Lactococcus lactis carrying the pvalac eukaryotic expression vector coding for il-4 reduces chemically-induced intestinal inflammation by increasing the levels of il-10-producing regulatory cells

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Artigo de periódico

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A bactéria Lactococcus lactis portadora do vetor de expressão eucariótica pvalac, que codifica a IL-4, reduz a inflamação intestinal induzida quimicamente, aumentando os níveis de células reguladoras produtoras de IL-10

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Resumo

Fundo As doenças inflamatórias intestinais são caracterizadas por inflamação intestinal crônica que leva à destruição severa da mucosa intestinal. Portanto, a compreensão de sua etiologia, bem como o desenvolvimento de novos medicamentos, é um passo importante para o tratamento dessas doenças. Consequentemente, o desenvolvimento de cepas de Lactococcus lactis capazes de fornecer um vetor de expressão eucariótica que codifica a interleucina 4 (IL-4) de Mus musculus representaria uma nova estratégia para a elaboração de uma terapia alternativa mais eficaz contra a doença de Crohn. Resultados O ORF murino da IL - 4 foi clonado no vetor de expressão eucariótica pValac::dts. O plasmídeo resultante — pValac::dts:: IL - 4 — foi transfectado em células CHO para que sua funcionalidade pudesse ser avaliada in vitro. Por meio de microscopia confocal de fluorescência, citometria de fluxo e ELISA, observou-se que as células transfectadas com pValac::dts:: IL - 4 produziram IL-4, enquanto as células não transfectadas e as células transfectadas com o vetor vazio não produziram. Em seguida, o pValac::dts:: IL - 4 foi inserido em L. lactis MG1363 FnBPA + para avaliar o potencial terapêutico da cepa recombinante contra a colite induzida por TNBS. A administração intragástrica de L. lactis MG1363 FnBPA + (pValac::dts:: IL - 4 ) foi capaz de diminuir a gravidade da colite, com os animais apresentando níveis reduzidos de IL-12, IL-6 e atividade de MPO; e níveis aumentados de IL-4 e IL-10. Finalmente, células isoladas da lâmina própria de camundongos tratados com TNBS foram imunofenotipadas para que os principais produtores de IL-4 e IL-10 fossem identificados. Camundongos que receberam a cepa recombinante apresentaram porcentagens significativamente maiores de células F4/80 + MHCII + Ly6C − IL-4 + , F4/80 + MHCII + Ly6C − IL-10 + , F4/80 + MHCII + Ly6C − CD206 + CD124 + IL-10 + e CD4 + Foxp3 + IL10 + em comparação aos outros grupos. Conclusões Este estudo demonstra que L. lactis MG1363 FnBPA + (pValac::dts:: IL - 4 ) é um bom candidato para manter o equilíbrio anti-inflamatório e pró-inflamatório no trato gastrointestinal, aumentando os níveis de células reguladoras secretoras de IL-10 e, assim, demonstrando a eficácia desta nova estratégia baseada na administração de DNA.

Abstract

Background Inflammatory bowel diseases are characterized by chronic intestinal inflammation that leads to severe destruction of the intestinal mucosa. Therefore, the understanding of their aetiology as well as the development of new medicines is an important step for the treatment of such diseases. Consequently, the development of Lactococcus lactis strains capable of delivering a eukaryotic expression vector encoding the interleukin 4 (IL-4) of Mus musculus would represent a new strategy for the elaboration of a more effective alternative therapy against Crohn’s disease. Results The murine IL-4 ORF was cloned into the eukaryotic expression vector pValac::dts. The resulting plasmid—pValac::dts::IL-4—was transfected into CHO cells so that its functionality could be evaluated in vitro. With fluorescent confocal microscopy, flow cytometry and ELISA, it was observed that pValac::dts::IL-4-transfected cells produced IL-4, while non-transfected cells and cells transfected with the empty vector did not. Then, pValac::dts::IL-4 was inserted into L. lactis MG1363 FnBPA+ in order to evaluate the therapeutic potential of the recombinant strain against TNBS-induced colitis. Intragastric administration of L. lactis MG1363 FnBPA+ (pValac::dts::IL-4) was able to decrease the severity of colitis, with animals showing decreased levels of IL-12, IL-6 and MPO activity; and increased levels of IL-4 and IL-10. Finally, LP-isolated cells from mice administered TNBS were immunophenotyped so that the main IL-4 and IL-10 producers were identified. Mice administered the recombinant strain presented significantly higher percentages of F4/80+MHCII+Ly6C−IL-4+, F4/80+MHCII+Ly6C−IL-10+, F4/80+MHCII+Ly6C−CD206+CD124+IL-10+ and CD4+Foxp3+IL10+ cells compared to the other groups. Conclusions This study shows that L. lactis MG1363 FnBPA+ (pValac::dts::IL-4) is a good candidate to maintain the anti-inflammatory and proinflammatory balance in the gastrointestinal tract, increasing the levels of IL-10-secreting regulatory cells and, thus, demonstrating the effectiveness of this novel DNA delivery-based strategy.

Assunto

Doença de crohn, Lactococcus lactis, Interleucina-4, Interleucina-10

Palavras-chave

Lactococcus lactis, Crohn’s disease, Interleukin 4, Interleukin 10, Regulatory cells

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https://link.springer.com/journal/12934

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