboratório de Imunobiologia das Leishmanioses. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil / Iniciativa de Pesquisa Translacional e Epidemiológica da Rede de Organização Multinacional (MONSTER). Salvador, BA, Brasil / Faculdade de Tecnologia e Ciências. Curso de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Universidade Salvador. Laureate Universities. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal do Oeste da Bahia. Núcleo de Agentes Infecciosos e Vetores. Barreiras, BA, Brasil.
Institut National de la Recherche Scientifique. Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie. Laval, QC, Canada.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil.
Abstract
Visceral leishmaniasis (VL) is often associated with hematologic manifestations that may interfere with neutrophil response. Lipophosphoglycan (LPG) is a major molecule on the surface of Leishmania promastigotes, which has been associated with several aspects of the parasite–vector–host interplay. Here, we investigated how LPG from Leishmania (L.) infantum, the principal etiological agent of VL in the New World, influences the initial establishment of infection during interaction with human neutrophils in an experimental setting in vitro. Human neutrophils obtained from peripheral blood samples were infected with either the wild-type L. infantum (WT) strain or LPG-deficient mutant (∆lpg1). In this setting, ∆lpg1 parasites displayed reduced viability compared to WT L. infantum; such finding was reverted in the complemented ∆lpg1+LPG1 parasites at 3- and 6-h post-infection. Confocal microscopy experiments indicated that this decreased survival was related to enhanced lysosomal fusion. In fact, LPG-deficient L. infantum parasites more frequently died inside neutrophil acidic compartments, a phenomenon that was reverted when host cells were treated with Wortmannin. We also observed an increase in the secretion of the neutrophil collagenase matrix metalloproteinase-8 (MMP-8) by cells infected with ∆lpg1 L. infantum compared to those that were infected with WT parasites. Furthermore, collagen I matrix degradation was found to be significantly increased in ∆lpg1 parasite-infected cells but not in WT-infected controls. Flow cytometry analysis revealed a substantial boost in production of reactive oxygen species (ROS) during infection with either WT or ∆lpg1 L. infantum. In addition, killing of ∆lpg1 parasites was shown to be more dependent on the ROS production than that of WT L. infantum. Notably, inhibition of the oxidative stress with Apocynin potentially fueled ∆lpg1 L. infantum fitness as it increased the intracellular parasite viability. Thus, our observations demonstrate that LPG may be a critical molecule fostering parasite survival in human neutrophils through a mechanism that involves cellular activation and generation of free radicals.
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