Rol de las galectinas en las infecciones intramamarias crónicas por Staphylococcus aureus en bovinos durante la involución activa.

Abstract

La mastitis bovina causada por Staphylococcus aureus es un problema significativo para los productores y la industria láctea. La mayoría de las infecciones intramamarias (IIM) causadas por este patógeno son subclínicas, evolucionan hacia la cronicidad y son difíciles de tratar con antibióticos. En relación al rol de las galectinas en las IIM causadas por patógenos bacterianos la información disponible es muy escasa. Las galectinas constituyen una familia de lectinas de ori-gen animal con capacidad de unir residuos glicosídicos presentes en diferentes glicoconjugados de la membrana plasmática y la matriz extracelular. Las galectinas pueden atacar directamente a los patógenos y también regular aspectos de la respuesta inmune innata y adaptativa del hospe-dador a través de diversos mecanismos. Hasta la fecha se desconoce si las galectinas podrían interferir en el proceso de adherencia/internalización de S. aureus a las células epiteliales mama-rias (CEM) bovinas. Sin embargo, como se sabe que las galectinas participan en la regulación de la apoptosis celular y en las interacciones célula-célula y célula-matriz a través de proteínas que incluyen laminina y fibronectina, postulamos que las mismas podrían participar durante las in-teracciones tempranas de S. aureus con las CEM bovinas. El objetivo general de este proyecto es evaluar la expresión de galectinas en glándulas mamarias bovinas crónicamente infectadas por S. aureus y libres de infección durante la involución activa y estudiar el rol de estas proteínas en la interacción bacteria-célula hospedadora. Se seleccionarán vacas con IIM subclínicas crónicas causadas por S. aureus adquiridas naturalmente durante la lactancia y vacas libres de IIM. Se tomarán muestras de tejido mamario a los 7, 14 y 21 días luego de la interrupción de la lactancia. Se realizará la caracterización de la expresión y distribución de las galectinas -1, -3, -4, -7, -8, -9 y -15 en tejido mamario de vacas con infecciones crónicas por S. aureus y libres de IIM durante la involución activa. Se evaluará in vitro el rol de las galectinas-1 y -3 en la adherencia/invasión de S. aureus a las CEM bovinas. Se evaluará in vitro el rol de las galectinas-1 y -3 en la fagocitosis de S. aureus y en la inducción de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) por macrófagos bovinos. La información que se genere será de utilidad para comenzar a dilucidar si estas proteínas pueden ser de relevancia en las infecciones crónicas causadas por S. aureus y así, las galectinas podrían convertirse en nuevos blancos terapéuticos frente a las IIM causadas por este patógeno.

Staphylococcus aureus bovine mastitis is a significant problem for producers and the dairy in-dustry. Most intramammary infections (IMI) caused by this pathogen are subclinical, evolve to-wards chronicity and are difficult to treat with antibiotics. In relation to the role of galectins in IMI caused by bacterial pathogens, the information available is very scarce. Galectins constitute a family of lectins of animal origin with the ability to bind glycosidic residues present in different glycoconjugates of the plasma membrane and the extracellular matrix. Galectins can directly attack pathogens and also regulate aspects of the host innate and adaptive immune response through various mechanisms. To date, it is unknown whether galectins could interfere with the adhesion/internalization process of S. aureus to bovine mammary epithelial cells (MEC). How-ever, as galectins are known to participate in the regulation of cellular apoptosis and in cell-cell and cell-matrix interactions through proteins that include laminin and fibronectin, we postulate that they could participate during S. aureus early interactions with bovine MEC. The general objective of this project is to evaluate the expression of galectins in bovine mammary glands chronically infected by S. aureus and free of infection during active involution and to study the role of these proteins in the bacteria-host cell interaction. Cows with S. aureus chronic subclinical IMI acquired naturally during lactation and cows free of IMI will be selected. Mammary tissue samples will be taken at 7, 14 and 21 days after cessation of milking. The characterization of the expression and distribution of galectins -1, -3, -4, -7, -8, -9 and -15 will be carried out in mam-mary tissue from cows with S. aureus chronic infections and free of IMI during active involution. The role of galectins-1 and -3 in the adherence/invasion of S. aureus to bovine MEC will be evaluated in vitro. The role of galectins-1 and -3 in the phagocytosis of S. aureus and in the induction of the production of reactive oxygen species (ROS) by bovine macrophages will be evaluated in vitro. The information generated will be useful to begin to elucidate whether these proteins may be relevant in S. aureus chronic infections and thus, galectins could become new therapeutic targets against IMI caused by this pathogen.