Beyond its preferential niche: Brucella abortus RNA down-modulates the IFN-γ-induced MHC-I expression in epithelial and endothelial cells

• Autores: Serafino, Agustina; Bertinat, Yasmin Ayelen; Bueno, Jorgelina; Pittaluga, Jose Ramon; Birnberg Weiss, Federico; Milillo, Maria Ayelen; Barrionuevo, Paula
• Año de publicación: 2024
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Inmunología; Enfermedades Infecciosas; EPITHELIUM; ENDOTHELIUM; BRUCELLOSIS; RNA; Inmunología; Enfermedades Infecciosas
• Institución: Universidad Nacional de Río Negro

Fil: Serafino, Agustina. Instituto de Medicina Experimental-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Academia Nacional de Medicina; Buenos Aires, Argentina
Fil: Bertinat, Yasmin Ayelen. Instituto de Medicina Experimental-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Academia Nacional de Medicina; Buenos Aires, Argentina
Fil: Bueno, Jorgelina. Instituto de Medicina Experimental-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Academia Nacional de Medicina; Buenos Aires, Argentina
Fil: Pittaluga, José Ramón. Instituto de Medicina Experimental-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Academia Nacional de Medicina; Buenos Aires, Argentina
Fil: Birnberg Weiss, Federico. Instituto de Medicina Experimental-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Academia Nacional de Medicina; Buenos Aires, Argentina
Fil: Milillo, María Ayelén. Universidad Nacional de Río Negro. Instituto de Estudios en Ciencia, Tecnología, Cultura y Desarrollo. Río Negro, Argentina, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Argentina
Fil: Barrionuevo, Paula. Instituto de Medicina Experimental-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Academia Nacional de Medicina; Buenos Aires, Argentina
Brucella abortus (Ba) is a pathogen that survives inside macrophages. Despite being its preferential niche, Ba infects other cells, as shown by the multiple signs and symptoms humans present. This pathogen can evade our immune system. Ba displays a mechanism of down-modulating MHC-I on monocytes/macrophages in the presence of IFN-γ (when Th1 response is triggered) without altering the total expression of MHC-I. The retained MHC-I proteins are located within the Golgi Apparatus (GA). The RNA of Ba is one of the PAMPs that trigger this phenomenon. However, we acknowledged whether this event could be triggered in other cells relevant during Ba infection. Here, we demonstrate that Ba RNA reduced the surface expression of MHC-I induced by IFN-γ in the human bronchial epithelium (Calu-6), the human alveolar epithelium (A-549) and the endothelial microvasculature (HMEC) cell lines. In Calu-6 and HMEC cells, Ba RNA induces the retention of MHC-I in the GA. This phenomenon was not observed in A-549 cells. We then evaluated the effect of Ba RNA on the secretion of IL-8, IL-6 and MCP-1, key cytokines in Ba infection. Contrary to our expectations, HMEC, Calu-6 and A-549 cells treated with Ba RNA had higher IL-8 and IL-6 levels compared to untreated cells. In addition, we showed that Ba RNA down-modulates the MHC-I surface expression induced by IFN-γ on human monocytes/macrophages via the pathway of the Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR). So, cells were stimulated with an EGFR ligand-blocking antibody (Cetuximab) and Ba RNA. Neutralization of the EGFR to some extent reversed the down-modulation of MHC-I mediated by Ba RNA in HMEC and A-549 cells. In conclusion, this is the first study exploring a central immune evasion strategy, such as the downregulation of MHC-I surface expression, beyond monocytes and could shed light on how it persists effectively within the host, enduring unseen and escaping CD8+ T cell surveillance.
Brucella abortus (Ba) es un patógeno que sobrevive dentro de los macrófagos. A pesar de ser su nicho preferencial, Ba infecta otras células, como lo demuestran los múltiples signos y síntomas que presentan los humanos. Este patógeno puede evadir nuestro sistema inmunitario. Ba muestra un mecanismo de regulación a la baja del MHC-I en monocitos/macrófagos en presencia de IFN-γ (cuando se desencadena la respuesta Th1) sin alterar la expresión total del MHC-I. Las proteínas de MHC-I retenidas se localizan dentro del Aparato de Golgi (AG). El ARN de Ba es uno de los PAMPs que desencadenan este fenómeno. Sin embargo, reconocimos si este evento podría desencadenarse en otras células relevantes durante la infección por Ba. Aquí, demostramos que el ARN de Ba redujo la expresión en la superficie del MHC-I inducida por IFN-γ en el epitelio bronquial humano (Calu-6), el epitelio alveolar humano (A-549) y las líneas celulares del endotelio de la microvasculatura (HMEC). En las células Calu-6 y HMEC, el ARN de Ba induce la retención del MHC-I en el AG. Este fenómeno no se observó en las células A-549. Luego, evaluamos el efecto del ARN de Ba en la secreción de IL-8, IL-6 y MCP-1, citocinas clave en la infección por Ba. Contrariamente a nuestras expectativas, las células HMEC, Calu-6 y A-549 tratadas con ARN de Ba tenían niveles más altos de IL-8 e IL-6 en comparación con las células no tratadas. Además, mostramos que el ARN de Ba regula a la baja la expresión en la superficie del MHC-I inducida por IFN-γ en monocitos/macrófagos humanos a través de la vía del Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGFR). Por lo tanto, las células fueron estimuladas con un anticuerpo bloqueador del ligando del EGFR (Cetuximab) y ARN de Ba. La neutralización del EGFR revirtió hasta cierto punto la regulación a la baja del MHC-I mediada por el ARN de Ba en las células HMEC y A-549. En conclusión, este es el primer estudio que explora una estrategia central de evasión inmune, como la regulación a la baja de la expresión en la superficie del MHC-I, más allá de los monocitos y podría arrojar luz sobre cómo persiste eficazmente dentro del huésped, permaneciendo invisible y escapando a la vigilancia de las células T CD8+.