Itaconate impairs immune control of Plasmodium by enhancing mtDNA-mediated PD-L1 expression in monocyte-derived dendritic cells

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Artigo de periódico

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O itaconato prejudica o controle imunológico do Plasmodium ao aumentar a expressão de PD-L1 mediada por mtDNA em células dendríticas derivadas de monócitos

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Resumo

Formas graves de malária estão associadas à inflamação sistêmica e a distúrbios do metabolismo do hospedeiro ; no entanto, a interação entre esses desfechos ainda é pouco compreendida. Utilizando um modelo de malária por Plasmodium chabaudi , demonstramos que o interferon (IFN) γ aumenta a glicólise em células dendríticas derivadas de monócitos esplênicos (MODCs), levando ao acúmulo de itaconato e à disrupção do ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) . Níveis elevados de itaconato reduzem a funcionalidade mitocondrial, o que está associado à liberação de ácidos nucleicos pelas organelas e à inibição das MODCs. Nossa hipótese é que mitocôndrias disfuncionais liberam DNA degradado no citosol. Uma vez que o DNA mitocondrial é sensibilizado, a ativação de IRF3 e IRF7 promove a expressão de genes estimulados por IFN e marcadores de checkpoint. De fato, a depleção do eixo STING-IRF3/IRF7 reduz a expressão de PD-L1, permitindo a ativação de células T CD8+ que controlam a proliferação do parasita . Em resumo, a disfunção mitocondrial causada pelo itaconato em MODCs leva a um efeito supressor em células T CD8+, o que aumenta a parasitemia. Apresentamos evidências de que ACOD1 e itaconato são alvos potenciais para terapia antimalárica adjuvante.

Abstract

Severe forms of malaria are associated with systemic inflammation and host metabolism disorders; however, the interplay between these outcomes is poorly understood. Using a Plasmodium chabaudi model of malaria, we demonstrate that interferon (IFN) γ boosts glycolysis in splenic monocyte-derived dendritic cells (MODCs), leading to itaconate accumulation and disruption in the TCA cycle. Increased itaconate levels reduce mitochondrial functionality, which associates with organellar nucleic acid release and MODC restraint. We hypothesize that dysfunctional mitochondria release degraded DNA into the cytosol. Once mitochondrial DNA is sensitized, the activation of IRF3 and IRF7 promotes the expression of IFN-stimulated genes and checkpoint markers. Indeed, depletion of the STING-IRF3/IRF7 axis reduces PD-L1 expression, enabling activation of CD8+ T cells that control parasite proliferation. In summary, mitochondrial disruption caused by itaconate in MODCs leads to a suppressive effect in CD8+ T cells, which enhances parasitemia. We provide evidence that ACOD1 and itaconate are potential targets for adjunct antimalarial therapy.

Assunto

Imunidade, Malária, Inflamação, Plasmodium chabaudi, Interferon gama, Metabolismo, Ciclo do ácido cítrico

Palavras-chave

Itaconate, Itaconic acid, Methylenesuccinic acid, Malaria, Plasmodium chabaudi, Metabolism, Monocyte-derived dendritic cells, Mitochondria, TCA cycle, Mitochondrial DNA, mtDNA, Inate immunity, cGAS-STING, Immuno checkpoint markers, PD-L1, PD-1, Lymphocytes

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413124000081?via%3Dihub

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