Upload
desy-ningrat
View
226
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
sip
Citation preview
NAMA : Luh Putu Desy Puspaningrat, NRP: B253140131
JUDUL ARTIKEL : ESX-1-mediated Translocation To The Cytosol Controls Virulence Of
Mikobakteri
ABSTRAK
Spesies Mikobakteri, termasuk Mycobacterium TBC dan Mycobacterium lepra
merupakan bakteri patogen yang dapat menginfeksi manusia. Patogen ini secara eksklusif
melokalisasi dalam phagosome sel inang. Namun sebagai relevansi biologis translokasi
mikrobakteri untuk sitosol masih belum jelas. Penelitian ini menggunakan teknik mikroskop
elektron untuk membangun hubungan yang jelas antara translokasi dan virulensi
Mycobacterium. Spesies Mycobacterium patogen ditemukan mentranslokasi ke sitosol,
sedangkan spesies non-patogenik tidak melakukan translokasi. Peneliti mampu menghubungkan
translokasi sitosol dengan patogenisitas dengan memperkenalkan system sekresi ESX-1 (tipe
VII) dalam nonvirulent Mikobakteri bovis BCG. Selain itu, peneliti menunjukkan bahwa
translokasi tergantung pada C-terminus dari awal-disekresi antigen ESAT-6. Pemotongan C-
terminal dari ESAT-6 terbukti menghasilkan hubungan translokasi ke virulensi pada tikus yang
telah dilemahkan. Penelitian ini menjelaskan mekanisme molekul translokasi dari mikobakteri.
PENDAHULUAN
Bakteri pathogen telah berevolusi dalam mekanisme infeksi untuk menghindari sistem
imun sel inang. Mycobacterium tidak terkecuali, dan beberapa spesies pathogen dapat
menyebabkan penyakit yang parah pada manusia. Tuberculosis telah menyebabkan lebih dari 2
juta kematian per tahun, dan lepra telah menyerang 2-3 juta orang. Memahami mekanisme
virulensi Mycobacterium adalah penting untuk pengembangan vaksin dan pengobatan infeksi.
Kemampuan Mycobacterium dalam menyerang phagosomal yang matang dan berada dalam
phagosomal di makrofag sel inang merupakan dasar virulensi mikobakteri tersebut. Namun
Baru-baru ini peneliti melaporkan bahwa Mycobacterium tuberculosis mampu mentranslokasi
dari phagolysosomal ke dalam sitosol sel inang (van der Wel et al.,2007).
Dalam penelitian ini, peneliti menyelidiki apakah ada hubungan antara kehadiran
sekresi ESX - 1 diberbagai spesies Mycobacterium ( baik patogen atau nonpathogenic ) untuk
mentranslokasi ke sitosol. Peneliti menunjukkan virulensi yang sangat berkorelasi dengan
kemampuan mikobakteri untuk mentranslokasi ke sitosol pada sel fagosit manusia. Selain itu,
peneliti menunjukkan bahwa semua spesies patogen memiliki sebuah system sekresi ESX - 1
yang mengeluarkan ESAT - 6. Untuk menguji apakah sistem sekresi ESX - 1 diperlukan dan
cukup untuk translokasi, peneliti memperkenalkan kembali perpanjang dari gen RD1 cluster dari
M. tuberculosis dalam M. bovis BCG ( Pym et al . , 2003) dan menunjukkan bahwa BCG dengan
RD1, sistem sekresi ESX – 1 mentranslokasi ke sitosol dan memperlihatkan fenotipe lebih
pathogen. Penelitian ini menunjukkan bahwa translokasi sitosol adalah proses ESAT - 6
tergantung hanya relevan untuk pathogen spesies mikobakteri. Temuan ini memberikan wawasan
penting tentang virulensi mikobakteri dan menunjukkan translokasi yang merupakan kunci untuk
patogenesis mikobakteri .
METODE
Cultur Sel
Sel THP - 1 dikultur dalam medium RPMI -1640 ( Invitrogen ) dengan 10 % FCS dan
100 unit ml - 1 penisilin / streptomisin pada 37 derajat dan 5 % CO2 . Diferensiasi dari garis sel
monositik menjadi makrofag distimulasi dengan menambahkan 10 ml ng - 1 phorbol 12 -
miristat 13 - asetat ( PMA ) 1 hari sebelum infeksi. Hari selanjutnya, sel diberi media segar tanpa
PMA dan pen/strep. DC primer manusia diinfeksi dengan M. tuberculosis H37Rv.
