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087 Effect of Bacillus anthracis edema toxin on sPLA2-IIA expression by alveolar macrophages
Journées des Recherches Respiratoires
087 Effect of Bacillus anthracis edema toxin on sPLA2-IIA expression by alveolar macrophages B. Raymond1, D. Leduc1, R. Le Goffic1, P. Goossens2, L. Touqui1 1 Unité 2 Unité
défense Innée et Inflammation, Inserm E336. des Toxines et Pathogénie Bactérienne, Institut Pasteur, Paris.
[email protected]
088 L’élastase du macrophage (MMP-12) induit une production d’IL-8/CXCL8 par des cellules épithéliales alvéolaires, via la voie des MAP (Mitogen-Activated Protein) Kinases C. Le Quement1, J-Y. Gillon2, V. Lagente1, E. Boichot1 1
INSERM U620, Université de Rennes 1, France. International S.A., Genève, Suisse.
2 Serono
[email protected]
Introduction : Inhalation of Bacillus anthracis leads to a severe disease often associated with respiratory failure and multiple hemorrhagic lesions. B. anthracis, the etiological agent of anthrax, is a gram-positive bacterium which is taken up by alveolar macrophages (AM) before germination and proliferation in the host. Proliferating bacteria secrete lethal toxin (LeTx) and edema toxin (ET) endowed with adenyl cyclase (AC) activity and believed to be one of the major causes of death in experimental anthrax. It is well known that B. anthracis spreads rapidly without detectable immune response suggesting that components of bacteria alters the host defense reaction. We have recently shown that type II-A secreted phospholipase A2 (sPLA2-IIA), a key enzyme of innate immunity produced by AM, exhibits a potent anthracidal activity. Here, we examined the effect of ET on the expression of sPLA2-IIA by AM. Methods : AM of guinea pigs were collected by broncho-alveolarlavage. AM were subsequently treated with ET, lipopolysaccharide (LPS), B. anthracis peptidoglycan (PGN) and other drugs. We analyzed cytokines production, sPLA2-IIA activity and the cAMP/protein kinase A (PKA) signaling pathway. Results : We showed that ET inhibits both basal and LPS-induced sPLA2-IIA secretion. This effect was also observed with B. anthracis PGN and TNFα stimulated AM and was due to the inhibition of sPLA2-IIA mRNA expression. Drugs that inhibit the AC activity of ET reversed this effect. ET induced an activation of cAMP/PKA pathway and agonists of PKA inhibit sPLA2-IIA expression. However ET failed to interfere with LPS-induced NF-kB activation and Il-8/PGE2 secretion. Similar results were obtained in AM infected with a live B. anthracis strain RP10 that secretes activeET in contrast to a RPLC2 strain producing inactive ET, which had no effect. Conclusion : This is the first report revealing the inhibitory impact of the toxin ET on sPLA2-IIA expression. This inhibition may represent a strategy by which B. anthracis can escape the host defense.
Introduction : L’elastase du macrophage (MMP-12) est une métalloprotéinase impliquée non seulement dans la destruction des voies aériennes lors de l’emphysème, mais aussi dans le processus inflammatoire pulmonaire associé à la BPCO (Broncho Pneumopathie Chronique Obstructive). Le rôle précis de la MMP-12 dans le développement de ce processus inflammatoire est encore inconnu. Le but de ce travail est de mettre en évidence les effets de la MMP12 sur des cellules épithéliales alvéolaires et d’en étudier les voies de signalisations intracellulaires. Méthodes : Des cellules épithéliales alvéolaires (lignée A549) en culture sont stimulées par de la MMP-12 recombinante humaine (1,10-3- 2,10-1 U/ml) ou du TNF-α (0,05 ; 0,5 ; 5 ng/ml), pendant 6 heures, en présence ou en absence de différents agents pharmacologiques. Le taux d’IL-8/CXCL8 est mesuré par ELISA dans les surnageants de culture. Résultats : La MMP-12 induit une production d’IL-8/CXCL8 par les A549 de manière dépendante de la dose. Un prétraitement avec un inhibiteur spécifique de la MMP-12 (AS111793, 1-30 µM) ou avec un inhibiteur de MMP non sélectif (Batimastat, 1-30 µM) permet de diminuer significativement cette production d’IL-8/ CXCL8. De même, la stimulation des cellules par le TNF-α entraîne une libération d’IL-8/CXCL8, qui n’est pas inhibée par l’AS111793 ou par le Batimastat. Par ailleurs, le traitement par des inhibiteurs des kinases ERK (PD98059 10 µM et U0126 1 µM) et JNK (SP600125 2 µM) et du facteur de transcription NF-κB (BAY11-7082 10 µM), permet de réduire significativement la production d’IL-8 induite par la MMP-12. Une phosphorylation de ERK1/ERK2 dans les A549 est également mise en évidence dès 5 minutes de traitement par la MMP12. Conclusions : Nos résultats suggèrent que les cellules épithéliales alvéolaires pourraient être l’une des cibles cellulaires de la MMP-12. La MMP-12 est capable d’activer les voies ERK, JNK et NF-κB pour permettre aux cellules A549 de libérer de l’IL-8/CXCL8 contribuant ainsi de manière importante au processus inflammatoire.
Key-words: Infection • Inflammation. Mots-clés : BPCO • Infection-inflammation.
