Identificatie van merkers van de virulentie van Mycobacterium abscessus voor intracellulaire replicatie in fagocyten

Het genus Mycobacterium bevat soorten variërend van onschadelijk saprofytische organismen tot grote menselijke pathogenen. Bekende pathogene soorten zoals Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium marinum en Mycobacterium ulcerans behoren tot de deelgroep van langzaam groeiende mycobacteriën (SGM). In contrast, de deelgroep van de snel groeiende mycobacteriën (RGM) wordt gekenmerkt door hun vermogen om te vormen van zichtbare kolonies in minder dan 7 dagen op de drager van de agar. De RGM groep bestaat uit meer dan 180 soorten, vooral niet-pathogene saprofytische mycobacteriën. Studies over RGM interacties met hun hosts hebben vooral geconcentreerd op Mycobacterium smegmatis en aantonen dat deze mycobacteriën worden snel geëlimineerd door de bactericide werking van macrofagen.

Mycobacterium abscessus behoort tot de zeldzame RGM die zijn pathogeen voor de mens en is verantwoordelijk voor een groot aantal infecties, variërend van de huid en weke delen infecties aan de longen en gedissemineerde infecties. M. abscessus wordt beschouwd als, samen met Mycobacterium avium, de belangrijkste mycobacteriële pathogen in cystic fibrosis patiënten¹.

Diverse studies uitgevoerd op M. abscessus blijkt dat deze mycobacterium gedraagt zich als een intracellulaire pathogenen, staat overleven de bactericide reactie van macrofagen en fibroblasten in de longen en de huid, die meestal niet wordt nageleefd in RGM ^{2 , 3 , 4}. de analyse van het genoom van de M. abscessus heeft geïdentificeerd stofwisselingsroutes meestal gevonden in milieu micro-organismen in contact met de bodem, planten en aquatische milieus, waar gratis amoeben vaak zijn presenteren⁵. Ze hebben ook aangetoond dat M. abscessus is begiftigd met verschillende virulentiegenen niet gevonden in de saprofytische en niet-pathogene RGM, waarschijnlijk overgenomen door de horizontale genoverdracht in een niche gunstig voor genetische uitwisseling die zou verzamelen verschillende amoeba resistente bacteriën.

Experimenteel, was een van de eerste opvallende resultaten de waarneming van intracellulaire groei van M. abscessus in macrofagen evenals wat M. tuberculosis⁶. M. abscessus verzet zich ook tegen de verzuring van de phagosome, apoptosis en autophagy, drie essentiële mechanismen van de cellulaire weerstand tegen de infectie². Het is zelfs aangetoond dat M. abscessus is in staat om een directe communicatie tussen de phagosome en het cytosol, een meer voedselrijke omgeving die bacteriële vermenigvuldiging^{2 gunst misschien}. Weinig is bekend over de genomic voordelen die M. abscessus bezit of heeft verkregen om te overleven in een intracellulaire milieu toestaan. Amoeba-coculture is een efficiënte methode waardoor het isolement van vele nieuwe amoeba resistente bacteriën zoals Mycobacterium massiliense^7,8. Een mogelijkheid om zich te vermenigvuldigen in amoeben werd waargenomen, in een model van aerosolization van M. abscessus in muizen, die een verhoogde virulentie M. abscessus⁴kan verlenen. Een hypothese is dat M. abscessus genetische eigenschappen opgetreden binnen deze omgeving om te overleven in fagocytische cellen, die afwijken van andere niet-pathogene RGM had ontwikkeld. Deze acquisities wellicht de mogelijkheid om te verspreiden en de virulentie in de menselijke gastheer gunst.

Dit verslag beschrijft instrumenten en methoden om te benadrukken de genomic voordelen aan M. abscessus te overleven in de omgeving van de amoeben verleende uitvoeringsbevoegdheden betreft. Voor dit doel, de screening van M. abscessus transposon mutanten is voor het eerst beschreven, op de Acanthamoeba castellanii type stam, die het mogelijk de identificatie van de mutant defect intracellulaire groeimogelijkheden maakt. Een tweede screening in macrofagen is ook gemeld, om te bevestigen als dit gebrek de menselijke gastheer blijft. Ten tweede, om te begrijpen welke mechanismen worden ingezet in de M. abscessus aan te passen aan het leven in fagocytische cellen en verhoging van de virulentie van de dierlijke ontvangst, een methode die specifiek aangepast voor M. abscessus werd ontwikkeld, na co cultuur in aanwezigheid van de amoeben waardoor de extractie van totaal RNA van intra-amoebal bacteriën. Dientengevolge, werd een uitgebreid overzicht van M. abscessus genen die vereist voor een intracellulair leven zijn ontwikkeld.