Ανοσοτροποποιητική και ανοσοενισχυτική δράση των εντεροβακτηρίων του σαλιγκαριού Cornu aspersum
Creators: name: Καραθόδωρου, Αργυρώ Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Συμβίωση
Δυσβίωση
Ανοσοβιολογική άμυνα
Symbiosis
Dysbiosis
Immune defense

description: Η συμβιωτική εντερική μικροχλωρίδα αλληλεπιδρά με το γαστρεντερικό σωλήνα του ξενιστή και εκτελεί πλήθος λειτουργιών για τη διατήρηση και ενίσχυση της ομοιόστασης του οργανισμού. Η διατάραξη του εντερικού μικροβιόκοσμου οδηγεί σε αυτοάνοσες και μολυσματικές ασθένειες, τη λεγόμενη δυσβίωση. Η αναβίωση μπορεί να επιτευχθεί μέσω της χορήγησης προβιοτικών. Ωστόσο, οι γνώσεις μας σχετικά με τους μηχανισμούς με τους οποίους η εντερική μικροχλωρίδα αλληλεπιδρά με τους έμφυτους μηχανισμούς άμυνας των ασπόνδυλων οργανισμών, όπως των σαλιγκαριών, παραμένουν ασαφείς, καθώς περιορισμένος αριθμός συμβιωτικών ή δυνητικά παθογόνων μικροοργανισμών έχουν απομονωθεί και ταυτοποιηθεί, ενώ τόσο οι κυτταρικές όσο και χυμικές αποκρίσεις που συμμετέχουν στον έμφυτο μηχανισμό άμυνας των σαλιγκαριών παραμένουν ασαφείς. Στη παρούσα εργασία, διερευνήθηκαν οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ πιθανών προβιοτικών και παθογόνων μικροοργανισμών με τους έμφυτους κυτταρικούς και χυμικούς μηχανισμούς άμυνας των σαλιγκαριών. Οι ανοσοαποκρίσεις στην αιμόλεμφο των σαλιγκαριών διερευνήθηκαν για δεκατέσσερα πιθανά προβιοτικά στελέχη του γένους Lactobacillus και Enterococcus, δεκαπέντε δυνητικά παθογόνα στελέχη Listeria monocytogenes και τέσσερα στελέχη του γένους Pseudomonas. Επιπλέον, διερευνήθηκε ο ρόλος των υαλινοκυττάρων και αμοιβαδοκυττάρων στις ανοσοαποκρίσεις της αιμολέμφου. Με βάση τα αποτελέσματα μας, η ανοσοτροποποιητική δράση των προβιοτικών στελεχών των σαλιγκαριών συσχετίσθηκε με την ικανότητα τους να ενισχύουν τη χημειόταξη και φαγοκυτταρική ικανότητα των αμοιβαδοκυττάρων σε συνδυασμό με την αύξηση της δραστικότητας του ενζύμου της φαινολοξειδάσης. Αντίθετα, η λοιμογονικότητα και παθογένεια των στελεχών Listeria και Pseudomonas συσχετίστηκε με συστημικές φλεγμονώδεις αποκρίσεις στην αιμόλεμφο των σαλιγκαριών όπως η υπέρμετρη αύξηση του πληθυσμού των υαλινοκυττάρων, του ποσοστού νέκρωσης των κυττάρων της αιμολέμφου καθώς και έντονο οξειδωτικό στρες μέσω της παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS) και αζώτου (NO-). Τέλος, παρατηρήθηκε ότι ο πληθυσμός των αμοιβαδοκυττάρων είναι υπεύθυνος τόσο για τη φαγοκυττάρωση, όσο και για τη παραγωγή χυμικών παραγόντων όπως τα ROS και η ενεργοποίηση τους πιθανά να σχετίζεται με την έκφραση υποδοχέων TLRs και την παραγωγή κυτοκινών, όπως αυτή προσδιορίστηκε με ανοσοκυτταροχημεία ή ανοσοϊστοχημεία. Σε αντίθεση, τα υαλινοκύτταρα, παρότι ο πληθυσμός τους αυξάνεται σε καταστάσεις δυσβίωσης, δε συμμετέχουν ούτε στην αναγνώριση των μικροοργανισμών αλλά ούτε στη φαγοκυττάρωση ή παραγωγή χυμικών παραγόντων στην αιμόλεμφο των σαλιγκαριών.
description: Beneficial host-microbe interactions leading in symbiosis are well established, showing the important role of the gastrointestinal microflora to the maintenance, as well as, the enhancement of immune homeostasis. The disruption of the normally occurring gut microflora, known as dysbiosis, could lead to infectious diseases, metabolic and immune disorders. Rebiosis of the affected microflora may be achieved by probiotic administration. However, little is known about the interactions of the gut microbiota with the gastrointestinal and innate immune system of invertebrates, such as snails, as limited snail probiotic as well as pathogens, have been identified, while our understanding of the function of immune cells on the health status of snails is limited until now. In this study, we investigate the interaction of potential probiotic as well as pathogenic strains with the cellular and humoral immune responses in snails’ hemolymph. Defense immune responses in snails’ hemolymph were investigated upon the administration of fourteen snail-probiotic Lactobacillus and Enterococcus strains as well as upon the administration of fifteen snail pathogenic Listeria monocytogenes strains and four Pseudomonas strains. According to our results, immunomodulatory activity of probiotic strains was associated with the strains’ capacity to enhance chemotaxis and phagocytic activity of the amoebocytes, in association with increased phenoloxidase activity and the expression of TLRs. In contrast, Listeria and Pseudomonas induced dysbiosis in snails was associated with systemic inflammatory responses in snails’ haemolymph, such as excessive increase of hyalinocytes and dead cells in association with oxidative stress responses, including the increased production of reactive oxygen species (ROS) and nitrite ions (NO-) in hemolymph. Finally, in contrast to hyalinocytes, amoebocytes were characterized to be responsible for the crucial immune responses such as cellular recognition of the invading microorganism, phagocytosis and production of humoral factors, such as cytokines, ROS and NO-.