Early interactions between lung dendritic cells (LDCs) and Mycobacterium tuberculosis, the etiological agent of tuberculosis, are thought to be critical for mounting a protective anti-mycobacterial immune response and for determining the outcome of infection. However, these interactions are poorly understood, at least at the molecular level. Here we show that M. tuberculosis enters human monocyte-derived DCs after binding to the recently identified lectin DC-specific intercellular adhesion molecule-3 grabbing nonintegrin (DC-SIGN). By contrast, complement receptor (CR)3 and mannose receptor (MR), which are the main M. tuberculosis receptors on macrophages (Mϕs), appeared to play a minor role, if any, in mycobacterial binding to DCs. The mycobacteria-specific lipoglycan lipoarabinomannan (LAM) was identified as a key ligand of DC-SIGN. Freshly isolated human LDCs were found to express DC-SIGN, and M. tuberculosis–derived material was detected in CD14−HLA-DR+DC-SIGN+ cells in lymph nodes (LNs) from patients with tuberculosis. Thus, as for human immunodeficiency virus (HIV), which is captured by the same receptor, DC-SIGN–mediated entry of M. tuberculosis in DCs in vivo is likely to influence bacterial persistence and host immunity.

Dietary fiber protects against chronic inflammatory diseases by dampening immune responses through short-chain fatty acids (SCFAs). Here we examined the effect of dietary fiber in viral infection, where the anti-inflammatory properties of SCFAs in principle could prevent protective immunity. Instead, we found that fermentable dietary fiber increased survival of influenza-infected mice through two complementary mechanisms. High-fiber diet (HFD)-fed mice exhibited altered bone marrow hematopoiesis, characterized by enhanced generation of Ly6c- patrolling monocytes, which led to increased numbers of alternatively activated macrophages with a limited capacity to produce the chemokine CXCL1 in the airways. Blunted CXCL1 production reduced neutrophil recruitment to the airways, thus limiting tissue immunopathology during infection. In parallel, diet-derived SCFAs boosted CD8+ T cell effector function by enhancing cellular metabolism. Hence, dietary fermentable fiber and SCFAs set an immune equilibrium, balancing innate and adaptive immunity so as to promote the resolution of influenza infection while preventing immune-associated pathology.

Human mononuclear phagocytes can modulate the turnover of extracellular matrix by producing metalloproteinases such as 92-kD gelatinase and interstitial collagenase as well as the tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMP). We have previously reported that IL-4 and IFN gamma released by lymphocytes suppress metalloproteinase biosynthesis in macrophages without affecting TIMP production (Lacraz, S., L. Nicod, B. C. de Rochementeix, C. Baumberger, J. Dayer, and H. Welgus. 1992. J. Clin. Invest. 90:382-388.; Shapiro, S. D., E. J. Campbell, D. K. Kobayashi, and H. G. Welgus 1990. J. Clin. Invest. 86:1204-1210). Like IL-4, IL-10 is secreted by Th2 lymphocytes and is inhibitory to several macrophage functions. In the present study, IL-10 was tested and compared to IL-2, IL-4, IL-6, and IFN gamma for its capacity to modulate synthesis of 92-kD gelatinase, interstitial collagenase and TIMP in human macrophages and monocytes. We found that IL-10, just like IL-4, inhibited the production of 92-kD gelatinase and blocked LPS-, as well as killed Staphylococcus aureus-induced, interstitial collagenase production. The principal finding of this study, however, was that IL-10, in distinction to IL-4, produced a dose-dependent stimulation in the biosynthesis of TIMP-1. TIMP-2 production was not affected. IL-10 regulated the expression of 92-kD gelatinase and TIMP-1 at the pretranslational level. Furthermore, IL-10 regulation was cell type-specific, as it had no effect on the production of metalloproteinases or TIMP by human fibroblasts. In summary, IL-10 has a potent and unique effect upon tissue macrophages and blood monocytes by enhancing TIMP-1 production while decreasing metalloproteinase biosynthesis.

Discriminating between active and latent infection with Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is a protracted and complicated process, which can affect the timeliness of treatment decisions. Harari et al. now report that the cytokine profiles of Mtb-specific CD4+ T cells characterized by a polychromatic flow cytometry assay can distinguish latent infection from active disease. Rapid diagnosis of active Mycobacterium tuberculosis (Mtb) infection remains a clinical and laboratory challenge. We have analyzed the cytokine profile (interferon-γ (IFN-γ), tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-2 (IL-2)) of Mtb-specific T cells by polychromatic flow cytometry. We studied Mtb-specific CD4+ T cell responses in subjects with latent Mtb infection and active tuberculosis disease. The results showed substantial increase in the proportion of single-positive TNF-α Mtb-specific CD4+ T cells in subjects with active disease, and this parameter was the strongest predictor of diagnosis of active disease versus latent infection. We validated the use of this parameter in a cohort of 101 subjects with tuberculosis diagnosis unknown to the investigator. The sensitivity and specificity of the flow cytometry–based assay were 67% and 92%, respectively, the positive predictive value was 80% and the negative predictive value was 92.4%. Therefore, the proportion of single-positive TNF-α Mtb-specific CD4+ T cells is a new tool for the rapid diagnosis of active tuberculosis disease.

The aim of the present study was to investigate the efficacy of infliximab for the treatment of extrapulmonary sarcoidosis. A prospective, randomised, double-blind, placebo-controlled trial was conducted, with infliximab at 3 and 5 mg·kg −1 body weight administered over 24 weeks. Extrapulmonary organ severity was determined by a novel severity tool (extrapulmonary physician organ severity tool; ePOST) with an adjustment for the number of organs involved (ePOSTadj). In total, 138 patients enrolled in the trial of infliximab versus placebo for the treatment of chronic corticosteroid-dependent pulmonary sarcoidosis. The baseline severity of extrapulmonary organ involvement, as measured by ePOST, was similar across treatment groups. After 24 weeks of drug-therapy study, the change from baseline to week 24 in ePOST was greater for the combined infliximab group compared with the placebo group. After adjustment for the number of extrapulmonary organs involved, the improvement in ePOSTadj observed in the combined infliximab group was also greater than that observed in placebo-treated patients, after 24 weeks of therapy. The improvements in ePOST and ePOSTadj were not maintained during a subsequent 24-week washout period. Infliximab may be beneficial compared with placebo in the treatment of extrapulmonary sarcoidosis in patients already receiving corticosteroids, as assessed by the severity tool described in the present study.

Summary There is accumulating evidence that the lower airway microbiota impacts lung health. However, the link between microbial community composition and lung homeostasis remains elusive. We combined amplicon sequencing and culturomics to characterize the viable bacterial community in 234 longitudinal bronchoalveolar lavage samples from 64 lung transplant recipients and established links to viral loads, host gene expression, lung function, and transplant health. We find that the lung microbiota post-transplant can be categorized into four distinct compositional states, ‘pneumotypes’. The predominant ‘balanced’ pneumotype was characterized by a diverse bacterial community with moderate viral loads, and host gene expression profiles suggesting immune tolerance. The other three pneumotypes were characterized by being either microbiota-depleted, or dominated by potential pathogens, and were linked to increased immune activity, lower respiratory function, and increased risks of infection and rejection. Collectively, our findings establish a link between the lung microbial ecosytem, human lung function, and clinical stability post-transplant. Graphical abstract