Modulación de la polarización de macrófagos M1 por toxinas de Bordetella Pertussis y su rol en la supervivencia bacteriana

Abstract

Durante las infecciones microbianas los macrófagos (MØ) pueden polarizarse en células activadas clásicamente (M1) o activadas alternativamente (M2). Estudios previos demostraron que los macrófagos M1 exhiben una respuesta bactericida más fuerte contra B. pertussis en comparación con los macrófagos M2. Sin embargo, aunque la supervivencia bacteriana fué mayor en los macrófagos M2, las bacterias viables persistieron en ambos fenotipos en etapas posteriores de la infección. El presente estudio investiga los roles de la toxina pertussis (Ptx) y la toxina adenilato ciclasa (Cya) en la modulación del fenotipo M1 después de la infección.El análisis de citometría de flujo reveló dos poblaciones distintas de macrófagos 48 horas después de la infección: una que expresaba niveles altos de marcadores M1 (CD80, CD40) y niveles bajos del marcador M2 (CD163), y otra con el perfil inverso. Este resultado sugiere que B. pertussis puede conducir un cambio fenotípico de M1 al fenotipo más permisivo M2. Las infecciones con cepas deficientes en Ptx y Cya (Bp-ΔPtx, Bp-ΔCya y el doble mutante Bp-ΔPtxΔCya) confirmaron que ambas toxinas son críticas en esta modulación. Los ensayos de protección con Polimixina B mostraron que la supervivencia intracelular de Bp-ΔPtxΔCya fue significativamente menor que la cepa del tipo salvaje, lo que indica que Ptx y Cya mejoran la supervivencia de B. Pertussis en los macrófagos M1. El análisis microscópico mostró que la infección con la cepa del tipo salvaje condujo a una reducción en la elongación de los pseudópodos asociados con M1, un cambio morfológico menos pronunciado en las células infectadas con las cepas mutantes. Además, la citometría de flujo demostró una reducción en la expresión de CD80 en células infectadas con la cepa del tipo salvaje, disminución que no se observó en las células infectadas con las cepas mutantes. Los estudios de colocalización con el marcador lisosomal Lysotracker, revelaron que las bacterias que sobreviven a las 48 horas post-infección escapan de la vía lisosomal. Estos resultados sugieren que Ptx y Cya facilitan la supervivencia bacteriana al modificar los macrófagos M1 hacia un fenotipo similar a M2 y permitir la evasión de la via lisosomal, destacando el papel crucial de ambas toxinas en la modulación del fenotipo de los macrófagos durante la infección por B. Pertussis.