Virulencia, respuesta inmune in vivo y transcriptómica de Mycobacterium tuberculosis genotipo Beijing circulante en Colombia

Abstract

La tuberculosis (TB) continúa siendo un grave problema de salud pública mundial. En Colombia, el linaje mas prevalente es el Euroamericano. El aumento de la circulación del genotipo Beijing en el territorio nacional, el cual se asocia con resistencia a medicamentos e hipervirulencia causando la muerte de los pacientes, es motivo de investigación. La variante Beijing-Like SIT190 es la más prevalente en Colombia, seguido del Beijing-Clásico SIT1. Los mecanismos patogénicos y modulatorios son desconocidos. El presente trabajo comparó el comportamiento de las cepas 323 (Beijing-Like) y 391 (Beijing-Clásico), en un modelo de TB pulmonar en ratones Balb/c. El curso de la enfermedad fue diferente para cada grupo de animales, los infectados con Beijing-Like tuvieron una mortalidad del 100% al día 45 post-infección (PI), con altas cargas bacilares y neumonía masiva, mientras que el total de los infectados con Beijing-Clásico murieron hacia el día 60 PI por neumonía y necrosis. Se realizó RNA-seq dual para determinar el perfil de expresión génica a los días 3, 14, 28 y 60 PI. En los ratones infectados con Beijing-Clásico se sobreexpresaron genes asociados con respuesta proinflamatoria, comparado con los infectados con Beijing-Like que sobreexpresaron genes asociados con respuesta antiinflamatoria; siendo ambas cepas inductoras de respuesta inmune no protectora. El genotipo Beijing-Like causó enfermedad aguda y fulminante y, Beijing-Clásico causó TB crónica pero severa. A nivel bacteriano, con el RNA-seq de Mtb se logró ~33% del transcriptoma completo a los días 3, 14, 28 y 60 PI. El perfil de expresión fue diferente para 323 Beijing-Like y para 391 Beijing Clásico, evidenciando que las variaciones a nivel regulatorio desencadenan un fenotipo diferente en el hospedador. (Texto tomado de la fuente)

Tuberculosis (TB) is a serious global public health problem. In Colombia, the most prevalent lineage is the Euroamerican. The increased circulation of the Beijing genotype which is associated with drug resistance and hypervirulence causing death in patients is intriguing. The Beijing-Like SIT190 variant is the most prevalent in Colombia, followed by the Classical-Beijing SIT1. The pathogenic and modulatory mechanisms triggered by these strains are unknown. In the present work, the course of pulmonary TB was compared in the Balb/c mouse model, in mice infected with Beijing-Like (strain 323) and Classical-Beijing (strain 391). The course of the disease was different for each group of animals, those infected with Beijing-Like had a mortality of 100% by day 45 post-infection (PI), with high bacillary loads and massive pneumonia, and those infected with Classical-Beijing 100% died by day 60 PI from pneumonia and necrosis. Dual RNA-seq was performed to determine the global gene expression profile at days 3, 14, 28 and 60 PI. In mice infected with Classical-Beijing, genes associated with a pro-inflammatory response were overexpressed and in those infected with Beijing-Like, genes associated with an anti-inflammatory response were overexpressed, both strains inducing non-protective immune responses. Beijing-Like caused acute and fulminant disease and Classical-Beijing caused chronic but severe TB. Modulation at the bacterial level was consistent with the type of disease caused in each group of animals, causing the premature death of the animals. At the bacterial level, the RNA-seq of Mtb achieved ~ 33% of the complete transcriptome at days 3, 14, 28 and 60 PI. The expression profile was different for 323 Beijing-Like and for 391 Classic Beijing, showing that variations at the regulatory level trigger a different phenotype in the host. (Text taken from source)