Papel das enzimas aldeído desidrogenases de Mycobacterium tuberculosis durante a interação com células CD34+in vitro

Abstract

Mycobacterium tuberculosis (Mtb), agente causador da tuberculose em humanos, desencadeia mecanismos que podem contribuir para o seu crescimento intracelular. Por meio de interações moleculares entre proteínas da bactéria e da célula hospedeira, o patógeno pode modular a resposta do hospedeiro durante a infecção. Considerando que Mtb pode infectar células-tronco, dados prévios do nosso laboratório demonstraram que durante a infecção em células tronco hematopoiéticas CD34+ (HSCs), Mtb induz robusta expressão de genes induzidos por ácido retinóico (atRA). Sabendo que o atRA é um potente indutor da expressão gênica, e que as enzimas ALDHs humanas são responsáveis pela sua formação e que Mtb também apresenta genes codificantes de ALDHs, o presente trabalho buscou investigar se as enzimas ALDHs do bacilo estariam participando da indução de genes RAREs de células CD34+ durante a infecção. Para isso, as bactérias foram previamente tratadas com um inibidor de enzimas ALDHs, Dietilaminobenzaldeído (DEAB) e expostas a células mononucleares do sangue periférico (PBMC) de doadores saudáveis (MOI 3) por 72h. Essas células foram marcadas com anticorpos anti-CD34 e anti-CD38 e adquiridas no citômetro de fluxo. Os resultados obtidos demonstram que durante a infecção em células CD34+, as ALDHs da bactéria participam da indução da expressão de genes induzidos por atRA (RAREs), como o CD38. Além disso, quando essas enzimas estão inibidas na bactéria, por meio do tratamento prévio com o DEAB, ocorre a redução da expressão do CD38, sugerindo que essas enzimas interagem com a indução de genes RAREs da célula hospedeira por meio do ácido retinóico. Observamos também que a multiplicação do bacilo durante a infecção é dependente de enzimas ALDHs da célula e da bactéria, sugerindo a importância das ALDHs do Mtb na detoxificação de aldeídos gerados durante a infecção. Desta forma, estes dados sugerem que durante a infecção em células CD34+, as ALDHs do Mtb participam do metabolismo de atRA da célula hospedeira, que resulta no aumento da expressão de genes RAREs, e que as ALDHs são importantes para o crescimento intracelular do bacilo.<br>

Abstract : Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the causative agent of tuberculosis in humans, triggers mechanisms that may contribute to its intracellular growth. By means of molecular interactions between bacterial and host cell proteins, the pathogen can modulate host response during infection. Considering that Mtb can infect stem cells, previous data from our laboratory demonstrate that during the infection in CD34+ hematopoietic stem cells (HSCs), Mtb induces robust expression of genes induced by retinoic acid (atRA). Knowing that atRA is a potent inducer of gene expression, and that human ALDH enzymes are responsible for its formation and that Mtb also has genes encoding ALDHs, the present work sought to investigate whether the enzymes ALDHs of the bacillus would be participating in the induction of genes CD34+ RAREs during infection. For this, the bacteria were previously treated with an inhibitor of ALDHs, Diethylaminobenzaldehyde (DEAB) and exposed to peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from healthy donors (MOI 3) for 72h. These cells were labeled with anti-CD34 and anti-CD38 antibodies and acquired on the flow cytometer. The results obtained demonstrate that, during infection in CD34+ cells, bacterial ALDHs participate in induction of atRA gene expression (RAREs), such as CD38. In addition, when these enzymes are inhibited in the bacterium, by prior treatment with DEAB, the CD38 expression is reduced, suggesting that these enzymes interact with the induction of RAREs genes of the host cell by means of retinoic acid. We also observed that the growth of bacillus during infection is dependent on cell and bacterial ALDH enzymes, suggesting the importance of Mtb ALDHs in the detoxification of aldehydes generated during infection. Thus, these data suggest that during infection in CD34+ cells, Mtb ALDHs participate in the atRa metabolism of the host cell, which results in increased expression of RAREs genes, and that ALDHs are important for the intracellular growth of the bacillus.