Differences in responses to the intracellular macrophage environment between Mycobacterium bovis BCG vaccine strains Moreau and Pasteur

BACKGROUND The Bacille Calmette-Guérin (BCG) vaccine comprises a family of strains with variable protective efficacy against pulmonary tuberculosis (TB) and leprosy, partly due to genetic differences between strains. OBJECTIVES Previous data highlighting differences between the genomes and proteomic profiles of BCG strains Moreau and Pasteur led us to evaluate their behaviour in the macrophage microenvironment, capable of stimulating molecular responses that can impact the protective effect of the vaccine. METHODS Strain infectivity, viability, co-localisation with acidified vesicles, macrophage secretion of IL-1 and MCP-1 and lipid droplet biogenesis were evaluated after infection. FINDINGS We found that BCG Moreau is internalised more efficiently, with significantly better intracellular survival up to 96 h p.i., whereas more BCG Pasteur bacilli were found co-localised in acidified vesicles up to 6 h p.i. IL-1β and MCP-1 secretion and lipid droplet biogenesis by infected macrophages were more prominent in response to BCG Pasteur. MAIN CONCLUSION Overall, our results show that, compared to Pasteur, BCG Moreau has increased fitness and better endurance in the harsh intracellular environment, also regulating anti-microbial responses (lower IL-1b and MCP-1). These findings contribute to the understanding of the physiology of BCG Moreau and Pasteur in response to the intraphagosomal environment in a THP-1 macrophage model.

¿Qué es la Medicina del Estilo de Vida y por qué la necesitamos? / What is Lifestyle Medicine and why do we need it?

Medicina del Estilo de Vida (MEV), se define como la práctica basada en la evidencia, de asistir a individuos y familias en la adopción y mantención de conductas que mejoran la salud y calidad de vida, tales como alimentación saludable, realización de actividad física periódica, sueño reparador, manejo del estrés, cese del uso de sustancias tóxicas y una sólida red de apoyo social. Esta disciplina de la medicina, ha demostrado ser efectiva en la prevención, manejo y a veces reversión de las patologías que conllevan la mayor morbimortalidad global, tales como hipertensión arterial, diabetes mellitus tipo 2, enfermedad coronaria y obesidad. Es más, se estima que el 80% de las enfermedades crónicas no transmisibles podrían prevenirse llevando un estilo de vida más saludable. Ciertas barreras estructurales han hecho que la incorporación de la MEV en las mallas curriculares universitarias y establecimientos de salud sea más lenta de lo esperado, sin embargo, cada vez son más las instituciones académicas y prestadoras de salud que adoptan los principios de la MEV, y la aparición de sociedades médicas relacionadas a esta disciplina en casi todos los continentes, están acelerando el paso hacia una medicina más focalizada en tratar las causas de la enfermedad, en lugar de centrarse en lo sintomático

Lifestyle Medicine (LM) is the evidence based practice of assisting individuals and families to adopt and sustain behaviors that can improve health and quality of life. These include healthy diet, participating in regular physical activity, having good quality sleep, managing stress, avoiding risky substance abuse and building strong social connections. LM has demonstrated its effectiveness at preventing, managing and sometimes reversing the diseases that globally carry the biggest morbidity and mortality burden, such as hypertension, type 2 diabetes mellitus, coronary artery disease and obesity. More so, it is estimated that 80% of non-communicable chronic diseases could be avoided by living a healthier lifestyle. Certain structural barriers have made LM's incorporation into the medical curriculum and clinical practice slower than expected, however, more and more academic institutions and healthcare providers are adopting LM's principles. The appearance of medical associations related to this discipline in almost every continent is accelerating the pace towards a medicine that is more centered on the root-causes of disease, rather than focusing on symptoms

Caracterização da resposta de mycobacterium bovis BCG Moreau e BCG Pasteur ao estresse oxidativo / Characterization of the response of mycobacterium bovis BCG Moreau and BCG Pasteur to oxidative stress

A vacina BCG (Bacilo de Calmette-Guèrin), única medida profilática contra a tuberculose (TB), foi obtida no início do século XX por Calmette e Guèrin após 231 passagens de um isolado clínico de M. bovis cultivado em meio glicerinado contendo bile bovina. Sua eficácia protetora contra a TB pulmonar em adultos varia de 0-80% e as diferenças genéticas entre as diversas cepas vacinais utilizadas mundialmente contribuem para esta variação. A cepa vacinal brasileira, BCG Moreau, é considerada uma cepa primitiva, mais próxima do BCG original, quando comparada às cepas mais recentes, como BCG Pasteur (cepa de referência). Dados prévios indicaram um perfil proteômico bidimensional diferencial entre a cepa brasileira e a de referência, quando cultivadas em meio Sauton, sem agitação (condição de produção da vacina). Essas proteínas (PepA, DnaK, GroEL2, AhpC, HspX, BCG2993 e GroES) foram identificadas e pertencem ao grupo de proteínas que respondem a diferentes tipos de estresse. A partir desses dados optamos por investigar o estresse oxidativo, com o objetivo de caracterizar o perfil de resposta da cepa BCG Moreau, comparado ao da cepa de referência. Para isso, selecionamos dois agentes oxidantes: peróxido de hidrogênio (H2O2) e diamida. A fração protéica intracelular foi resolvida em eletroforese bidimensional (2D) (pH 4-7) para confecção de mapas protéicos de alta resolução; o perfil transcricional dos genes codificantes para as proteínas selecionadas foi avaliado por PCR em tempo real (qRT-PCR) e a expressão proteica foi quantificada por western-blot empregando anticorpos policlonais produzidos a partir da forma recombinante destas proteínas (HspX, AhpC e BCG2993) expressas em E. coli. Na condição de cultivo para produção da vacina, o proteoma 2D revelou a maior expressão intracelular das proteínas PepA, HspX, AhpC e GroES na cepa BCG Moreau. Enquanto que as proteínas DnaK, GroEL2 e BCG2993 foram mais expressas na cepa BCG Pasteur. A comparação do meio vacinal com o meio 7H9 revelou que as proteínas PepA e DnaK estão sendo diferentemente expressas nesses meios. Os ensaios com diamida e H2O2 revelaram a ausência do transcrito para o gene hspX e consequentemente da proteína (2D e WB). A análise transcricional revelou que o agente oxidativo H2O2 modulou todos os genes em estudo, enquanto que o composto diamida só não alterou a transcrição do gene ahpC. Os resultados da análise proteômica mostram que as proteínas selecionadas foram moduladas de forma diferente pelos agentes oxidantes e que o comportamento diferencial entre a cepa Moreau e Pasteur foi evidenciado na condição com peróxido de hidrogênio. Estes resultados contribuem para a caracterização molecular da resposta ao estresse da cepa BCG Moreau comparada à cepa BCG Pasteur, permitindo uma melhor compreensão da cepa vacinal brasileira contra a TB.