Análisis de las rutas de señalización involucradas en la internalización de Staphylococcus aureus en las células epiteliales mamarias bovinas regulada por ácidos grasos

Abstract

We reported previously that immunomodulatory molecules are able to (i) inhibit the S. aureus internalization into bMECs, such as butyrate (0.5 mM NaB) or 1 mM octanoate (NaO), or (ii) increase the bacterial internalization (0.25 mM NaO). Nonetheless, the molecular mechanisms of these processes have not been described, which are the aim of this study. The results showed that NaB treatment (0.5 mM, 24 h) activated the bMECs by increasing the TLR2 membrane abundance (MA), the p38 phosphorylation and the activation of 8 TF, including AP- 1. Furthermore, the gene expression of AP (TAP, BNBD5 and BNBD10), the cytokine TNF- and the chemokine IL-8 was increased, which favors the antimicrobial and pro-inflammatory responses. The activation of the TLR2/p38 pathway modulated by NaB was inhibited in the NaB-treated and S. aureuschallenged bMECs. Nonetheless, an anti-inflammatory profile and a higher antimicrobial response was observed due to an increased in the gene expression of IL-10 and the AP LAP, TAP, BNBD5 and BNBD10. On the other hand, NaO exerts a dual effect on S. aureus internalization into bMECs; the 0.25 mM NaO (24 h) treatment increases the bacterial internalization, while this process is reduced in 1 mM NaO-treated cells. The bacterial internalization induction modulated by 0.25 mM NaO is associated with an increase in the integrin MA. The kinases phosphorylation was reduced with this treatment, and the TF MEF-1 and Stat-4 were activated. Additionally, the anti-inflammatory response was induced (upregulation of gene expression of IL-10). This effect was reverted by infection. Otherwise, 1 mM NaO treatment did not modify the integrin MA; however, this treatment activated the bMECs by increasing the TLR2 MA, the kinases phosphorylation, and the slightly activation of 14 TF. Likewise, the gene expression of AP (LAP and BNBD10), IL-1 , IL-8 and RANTES was up-regulated which favors the antimicrobial and pro-inflammatory responses.

Trabajos previos de nuestro grupo demostraron que moléculas inmunomoduladoras como el butirato (0.5 mM NaB) u octanoato (1 mM NaO) inhiben la internalización de S. aureus en las CEMB, o la estimulan (0.25 mM NaO). Sin embargo, no se conocen los mecanismos involucrados en ello, lo que fue el objetivo de este trabajo. Los resultados mostraron que el NaB (0.5 mM, 24 h) activó a las CEMB al favorecer la abundancia en membrana (AM) del TLR2, la fosforilación de p38 y la activación de 8 FT, como AP-1. Además, se indujo la expresión de genes de los péptidos antimicrobianos (PA) TAP, BNBD5 y BNBD10, de la citocina TNF- la quimiocina IL-8, favoreciendo la respuesta antimicrobiana y pro-inflamatoria. La infección (2 h) inhibió la activación de la ruta TLR2/p38 inducida por el AG. No obstante, se observó una respuesta anti -inflamatoria y una mayor respuesta antimicrobiana, determinada por la expresión del gen de la IL-10 y de los PA LAP, TAP, BNBD5 y BNBD10, respectivamente. El NaO ejerce una acción dual en la internalización de S. aureus en las CEMB. El aumento de la internalización regulada por 0.25 mM NaO está relacionado con un incremento de la AM de las integrinas, pero disminuyó la fosforilación de las cinasas, y sólo activó a los FT MEF-1 y Stat-4. Además, indujo la respuesta antiinflamatoria (aumentó la expresión del gen de la IL-10). Por otro lado, 1 mM NaO (inhibición de la internalización) activó a las CEMB al incrementar la AM de TLR2, la fosforilación de p38, JNK y ERK1/2, y la ligera activación de 14 FT. Asimismo, se indujo la expresión de los genes de los PA LAP y BNBD10, favoreciendo la respuesta antimicrobiana, y se observó una respuesta pro-inflamatoria (aumentó la expresión de los genes de IL- -8 y RANTES). La infección revirtió la fosforilación de las cinasas, la activación de los FT y el perfil pro-inflamatoria generada por el AG. Sin embargo, la respuesta antimicrobiana aumentó y se observó un perfil anti-inflamatorio.