METODE
Kultur BakteriCultur Sel
Mikroskop Electron SDS-PAGE dan
Immunoblot
Kultur Bakteri
Beberapa spesies mikrobakteri patogen, oportunistik dan non-patogenik diisolasi atau
diperoleh melalui beberapa laboratorium (Tabel S1). Semua strain mikobakteri ditumbuhkan
untuk log-fase dalam 7H9 dilengkapi dengan 10% ADC dan 0,05% Tween80. Bakteri dicuci
dengan media RPMI-1640, disentrifugasi dua kali di 750 r.p.m. selama 7 menit dan ditambahkan
ke sel THP-1. Strain mutan BCG :: pYUB, BCG :: ESX-1, H37RvDRD1 dan H37Rv EsxAD84-
95 dikultur dalam 7H9 dengan ADC, 0,05% Tween80 dan higromisin. Mutan disonikasi
ditambahkan ke sel di sebuah MOI 10, kecuali untuk M. tuberculosis H37Rv yang digunakan
MOI 2, percobaan berlangsung hingga hari ke 6. Sel yang diinkubasi dengan bakteri selama 1
jam pada 37 ° C (M. marinum dan M. gilvum pada 32 ° C), dan kemudian sel dicuci 3 kali
dengan RPMI- 1640 untuk menghilangkan bakteri ekstraseluler. Infeksi berhenti pada titik-titik
waktu yang ditentukan dengan menambahkan paraformaldehid atau paraformaldehid /
glutaraldehid (Peters et al., 2006). Kultur dilanjutkan sampai sel mati atau sampai hari ke-14
untuk infeksi BCG
Mikroskop Electron
Semua sampel disiapkan untuk mikroskop electron. Untuk pelabelan immunogold,
monoklonal LAMP - 1 ( PharMingen H4A3 ) 1 : 150, monoklonal LAMP - 2 ( H4B4 ), CD63
monoklonal ( Sanquin M1544 ) 01:15, ubiquitin poliklonal ( Sigma U5379 ) 1 : 300 atau
pelabelan berurutan dengan pertama anti - ubiquitin dan kemudian digunakan anti - LAMP – 1.
Untuk menentukan spesifisitas antiubiquitin poliklonal, ubiquitin murni ditambahkan di
konsentrasi yang berbeda. Untuk antibodi monoclonal ditambahkan dengan anti - tikus
( DAKO) 1 : 200. Untuk visualisasi antibodi yang mengikat, 10 nm protein A emas digunakan
dan untuk pelabelan ganda pertama 5 nm protein A emas dan kemudian 10 nm protein A emas
digunakan. Sampel dianalisis oleh kuantifikasi double-blind menggunakan mikroskop elektron
CM10 ( FEI , Eindhoven , Belanda ) .
SDS-PAGE dan Immunoblot
Bakteri dicuci dan ditumbuhkan di media 7H9 kemudian ditambah dengan 0,2 %
dekstrosa dan 0,05 % Tween80. Pelet dan supernatan kemudian dipisahkan dari media log – fase.
Protein dalam supernatan diendapkan dengan 5 % TCA ( w / v ), dan pelet disonikasi. Protein
dipisahkan dengan SDS -PAGE 16 % gel polyacrylamide. Immunoblots diwarnai dengan
antibody monoklonal ESAT - 6 (Staten Serum Institute, Hyb76-8 ) 1 : 500 dan kehadiran
antibodi sekunder peroxidase - conjugated terdeteksi melalui pewarnaan 4-chloronaphthol / 3,3-
diaminobenzidine
Table 1. Karaktersitik dari Spesies Mikrobakteri
Strain Mikobakteri Patogenitas di
Manusia
Gen ESX-1 Sekresi
ESAT-6
Transokasi
di sel
M. tuberculosis H37Rv Pathogenic + +† +
M. tuberculosis ancient
Beijing
Pathogenic + +* +
M. tuberculosis Beijing Pathogenic + +* +
M. tuberculosis Harlingen Pathogenic + +* +
M. tuberculosis 1243 Pathogenic + +* +
M. leprae Pathogenic + +** +
M. bovis Pathogenic + + +
M. marinum Pathogenic + +‡ +
M. szulgai Opportunistic + +† +/-
M. kansasii type I Opportunistic + + +/-
M. kansasii type V Non-pathogenic + + -
M. smegmatis Non-pathogenic + +*** -
M. avium Opportunistic - -† -
M. fortuitum Opportunistic - -† -
M. bovis BCG Non-pathogenic - - -
M. gilvum Non-pathogenic - -* -
Kehadiran gen - ESX 1 diwakili sebagai ( + ) dan kompleks yang tidak lengkap atau
tidak adanya gen - ESX 1 (- ). Sekresi ESAT - 6 dilakukan dengan analisis Western blot.
