Brucella β 1,2 cyclic glucan is an activator of human and mouse dendritic cells

Abstract

Bacterial cyclic glucans are glucose polymers that concentrate within the periplasm of alpha-proteobacteria. These molecules are necessary to maintain the homeostasis of the cell envelope by contributing to the osmolarity of Gram negative bacteria. Here, we demonstrate that Brucella β 1,2 cyclic glucans are potent activators of human and mouse dendritic cells. Dendritic cells activation by Brucella β 1,2 cyclic glucans requires TLR4, MyD88 and TRIF, but not CD14. The Brucella cyclic glucans showed neither toxicity nor immunogenicity compared to LPS and triggered antigen-specific CD8+ T cell responses in vivo. These cyclic glucans also enhanced antigen-specific CD4+ and CD8+ T cell responses including cross-presentation by different human DC subsets. Brucella β 1,2 cyclic glucans increased the memory CD4+ T cell responses of blood mononuclear cells exposed to recombinant fusion proteins composed of anti-CD40 antibody and antigens from both hepatitis C virus and Mycobacterium tuberculosis. Thus cyclic glucans represent a new class of adjuvants, which might contribute to the development of effective antimicrobial therapies.

Los glucanos cíclicos bacterianos son polímeros de glucosa que se concentran en el periplasma de las alfa-proteobacterias. Estas moléculas son necesarias para mantener la homeostasis de la envoltura celular contribuyendo a la osmolaridad de las bacterias Gramnegativas. Aquí demostramos que los glucanos cíclicos de Brucella β 1,2 son potentes activadores de las células dendríticas humanas y de ratones. La activación de las células dendríticas por los glucanos cíclicos de Brucella β 1,2 requiere TLR4, MyD88 y TRIF, pero no CD14. Los glucanos cíclicos de Brucella no mostraron ni toxicidad ni inmunogenicidad en comparación con el LPS y desencadenaron respuestas celulares CD8+T específicas de antígeno in vivo. Estos glucanos cíclicos también aumentaron las respuestas específicas de los antígenos de las células CD4+ y CD8+T, incluyendo la presentación cruzada de diferentes subconjuntos de CD humana. Los glucanos cíclicos de Brucella β 1,2 aumentaron la memoria de las respuestas de las células CD4+T de las células mononucleares de la sangre expuestas a proteínas de fusión recombinante compuestas de anticuerpos anti-CD40 y antígenos tanto del virus de la hepatitis C como del Mycobacterium tuberculosis. Así pues, los glucanos cíclicos representan una nueva clase de adyuvantes que podrían contribuir al desarrollo de terapias antimicrobianas eficaces.