Lactiplantibacillus plantarum modulan la respuesta inmune innata intestinal e incrementan la resistencia a la infeccion por Escherichia coli enterotoxigenica

Abstract

Las infecciones producidas por Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC) son un importante problema de salud en humanos y animales domésticos. Se ha descripto que el empleo de microorganismos probióticos puede incrementar la resistencia a ETEC. En este trabajo se evaluó la capacidad de cepas de Lactiplantibacillus plantarum con diferentes propiedades biotecnológicas para modular la respuesta inmune innata contra ETEC tanto in vitro como in vivo. Se estudiaron L. plantarum CRL1506, CRL681 y TL2677. Para los estudios in vitro se emplearon células epiteliales intestinales porcinas (células PIE), las cuales se estimularon con los diferentes lactobacilos (108 UFC) durante 48 horas y luego se desafiaron con ETEC (O9:H-, F6+,STa+; 106 UFC). Doce horas después del desafío, se evaluó la expresión de citoquinas y quimioquinas inflamatorias (IL-6, IL-8, CCL2/MCP-1, CXCL5/AMCF-II, CXCL9, CXCL10/IP-10, CXCL11, CCL8/MCP-2) así como reguladores negativos de la vía de señalización de TLR4 (A20, Bcl-3, IRAK-M, MKP-1, SIGIRR y Tollip) empleando RT-qPCR. Para los estudios in vivo, las cepas CRL1506, CRL681 y TL2677 fueron administradas por vía oral a ratones BALB/c de 5 semanas de edad (108 UFC/día/ratón) durante 5 días consecutivos. Al sexto día, estos animales y ratones controles sin tratamiento fueron desafiados con ETEC (O9, F4+, STp+; 109 UFC). A los dos días post-infección, se realizaron recuentos de ETEC en intestino, hígado y bazo, y se determinaron los niveles de TNF-α, IL-6, IFN-γ, IL-10, MCP-1 y KC en fluido intestinal por ELISA. Se observó que tanto L. plantarum CRL1506 como CRL681 fueron capaces de incrementar la expresión de IL-6 y CCL8, y de reducir CCL2, CXCL5, CXCL9, CXCL10, CXCL11 en las células PIE en comparación al grupo control (p<0,01). La cepa CRL1506 fue más eficiente que la CRL681 para inducir dichos cambios. También se observó que la cepa CRL1506 incrementó MKP-1 e IRAK-M y redujo A20 y Bcl-3 (p<0,05), mientras que CRL681 incrementó IRAK-M redujo A20 y Bcl-3 (p<0,05). Por otro lado, L. plantarum TL2677 no indujo cambios significativos en la expresión de citoquinas, quimioquinas ni reguladores negativos de TLR4. En el estudio in vivo, ETEC fue detectada en las muestras de intestino, hígado y bazo de ratones infectados. Los animales tratados con L. plantarum CRL1506 o CRL681 presentaron valores significativamente menores de ETEC en todos los órganos evaluados (p<0,05). Los tratamientos con CRL1506 o CRL681 redujeron los niveles intestinales de TNF-α, IL-6, MCP-1 y KC mientras que incrementaron IFN-γ e IL-10 en comparación con los controles (p<0,05). La cepa CRL1506 fue más eficiente que la CRL681 para reducir los recuentos de ETEC y modular las citoquinas intestinales. L. plantarum TL2677 no indujo cambios significativos en la resistencia a la infección por ETEC en el modelo murino. Los resultados indican que las cepas CRL1506 y CRL681 son capaces de regular diferencialmente la respuesta inflamatoria inducida por ETEC, mejorar las defensas intestinales e incrementar la resistencia a este patógeno. L. plantarum CRL1506 y CRL681 son buenas candidatas para el desarrollo de nuevos alimentos funcionales inmunomoduladores.