Caracterización de cepas de Staphylococcus aureus asociadas a infecciones transitorias y persistentes en la glándula mamaria bovina: estudios inmunológicos, moleculares y de infección intramamaria en bovinos

Abstract

El objetivo general de este trabajo fue estudiar diferentes aspectos de la compleja interacción entre genotipos bacterianos definidos y caracterizados como de alta y baja adaptación a la glándula mamaria (GM) con el hospedador, para poder comprender en parte, el establecimiento y cronicidad de las infecciones intramamarias (IIM) causadas por Staphylococcus aureus en bovinos. Se seleccionó la cepa 806 transitoria (T), cap8, icaACD, agrII, fuerte productora de biofilm, pulsotipo D, ST350 y poco invasiva en células epiteliales mamarias (MAC-T); y la cepa 5011 persistente (P), cap5, icaACD, agrI, blaZ, débil productora de biofilm, pulsotipo O, CC188 y altamente invasiva. La cepa P presentó mayor sobrevida intracelular en MAC-T y macrófagos. MAC-T infectadas con ambas cepas murieron por apoptosis, induciendo la cepa P mayores porcentajes de muerte. Los macrófagos infectados con la cepa P mostraron mayor capacidad fagocítica. La producción de especies reactivas de oxígeno y de óxido nítrico (ON) fue similar para ambas cepas. Los resultados de la IIM experimental difirieron entre ambas cepas, la T indujo aumento del recuento de células somáticas (RCS), ON, IL-1β, IL-6 e IgG total en leche a las 48 hs post-infección (pi); en sangre, indujo una disminución de los monocitos, linfocitos T gamma delta y CD8. La cepa P, indujo un aumento del RCS a los 7 días pi y del ON 14 días pi. La combinación de factores de virulencia de S. aureus podría determinar el inicio de la interacción patógeno-hospedador e influenciar la respuesta inmune de la GM y la evolución del proceso infeccioso.

The general objective of this study was to investigate the interaction between Staphylococcus aureus with different genotypes adaptation (low and high) to de bovine mammary gland (MG) and to de host immune response in order to understand intramammary establishment and chronicity. Two strains of S. aureus were isolated from transient (T) and persistent (P) intramammary infections (IMI). The first was S. aureus 806 (strain cap8, icaACD, agrII, strong biofilm producer, D pulsotype, ST350 and low invasion ability in bovine mammary epithelial cells-MAC-T). The second one was S. aureus 5011 (strain cap5, icaACD, agrI, blaZ, weak biofilm producer, O pulsotype, CC188 and high invasion ability). Strain P showed higher survival capacity in MAC-T and macrophages than strain T. MAC-T infected with both strains died by apoptosis. P strain produced higher apoptosis percentage than T strain. The macrophages infected by strain P showed a higher percentage of phagocytosis than those infected by strain T. Macrophages infected with both strains showed similar production of reactive oxygen species and nitric oxide (NO). Bovine experimental IMI showed that T strain produced an increase in somatic cell count (SCC), ON, IL-1β, IL-6 and IgG in milk 48 h post-infection (pi) and a decrease of CD14 monocytes, gamma delta T and CD8 lymphocytes. P strain produced an increase in SCC 7 days pi and in ON 14 days pi. The MG immune response, the evolution of the process as well as the pathogen-host interaction could be determined by the combination of bacterial virulence factors.