Abstract Iron is an essential element for the survival of both host and pathogens. Dysregulated iron metabolism is reported in tuberculosis patients, providing an opportunity for developing host-directed therapeutics. This study explored the antimycobacterial properties of an iron chelator, i.e. Deferoxamine (DFO), and its impact on limiting host iron on Mycobacterium tuberculosis (Mtb) and infected C57BL/6 mice. A group of mice received ferric carboxymaltose to create an iron overload condition and aerosol infected with H37Rv Mtb. A subgroup of Mtb-infected mice received isoniazid (INH) and rifampicin (RIF) with or without DFO for tissue CFU assay and liver metabolite analysis using mass spectrometry. DFO was shown to have comparative antimycobacterial properties like INH in in-vitro conditions. Iron-overloaded mice exhibited significantly higher tissue (lungs, liver, spleen) mycobacterial burden at two weeks post-infection, and the efficacy of INH and RIF were compromised. Iron chelation by DFO alone significantly reduced the tissue mycobacterial burden at four weeks post-treatment and, as an adjunct to INH and RIF, significantly lowered lung mycobacterial load within the first and second weeks of treatment compared to the group that received INH and RIF. The intracellular pro-inflammatory cytokine (IFN-γ, TNF-α and IL-17A) levels in the lung CD4 + T-cells of INH and RIF-treated groups with or without DFO were found to be similar. DFO with RIF and INH treatment significantly altered liver arginine biosynthesis, which has a direct role in neutralizing ammonia and has an immune-supportive role. Currently, DFO is used for treating acute iron toxicity and thalassemic patients with iron overload and holds promise as an adjunct therapeutic candidate for tuberculosis.

Abstract We present a comprehensive analysis of the photometric and spectroscopic evolution of SN 2021foa, unique among the class of transitional supernovae for repeatedly changing its spectroscopic appearance from hydrogen-to-helium-to-hydrogen dominated (IIn-to-Ibn-to-IIn) within 50 days past peak brightness. The spectra exhibit multiple narrow (≈300–600 km s −1 ) absorption lines of hydrogen, helium, calcium, and iron together with broad helium emission lines with a full width at half-maximum (FWHM) of ∼6000 km s −1 . For a steady, wind mass-loss regime, light-curve modeling results in an ejecta mass of ∼8 M ⊙ and circumstellar material (CSM) mass below 1 M ⊙ , and an ejecta velocity consistent with the FWHM of the broad helium lines. We obtain a mass-loss rate of ≈2 M ⊙ yr −1 . This mass-loss rate is 3 orders of magnitude larger than derived for normal Type II supernovae. We estimate that the bulk of the CSM of SN 2021foa must have been expelled within half a year, about 12 yr ago. Our analysis suggests that SN 2021foa had a helium-rich ejecta that swept up a dense shell of hydrogen-rich CSM shortly after explosion. At about 60 days past peak brightness, the photosphere recedes through the dense ejecta-CSM region, occulting much of the redshifted emission of the hydrogen and helium lines, which results in an observed blueshift (∼−3000 km s −1 ). Strong mass-loss activity prior to explosion, such as those seen in SN 2009ip-like objects and SN 2021foa as precursor emission, are the likely origin of a complex, multiple-shell CSM close to the progenitor star.

Context . Cosmic dust is ubiquitous in astrophysical environments, where it significantly influences the chemistry and the spectra. Dust grains are likely to grow through the accretion of atoms and molecules from the gas-phase onto them. Despite their importance, only a few studies have computed the sticking coefficients for relevant temperatures and species, along with their direct impact on grain growth. Overall, the formation of dust and its growth are not well understood. Aims . This study is aimed at calculating the sticking coefficients, binding energies, and grain growth rates over a broad range of temperatures, for various gas species interacting with carbonaceous dust grains. Methods . We performed molecular dynamics simulations with a reactive force field algorithm to compute accurate sticking coefficients and obtain the binding energies. These results were used to build an astrophysical model of nucleation regions to study dust growth. Results . We present, for the first time, the sticking coefficients of H, H 2 , C, O, and CO on amorphous carbon structures for temperatures ranging from 50 K to 2250 K. In addition, we estimated the binding energies of H, C, and O in carbonaceous dust to calculate the thermal desorption rates. Combining accretion and desorption allows us to determine an effective accretion rate and sublimation temperature for carbonaceous dust. Conclusions . We find that sticking coefficients can differ substantially from what is commonly used in astrophysical models. This offers us new insights into carbonaceous dust grain growth via accretion in dust-forming regions.