Programas fosfoproteômicos temporais estabelecem um reostato redox-gated sobre fagocitose de neutrófilos

O que aconteceu

Neutrófilos são células imunes essenciais na linha de frente na defesa contra patógenos bacterianos, como Staphylococcus aureus, mas suas máquinas de matar também causam danos no tecido do hospedeiro. A forma como os neutrófilos regulam estes processos permanece incompletamente compreendida. Aqui, traçamos o proteoma e o fosfoproteoma de neutrófilos humanos em uma exposição de duas horas ao S. aureus, ao lado de cinco leituras funcionais simultâneas, antes de investigarmos como um encontro inicial modula a resposta a um segundo. A resposta fosfoproteômica resolve-se em janelas precoces e tardias qualitativamente distintas: a paisagem primitiva impulsiona a captação de partículas, enquanto pela janela tardia esta maquinaria é desativada, com um kinoma amplamente suprimido, e células voltadas para a saída inflamatória. Correlacionando fosforilação proteica e cinética funcional - uma abordagem que chamamos de KINETIC - implica mediadores putativos das principais funções antimicrobianas neutrofílicas. Uma tela knockout de CRISPR em células PLB-985 semelhantes a neutrófilos, ordenada em carga fagocítica, recupera a maquinaria canônica de engolfamento entre os facilitadores mais fortes da fagocitose, identificando adicionalmente a via de detecção de nutrientes lisossomal Ragulator-mTORC1 e o complexo HOPS correspondente às vias identificadas pela KINETIC. Por outro lado, o repressor NRF2 KEAP1 é revelado como o freio fagocítico mais forte, posicionando a carga oxidativa como regulador do apetite fagocítico. Neutrófilos na janela tardia apresentam fagocitose prejudicada e acidificação fagossômica no re-desafio de S.aureus. Subjacente a esses déficits funcionais, as células na janela tardia são refratárias em camadas multiômicas: uma segunda refeição de S. aureus não altera nenhuma fosfoproteína, proteína ou transcrição, enquanto os quimioatratores PAF e fMLP evocam um programa fosfoproteômico em grande parte consistente, delineando o fenótipo como específico do receptor em vez de uma perda global da capacidade de sinalização. Consistente com a des-repressão da resposta antioxidante via perda genética de KEAP1 aumentando a fagocitose, reduzindo a produção de ROS através da inibição da NADPH oxidase resulta em um resgate parcial da fagocitose do S. aureus re-exposto. Em conjunto, esses achados descrevem um reostato fagocítico com ERO, que permite aos neutrófilos medir seu apetite fagocítico de acordo com sua história de exposição, provavelmente limitando a captação de patógenos que não têm capacidade de digerir efetivamente. A ativação inadequada deste reostato em condições de stress fisiológico ou doença grave pode sustentar os defeitos na fagocitose identificados nestes pacientes.