Avaliação do comportamento da estirpe de Salmonella Gallinarum 287/91 contendo deleção dos genes cobS e cbiA durante a infecção de macrófagos primários de aves

Abstract

O crescimento populacional resultou em uma maior demanda por proteína animal e, consequentemente, contribuiu para a expansão do setor avícola com uma maior densidade de aves alojadas, o que favoreceu a ocorrência e disseminação de patógenos como bactérias do gênero Salmonella. O tifo aviário, cujo agente etiológico é Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Gallinarum biovar Gallinarum (Salmonella Gallinarum - SG), é uma enfermidade sistêmica de grande importância para a avicultura industrial, face aos prejuízos por provocar mortalidade do plantel, que pode chegar a 80% ou mais. Durante a patogenia, a imunidade inata desempenha um papel importante, a bactéria invade o epitélio intestinal e é fagocitada por macrófagos atingindo órgão como baço e fígado, tem-se a formação do Vacúolo Contendo Salmonella (SVC) e a expressão de diversos fatores de virulência, como os codificados pelos genes da ilha de patogenicidade em Salmonella 2 (SPI-2), que favorecem sua sobrevivência intracelular. Estudos anteriores demonstraram que a estirpe Salmonella Gallinarum 287/91 contendo os genes cobS e cbiA defectivos (SGΔcobScbiA), que estão envolvidos na síntese da vitamina B12 (cobalamina), apresentou um potencial como cepa vacinal. Assim, o presente estudou visou dar continuidade a trabalhos anteriores do atual grupo de pesquisa, com avaliação do comportamento da estirpe SGΔcobScbiA durante a infecção de macrófagos primários de aves e células semelhantes aos macrófagos de galinhas da linhagem HD-11, comparando a captura e sobrevivência com a estirpe selvagem em 2-, 4- e 20-horas pós infecção (hpi). Os macrófagos primários de aves apresentaram uma resposta mais próxima do fisiológico, sendo uma boa alternativa para estudos in vitro, com diferença significativa em 2-, 4- e 20-hpi, quando comparado às células semelhantes aos macrófagos de galinhas da linhagem HD-11, que não apresentaram diferença em nenhum dos momentos avaliados. Além disso, a estirpe mutante SGΔcobScbiA apresentou uma maior sobrevivência quando comparada a estirpe selvagem, o que possivelmente está associado a uma menor resposta do hospedeiro, redução da virulência da bactéria e ativação de outras vias metabólicas.

Population growth has led to an increased demand for animal protein and, consequently, has contributed to the expansion of the poultry sector with a higher density of housed birds, which has favored the occurrence and spread of pathogens such as bacteria of the genus Salmonella. Fowl typhoid, caused by Salmonella enterica subsp. enterica serovar Gallinarum biovar Gallinarum (Salmonella Gallinarum - SG), is a systemic disease of great importance to poultry industry due to its economic impact, as it causes flock mortality rates that can reach 80% or more. During pathogenesis, innate immunity plays an important role. The bacterium invades the intestinal epithelium, is phagocytosed by macrophages, and reaches organs such as the spleen and liver. This process leads to the formation of the Salmonella-Containing Vacuole (SCV) and the expression of various virulence factors, including those encoded by Salmonella Pathogenicity Island 2 (SPI-2) genes, which promote intracellular survival. Previous studies have demonstrated that the Salmonella Gallinarum 287/91 strain, containing defective cobS and cbiA genes (SGΔcobScbiA), which are involved in the synthesis of vitamin B12 (cobalamin), showed potential as a vaccine strain. Thus, the present study aimed to continue previous research from this group by evaluating the behavior of the SGΔcobScbiA strain during the infection of primary avian macrophages and HD-11 chicken macrophage-like cells, comparing bacterial uptake and survival with the wild-type strain at 2-, 4-, and 20-hours post-infection (hpi). Chicken primary macrophages exhibited a response closer to physiological conditions, making them a suitable alternative for in vitro studies, with significant differences observed at 2-, 4-, and 20-hpi when compared to HD-11 macrophage-like cells, which showed no differences at any evaluated time points. Furthermore, the SGΔcobScbiA mutant strain demonstrated greater survival compared to the wild-type strain, which is possibly associated with a reduced host response, decreased bacterial virulence, and the activation of alternative metabolic pathways.