Referensi menunjukkan data yang ditunjukkan oleh orang lain . * Hasil tidak terlihat, ** T sel
dari pasien lepra bereaksi kuat ke ESAT-6 M. leprae, *** M . smegmatis sebelumnya
menampilkan sekresi ESAT - 6 dalam beberapa kondisi, († dan ‡) dalam mensekresi ESAT - 6
tidak terlalu banyak. Kemampuan untuk mentranslokasi di sel THP - 1 sel dan diberi tanda (+)
ketika persentase bakteri dalam sitosol lebih tinggi dari 20 % , (+/-) ketika persentase itu antara
2 % dan 20 % dan ( - ) ketika persentase lebih rendah dari 2 %
HASIL dan PEMBAHASAN
Sekresi ESAT-6 dari Mikrobakteri terpilih
Dalam penelitian ini, peneliti memilih beberapa spesies dengan derajat virulensi yang
berbeda (Tabel 1). Ini termasuk lima strain M. tuberculosis, H37Rv dan empat isolat pasien
yaitu M. bovis, M. marinum (E11 dan M), M. leprae, M. szulgai, M. avium, M. fortuitum, M.
gilvum, M. jenis kansasii I dan V, M. smegmatis dan M. bovis BCG (Denmark) (Tabel S1).
Untuk tes pertama apakah kehadiran ESAT-6 spesifik untuk spesies mikobakteri patogen yang
dilakukan dengan pemeriksaan terhadap filtrat kultur M. marinum, M. szulgai, M. jenis kansasii
I dan V, yang mengkodekan ESX-1 dan ESAT-6, dan non-patogenik (Kurang ESX-1) M.
fortuitum untuk sekresi ESAT-6. Sekresi ESAT – 6 dari mikobakteri yang berbeda yaitu M.
marinum E11, M. szulgaiand, M. kansasii menunjukkan ekspresi dan sekresi dari ESAT - 6
dalam fraksi supernatan, terdeteksi dengan monoklonal a- ESAT - 6 antibodi Hib 76-8. M.
fortuitum, yang tidak memiliki wilayah RD1 adalah negatif untuk ESAT - 6. Semua uji ESX-1-
mengandung mikobakteri yang mensekresikan ESAT-6, meskipun jumlah bervariasi. Data
dikombinasikan dengan data dari literatur (Tabel 1) menunjukkan bahwa semua spesies patogen
mensekresikan ESAT-6. Namun, kehadiran dari ESX-1 tidak berhubungan dengan virulensi.
Translokasi Sitosol dari Mikrobakteri Patogen
Untuk menguji apakah translokasi sitosol mikobakteri berhubungan dengan fenotipe
patogen, peneliti memeriksa lokalisasi subselular dari mikobakteri ( Tabel 1 ) menggunakan
elektron mikroskop. Mikobakteri dikultur ke OD600 0,5 dan digunakan untuk infeksi PMA-
activated sel myeloid THP - 1 manusia. Setelah 1-10 hari ( waktu tergantung pada berapa lama
sel kuat di infeksi setiap spesies mikobakteri ) sel-sel yang diproses untuk mikroskop electron
cryo-immunogold. Untuk kuantifikasi tingkat translokasi, hanya sel yang sesuai yang akan
dianalisis, karena morfologi sel yang tidak sesuai dalam eksperimen infeksi sering
mempengaruhi. Bahkan meskipun pelabelan immunogold penanda lisosom yang tidak sesuai, sel
M. tuberculosis yang terinfeksi berbeda dari sel yang tidak sesuai yang terinfeksi M. bovis BCG,
penentuan lokalisasi subselular dilakukan dalam sel yang sesuai saja. Gambar yang diperoleh
dan dianalisis secara double blind untuk subselular lokalisasi untuk semua spesies (Gambar 1)
menggunakan dua kriteria: (i) ada atau tidak adanya sebuah membrane phagosomal dan (ii) ada
atau tidak adanya endosomal atau lisosom pelabelan immunogold (LAMP atau CD63). Hanya
ketika kedua membran dan pelabelan emas absen, bakteri itu mencapai sitosol. Bakteri dengan
pelabelan phagosomal immunogold dan tanpa membran phagosomal pernah melebihi 2% (data
tidak ditampilkan). Hari dimana persentase tertinggi bakteri sitosol terdeteksi diwakili dalam
Gambar.2.
