Oral recombinant human or mouse lactoferrin reduces Mycobacterium tuberculosis TDM induced granulomatous lung pathology

Biochem Cell Biol. 2017 Feb;95(1):148-154. doi: 10.1139/bcb-2016-0061. Epub 2016 Jul 27.

Abstract

Trehalose 6'6-dimycolate (TDM) is the most abundant glycolipid on the cell wall of Mycobacterium tuberculosis (MTB). TDM is capable of inducing granulomatous pathology in mouse models that resembles those induced by MTB infection. Using the acute TDM model, this work investigates the effect of recombinant human and mouse lactoferrin to reduce granulomatous pathology. C57BL/6 mice were injected intravenously with TDM at a dose of 25 μg·mouse-1. At day 4 and 6, recombinant human or mouse lactoferrin (1 mg·(100 μL)-1·mouse-1) were delivered by gavage. At day 7 after TDM injection, mice were evaluated for lung pathology, cytokine production, and leukocyte populations. Mice given human or mouse lactoferrin had reduced production of IL-12p40 in their lungs. Mouse lactoferrin increased IL-6 and KC (CXCL1) in lung tissue. Increased numbers of macrophages were observed in TDM-injected mice given human or mouse lactoferrin. Granulomatous pathology, composed of mainly migrated leukocytes, was visually reduced in mice that received human or mouse lactoferrin. Quantitation of granulomatous pathology demonstrated a significant decrease in mice given human or mouse lactoferrin compared with TDM control mice. This report is the first to directly compare the immune modulatory effects of both heterologous recombinant human and homologous mouse lactoferrin on the development of TDM-induced granulomas.

Le tréhalose 6’6 dimycolate (TDM) est le glycolipide le plus abondant de la paroi cellulaire de Mycobacterium tuberculosis (MTB). Le TDM est capable d’induire des pathologies granulomateuses dans des modèles de souris qui ressemblent à celles qui sont induites par l’infection à MTB. Utilisant le modèle de TDM aigu, ce manuscrit examine l’effet de lactoferrine recombinante humaine et de souris pour réduire la pathologie granulomateuse. Des souris C57BL/6 ont reÇu par injection i.v. 25 µg souris−1 de TDM. Aux jours 4 et 6, de la lactoferrine recombinante humaine ou de souris (1 mg·(100 µL)−1·souris−1) a été administrée par gavage. Sept jours après l’injection de TDM, les souris ont été évaluées quant à la pathologie pulmonaire, à la production de cytokines et à la population de leucocytes. Les souris ayant reÇu de la lactoferrine humaine ou de souris présentaient une réduction de la production d’IL-12p40 dans le poumon. La lactoferrine de souris augmentait l’IL-6 et le KC (CXCL1) dans le tissu pulmonaire. Un accroissement de la population de macrophages était observé chez les souris injectées avec le TDM et ayant reÇu de la lactoferrine humaine ou de souris. La pathologie granulomateuse, composée principalement de leucocytes ayant migré, était visuellement réduite chez les souris ayant reÇu la lactoferrine humaine ou de souris. La quantification de la pathologie granulomateuse a démontré qu’elle était significativement diminuée chez les souris ayant reÇu de la lactoferrine humaine ou de souris comparativement aux souris contrôles ayant reÇu le TDM seul. Ce rapport est le premier qui compare directement les effets immuno-modulateurs tant de la lactoferrine humaine hétérologue que de la lactoferrine de souris homologue dans le développement des granulomes induits par le TDM. [Traduit par la Rédaction]

Keywords: human lactoferrin; lactoferrine de souris; lactoferrine humaine; mouse lactoferrin; trehalose dimycolate; tréhalose dimycolate.

Publication types

  • Research Support, N.I.H., Extramural

MeSH terms

  • Administration, Oral
  • Animals
  • Cord Factors / adverse effects*
  • Cord Factors / metabolism
  • Cytokines / metabolism
  • Female
  • Granuloma / chemically induced
  • Granuloma / metabolism
  • Granuloma / pathology
  • Granuloma / prevention & control*
  • Humans
  • Lactoferrin / administration & dosage*
  • Lung Diseases / chemically induced
  • Lung Diseases / metabolism
  • Lung Diseases / pathology
  • Lung Diseases / prevention & control*
  • Macrophages / drug effects
  • Macrophages / metabolism
  • Mice
  • Mice, Inbred C57BL
  • Mycobacterium tuberculosis / metabolism
  • Recombinant Proteins / administration & dosage*
  • Tuberculosis / metabolism
  • Tuberculosis / pathology
  • Tuberculosis / prevention & control*

Substances

  • Cord Factors
  • Cytokines
  • LTF protein, human
  • Ltf protein, mouse
  • Recombinant Proteins
  • Lactoferrin