Bone marrow transplantation induces changes in the gut microbiota that chronically increase the cytokine response pattern of splenocytes
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Universidade Federal de Minas Gerais
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O transplante de medula óssea induz alterações na microbiota intestinal que aumentam cronicamente o padrão de resposta de citocinas dos esplenócitos
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Resumo
O transplante de medula óssea (TMO) envolve regimes de condicionamento que induzem efeitos colaterais agudos, incluindo inflamação sistêmica, danos intestinais e alterações na composição da microbiota intestinal, alguns dos quais podem persistir cronicamente. Como a microbiota intestinal afeta as respostas imunes sistêmicas, nosso objetivo foi investigar se, após o TMO, o sistema imunológico periférico é modulado como consequência direta de alterações na microbiota intestinal. Demonstramos que, 24 semanas após o TMO, esplenócitos, mas não macrófagos peritoneais, apresentam padrões de resposta de citocinas aumentados após estimulação ex vivo com diversos patógenos, em comparação com controles não tratados. O padrão de respostas de citocinas induzido pelo TMO foi transferido para esplenócitos, e não para macrófagos peritoneais, de controles saudáveis por meio de coabitação e para camundongos livres de germes por meio do transplante de conteúdo cecal. Assim, o TMO induz alterações na microbiota intestinal que, por sua vez, aumentam a responsividade de citocinas dos esplenócitos. Portanto, o TMO estabelece uma microbiota dominante que atenua a normalização da resposta imune.
Abstract
Bone marrow transplantation (BMT) involves conditioning regimens which acutely induce side effects, including systemic inflammation, intestinal damage and shifts in the gut microbial composition, some of which may persist chronically. As the gut microbiota affect systemic immune responses, we aimed to investigate whether, post-BMT, the peripheral immune system is modulated as a direct consequence of alterations in the gut microbiota. We show that 24 weeks post-BMT, splenocytes but not peritoneal macrophages display increased cytokine response patterns upon ex-vivo stimulation with various pathogens as compared to untreated controls. The pattern of BMT-induced cytokine responses was transferred to splenocytes, and not to peritoneal macrophages, of healthy controls via co-housing and transferred to germfree mice via transplantation of cecum content. Thus, BMT induces changes in gut microbiota that in their turn increase cytokine responsiveness of splenocytes. Thus, BMT establishes a dominant microbiota that attenuates normalization of the immune-response.
Assunto
Transplante de medula óssea, Microbioma gastrointestinal, Citocinas, Imunidade
Palavras-chave
Antimicrobial responses, Bacterial host response, Bone marrow transplantation, Interleukins
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https://www.nature.com/articles/s41598-022-10637-7