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Mycobacterium abscessus infection results in decrease of oxidative metabolism of lung airways cells and relaxation of the epithelial mucosal tight junctions - 25/01/23

Doi : 10.1016/j.tube.2023.102303 
Amy L. Leestemaker-Palmer
 Department of Biomedical Sciences, Carlson College of Veterinary Medicine, Oregon State University, Corvallis, OR, 97331, USA 

Luiz E. Bermudez
 Department of Biomedical Sciences, Carlson College of Veterinary Medicine, Oregon State University, Corvallis, OR, 97331, USA 
 Department of Microbiology, College of Science, Oregon State University, Corvallis, OR, 97331, USA 

Corresponding author. Department Biomedical Sciences, Carlson College of Veterinary Medicine, Oregon State University, 107B Dryden Hall, Corvallis, OR, 97331, USA.Department Biomedical SciencesCarlson College of Veterinary MedicineOregon State University107B Dryden HallCorvallisOR97331USA

Abstract

Mycobacterium abscessus complex is a group of environmental pathogens that recently have been isolated more from patients with underlying lung diseases, such and COPD, bronchiectasis, and cystic fibrosis. The mechanisms involved in the pathogenesis of these diseases have only recently been investigated. Infection is associated with biofilm formation on the airway mucosa, invasion of the mucosal epithelial cells and a time-dependent impairment of the integrity of the monolayer. Using electron microscopy, it was shown that Mycobacterium abscessus induced lesions of the cell surface structures. Tight junction proteins claudin-1 and occludin-1 have increased transcription in cells exposed to Mycobacterium abscessus, in contrast to cells exposed to Mycobacterium avium. Infection of A549 alveolar epithelial cells by Mycobacterium abscessus reduced the oxidative metabolism of the cell, without inducing necrosis. A transposon library screen identified mutants that do not alter the metabolism of the A549 cells.Once the bacterium crosses the epithelial barrier, it may encounter sub-epithelial macrophages. Select mutants were used for infection assays to determine their effects on membrane integrity. Translocated select mutants were attenuated in macrophages compared to wild type Mycobacterium abscessus. In summary, the dynamics of Mycobacterium abscessus infection appears to be different from other non-tuberculous mycobacteria (NTMs). Future studies will attempt to address the mechanism involved in airway membrane lesions.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : M. abscessus, Lung mucosal cells, Macrophages, Tight junction, Toxicity, Oxidative metabolism


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