Glial cell-elicited activation of brain microvasculature in response to brucella abortus infection requires asc inflammasome-dependent IL-1b production
- Autores
- Miraglia, Maria Cruz; Costa Franco, Miriam M.; Rodríguez, Ana María; Bellozi, Paula M. Q.; Ferrari, Carina Cintia; Farias, Maria Isabel; Dennis, Vida A.; Barrionuevo, Paula; De Oliveira, Antonio C. P.; Pitossi, Fernando Juan; Kim, Kwang Sik; Delpino, María Victoria; Oliveira, Sergio Costa; Giambartolomei, Guillermo Hernan
- Año de publicación
- 2016
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Blood-brain barrier activation and/or dysfunction are a common feature of human neurobrucellosis, but the underlying pathogenic mechanisms are largely unknown. In this article, we describe an immune mechanism for inflammatory activation of human brain microvascular endothelial cells (HBMEC) in response to infection with Brucella abortus. Infection of HBMEC with B. abortus induced the secretion of IL-6, IL-8, and MCP-1, and the upregulation of CD54 (ICAM-1), consistent with a state of activation. Culture supernatants (CS) from glial cells (astrocytes and microglia) infected with B. abortus also induced activation of HBMEC, but to a greater extent. Although B. abortus-infected glial cells secreted IL-1b and TNF-α, activation of HBMEC was dependent on IL-1b because CS from B. abortus-infected astrocytes and microglia deficient in caspase-1 and apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD failed to induce HBMEC activation. Consistently, treatment of CS with neutralizing anti-IL-1b inhibited HBMEC activation. Both absent in melanoma 2 and Nod-like receptor containing a pyrin domain 3 are partially required for caspase-1 activation and IL-1b secretion, suggesting that multiple apoptosis-associated speck-like protein containing CARD-dependent inflammasomes contribute to IL-1b-induced activation of the brain microvasculature. Inflammasomemediated IL-1b secretion in glial cells depends on TLR2 and MyD88 adapter-like/TIRAP. Finally, neutrophil and monocyte migration across HBMEC monolayers was increased by CS from Brucella-infected glial cells in an IL-1b-dependent fashion, and the infiltration of neutrophils into the brain parenchyma upon intracranial injection of B. abortus was diminished in the absence of Nod-like receptor containing a pyrin domain 3 and absent in melanoma 2. Our results indicate that innate immunity of the CNS set in motion by B. abortus contributes to the activation of the blood-brain barrier in neurobrucellosis and IL-1b mediates this phenomenon.
Fil: Miraglia, Maria Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina
Fil: Costa Franco, Miriam M.. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil
Fil: Rodríguez, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina
Fil: Bellozi, Paula M. Q.. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil
Fil: Ferrari, Carina Cintia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Hospital Italiano. Instituto de Ciencias Básicas y Medicina Experimental. Departamento de Investigación; Argentina
Fil: Farias, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Dennis, Vida A.. Alabama State University; Estados Unidos
Fil: Barrionuevo, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina
Fil: De Oliveira, Antonio C. P.. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil
Fil: Pitossi, Fernando Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Kim, Kwang Sik. Johns Hopkins University School Of Medicine; Estados Unidos
Fil: Delpino, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina
Fil: Oliveira, Sergio Costa. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil
Fil: Giambartolomei, Guillermo Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina - Materia
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- acceso abierto
- Condiciones de uso
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Infection of HBMEC with B. abortus induced the secretion of IL-6, IL-8, and MCP-1, and the upregulation of CD54 (ICAM-1), consistent with a state of activation. Culture supernatants (CS) from glial cells (astrocytes and microglia) infected with B. abortus also induced activation of HBMEC, but to a greater extent. Although B. abortus-infected glial cells secreted IL-1b and TNF-α, activation of HBMEC was dependent on IL-1b because CS from B. abortus-infected astrocytes and microglia deficient in caspase-1 and apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD failed to induce HBMEC activation. Consistently, treatment of CS with neutralizing anti-IL-1b inhibited HBMEC activation. Both absent in melanoma 2 and Nod-like receptor containing a pyrin domain 3 are partially required for caspase-1 activation and IL-1b secretion, suggesting that multiple apoptosis-associated speck-like protein containing CARD-dependent inflammasomes contribute to IL-1b-induced activation of the brain microvasculature. Inflammasomemediated IL-1b secretion in glial cells depends on TLR2 and MyD88 adapter-like/TIRAP. Finally, neutrophil and monocyte migration across HBMEC monolayers was increased by CS from Brucella-infected glial cells in an IL-1b-dependent fashion, and the infiltration of neutrophils into the brain parenchyma upon intracranial injection of B. abortus was diminished in the absence of Nod-like receptor containing a pyrin domain 3 and absent in melanoma 2. Our results indicate that innate immunity of the CNS set in motion by B. abortus contributes to the activation of the blood-brain barrier in neurobrucellosis and IL-1b mediates this phenomenon.Fil: Miraglia, Maria Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Costa Franco, Miriam M.. