Rola gingipain Porphyromonas gingivalis w mechanizmie aktywacji komórek nabłonkowych przez kwasy nukleinowe ; The role of gingipains from Porphyromonas gingivalis in the mechanism of epithelial cell activation by nucleic acids

Receptory TLR pełnią kluczową rolę w rozpoznawaniu patogenów przez komórki gospodarza. Wśród nich jest TLR3 zlokalizowany wewnątrzkomórkowo, który odpowiedzialny jest za wiązanie m.in. podwójnie niciowego RNA (dsRNA), dlatego kojarzony jest z odpowiedzią antywirusową. W wyniku związania się ligandu do receptora TLR3 dochodzi do uruchomienia wewnątrzkomórkowych ścieżek sygnałowych, których efektem jest wzmożona ekspresja cytokin oraz innych cząsteczek prozapalnych. Wśród czynników transkrypcyjnych ulegających aktywacji pod wpływem TLR3 wyróżnia się AP-1, NF-κB oraz IRF3. W niniejszej pracy wykazano, iż proteazy cysteinowe Porphyromonas gingivalis - gingipainy, argininowe (RgpA, RgpB) oraz lizynowa (Kgp) wpływają na modulację odpowiedzi zapalnej wywołaną działaniem analogu dsRNA – poly(I:C). Wykazano, iż RgpA i Kgp obniżają ekspresję wybranych cytokin prozapalnych m.in.: IL 6, TNF-α, IFNβ zależnych od AP-1, NF-κB oraz IRF3 indukowaną Poly(I:C) w keratynocytach dziąsłowych. Próby molekularnego wyjaśnienia tego zjawiska wykazały, iż niektóre gingipainy doprowadzają do degradacji TRAF3 oraz TBK1, kluczowych białek szlaku sygnałowego do IRF3. Uzyskane wyniki wskazują, że gingipainy osłabiają odpowiedź zapalną skierowaną przeciwko wirusowi, co może skutkować ograniczoną eliminacją patogenów. ; Toll-like receptors (TLRs) are classified as crucial in the recognition of pathogen associated molecular patterns (PAMPs) by the host. Among them is intracellular TLR3, which recognizes double strain RNA (dsRNA) thus is classified as associated with antiviral response. Binding of specific ligand to TLR receptors leads to the induction of intracellular signaling cascade and in consequence increased expression of pro inflammatory cytokines and other mediators. The signal transduction pathway induced by TLR3 recognition activates NF-κB, AP1 and IRF3 transcription factors. In presented study we found that cysteine proteases from Porphyromonas gingivalis – gingipains, both arginin (RgpA, RgpB) and lysin specific (Kgp) modulate inflammatory reaction induced by TLR agonists. Obtained data revealed that RgpA and Kgp decreased the expression of proinflammatory mediators e.g.: IL-6, TNF-α and IFNβ regulated by NF-κB, AP1 and IRF3 transcription factors induced by Poly (I:C) (analogue of dsRNA) in human gingival keratinocytes. Analysis of the molecular mechanism of observed phenomenon revealed that gingipains efficiently degrade intracellular adaptor molecules TRAF3 and TBK1, which are crucial in the IRF3 signaling pathway. Taking together we found that gingipains attenuate antiviral inflammatory response what in consequence may lead to the reduced elimination of invading pathogens