Gambar 1. Lokalisasi subselular dari spesies mikobakteri yang berbeda di sel THP - 1
yang diberi immunogold untuk CD63. Garis monositik dari sel THP - 1 terinfeksi dengan
berbagai mikobakteri pathogen yaitu : M. tuberculosis 1243, M. bovis dan spesies oportunistik
atau non - patogenik M. szulgai, M. fortuitum, M. avium, M. jenis kansasii I dan V dan M.
smegmatis. Pada electron mikrograf, misalnya diambil pada hari ke 2 untuk M. tuberculosis
1243 , hari ke 7 untuk M. bovis, hari ke 3 untuk M. szulgai, hari ke 1 untuk M. fortuitum, hari ke
3 untuk M. avium, hari ke 2 untuk M. kansasii I, hari ke 3 untuk M. kansasii V dan hari ke 2
untuk M. smegmatis. Keterangan gambar: tanda bintang adalah sitosol bakteri dimana fagosom
di kelilingi oleh bintang ( sitosol), huruf M adalah mitochondrium dan L adalah lisosom.
Mikobakteri patogen seperti M. tuberculosis, M. leprae, M. bovis dan M. marinum
ditemukan dengan mudah di sitosol. Yang paling penting, peneliti mengidentifikasi pasien yang
terinfeksi M.TBC lebih mudah translokasi ke dalam sitosol (Gambar 2). Sebaliknya, oportunistik
atau non-pathogenik spesies M. avium, M. fortuitum, M. gilvum, M. kansasii tipe V, M.
smegmatis dan M. bovis BCG (Denmark) tetap di phagolysosomal, sementara oportunistik M.
szulgai dan M. kansasii tipe I menunjukkan penurunan translokasi (Gambar 2). Dari pengamatan
ini dapat disimpulkan bahwa translokasi sitosol spesifik untuk mikobakteri patogen akan
berkurang ketika diuji dengan spesies oportunistik. Oportunistik lain dan semua spesies non-
pathogenic tetap di phagosomal. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa lokalisasi sitosol
adalah fitur dari spesies mikobakteri patogen. Dalam penelitian ini spesies yang tetap di
phagosomal adalah M. avium dan M. smegmatis (oportunistik dan masing-masing non-
patogenik), serta M. bovis BCG.
Gambar . 2. Translokasi adalah spesifik untuk mikobakterium patogen . Persentase sitosol
bakteri dengan spesies mikobakteri berbeda. Gambar menunjukkan bahwa bakteri pathogen
jenis M.marinum yang memiliki presentasi sitosol bakteri yang tinggi dibandingkan dengan
bakteri pathogen lainnya dan dengan bakteri opportunistic dan non pathogen.
