S'abonner

An actin cytoskeletal barrier inhibits lytic granule release from natural killer cells in patients with Chediak-Higashi syndrome - 11/01/18

Doi : 10.1016/j.jaci.2017.10.040 
Aleksandra Gil-Krzewska, PhD a, , Mezida B. Saeed, PhD b, , Anna Oszmiana, PhD b, §, Elizabeth R. Fischer, PhD c, Kathryn Lagrue, PhD b, William A. Gahl, MD, PhD d, Wendy J. Introne, MD d, John E. Coligan, PhD a, Daniel M. Davis, PhD b, , Konrad Krzewski, PhD a, , ,
a Receptor Cell Biology Section, Laboratory of Immunogenetics, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health, Rockville, MD 
b Manchester Collaborative Centre for Inflammation Research, University of Manchester, Manchester, United Kingdom 
c Electron Microscopy Unit, Research Technologies Branch, Rocky Mountain Laboratories, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health, Hamilton, Mont 
d Office of the Clinical Director, National Human Genome Research Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD 

Corresponding author: Konrad Krzewski, PhD, 12441 Parklawn Dr, Twinbrook II, Rm 205, Rockville, MD 20852.12441 Parklawn DrTwinbrook II, Rm 205RockvilleMD20852
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Thursday 11 January 2018
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

Background

Chediak-Higashi syndrome (CHS) is a rare disorder caused by biallelic mutations in the lysosomal trafficking regulator gene (LYST), resulting in formation of giant lysosomes or lysosome-related organelles in several cell types. The disease is characterized by immunodeficiency and a fatal hemophagocytic lymphohistiocytosis caused by impaired function of cytotoxic lymphocytes, including natural killer (NK) cells.

Objective

We sought to determine the underlying biochemical cause of the impaired cytotoxicity of NK cells in patients with CHS.

Methods

We generated a human cell model of CHS using Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) technology. We used a combination of classical techniques to evaluate lysosomal function and cell activity in the model system and super-resolution microscopy to visualize F-actin and lytic granules in normal and LYST-deficient NK cells.

Results

Loss of LYST function in a human NK cell line, NK92mi, resulted in inhibition of NK cell cytotoxicity and reproduced other aspects of the CHS cellular phenotype, including the presence of significantly enlarged lytic granules with defective exocytosis and impaired integrity of endolysosomal compartments. The large granules had an acidic pH and normal activity of lysosomal enzymes and were positive for the proteins essential for lytic granule exocytosis. Visualization of the actin meshwork openings at the immunologic synapse revealed that the cortical actin acts as a barrier for secretion of such large granules at the cell-cell contact site. Decreasing the cortical actin density at the immunologic synapse or decreasing the lytic granule size restored the ability of LYST-deficient NK cells to degranulate and kill target cells.

Conclusion

The cortical actin and granule size play significant roles in NK cell cytotoxic function. We present evidence that the periodicity of subsynaptic actin is an important factor limiting the release of large lytic granules from NK cells from patients with CHS and could be a novel target for pharmaceutical intervention.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : Chediak-Higashi syndrome, lysosomal trafficking regulator, natural killer cell, cytotoxicity, cytotoxic lymphocyte, lysosomes, lytic granules, exocytosis, immune deficiency, actin cytoskeleton

Abbreviations used : ARM, CHS, CI-MPR, CMFDA, CRISPR, CTL, EEA1, EV, HEAT, HLH, ICAM-1, LAMP, LYST, MTOC, NK, PSF, Rab


Plan


 Supported by the Intramural Programs of the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (to A.G.-K., E.R.F., J.E.C, and K.K.), the Intramural Program of National Human Genome Research Institute (to W.A.G. and W.J.I.); the Medical Research Council (award G1001044 to D.M.D.), a Wellcome Trust Investigator Award (110091 to D.M.D.); the Manchester Collaborative Centre for Inflammation Research, funded by a pre-competitive open innovation award from GlaxoSmithKline, AstraZeneca, and the University of Manchester, United Kingdom (to A.O., M.B.S., K.L., and D.M.D.); and a grant award from the Histiocytosis Association (to K.K.).


© 2017  Publié par Elsevier Masson SAS.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.