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Martínez I, Oliveros JC, Cuesta I, de la Barrera J, Ausina V, Casals C, de Lorenzo A, García E, García-Fojeda B, Garmendia J, González-Nicolau M, Lacoma A, Menéndez M, Moranta D, Nieto A, Ortín J, Pérez-González A, Prat C, Ramos-Sevillano E, Regueiro V, Rodriguez-Frandsen A, Solís D, Yuste J, Bengoechea JA, Melero JA. Apoptosis, Toll-like, RIG-I-like and NOD-like Receptors Are Pathways Jointly Induced by Diverse Respiratory Bacterial and Viral Pathogens. Front Microbiol 2017; 8:276. [PMID: 28298903 PMCID: PMC5331050 DOI: 10.3389/fmicb.2017.00276] [Citation(s) in RCA: 17] [Impact Index Per Article: 2.4] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/21/2016] [Accepted: 02/09/2017] [Indexed: 12/18/2022] Open
Abstract
Lower respiratory tract infections are among the top five leading causes of human death. Fighting these infections is therefore a world health priority. Searching for induced alterations in host gene expression shared by several relevant respiratory pathogens represents an alternative to identify new targets for wide-range host-oriented therapeutics. With this aim, alveolar macrophages were independently infected with three unrelated bacterial (Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae, and Staphylococcus aureus) and two dissimilar viral (respiratory syncytial virus and influenza A virus) respiratory pathogens, all of them highly relevant for human health. Cells were also activated with bacterial lipopolysaccharide (LPS) as a prototypical pathogen-associated molecular pattern. Patterns of differentially expressed cellular genes shared by the indicated pathogens were searched by microarray analysis. Most of the commonly up-regulated host genes were related to the innate immune response and/or apoptosis, with Toll-like, RIG-I-like and NOD-like receptors among the top 10 signaling pathways with over-expressed genes. These results identify new potential broad-spectrum targets to fight the important human infections caused by the bacteria and viruses studied here.
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Affiliation(s)
- Isidoro Martínez
- Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | | | - Isabel Cuesta
- Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III Madrid, Spain
| | - Jorge de la Barrera
- Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III Madrid, Spain
| | - Vicente Ausina
- Servei de Microbiologia, Hospital Universitari Germans Trias i Pujol, Badalona, Institut d' Investigació Germans Trias i Pujol, Universitat Autònoma de BarcelonaBarcelona, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Cristina Casals
- Departmento de Bioquímica y Biología Molecular I, Universidad ComplutenseMadrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Alba de Lorenzo
- Departmento de Bioquímica y Biología Molecular I, Universidad ComplutenseMadrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Ernesto García
- Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Belén García-Fojeda
- Departmento de Bioquímica y Biología Molecular I, Universidad ComplutenseMadrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Junkal Garmendia
- Instituto de Agrobiotecnología, CSIC-Universidad Pública de Navarra-GobNavarra, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Mar González-Nicolau
- Fundación de Investigación Sanitaria de las Islas Baleares, Instituto de Investigación Sanitaria de PalmaPalma, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Alicia Lacoma
- Servei de Microbiologia, Hospital Universitari Germans Trias i Pujol, Badalona, Institut d' Investigació Germans Trias i Pujol, Universitat Autònoma de BarcelonaBarcelona, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Margarita Menéndez
- Instituto de Química Física Rocasolano (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - David Moranta
- Fundación de Investigación Sanitaria de las Islas Baleares, Instituto de Investigación Sanitaria de PalmaPalma, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Amelia Nieto
- Centro Nacional de Biotecnología (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Juan Ortín
- Centro Nacional de Biotecnología (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Alicia Pérez-González
- Centro Nacional de Biotecnología (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Cristina Prat
- Servei de Microbiologia, Hospital Universitari Germans Trias i Pujol, Badalona, Institut d' Investigació Germans Trias i Pujol, Universitat Autònoma de BarcelonaBarcelona, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Elisa Ramos-Sevillano
- Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Verónica Regueiro
- Fundación de Investigación Sanitaria de las Islas Baleares, Instituto de Investigación Sanitaria de PalmaPalma, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Ariel Rodriguez-Frandsen
- Centro Nacional de Biotecnología (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - Dolores Solís
- Instituto de Química Física Rocasolano (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - José Yuste
- Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC)Madrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - José A Bengoechea
- Fundación de Investigación Sanitaria de las Islas Baleares, Instituto de Investigación Sanitaria de PalmaPalma, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
| | - José A Melero
- Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), Instituto de Salud Carlos IIIMadrid, Spain
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