The role of interferon Beta (IFN-β) in the pathogenesis of infection caused by streptococcus suis serotype 2

Abstract

Streptococcus suis serotype 2, est un agent pathogène porcin important et un agent zoonotique émergent de septicémie et de méningite. La connaissance des réponses immunitaires de l'hôte envers S. suis, et les stratégies utilisées par ce pathogène pour subversion de ces réponses sont rares. L'augmentation de la gravité des infections à S. suis chez l'homme souligne le besoin critique de mieux comprendre les interactions entre S. suis et le système immunitaire pour générer une réponse immunitaire efficace contre ce pathogène. Les cellules dendritiques (DC) et les macrophages (Mθ) sont de puissantes cellules présentant les antigènes. Une fois activés, ils produisent des médiateurs inflammatoires, à leur intérieur, l'interféron-β (IFN-β), l'un des membres les plus importants de la famille d'interféron de type I (IFN-I) qui, bien qu'également est associé à un rôle antiviral, les dernières études ont montré un rôle de confusion dans les infections bactériennes. Ainsi, l'objectif principal du projet était d'étudier le rôle de l'IFN-β dans la pathogenèse de l'infection causée par S. suis serotype 2. Pour obtenir une meilleure connaissance de la source d'IFN-β induite par S. suis serotype 2, ainsi que des récepteurs cellulaires et des voies responsables de l'activation cellulaire et de la production ultérieure de cette cytokine, nous avons étudié l'induction in vitro d'IFN-β par les DC dérivés de la moelle osseuse murine et Mθ activés par des souches de sérotype 2 de S. suis de milieux différents et de virulence, et nous avons évalué le rôle de différents récepteurs et voies cellulaires dans l'induction de l'IFN-β par l'agent pathogène. Les DC ont résulté en une source beaucoup plus importante d'IFN-β que Mθ et la souche moins virulente testée était la plus internalisée et la principale souche inductrice d'IFN-β, ce qui suggère une production d'IFN-β dépendante de l'internalisation et un rôle protecteur de cette cytokine. La production d'IFN-β a montré qu'il dépendait fortement des voies de signalisation dépendantes de MyD88, et les récepteurs les plus impliqués sont le récepteur endossomal Toll-like (TLR) 7 et TLR9. Enfin, l'infection in vivo a démontré que l'IFN-β joue un rôle protecteur dans la maladie causée par S. suis. Dans l'ensemble, ces résultats fournissent une connaissance plus approfondie des mécanismes et de la capacité d'induction de l'IFN-β par différentes souches de S. suis serotype 2, ainsi que le rôle de cette cytokine lors de l'infection par ce pathogène.

Streptococcus suis serotype 2 is an important swine pathogen and an emerging zoonotic agent of septicemia and meningitis. Knowledge of host immune responses towards S. suis, and strategies used by this pathogen for subversion of these responses is scarce. An increased severity of S. suis infections in humans underscores the critical need for a better understanding of the interactions between S. suis and the immune system in order to propose more effective therapeutic strategies against this pathogen. Dendritic cells (DCs) and macrophages (Mθ) are powerful antigen-presenting cells. Once activated, they produce inflammatory mediators, within them interferon-β (IFN-β), one of the most important member of the type I interferon (IFN-I) family which although is normally associated with an anti-viral role, latest studies have indicated a confounding role of IFN-β in bacterial infections. Thus, the main objective of the project was to study the role of IFN-β in the pathogenesis of the infection caused by S. suis serotype 2. To obtain a better knowledge about the source of IFN-β induced by S. suis serotype 2, as well as the cellular receptors and pathways responsible for cell activation and subsequent production of this cytokine, we studied the in vitro induction of IFN-β by murine bone marrow-derived DCs and Mθ activated by strains of S. suis serotype 2 from different backgrounds and virulence, and we assessed the role of different cell receptors and pathways in the induction of IFN-β by the pathogen. DCs resulted to be a much more important source of IFN-β than Mθ, and the less virulent strain tested was the most internalized and the main IFN-β inducing strain, which suggests an internalization-dependent IFN-β production and a protective role of this cytokine. IFN-β production has shown to strongly rely on MyD88-dependent signaling pathways, and the most implicated receptors are the endosomal Toll-like receptor (TLR) 7 and TLR9. Finally, the in vivo infection has demonstrated that IFN-β plays a protective role in the disease caused by S. suis. Overall, these results provide a deeper knowledge of the mechanisms and the capacity of induction of IFN-β by different strains of S. suis serotype 2, as well as the role of this cytokine during infection with this pathogen.