Atividade imunomoduladora sinérgica de probióticos Bifidobacterium animalis e Lactobacillus casei em células Caco-2 infectadas com Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) / Synergistic immunomodulatory activity of probiotics bifidobacterium animalis and lactobacillus casei in enteroaggregative escherichia coli (eaec)-infected caco-2 cells

ABSTRACT

ABSTRACT BACKGROUND: Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) is an E. coli pathotype that presents aggregative adhesion patterns on in vitro cultivated cells, mainly related to persistent diarrhea cases in children. EAEC virulence factors are important for host colonization and pathogeni­city. Intestinal epithelial cells (IECs) recognize pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) and initiate an immune response. Several studies using in vivo and in vitro models emphasize the probiotic activity and immunomodulatory capacity of Lactobacillus and Bifidobacterium species. OBJECTIVE To evaluate the modulation of cytokine production by probiotics Bifidobacterium animalis and Lactobacillus casei in human intestinal Caco-2 cells exposed to different strains of EAEC. METHODS: Caco-2 cells were incubated with EAEC strains in the presence or absence of probiotics. The production of cytokines IL-8, TNF-α, IL-1β and IL-10 was evaluated in the supernatants by a sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). RESULTS: Cytokine production did not change when uninfected and EAEC-infected Caco-2 cells were exposed to probiotics separately. All EAEC induced a significant increase in IL-8 production by Caco-2 cells, but the probiotics, even together, could not reduce its production. On the other hand, the synergic activity of probiotic strains significantly increased TNF-α production but decreased the basal production of IL-1ß. Also, probiotics induced a significant increase in the production of the anti-inflammatory cytokine IL-10 during EAEC infection. CONCLUSION: Our results reinforce the synergistic immunomodulatory activity of probiotics during EAEC infection.

RESUMO

RESUMO CONTEXTO: Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patotipo de E. coli que apresenta o padrão de aderência agregativa em células cultivadas in vitro, sendo comumente relacionada a casos de diarreia persistente em crianças. Fatores de virulência presentes em EAEC são importantes para a colonização do hospedeiro e patogenicidade. As células epiteliais intestinais (IECs) reconhecem padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) e iniciam uma resposta imune. Vários estudos usando modelos in vivo e in vitro enfatizam a atividade probiótica e a capacidade imunomoduladora de espécies de Lactobacillus e Bifidobacterium. OBJETIVO: Este estudo avaliou a modulação da produção de citocinas pelos probióticos Bifidobacterium animalis and Lactobacillus casei em células intestinais humanas Caco-2 expostas a diferentes cepas de EAEC. MÉTODOS: As células Caco-2 foram incubadas com as cepas de EAEC na presença ou ausência dos probióticos. A produção das citocinas IL-8, TNF-α, IL-1β e IL-10 foi avaliada nos sobrenadantes por ELISA sanduíche. RESULTADOS: Não houve alteração na produção de citocinas quando as células não infectadas e as células infectadas com EAEC foram expostas aos probióticos separadamente. Todas as cepas de EAEC induziram aumento significativo na produção de IL-8 pelas células Caco-2, mas os probióticos, ainda que em conjunto, não foram capazes de reduzir a produção desta citocina. Por outro lado, as cepas de probióticos aumentaram significativamente a produção de TNF-α mas diminuíram a produção basal de IL-1ß. Além disso, os probióticos induziram um aumento significativo na produção da citocina anti-inflamatória IL-10 durante a infecção por EAEC. CONCLUSÃO: Nossos resultados reforçam a atividade imunomodulatória sinérgica dos probióticos durante a infecção de EAEC.