Participación de lo receptores GPR41 y GPR43 en la expresión de moléculas de defensa en células de epitelio mamario bovino infectadas con Staphylococcus aureus

Abstract

Bovine mastitis is a pathology that affects dairy cattle worldwide and it is very important due to the economic losses and the damage to the animal. Staphylococcus aureus is the main etiologic agent isolated from cases of bovine mastitis that has the ability to internalize and survive within the bovine mammary epithelial cells (bMECs), which are involved in the innate immune response of the mammary gland producing antimicrobial peptides (AP’s) and other mediators of inflammation. Recently, it was shown that G protein-coupled receptors (GPR's) GPR41 and GPR43, whose ligands are the short-chain fatty acids (SCFA), are involved in the internalization of S. aureus into bMECs. In this work, pertussis toxin (PTX) of Bordetella pertussis (100 and 200 ng/ml) was used to block the activity of these receptors to evaluate their participation in the expression of AP’s TAP, LAP and bovine psoriasin S100A7. For this, bMEC were cultured in the presence of PTX toxin with or without infection and total RNA was extracted to synthesize cDNA. The expression of genes of interest was established by PCR endpoint and subsequent densitometric analysis. Regarding the expression of GPR's receptors in bMEC, both showed a basal expression and this was increased in bMEC infected by S. aureus; however, it was inhibited by the treatment with PTX toxin. Similarly, the infection induced the expression of TAP, LAP and S100A7. Interestingly, only the expression of TAP was increased in infected bMEC previously treated with PTX. In conclusion, blocking GPR's receptors activity favored the expression of TAP, which may be related with the decreased of the internalization of S. aureus in bMEC previously reported.

La mastitis bovina es una patología que afecta a alta proporción del ganado lechero en todo el mundo. Su importancia radica en las pérdidas económicas que genera y los daños al animal. Staphylococcus aureus es el principal agente etiológico aislado en casos de mastitis bovina, el cual tiene la capacidad de internalizarse y sobrevivir dentro de las células epiteliales mamarias bovinas (CEMB), las cuales participan en la respuesta inmune innata de la glándula mamaria produciendo péptidos antimicrobianos (PAM’s) y otros mediadores de la inflamación. Recientemente se demostró que los receptores acoplados a proteína G (GPR’s) GPR41 y GPR43, cuyos ligandos son los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), participan en la internalización de S. aureus. En este trabajo se utilizó la toxina PTX de Bordetella pertussis (100 y 200 ng/ml) para bloquear la actividad de dichos receptores y se evaluó su participación en la expresión de los PAM’s TAP, LAP y la psoriasina bovina S100A7. Para ello se cultivaron CEMB en presencia de la toxina PTX con o sin infección, y se extrajo el ARN total para sintetizar el ADNc. Luego se estableció la expresión de los genes de interés mediante PCR punto final y su posterior análisis densitométrico. Respecto a la expresión de los receptores GPR’s en las CEMB, ambos mostraron una expresión basal y ésta se incrementó en las CEMB infectadas con S. aureus; sin embargo, los tratamientos con la toxina PTX la inhibieron. De igual manera, la infección indujo la expresión de TAP, LAP y S100A7. Interesantemente, solo la expresión de TAP se incrementó en las CEMB infectadas y previamente tratadas con PTX. En conclusión el bloqueo de la actividad de los receptores GPR’s favoreció la expresión de TAP, lo cual puede estar relacionado con la disminución de la internalización de S. aureus en las CEMB previamente reportada.