Brucella abortus ornithine lipids are dispensable outer membrane components devoid of a marked pathogen-associated molecular pattern

Abstract

The brucellae are a-Proteobacteria facultative intracellular parasites that cause an important zoonosis. These bacteria escape early detection by innate immunity, an ability associated to the absence of marked pathogen-associated molecular patterns in the cell envelope lipopolysaccharide, lipoproteins and flagellin. We show here that, in contrast to the outer membrane ornithine lipids (OL) of other Gram negative bacteria, Brucella abortus OL lack a marked pathogen-associated molecular pattern activity. We identified two OL genes (olsB and olsA) and by generating the corresponding mutants found that olsB deficient B. abortus did not synthesize OL or their lyso-OL precursors. Liposomes constructed with B. abortus OL did not trigger IL-6 or TNF-a release by macrophages whereas those constructed with Bordetella pertussis OL and the olsB mutant lipids as carriers were highly active. The OL deficiency in the olsB mutant did not promote proinflammatory responses or generated attenuation in mice. In addition, OL deficiency did not increase sensitivity to polymyxins, normal serum or complement consumption, or alter the permeability to antibiotics and dyes. Taken together, these observations indicate that OL have become dispensable in the extant brucellae and are consistent within the trend observed in a-Proteobacteria animal pathogens to reduce and eventually eliminate the envelope components susceptible of recognition by innate immunity.

Las brucelas son parásitos intracelulares facultativos de la a-Proteobacteria que causan una importante zoonosis. Estas bacterias escapan detección temprana por inmunidad innata, una capacidad asociada a la ausencia de patrones moleculares marcados asociados a los patógenos en la envoltura celular lipopolisacárido, lipoproteínas y flagelina. Aquí mostramos que, en contraste con la membrana exterior lípidos de ornitina (OL) de otras bacterias Gram negativas, Brucella abortus OL carecen de un marcado patógeno asociado molecular la actividad de los patrones. Identificamos dos genes OL (olsB y olsA) y al generar los correspondientes mutantes encontramos que olsB El B. abortus deficiente no sintetizó el OL o sus precursores de liso-OL. Los liposomas construidos con B. abortus OL no desencadenan la liberación de IL-6 o TNF-a por parte de los macrófagos, mientras que los construidos con Bordetella pertussis OL y el mutante olsB Los lípidos como portadores eran altamente activos. La deficiencia de OL en el mutante olsB no promovió respuestas proinflamatorias o generó atenuación en los ratones. Además, la deficiencia de OL no aumentó la sensibilidad a las polimixinas, el suero normal o complementar el consumo, o alterar la permeabilidad a los antibióticos y los tintes. En conjunto, estas observaciones indican que los OL se han vuelto prescindibles en las brucelas existentes y son consistentes con la tendencia observada en las a-Proteobacterias patógenos animales para reducir y eventualmente eliminar los componentes de la envoltura susceptibles de reconocimiento por parte de los innatos inmunidad.