Tissue damage in swine colonic explants exposed to Brachyspira hyodysenteriae strains with different levels of pathogenicity

Abstract

A disenteria suína (DS) é uma grande preocupação para os suinocultores em todo o mundo. De forma a estudar medidas profiláticas eficazes, uma ferramenta de pesquisa robusta, mas pouco explorada pode ser empregada: a cultura de órgãos in vitro (IVOC). Não são muitas as instituições brasileiras que se utilizam técnica atualmente. Entre as razões para isso estão: o alto custo de implantação, equipamentos especializados e técnicas refinadas que exigem treinamento de pessoal. Assim, o presente estudo teve o objetivo de (1) adaptar um método de cultura de cólon IVOC já existente para ser acessível à maioria dos laboratórios brasileiros e (2) buscar características únicas de cepas patogênicas de Brachyspira hyodysenteriae que possam direcionar novos estudos na patogênese da DS. Um total de 480 explantes foram cultivados usando a técnica IVOC adaptada e divididos em 4 grupos experimentais: controle negativo (PBS), cepa de alta patogenicidade de B. hyodysenteriae (B_High), cepa de baixa patogenicidade de B. hyodysenteriae (B_Low) e controle positivo (LPS). 160 dos 480 explantes foram submetidos à análise de qPCR do gene TFF3, um marcador de inflamação intestinal aguda. Os 320 explantes restantes foram submetidos ao processamento histopatológico e análise morfológica de parâmetros como necrose de criptas e sobrevivência do explante. Os resultados da padronização da técnica mostraram que as adaptações feitas ao protocolo original causaram redução da sobrevida dos explantes, o que não prejudicou o uso da técnica. Verificou-se que o método adaptado de IVOC para explantes de cólon suíno é adequado para reprodução em laboratórios de pesquisa para fins de pesquisa semelhantes a este estudo, embora o uso de meios KGM e meios condicionados sejam recomendados se for necessária maior cobertura epitelial ou maior tempo em cultura. No ensaio acerca da DS foi observada uma expressão gênica aumentada de TFF3 em ambos os grupos infectados B_High e LPS (0,7 ±0,19 e 0,6 ±0,23 respectivamente) em comparação aos explantes dos grupos controle negativo e B_Low. Os grupos tratados com B_High e LPS também mostraram sobrevivência reduzida dos explantes (B_High: 0,47 ±0,13; LPS: 0,27 ±0,11) e abundância reduzida de células caliciformes (0,29 ±0,11 e 0,28 ±0,10 respectivamente) em comparação com os grupos PBS e B_Low. Reunindo nossos dados, foi possível sugerir que o aumento da expressão do gene TFF3 sinalizou a ativação do mecanismo de cicatrização e a liberação de mucinas. Esta ligação inovadora entre TFF e infecção por B. hyodysenteriae pode ser usada como base pare investigações adicionais da patogênese da DS.