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Enregistrement W4401040222 · doi:10.1101/2024.07.25.604189

<i>Mycobacterium avium</i> subspecies <i>paratuberculosis</i> targets M cells in enteroid-derived monolayers through interactions with β1 integrins

2024· preprint· en· W4401040222 sur OpenAlexaff
Grace Baruta, Kyle L. Flannigan, Laurie Alston, Hong Zhang, Jeroen De Buck, Pina Colarusso, Simon A. Hirota

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMycobacterium research and diagnosis
Établissements canadiensAlberta Children's HospitalUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMycobacterium avium subspecies paratuberculosisBiologyParatuberculosisImmune systemTropismIntestinal epitheliumEpitheliumCell biologyMicrobiologyMycobacteriumImmunologyGeneticsBacteria

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Paratuberculosis is a global infectious disease caused by the bacterium, Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (MAP). MAP infection of ruminants triggers progressive wasting disease characterized by granulomatous lymphadenitis, enteritis, and severe intestinal pathology that often requires early culling of the animal. The resulting economic burden is significant and MAP exposure in the workplace constitutes a significant zoonotic risk. While it has been established the MAP propagates within resident intestinal immune cells, including macrophages and dendritic cells, significantly less is known about how it attaches, enters and traverses the epithelium. The current paradigm suggests MAP infects the small intestinal epithelium by targeting both enterocytes and M cells, with a potential tropism for the latter. In the current study, we employed emerging enteroid technology to identify the target cells for MAP’s entry into the small intestinal epithelium. We generated mouse enteroid-derived monolayers with functional M cells capable of transcytosis. Upon exposure to MAP, the bacteria were detected within both enterocytes and M cells. Following quantification, it was apparent that MAP exhibited tropism for M cells. Complementary studies using the Caco-2/Raji-B co-culture system provided similar results, wherein MAP was found primarily in cells expressing functional M cell markers. Since other mycobacteria have been shown to initiate cell attachment and entry by using a fibronectin-bridging process, we tested whether these interactions were involved in MAP’s targeting of M cells. We found that MAP’s M cell tropism was significantly enhanced in the presence of fibronectin and that this effect was abolished when monolayers were pretreated with an integrin-blocking peptide. Taken together, our data indicate the MAP preferentially targets M cells and that this process involves a fibronectin-bridging process. Furthermore, our data suggest that targeting M cell-associated integrins could provide a mechanism to reduce MAP infection and transmission within livestock herds. Author Summary In the current study, we sought to determine the target cell for Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (MAP), which is the causative agent of Johne’s disease (JD, also termed paratuberculosis) in ruminants. While MAP primarily infects domestic ruminants including cattle, sheep, goats, and deer, it has also been shown to infect wildlife throughout the world, including cats, rabbits, badgers, and wood mice. Given the significant economic burden of MAP infections in livestock, its role in the pathogenesis of JD has been the focus of much research. However, the broad diversity of MAP-susceptible hosts and reservoirs observed calls into question the true scope of MAP infection and transmission and the true number of susceptible hosts. Furthermore, MAP constitutes a zoonotic threat that some have linked to intestinal pathologies, including Crohn’s disease. To date, it is still not known exactly how MAP attaches, enters and traverses the small intestinal epithelium to eventually propagate within resident macrophages and dendritic cells to cause eventual disease. To address this question, we developed a model of the small intestinal epithelium, from mouse enteroids, that contained functional M cells. We found that MAP selectivity enters M cells and that this involves fibronectin-bridging process that targets M cell-associated β1-integrins.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

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.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,250
Écart entre enseignants0,234 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
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