Regulated Expression and Effect of Galectin-1 onTrypanosoma cruzi-Infected Macrophages: Modulation of Microbicidal Activity and Survival

Abstract

Galectin-1 is a ␤-galactoside-binding protein with potent anti-inflammatory and immunoregulatory effects. However, its expression and function have not been assessed in the context of an infectious disease. The present study documents, for the first time, the regulated expression of galectin-1 in the context of an infectious process and its influence in the modulation of macrophage microbicidal activity and survival. A biphasic modulation in parasite replication and cell viability was observed when macrophages isolated from Trypanosoma cruziinfected mice were exposed to increasing concentrations of galectin-1. While low concentrations of this protein increased parasite replication and did not affect macrophage survival, higher inflammatory doses of galectin-1 were able to commit cells to apoptosis and inhibited parasite replication. Furthermore, galectin-1 at its lowest concentration was able to down-regulate critical mediators for parasite killing, such as interleukin 12 (IL-12) and nitric oxide, while it did not affect IL-10 secretion. Finally, endogenous galectin-1 was found to be up-regulated and secreted by the J774 macrophage cell line cultured in the presence of trypomastigotes. This result was extended in vivo by Western blot analysis, flow cytometry, and reverse transcription-PCR using macrophages isolated from T. cruzi-infected mice. This study documents the first association between galectin-1's immunoregulatory properties and its role in infection and provides new clues to the understanding of the mechanisms implicated in host-parasite interactions during Chagas' disease and other parasite infections.

Galectin-3 Induces Death of Candida Species Expressing Specific β-1,2-Linked Mannans

“…Galectin-3 also binds Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, and Neisseria gonorrhoeae (26 -28), as well as GalNAc1-4GlcNAc sequences in Schistosoma mansoni soluble egg Ag (29). Galectin-3 mediates adhesion of Trypanosoma cruzi to human vascular smooth muscle cells (30), and expression of human galectin-1 and galectin-3 is up-regulated in APCs and gastric epithelial cells infected with T. cruzi and Helicobacter pylori (31)(32)(33). Several studies indicate that galectin-3 specifically participates in innate immunity, as galectin-3 is expressed in a variety of cell types including dendritic cells, macrophages, and NK cells, as well as activated T and B cells (34 -38).…”

Galectin-1 and Its Role in Development of Innate and Adaptive Immunity

“…Клас-сическая активация макрофагов наблюдается в начале воспалительного процесса, направлена на элиминацию патогена и характеризуется про-дукцией NO и провоспалительных цитокинов; альтернативный путь преобладает в завершаю-щей фазе воспаления и способствует пролифе-рации клеток и образованию коллагена. О роли галектина-1 в альтернативной активации ма-крофагов свидетельствуют снижение синтеза оксида азота, ингибирование индуцибильной NO-синтазы и увеличение активности аргина-зы в перитонеальных крысиных макрофагах, а также блокирование секреции IL-12 макрофа-гами, инфицированными трипаносомой крузи (Trypanosoma cruzi), при действии данного лек-тина [9,72]. Кроме того, галектин-1 подавля-ет IFNγ-индуцированный Fc-γ RI-зависимый (type I IgG Fc receptor) фагоцитоз и снижает экс-прессию главного комплекса гистосовместимо-сти (MHC) II на человеческих моноцитах и ма-крофагах.…”

“…Галектин-1 экспрессируется стромальными клетками кост-ного мозга, окружающими пре-В-лимфоциты и участвует в формировании иммунных синапсов [17]. Связываясь с α4β1, α5β1 и α4β7 интегринами В-лимфоцитов, данный лектин способствует ак-тивации пре-В-клеток и, в тоже время, негативно регулирует В-клеточную пролиферацию и BCR-опосредованную сигнальную трансдукцию [50,71]. Этот эффект был подтвержден в исследова-нии на Lgals1-/-мышах, в котором наблюдалась задержка В-клеточного развития на стадии пре-ВII [12].…”

“…Этот эффект был подтвержден в исследова-нии на Lgals1-/-мышах, в котором наблюдалась задержка В-клеточного развития на стадии пре-ВII [12]. Активационные сигналы, действующие на В-лимфоциты на периферии, вызывают апре-гуляцию галектина-1 [72]. Далее данный лектин способствует дифференцировке активированных В-клеток в плазматические клетки, секретирую-щие антитела [65].…”

“…Веро-ятно, существует и механизм обратной регуляции продукции галектина-1. X. Yu et al (2006) обнару-жили, что связывание данного лектина со спец-ифическим В-клеточным транскрипционным коактиватором OCA-B приводит к снижению его секреции [71].…”