GTPases of the Rho subfamily are required for Brucella abortus internalization in nonprofessional phagocytes
Fecha
2001-11-30
Autores
Guzman-Verri, Caterina
Chaves-Olarte, Esteban
von Eichel-Streiber, Christoph
López-Goñi, Ignacio
Thelestam, Mónica
Arvidson, Staffan
Gorvel, Jean-Pierre
Moreno, Edgardo
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.
Resumen
Members of the genus Brucella are intracellular -Proteobacteria
responsible for brucellosis, a chronic disease
of humans and animals. Little is known about Brucella
virulence mechanisms, but the abilities of these bacteria
to invade and to survive within cells are decisive factors
for causing disease. Transmission electron and fluorescence
microscopy of infected nonprofessional phagocytic
HeLa cells revealed minor membrane changes accompanied
by discrete recruitment of F-actin at the site of Brucella
abortus entry. Cell uptake of B. abortus was negatively
affected to various degrees by actin, actin-myosin,
and microtubule chemical inhibitors. Modulators of
MAPKs and protein-tyrosine kinases hampered Brucella
cell internalization. Inactivation of Rho small GTPases
using clostridial toxins TcdB-10463, TcdB-1470, TcsL-1522,
and TcdA significantly reduced the uptake of B. abortus
by HeLa cells. In contrast, cytotoxic necrotizing factor
from Escherichia coli, known to activate Rho, Rac, and
Cdc42 small GTPases, increased the internalization of
both virulent and non-virulent B. abortus. Expression of
dominant-positive Rho, Rac, and Cdc42 forms in HeLa
cells promoted the uptake of B. abortus, whereas expression
of dominant-negative forms of these GTPases in
HeLa cells hampered Brucella uptake. Cdc42 was activated
upon cell contact by virulent B. abortus, but not by
a noninvasive isogenic strain, as proven by affinity precipitation
of active Rho, Rac, and Cdc42. The polyphasic
approach used to discern the molecular events leading to
Brucella internalization provides new alternatives for exploring
the complexity of the signals required by intracellular
pathogens for cell invasion.
Los miembros del género Brucella son intracelulares -Proteobacterias responsables de la brucelosis, una enfermedad crónica de los humanos y animales. Se sabe poco sobre los mecanismos de virulencia de la Brucella, pero la capacidad de estas bacterias para invadir y sobrevivir dentro de las células son factores decisivos para causar la enfermedad. La microscopía electrónica de transmisión y la microscopía de fluorescencia de las células HeLa fagocíticas no profesionales infectadas revelaron cambios menores en la membrana acompañados de un reclutamiento discreto de F-actina en el lugar de entrada de Brucella abortus. La captación celular de B. abortus se vio afectada negativamente en diversos grados por la actina, la actina-miosina y los inhibidores químicos de los microtúbulos. Los moduladores de los MAPK y las proteínas-tirosina-cinasas obstaculizaron la internalización de las células de Brucella. La inactivación de las pequeñas GTPasas Rho usando las toxinas clostridiales TcdB-10463, TcdB-1470, TcsL-1522, y TcdA redujo significativamente la captación de B. abortus por las células HeLa. En cambio, el factor necrosante citotóxico de Escherichia coli, conocido por activar las pequeñas GTPasas Rho, Rac y Cdc42, aumentó la internalización de la B. abortus tanto virulenta como no virulenta. La expresión de las formas dominantes-positivas de Rho, Rac y Cdc42 en las células HeLa promovió la captación de B. abortus, mientras que la expresión de las formas dominantes-negativas de estas GTPasas en las células HeLa obstaculizó la captación de Brucella. El Cdc42 se activó al contacto con la célula por la virulenta B. abortus, pero no por una cepa isogénica no invasiva, como se demostró por la precipitación por afinidad de Rho, Rac y Cdc42 activos. El enfoque polifásico utilizado para discernir los acontecimientos moleculares que conducen a la internalización de Brucella proporciona nuevas alternativas para explorar la complejidad de las señales que requieren los patógenos intracelulares para la invasión celular.
Los miembros del género Brucella son intracelulares -Proteobacterias responsables de la brucelosis, una enfermedad crónica de los humanos y animales. Se sabe poco sobre los mecanismos de virulencia de la Brucella, pero la capacidad de estas bacterias para invadir y sobrevivir dentro de las células son factores decisivos para causar la enfermedad. La microscopía electrónica de transmisión y la microscopía de fluorescencia de las células HeLa fagocíticas no profesionales infectadas revelaron cambios menores en la membrana acompañados de un reclutamiento discreto de F-actina en el lugar de entrada de Brucella abortus. La captación celular de B. abortus se vio afectada negativamente en diversos grados por la actina, la actina-miosina y los inhibidores químicos de los microtúbulos. Los moduladores de los MAPK y las proteínas-tirosina-cinasas obstaculizaron la internalización de las células de Brucella. La inactivación de las pequeñas GTPasas Rho usando las toxinas clostridiales TcdB-10463, TcdB-1470, TcsL-1522, y TcdA redujo significativamente la captación de B. abortus por las células HeLa. En cambio, el factor necrosante citotóxico de Escherichia coli, conocido por activar las pequeñas GTPasas Rho, Rac y Cdc42, aumentó la internalización de la B. abortus tanto virulenta como no virulenta. La expresión de las formas dominantes-positivas de Rho, Rac y Cdc42 en las células HeLa promovió la captación de B. abortus, mientras que la expresión de las formas dominantes-negativas de estas GTPasas en las células HeLa obstaculizó la captación de Brucella. El Cdc42 se activó al contacto con la célula por la virulenta B. abortus, pero no por una cepa isogénica no invasiva, como se demostró por la precipitación por afinidad de Rho, Rac y Cdc42 activos. El enfoque polifásico utilizado para discernir los acontecimientos moleculares que conducen a la internalización de Brucella proporciona nuevas alternativas para explorar la complejidad de las señales que requieren los patógenos intracelulares para la invasión celular.
Descripción
Palabras clave
BRUCELOSIS, BRUCELLA, BRUCELLA ABORTUS, ESCHERICHIA COLI, BACTERIAS