Sekresi ESAT-6 di M. bovis BCG Memungkinkan Translokasi Sitosol
Sebelumnya ditemukan bahwa mutasi dihambat oleh CFP – 10 dan sekresi ESAT - 6
translokasi di M. tuberkulosis ( van der Wel et al . , 2007). CFP - 10 dan gen Esat - 6 berada di
daerah RD1, yang juga mengkodekan bagian dari sistem sekresi ESX - 1. Penelitian ini
menunjukkan bahwa ESAT - 6 disekresikan oleh semua pathogen spesies mikobakteri ( Tabel 1 )
dan bahwa spesies patogen mentranslokasi ke sitosol (Gambar 1 dan 2 ). Namun keberadaan
ESAT - 6 secara langsung terkait dengan translokasi sitosol belum banyak diketahui. Untuk
mencapai hal ini, peneliti menggunakan strain M. bovis BCG yang memiliki wilayah RD1
rekombinan yang kembali diperkenalkan ke bakteri ( RD1-2F9 mengandung 32 kb segmen
encoding Rv3861 - Rv3885, disini disebut BCG :: ESX - 1, Gambar. 3A ) dan mampu
mengsekresi ESAT – 6. Untuk menentukan apakah reintroduksi dari sekresi ESAT - 6 dapat
menginduksi translokasi dalam phagolysosomal Mikobakteri. PMA-activated sel THP - 1 yang
terinfeksi BCG :: ESX - 1 kemudian diproses untuk cryo - immunogold mikroskop elektron
untuk menentukan apakah dan pada tingkat apa bakteri translokasi sitosol terjadi. Setelah 7 hari
infeksi, ditemukan set- up 16 % dari BCG :: ESX - 1 bakteri translokasi ke sitosol dan setelah 10
hari ini persentase meningkat menjadi 46 % (Gambar. 3 ). BCG :: ESX – 1 menunjukkan
peningkatan virulensi secara signifikan dibandingkan dengan BCG non - translokasi. Dengan
hasil ini, menunjukkan bahwa reintroduksi dari sekresi ESAT - 6 dikodekan oleh wilayah RD1
ke phagosomal BCG normal memprovokasi BCG translokasi sitosol dan pada gilirannya
meningkatkan virulensi dari bakteri.
Gambar. 3. RD1 translokasi BCG. Gambar A Skema representasi dari penghapusan dari
wilayah RD1 yang terjadi di M. bovis BCG dan perpanjangan wilayah RD1 yang terjadi di M.
tuberculosis dan diperkenalkan kembali ke M. bovis BCG (BCG :: ESX-1) menggunakan
konstruk RD1-2F9 yang mengandung 32 kb segmen encoding Rv3861-Rv3885. Gambar B,
Persentase bakteri sitosol setelah infeksi di hari ke 4, 7 dan 10 di stimulai oleh sel THP-1.
Dengan tidak adanya RD1 (BCG :: p YUB pengendalian vektor) tidak ada bakteri yang
ditemukan dalam sitosol, tetapi dalam BCG dengan ESX-1 (BCG :: ESX-1), translokasi
terdeteksi pada hari ke 7 dan 10. Gambar C, Elektron mikrograf dari sitosol BCG :: ESX-1 di
hari ke 10 pasca infeksi dalam stimulasi sel THP-1. Pelabelan Immunogold (10 nm) dari struktur
lisososm LAMP-2 (L). M adalah mitokondria, PM adalah membran plasma. Gambar D,
Elektron mikrograf dari phagosomal M. bovis BCG pada hari ke 1 pasca infeksi,
immunolabelled (10 nm emas) untuk CD63. M adalah mitochondrium, L adalah lisosom.
C-terminus ESAT-6 is required for M. tuberculosis cytosolic translocation
ESAT - 6 dan CFP - 10 yang diketahui disekresikan ke medium kultur filtrat
Mikobakteri yang dimediasi oleh sistem sekresi ESX - 1- dan peneliti telah menunjukkan bahwa
ESAT - 6 terkait dengan translokasi sitosol. M. tuberculosis H37Rv EsxAD84-95 adalah strain
yang berisi penghapusan dari 12 - asam amino ESAT - 6 C - terminus ( Brodin et al . , 2005).
Sementara jenis ini terbukti secara efisien masih mengeluarkan ESAT – 6 dan CFP – 10, hal ini
dilakukan di tikus model yang telah terinfeksi. Untuk menentukan apakah pelemahan terkait
dengan (dalam ) kemampuan untuk mentranslokasi, peneliti menginfeksi sel THP - 1 dengan
H37Rv EsxAD84-95 dan dianalisis dengan mikroskop electron. Gambar dengan kriteria yang
disebutkan di atas dalam studi double blind sebagai ditunjukkan pada Gambar. 4, mutan H37Rv
EsxAD84-95 tetap di phagolysosomes, menunjukkan bahwa C – terminus dari protein ESAT - 6
diperlukan untuk M. tuberculosis translokasi .
Gambar . 4. C - terminus ESAT - 6 penting untuk translokasi . Gambar A. Persentase H37Rv
sitosol (moi 2), H37Rv EsxAD84-95 ( moi 10 ) atau H37RvDRD1 ( moi 10) di hari ke 2 , 4 atau
6 setelah diinfeksi yang distimulasi oleh sel THP-1. Translokasi M. tuberculosis strain H37Rv,
dan non-translokasi RD1 penghapusan mutan dari M.tuberculosis H37Rv( H37RvDRD 1 )
bertindak sebagai kontrol positif dan negatif. Gambar B. Elektron mikrograf dari
phagolysosomal ESAT - 6 strain H37Rv EsxAD84-95 di hari ke 2 pasca infeksi di sel THP - 1.
