MB
Marie-Christine Bartens
Author with expertise in Mechanical Ventilation in Respiratory Failure and ARDS
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
2
/
i10-index:
1
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
1

Single Nucleotide Polymorphisms in the Bovine TLR2 Extracellular Domain Contribute to Breed and Species-Specific Innate Immune Functionality

Marie-Christine Bartens et al.Aug 23, 2021
+4
G
A
M
Recent evidence suggests that several cattle breeds may be more resistant to infection with the zoonotic pathogen Mycobacterium bovis than others. Our data presented here suggests that the response to mycobacterial antigens varies in macrophages generated from Brown Swiss (BS) and Holstein Frisian (HF) cattle, two breeds belonging to the Bos taurus family. Whole genome sequencing of the Brown Swiss genome identified several potential candidate genes, in particular Toll-like Receptor-2 (TLR2) a pattern recognition receptor (PRR) that has previously been described to be involved in mycobacterial recognition. Further investigation revealed single nucleotide polymorphisms (SNP) in TLR2 that were identified between DNA isolated from cells of BS and HF cows. Interestingly, one specific SNP, H326Q, showed a different genotype frequency in two cattle subspecies, Bos taurus and Bos indicus. Cloning of the TLR2 gene and subsequent gene-reporter and chemokine assays revealed that this SNP, present in BS and Bos indicus breeds, resulted in a significantly higher response to mycobacterial antigens as well as tri-acylated lipopeptide ligands in general. Comparing wild-type and H326Q containing TLR2 responses, wild-type bovine TLR2 response showed clear, diminished mycobacterial antigen responses compared to human TLR2, however bovine TLR2 responses containing H326Q were found to be partially recovered compared to human TLR2. The creation of human:bovine TLR2 chimeras increased the response to mycobacterial antigens compared to the full-length bovine TLR2, but significantly reduced the response compared to the full-length human TLR2. Thus, our data, not only present evidence that TLR2 is a major PRR in the mammalian species-specific response to mycobacterial antigens, but furthermore, that there are clear differences between the response seen in different cattle breeds, which may contribute to their enhanced or reduced susceptibility to mycobacterial infection.
1
Citation1
0
Save
0

M. bovisPPD Enhances Respiratory Bioenergetics of Human vs. Bovine Macrophages

Marie-Christine Bartens et al.Mar 4, 2024
A
D
S
M
Abstract The role of macrophage (MØ) cellular metabolism and reprogramming during TB infection is of great interest due to the influence of Mycobacterium spp. on MØ bioenergetics. Recent studies have shown that M. tuberculosis induces a TLR2-dependent shift towards aerobic glycolysis and metabolic reprogramming, comparable to the established LPS induced pro-inflammatory M1 MØ polarisation. Distinct differences in the metabolic profile of murine and human MØ indicates species-specific differences in bioenergetics. So far, studies examining the metabolic potential of cattle are lacking, thus the basic bioenergetics of bovine and human MØ were explored in response to a variety of innate immune stimuli. Cellular energy metabolism kinetics were measured concurrently for both species on a Seahorse XFe96 platform to generate bioenergetic profiles for the response to the bona-fide TLR2 and TLR4 ligands, FSL-1 and LPS respectively. Despite previous reports of species-specific differences in TLR signalling and cytokine production between human and bovine MØ, we observed similar respiratory profiles for both species. Basal respiration remained constant between stimulated MØ and controls, whereas addition of TLR ligands induced increased glycolysis. In contrast to MØ stimulation with M. tuberculosis PPD, another TLR2 ligand, M. bovis PPD treatment significantly enhanced basal respiration rates and glycolysis only in human MØ. Respiratory profiling further revealed significant elevation of ATP-linked OCR and maximal respiration suggesting a strong OXPHOS activation upon M. bovis PPD stimulation in human MØ. Our results provide an exploratory set of data elucidating the basic respiratory profile of bovine vs. human MØ that will not only lay the foundation for future studies to investigate host-tropism of the M. tuberculosis complex but may explain inflammatory differences observed for other zoonotic diseases. Highlights Similar baseline respiratory profiles for human and bovine macrophages M. bovis PPD treatment altered metabolic profile only in human MØ Strong OXPHOS activation upon M. bovis PPD stimulation only in human MØ Graphical Abstract Created with BioRender ( www.biorender.com ) by A. Gibson