Efecto de los ácidos grasos de cadena corta sobre la invasión de Staphylococcus aureus en células epiteliales mamarias bovinas

Abstract

Mastitis (inflammation of the mammary gland) bovine is mainly caused by Staphylococcus aureus, facultative intracellular bacterium, which allows it to evade the immune system of the host. The short-chain fatty acid (SCFA) possess anti-inflammatory and immunoregulatory properties. It has been demonstrated that in primary cultures of bovine mammary epithelial cells (BMEC) sodium butyrate reduces invasion (~ 50%) of S. aureus and modulates gene expression of the innate immune response. The objective of this study was to determine the effect of propionate, hexanoate and sodium octanoate BMEC invasion by S. aureus and in the regulation of gene expression of inflammatory and antimicrobial response. SCFA salts (0.25 to 10 mM) did not affect bacterial growth (2h). Hexanoate did not affect the viability of the CBSS, while propionate fell slightly to 24 h; however, octanoate (≥5 mM) decreased it to 24 h, this being more evident at 48 h. Invasion assays S. aureus in BMEC showed reduced hexanoate propionate and invasion in a 27-55% and 39-65% respectively. Octanoate induced invasion of 0.0625 to 0.5 mM; however, he inhibited from 0.75 to 3 mm. There was no relationship between the production of nitric oxide and bacterial invasion. The analysis of gene expression showed that octanoate propionate and, in conjunction with infection, stimulated the expression of tracheal antimicrobial peptide (TAP) and decreased to BNBD5 (β-defensin). Hexanoate inhibited expression of both genes during infection. The three AGCC inhibited mRNA expression of tumor necrosis factor (TNF-α).

La mastitis (inflamación de la glándula mamaria) bovina es causada principalmente por Staphylococcus aureus, bacteria facultativa intracelular, que le permite evadir el sistema inmune del hospedero. Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) poseen propiedades antiinflamatorias e inmunorreguladoras. Se ha demostrado que en cultivos primarios de células epiteliales mamarias bovinas (CEMB) el butirato de sodio reduce la invasión (~50%) de S. aureus y modula la expresión de genes de la respuesta inmune innata. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del propionato, hexanoato y octanoato de sodio en la invasión de CEMB por S. aureus y en la regulación de la expresión de genes de la respuesta inflamatoria y antimicrobiana. Las sales de los AGCC (0.25-10 mM) no afectaron el crecimiento bacteriano (2 h). El hexanoato no afectó la viabilidad de las CEMB, mientras que el propionato la disminuyó ligeramente a las 24 h; sin embargo, el octanoato (≥5 mM) la disminuyó a las 24 h, siendo esto más evidente a las 48 h. Los ensayos de invasión de S. aureus en las CEMB mostraron que el propionato y hexanoato redujeron la invasión en un 27-55 % y 39-65 %, respectivamente. El octanoato indujo la invasión a 0.0625-0.5 mM; sin embargo, a 0.75-3 mM la inhibió. No hubo relación entre la producción de óxido nítrico y la invasión bacteriana. El análisis de la expresión de genes mostró que el propionato y el octanoato, en conjunto con la infección, estimularon la expresión del péptido antimicrobiano traqueal (TAP) y disminuyeron la de BNBD5 (β-defensina). El hexanoato inhibió la expresión de ambos genes durante la infección. Los tres AGCC inhibieron la expresión del ARNm del factor de necrosis tumoral (TNF-α).