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Rodríguez, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; ArgentinaFil: Bellozi, Paula M. Q.. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Ferrari, Carina Cintia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Hospital Italiano. Instituto de Ciencias Básicas y Medicina Experimental. Departamento de Investigación; ArgentinaFil: Farias, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dennis, Vida A.. Alabama State University; Estados UnidosFil: Barrionuevo, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: De Oliveira, Antonio C. P.. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Pitossi, Fernando Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Kim, Kwang Sik. Johns Hopkins University School Of Medicine; Estados UnidosFil: Delpino, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Oliveira, Sergio Costa. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Giambartolomei, Guillermo Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaAmerican Association of Immunologists2016-05info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/89491Miraglia, Maria Cruz; Costa Franco, Miriam M.; Rodríguez, Ana María; Bellozi, Paula M. 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Our results indicate that innate immunity of the CNS set in motion by B. abortus contributes to the activation of the blood-brain barrier in neurobrucellosis and IL-1b mediates this phenomenon. Fil: Miraglia, Maria Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina Fil: Costa Franco, Miriam M.. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil Fil: Rodríguez, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina Fil: Bellozi, Paula M. Q.. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil Fil: Ferrari, Carina Cintia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Hospital Italiano. Instituto de Ciencias Básicas y Medicina Experimental. Departamento de Investigación; Argentina Fil: Farias, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Dennis, Vida A.. Alabama State University; Estados Unidos Fil: Barrionuevo, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina Fil: De Oliveira, Antonio C. P.. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil Fil: Pitossi, Fernando Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Kim, Kwang Sik. Johns Hopkins University School Of Medicine; Estados Unidos Fil: Delpino, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina Fil: Oliveira, Sergio Costa. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil Fil: Giambartolomei, Guillermo Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina |
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Blood-brain barrier activation and/or dysfunction are a common feature of human neurobrucellosis, but the underlying pathogenic mechanisms are largely unknown. In this article, we describe an immune mechanism for inflammatory activation of human brain microvascular endothelial cells (HBMEC) in response to infection with Brucella abortus. Infection of HBMEC with B. abortus induced the secretion of IL-6, IL-8, and MCP-1, and the upregulation of CD54 (ICAM-1), consistent with a state of activation. Culture supernatants (CS) from glial cells (astrocytes and microglia) infected with B. abortus also induced activation of HBMEC, but to a greater extent. Although B. abortus-infected glial cells secreted IL-1b and TNF-α, activation of HBMEC was dependent on IL-1b because CS from B. abortus-infected astrocytes and microglia deficient in caspase-1 and apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD failed to induce HBMEC activation. Consistently, treatment of CS with neutralizing anti-IL-1b inhibited HBMEC activation. Both absent in melanoma 2 and Nod-like receptor containing a pyrin domain 3 are partially required for caspase-1 activation and IL-1b secretion, suggesting that multiple apoptosis-associated speck-like protein containing CARD-dependent inflammasomes contribute to IL-1b-induced activation of the brain microvasculature. Inflammasomemediated IL-1b secretion in glial cells depends on TLR2 and MyD88 adapter-like/TIRAP. Finally, neutrophil and monocyte migration across HBMEC monolayers was increased by CS from Brucella-infected glial cells in an IL-1b-dependent fashion, and the infiltration of neutrophils into the brain parenchyma upon intracranial injection of B. abortus was diminished in the absence of Nod-like receptor containing a pyrin domain 3 and absent in melanoma 2. Our results indicate that innate immunity of the CNS set in motion by B. abortus contributes to the activation of the blood-brain barrier in neurobrucellosis and IL-1b mediates this phenomenon. |
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