558
Rev Mal Respir 2006 ; 23 : 509-91
087 Effect of Bacillus anthracis edema toxin on sPLA2-IIA expression by alveolar macrophages B. Raymond1, D. Leduc1, R. Le Goffic1, P. Goossens2, L. Touqui1 1 Unité 2 Unité
défense Innée et Inflammation, Inserm E336. des Toxines et Pathogénie Bactérienne, Institut Pasteur, Paris.
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088 L’élastase du macrophage (MMP-12) induit une production d’IL-8/CXCL8 par des cellules épithéliales alvéolaires, via la voie des MAP (Mitogen-Activated Protein) Kinases C. Le Quement1, J-Y. Gillon2, V. Lagente1, E. Boichot1 1
INSERM U620, Université de Rennes 1, France. International S.A., Genève, Suisse.
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Introduction : Inhalation of Bacillus anthracis leads to a severe disease often associated with respiratory failure and multiple hemorrhagic lesions. B. anthracis, the etiological agent of anthrax, is a gram-positive bacterium which is taken up by alveolar macrophages (AM) before germination and proliferation in the host. Proliferating bacteria secrete lethal toxin (LeTx) and edema toxin (ET) endowed with adenyl cyclase (AC) activity and believed to be one of the major causes of death in experimental anthrax. It is well known that B. anthracis spreads rapidly without detectable immune response suggesting that components of bacteria alters the host defense reaction. We have recently shown that type II-A secreted phospholipase A2 (sPLA2-IIA), a key enzyme of innate immunity produced by AM, exhibits a potent anthracidal activity. Here, we examined the effect of ET on the expression of sPLA2-IIA by AM. Methods : AM of guinea pigs were collected by broncho-alveolarlavage. AM were subsequently treated with ET, lipopolysaccharide (LPS), B. anthracis peptidoglycan (PGN) and other drugs. We analyzed cytokines production, sPLA2-IIA activity and the cAMP/protein kinase A (PKA) signaling pathway. Results : We showed that ET inhibits both basal and LPS-induced sPLA2-IIA secretion. This effect was also observed with B. anthracis PGN and TNFα stimulated AM and was due to the inhibition of sPLA2-IIA mRNA expression. Drugs that inhibit the AC activity of ET reversed this effect. ET induced an activation of cAMP/PKA pathway and agonists of PKA inhibit sPLA2-IIA expression. However ET failed to interfere with LPS-induced NF-kB activation and Il-8/PGE2 secretion. Similar results were obtained in AM infected with a live B. anthracis strain RP10 that secretes activeET in contrast to a RPLC2 strain producing inactive ET, which had no effect. Conclusion : This is the first report revealing the inhibitory impact of the toxin ET on sPLA2-IIA expression. This inhibition may represent a strategy by which B. anthracis can escape the host defense.
Introduction : L’elastase du macrophage (MMP-12) est une métalloprotéinase impliquée non seulement dans la destruction des voies aériennes lors de l’emphysème, mais aussi dans le processus inflammatoire pulmonaire associé à la BPCO (Broncho Pneumopathie Chronique Obstructive). Le rôle précis de la MMP-12 dans le développement de ce processus inflammatoire est encore inconnu. Le but de ce travail est de mettre en évidence les effets de la MMP12 sur des cellules épithéliales alvéolaires et d’en étudier les voies de signalisations intracellulaires. Méthodes : Des cellules épithéliales alvéolaires (lignée A549) en culture sont stimulées par de la MMP-12 recombinante humaine (1,10-3- 2,10-1 U/ml) ou du TNF-α (0,05 ; 0,5 ; 5 ng/ml), pendant 6 heures, en présence ou en absence de différents agents pharmacologiques. Le taux d’IL-8/CXCL8 est mesuré par ELISA dans les surnageants de culture. Résultats : La MMP-12 induit une production d’IL-8/CXCL8 par les A549 de manière dépendante de la dose. Un prétraitement avec un inhibiteur spécifique de la MMP-12 (AS111793, 1-30 µM) ou avec un inhibiteur de MMP non sélectif (Batimastat, 1-30 µM) permet de diminuer significativement cette production d’IL-8/ CXCL8. De même, la stimulation des cellules par le TNF-α entraîne une libération d’IL-8/CXCL8, qui n’est pas inhibée par l’AS111793 ou par le Batimastat. Par ailleurs, le traitement par des inhibiteurs des kinases ERK (PD98059 10 µM et U0126 1 µM) et JNK (SP600125 2 µM) et du facteur de transcription NF-κB (BAY11-7082 10 µM), permet de réduire significativement la production d’IL-8 induite par la MMP-12. Une phosphorylation de ERK1/ERK2 dans les A549 est également mise en évidence dès 5 minutes de traitement par la MMP12. Conclusions : Nos résultats suggèrent que les cellules épithéliales alvéolaires pourraient être l’une des cibles cellulaires de la MMP-12. La MMP-12 est capable d’activer les voies ERK, JNK et NF-κB pour permettre aux cellules A549 de libérer de l’IL-8/CXCL8 contribuant ainsi de manière importante au processus inflammatoire.
Key-words: Infection • Inflammation. Mots-clés : BPCO • Infection-inflammation.
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Rev Mal Respir 2006 ; 23 : 509-91