Itaconate: an antimicrobial metabolite of macrophages.

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Date: Feb. 2022
From: Canadian Journal of Chemistry(Vol. 100, Issue 2)
Publisher: NRC Research Press
Document Type: Report
Length: 6,426 words
Lexile Measure: 1960L

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Abstract :

Itaconate is a conjugated 1,4-dicarboxylate produced by macrophages. This small molecule has recently received increasing attention due to its role in modulating the immune response of macrophages upon exposure to pathogens. Itaconate has also been proposed to play an antimicrobial function; however, this has not been explored as intensively. Consistent with the latter, itaconate is known to show antibacterial activity in vitro and was reported to inhibit isocitrate lyase, an enzyme required for survival of bacterial pathogens in mammalian systems. Recent studies have revealed bacterial growth inhibition under biologically relevant conditions. In addition, an antimicrobial role for itaconate is substantiated by the high concentration of itaconate found in bacteria-containing vacuoles, and by the production of itaconate-degrading enzymes in pathogens such as Salmonella enterica ser. Typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, and Yersinia pestis. This review describes the current state of literature in understanding the role of itaconate as an antimicrobial agent in host-pathogen interactions. Key words: antimicrobial, antimicrobial resistance, isocitrate lyase, itaconic acid, glyoxylate cycle, macrophages. L'itaconate est un 1,4-dicarboxylate conjugué produit par les macrophages. Cette petite molécule suscite depuis peu un intérêt grandissant en raison de son rôle dans la modulation de la réponse immunitaire des macrophages face à une exposition à des agents pathogènes. Des chercheurs ont aussi avancé l'idée que l'itaconate jouerait un rôle antimicrobien; toutefois, cette hypothèse n'a pas été explorée de manière aussi intensive. On sait néanmoins que l'itaconate présente une activité antibactérienne in vitro et qu'il inhibe l'isocitrate lyase, une enzyme nécessaire à la survie des bactéries pathogènes chez les mammifères. Des études récentes ont révélé qu'il inhibe la croissance bactérienne dans des conditions pertinentes aux infections. De plus, la forte concentration d'itaconate trouvée dans les vacuoles qui contiennent les bactéries ainsi que la production d'enzymes dégradant l'itaconate par des agents pathogènes tels que Salmonella entérica ser. Typhimurium, Pseudomonas aeruginosa et Yersinia pestis viennent corroborer le rôle antimicrobien de l'itaconate. Cet article de synthèse décrit l'état actuel de la littérature et des connaissances quant au rôle de l'itaconate comme agent antimicrobien dans les interactions hôte-pathogène. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés : antimicrobien, résistance aux antimicrobiens, isocitrate lyase, acide itaconique, cycle du glyoxylate, macrophages.

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Gale Document Number: GALE|A692877007