Downregulation of FeSOD-A expression in Leishmania infantum alters trivalent antimony and miltefosine susceptibility
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Superoxide dismutase (SOD), a central component of the antioxidant defence system of most organisms, removes excess superoxide anions by converting them to oxygen and hydrogen peroxide. As iron (Fe) SOD is absent in the human host, this enzyme is a promising molecular target for drug development against trypanosomatids. Results We obtained Leishmania infantum mutant clones with lower FeSOD-A expression and investigated their phenotypes. Our attempts to delete this enzyme-coding gene using three different methodologies (conventional allelic replacement or two different CRISPR/methods) failed, as FeSOD-A gene copies were probably retained by aneuploidy or gene amplification. Promastigote forms of WT and mutant parasites were used in quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) and western blot analyses, and these parasite forms were also used to assess drug susceptibility. RT-qPCR and western blot analyses revealed that FeSOD-A transcript and protein levels were lower in FeSOD-A −/−/ + L. infantum mutant clones than in the wild-type (WT) parasite. The decrease in FeSOD-A expression in L. infantum did not interfere with the parasite growth or susceptibility to amphotericin B. Surprisingly, FeSOD-A −/−/ + L. infantum mutant clones were 1.5- to 2.0-fold more resistant to trivalent antimony and 2.4- to 2.7-fold more resistant to miltefosine. To investigate whether the decrease in FeSOD-A expression was compensated by other enzymes, the transcript levels of five FeSODs and six enzymes from the antioxidant defence system were assessed by RT-qPCR. The transcript level of the enzyme ascorbate peroxidase increased in both the FeSOD-A −/−/ + mutants tested. The FeSOD-A −/−/ + mutant parasites were 1.4- to 1.75-fold less tolerant to oxidative stress generated by menadione. Infection analysis using THP-1 macrophages showed that 72 h post-infection, the number of infected macrophages and their intracellular multiplication rate were lower in the FeSOD-A −/−/ + mutant clones than in the WT parasite. Conclusions The unsuccessful attempts to delete FeSOD-A suggest that this gene is essential in L. infantum . This enzyme plays an important role in the defence against oxidative stress and infectivity in THP-1 macrophages. FeSOD-A-deficient L. infantum parasites deregulate their metabolic pathways related to antimony and miltefosine resistance. Graphic Abstract
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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