# Role of nuclear receptors in nutritional and metabolic risk for tuberculosis

> **NIH NIH R03** · COLORADO STATE UNIVERSITY · 2020 · $114,000

## Abstract

Project Summary 
 
Tuberculosis (TB), the leading cause of death due to an infectious disease, is faced by a number of challenges, 
one of which is our inability to predict disease outcome after exposure. The limited knowledge on risk factors for 
TB  progression  and  the  mechanisms  by  which  these  promote  susceptibility  limits  the  ability  to  develop  new 
prevention and treatment approaches. Recently, our collaborators have identified moderate, subclinical vitamin 
A deficiency as a substantial risk factor for developing active TB, carrying a 10-­fold higher risk when serum levels 
of the intermediate vitamin A metabolite, retinol, are below 200 µg/L. While vitamin A is known to play a critical 
role  in  immunity  from  innate  function  to  polarization  of  antigen  specific  T  cells,  the  contribution  of  vitamin  A  to 
protection from active TB disease has only been minimally explored. The substantial TB risk carried by deficiency 
in vitamin A highlights the need to understand the mechanisms by which this molecule contributes to protection, 
particularly  in  the  context  of  malnutrition among  TB-­affected  communities. Vitamin A functions  through  nuclear 
receptors  that  are  ligand-­activated  transcription  factors.  Other  nuclear  receptors  beyond  vitamin  A  receptors 
have been shown to regulate immune function and contribute to response to M. tuberculosis infection, including 
PPARg,  a  nuclear  receptor  with  obligatory  association  with  vitamin  A  receptors.  Because  we  have  shown  that 
rosiglitazone, an activator of PPARg, improves outcome of tuberculosis in guinea pigs, we hypothesize that that 
availability of vitamin A and PPAR ligands together influence the transcriptional outcome of TB and consequently, 
the  ability  to  control  infection.  The  goal  of  this  research  is  to  better  understand  the  contribution  of  nuclear 
receptor-­ligand  interaction,  and  the  impact  of  impaired  vitamin  A  availability  on  immune  response,  control  of 
bacterial growth, and TB disease outcome. These will be investigated through Aims using bone marrow-­derived 
macrophage cell models and a guinea pig model of vitamin A deficiency, both developed in our laboratory. We 
will  first  determine  the  contribution  of  ligand  activation  of  nuclear  receptor  heterodimers  to  transcriptional  and 
microbicidal response to infection with M. tuberculosis in bone marrow macrophages through a combination of 
validated  knock-­down  techniques  targeting  vitamin  A  (RAR,  RXR)  and  PPARg  receptors,  alongside  ligand 
agonists,  all-­trans  retinoic  acid  (RAR),  9-­cis  retinoic  acid  (RXR),  and  thiazolidenones  (PPARg).  This  will  be 
followed by the use of our recently developed guinea pig model of dietary vitamin A deficiency to determine the 
impact  of  vitamin  A  and  PPARg  signaling  on  TB  immunity.  Guinea  pigs  with  sufficient,  partially  deficient,  and 
completely...

## Key facts

- **NIH application ID:** 9842622
- **Project number:** 5R03OD026600-02
- **Recipient organization:** COLORADO STATE UNIVERSITY
- **Principal Investigator:** Brendan Podell
- **Activity code:** R03 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $114,000
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2019-01-01 → 2021-12-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/9842622

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 9842622, Role of nuclear receptors in nutritional and metabolic risk for tuberculosis (5R03OD026600-02). Retrieved via AI Analytics 2026-05-23 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/9842622. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*