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Paper of the Month

  

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Aktuelles Paper of the Month

The fungal peptide toxin Candidalysin activates the NLRP3 inflammasome and causes cytolysis in mononuclear phagocytes

Kasper L#, König A#, Koenig PA#, Gresnigt MS, Westman J, Drummond RA, Lionakis MS, Groß O, Ruland J, Naglik JR, Hube B*
#geteilte Erstautorenschaft, *Corrsponding author

Nature Communication 2018 9(1), 4260

Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=PMC6189146


Erstautorinnen: Lydia Kasper und Annika König (HKI, Jena)

Abstract: Clearance of invading microbes requires phagocytes of the innate immune system. However, successful pathogens have evolved sophisticated strategies to evade immune killing. The opportunistic human fungal pathogen Candida albicans is efficiently phagocytosed by macrophages, but causes inflammasome activation, host cytolysis, and escapes after hypha formation. Previous studies suggest that macrophage lysis by C. albicans results from early inflammasome-dependent cell death (pyroptosis), late damage due to glucose depletion and membrane piercing by growing hyphae. Here we show that Candidalysin, a cytolytic peptide toxin encoded by the hypha-associated gene ECE1, is both a central trigger for NLRP3 inflammasome-dependent caspase-1 activation via potassium efflux and a key driver of inflammasome-independent cytolysis of macrophages and dendritic cells upon infection with C. albicans. This suggests that Candidalysin-induced cell damage is a third mechanism of C. albicans-mediated mononuclear phagocyte cell death in addition to damage caused by pyroptosis and the growth of glucose-consuming hyphae.

Kommentar: Diese Studie zeigt, dass das kürzlich identifizierte erste Peptidtoxin eines humanpathogenen Pilzes, Candidalysin, zwei verschiedene Rollen bei der Pathogenese von Infektionen mit Candida albicans hat: Zum einen ist das Toxin ein klassischer Virulenzfaktor, der Wirtszellen, in diesem Fall Makrophagen, schädigen kann. Zum anderen ist Candidalysin ein Immunmodulator, der eine protektive Immunantwort noch vor dem Tod der Wirtszelle initiieren kann, und damit ein Avirulenzfaktor. Das Resultat dieser dualen Funktionen, Schädigungspotential versus Immunantwort, bestimmt den Ausgang einer Infektion, in Abhängigkeit vom infizierten Gewebe. Die Studie ist gleichzeitig die erste die zeigt, dass ein Pilztoxin sowohl Inflammasom als auch Zytolyse auslösen kann.

Corresponding Author:
Bernhard Hube
Department of Microbial Pathogenicity Mechanisms,
Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology –
Hans Knoell Institute Jena (HKI) Beutenbergstraße 11a
D-07745 Jena, Germany
bernhard.hube@leibniz-hki.de
Tel:+ 49(0)3641 532 1401

Prämierte Veröffentlichungen 2018

Oktober 2018: The olfactory epithelium as a port of entry in neonatal neurolisteriosis
Dennis Pägelow, Chintan Chhatbar, Andreas Beineke, Xiaokun Liu, Andreas Nerlich, Kira van Vorst, Manfred Rohde, Ulrich Kalinke, Reinhold Förster, Stephan Halle, Peter Valentin-Weigand, Mathias W. Hornef & Marcus Fulde
Nature Communications, 2018, Oct 15;9(1):4269. doi: 10.1038/s41467-018-06668-2.
Link zum vollständigen Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30323282

September 2018: Azole-induced cell wall carbohydrate patches kill Aspergillus fumigatus, Bernadette Geißel, Veronika Loiko, Isabel Klugherz, Zhaojun Zhu, Nikola Wagener, Oliver Kurzai, Cees A. M., J. J. van den Hondel & Johannes Wagener
Nature Communications, 2018, volume 9, Article number: 3098 (2018)
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6078979/

August 2018: Neonatal selection by Toll-like receptor 5 influences long-term gut microbiota composition, Marcus Fulde, Felix Sommer, Benoit Chassaing, Kira van Vorst, Aline Dupont, Michael Hensel, Marijana Basic, Robert Klopfleisch, Philip Rosenstiel, André Bleich, Fredrik Bäckhed, Andrew T. Gewirtz & Mathias W. Hornef
Nature. 2018 Aug 8. doi: 10.1038/s41586-018-0395-5.
Vollständiger Artikel: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0395-5

Juli 2018: Candida albicans-induced epithelial damage mediates translocation through intestinal barriers, Stefanie Allert & Toni M. Förster…….. and Bernhard Hube
MBio. 2018 Jun 5;9(3). pii: e00915-18. doi: 10.1128/mBio.00915-18.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=29871918externer Link

Juni 2018: Chlamydia trachomatis paralyzes neutrophils to evade the host innate immune response, Karthika Rajeeve …….and Thomas Rudel
Nat Microbiol. 2018 Jul;3(7):824-835. doi: 10.1038/s41564-018-0182-y. Epub 2018 Jun 25.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=29946164externer Link

Mai 2018: Combined Human Genome-wide RNAi and Metabolite Analyses Identify IMPDH as a Host-Directed Target against Chlamydia Infection, Marion Rother,…..and  Thomas Meyer
Cell Host Microbe. 2018 May 9;23(5):661-671.e8. doi: 10.1016/j.chom.2018.04.002. Epub 2018 Apr 26. Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=29706504externer Link

April 2018: Minimal SPI1-T3SS effector requirement for Salmonella enterocyte invasion and intracellular proliferation in vivo, Zhang K, …….and  Hornef M*.
PloS Pathogens, 2018, 14(3), e1006925
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29522566

März 2018: CRISPR RNA-Dependent Binding and Cleavage of Endogenous RNAs by the Campylobacter jejuni Cas9, Dugar G, ….and Sharma CM
Molecular Cell, 2018, 69(5):893-905
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29499139externer Link

Februar 2018: Plasmid-Encoded Transferable mecB-Mediated Methicillin Resistance in Staphylococcus aureus, Becker K, …and Peters G
Emerg Infect Dis 2018 Feb;24(2):242-248. doi: 10.3201/eid2402.171074.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29350135externer Link

Januar 2018: Lipid moieties on lipoproteins of commensal and non-commensal staphylococci induce differential immune responses, Minh-Thu Nguyen…and Friedrich Götz
t Commun. 2017 Dec 21;8(1):2246. doi: 10.1038/s41467-017-02234-4.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29269769externer Link