Immunogold ( 10 nm ) pelabelan dari struktur lisosom LAMP - 2 ( L ), M adalah mitokondria.
Kedua phagosomal - lokal M. smegmatis dan M. kansasii spesies tipe V telah
ditemukan untuk mensekresikan ESAT – 6, jadi ketidakmampuan bakteri ini untuk
mentranslokasi mungkin karena kurangnya C - terminus spesifik yang tidak ditemukan pada
spesies patogen. Hasil analisis sekuens asam amino ESAT - 6 dari beberapa spesies peneliti
gagal untuk menemukan korelasi antara urutan dan kemampuan untuk mentranslokasi
(Gambar.5). Tampaknya tidak mungkin C - terminus dari protein ESAT - 6 dapat menjelaskan
ketidakmampuan untuk mentranslokasi dan karena itu harus melibatkan faktor lain yang tidak
diketahui. Hasil sekuens C - terminus terhadap mutan H37Rv menunjukkan bahwa ini bagian
dari protein ESAT – 6 M. tuberculosis yang sangat penting fungsinya dalam translokasi dan lagi
menunjukkan hubungan antara virulensi dan translokasi .
Cytosolic translocation results in transient ubiquitin accumulation
Peneliti berhipotesis bahwa phagosome harus menjalani perubahan ultrastructural
selama translokasi. Oleh karena itu, peneliti berusaha untuk mencari tahap translokasi dalam sel
yang terinfeksi M. tuberculosis oleh ubiquitin, yang proteinnya digunakan untuk degradasi
proteasomal. Peneliti mengamati bahwa daerah sekitar sitosol mikobakteri bisa diberi label
dengan antibody terhadap ubiquitin di cryosections (Gambar 5), yang mana dicegah dengan
adanya kelebihan ubiquitin murni, menunjukkan spesifisitas antibodi. Sebaliknya,
phagolysosomes utuh yang mengandung M. tuberculosis, tetapi M. avium atau M. bovis BCG
yang kurang berlabel ubiquitin (Gambar. 5A). Persentase bakteri sitosol immunogold diberi label
untuk ubiquitin meningkat menjadi 30% setelah 96 jam infeksi. Pada saat infeksi, tidak lagi
semua sitosol bakteri yang berlabel ubiquitin, hal ini menunjukkan bahwa kehadiran ubiquitin
disekitar sitosol bakteri bersifat sementara. Peneliti mengamati bahwa, meskipun tahap-tahap
peralihan dari translokasi adalah sangat jarang, phagosome dapat terdeteksi transiently dan
immunolabelled untuk ubiquitin. Ini akan menunjukkan bahwa ubiquitin yang struktur membran
berlabel bisa merendahkan phagolysosomes.
Gambar. 5. Gambar ini menunjukkan bahwa Ubiquitin pada phagolysosomes terganggu.
Gambar A. Mikrograf elektron dari M. tuberculosis H37Rv pada hari ke 3 setalah infeksi di DC,
immune label untuk ubiquitin dengan 5 nm emas digabungkan dengan protein A dan kemudian
LAMP-1 dengan 10 nm emas. Bintang pada gambar merupakan sitosol bakteri, phagosomal
dikelilingi bintang (sitosol bakteri), M adalah mitochondrium, L adalah lisosom, lingkaran biru
adalah label ubiquitin di sekitar sitosol M. TBC Gambar B. Kuantifikasi pelabelan ubiquitin
terkait dengan kelompok M. tuberculosis. Cluster M. tuberculosis dianggap sebagai positif
ubiquitin ketika 7 atau lebih partikel emas per bakteri yang terdeteksi di wilayah memperluas ke
300 nm dari tepi luar dari bakteri. Persentase phagosomal bakteri berlabel ubiquitin (+),dan
sitosol unlabelled (-). Gambar C DC manusia terinfeksi dengan H37Rv selama 3 hari,
immunogold diberi label untuk ubiquitin menggunakan antibodi ubiquitin dan protein A
terkonjugasi. Pelabelan terlihat di struktur membrane. Bintang sebagai sitosol bakteri, M adalah
mitokondria, lingkaran biru adalah label ubiquitin.
