Participación de los receptores GPR41 y GPR43 en la internalización de Staphylococcus aureus en células de epitelio mamario bovino tratadas con ácidos grasos de cadena corta

Abstract

Bovine mastitis is considered one of the most expensive in dairy cattle diseases. One of the main pathogens causing this disease is Staphylococcus aureus. Some strains are able to survive and internalize in various cell types, including cells of bovine mammary epithelium (BMEC). The short-chain fatty acid (SCFA) have different properties among which its immunomodulatory and anti-inflammatory effects. Recently it demonstrated that SCFA recognize receptors in the membrane of BMEC, which were called GPR43 GPR41 and (G protein-coupled receptor). Studies in our working group showed that various salts of AGCC (propionate, butyrate and hexanoate) reduce the internalization of S. aureus in the CBSS. On this basis, the aim of this study was to evaluate the expression of GPR41 and GPR43 receptors in bovine mammary epithelial cells treated with salts AGCC (acetic, propionic, butyric, hexanoic and octanoic) and infected with S. aureus. In none of the conditions and under no treatment was possible to identify any amplification product for the GPR41 receptor. However, it was found that infection was able to induce the expression of GPR43 receptor. Moreover, the five AGCC evaluated (at various concentrations) induce expression of GPR43 receptor. In most treatments, except hexanoate, SCFA reverse the inductor effect of infection, this in a manner dependent on the concentration. Furthermore, the Bordetella pertussis toxin PTX (200 ng/ml) did not affect bacterial growth or viability of BMEC (4 h). Invasion assays S. aureus in BMEC showed that treatment with 200 ng/ml PTX toxin inhibits endocytosis of the bacteria up to 84%.

La mastitis bovina es considerada una de las enfermedades más costosas dentro de la ganadería lechera. Uno de los principales agentes patógenos causantes de esta enfermedad es Staphylococcus aureus. Algunas de las cepas tienen la capacidad de internalizarse y sobrevivir en diversos tipos celulares, entre ellos las células de epitelio mamario bovino (CEMB). Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) cuentan con diversas propiedades entre las que destacan sus efectos inmunorreguladores y antiinflamatorios. Recientemente se demostró que los AGCC reconocen receptores en la membrana de las CEMB, los cuales fueron denominados GPR41 y GPR43 (receptores acoplados a proteínas G). Estudios realizados en nuestro grupo de trabajo demostraron que diversas sales de AGCC (propionato, butirato y hexanoato) reducen la internalización de S. aureus en las CEMB. Partiendo de ello, el objetivo de este trabajo fue evaluar la expresión de los receptores GPR41 y GPR43 en células de epitelio mamario bovino tratadas con sales de AGCC (acético, propiónico, butírico, hexanoico y octanoico) e infectadas con S. aureus. En ninguna de las condiciones y bajo ningún tratamiento se logró identificar algún producto de amplificación para el receptor GPR41. Sin embargo, se observó que la infección fue capaz de inducir la expresión del receptor GPR43. Además, los cinco AGCC evaluados (a diferentes concentraciones) inducen la expresión del receptor GPR43. En la mayoría de los tratamientos, a excepción del hexanoato, los AGCC revierten el efecto inductor de la infección, esto de una manera dependiente de la concentración. Por otro lado, la toxina PTX de Bordetella pertussis (200 ng/ml) no afectó el crecimiento bacteriano ni la viabilidad de las CEMB (4 h). Los ensayos de invasión de S. aureus en las CEMB mostraron que el tratamiento con 200 ng/ml de la toxina PTX inhibe la endocitosis de la bacteria hasta en un 84%.