Why has translocation gone so often unnoticed?
Interaksi awal mikobakteri dengan phagosome hal yang penting terhadap hasil dari
infeksi, tetapi tidak akan memungkinkan untuk mendeteksi sitosol bakteri. Translokasi umumnya
terjadi selama infeksi, pada titik-titik waktu yang berbeda-beda untuk spesies mikobakteri yang
berbeda. Untuk M. tuberculosis ini umumnya 3-5 hari setelah infeksi (van der Wel et al., 2007;
Lee et al., 2008). Kedua, imunofluoresensi mikroskop tidak akan mengungkapkan subpopulasi
bakteri sitosol. Tidak adanya (lisosomal) penanda (Ferrer et al, 2010.; Abramovitch et al., 2011)
tidak dapat diakui sebagai bukti tidak adanya membran phagosomal. Akhirnya, seperti yang
ditunjukkan di sini, lokalisasi subselular mikobakteri dan kemampuan mereka untuk
mentranslokasi tergantung pada spesies, seperti M. avium dan M. smegmatis (Gutierrez et al,
2008;. De Chastellier et al, 2009.; Anand et al, 2010.; Manis et al., 2010).
Sebuah cytolysin tergantung kolesterol yang bertindak secara kolaboratif dengan
phospholipases bakteri yang mengganggu membran fagolisosom (Marquis et al., 1995; Smith et
al., 1995; Schnupf dan Portnoy, 2007). M. tuberculosis mengkodekan hingga empat fosfolipase
Gen C yang diketahui penting untuk pertumbuhan mikobakteri in vivo (Raynaud et al., 2002).
Namun, peran fosfolipase C di translokasi mikobakteri masih belum diketahui.
Concluding remarks
Dalam studi ini, peneliti telah menetapkan mikobakteri yang membutuhkan sistem
sekresi-ESX 1 dan sekresi ESAT-6 untuk translokasi sitosol. Penelitian ini telah menunjukkan
bahwa ESAT-6 disekresikan oleh semua spesies translokasi, hal ini dikarenakan memiliki sistem
sekresi ESX-1. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa secara khusus, C-terminus ESAT-6
penting untuk translokasi. Peneliti telah menetapkan hubungan yang jelas antara kemampuan
spesies mikobakteri untuk mentranslokasi dan patogenisitas. Hal ini diverifikasi oleh
reintroduksi dari M. tuberculosis gen kompleks ESX-1, phagolysosomal M. bovis BCG
menunjukkan bahwa terjadinya kembali translokasi. Rekombinan BCG ini :: ESX-1
menunjukkan secara signifikan peningkatan virulensi dibandingkan dengan nontranslocating
BCG (Pym et al, 2002;.. Brodin et al, 2005). Secara kolektif, peningkatan virulensi dari BCG ::
ESX-1 dan kemampuan dari semua spesies patogen diuji untuk menyajikan hubungan
translokasi. Meskipun translokasi terbukti menjadi penting untuk virulensi di beberapa spesies,
korelasi penting dalam subset dari spesies dari satu genus belum dijelaskan sebelumnya. Jadi di
sini peneliti menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa translokasi mikobakteri tidak hanya
relevan secara klinis, itu adalah faktor virulensi. Jelas faktor virulensi yang penting untuk
merancang vaksin dan dengan demikian peneliti mengusulkan novel vaksin mikobakteri harus
fungsional dalam sitosol. Vaksin yang saat ini digunakan di seluruh dunia (M. bovis BCG) hanya
terbatas pada fagosom. Hasil yang dijelaskan menunjukkan bahwa translokasi ke dalam sitosol
dimediasi oleh sistem ESX-1 yang akan meningkatkan keampuhan vaksin, tetapi juga
memperingatkan risiko mengembangkan vaksin virulen (Pym et al, 2002;.. Brodin et al, 2005).
Mungkin dengan memanipulasi translokasi dan virulensi dapat meningkatkan kemanjuran
vaksin BCG dan bisa efektif digunakan untuk berbagai infeksi mikobakteri. Dengan membangun
translokasi yang merupakan faktor virulensi untuk mikobakteri, pengembangan vaksin menjadi
layak untuk ditingkatkan.