O papel do receptor NLRP6 na manutenção da homeostase intestinal frente à infecção por via oral pela Brucella abortus

Brucella abortus é uma bactéria gram-negativa, intracelular facultativa e causadora da Brucelose que é adquirida através da ingestão de carne, leite e seus derivados contaminados. Além disso, é uma zoonose bacteriana das mais difundidas no mundo, levando ao aborto em animais domésticos e de criação. Estudos recentes sugerem que o NLRP6, membro da família de receptores do tipo NOD, tem importante papel na regulação da resposta imune, renovação das células epiteliais e na composição da microbiota intestinal. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar os mecanismos envolvidos no processo de invasão e estabelecimento da infecção Brucella abortus por via oral, explorando o papel da molécula NLRP6 no processo de homeostase intestinal frente à infecção. Para isso, animais selvagens (WT) e deficientes para NLRP6 (Nlrp6-/-) foram inoculados via intragástrica com B. abortus cepa virulenta S2308 e amostras de diferentes tecidos foram coletadas em diferentes tempos. Como resultados, foi observado que animais Nlrp6-/- foram mais resistentes à infecção oral, apresentando redução da carga bacteriana no fígado, em relação aos WT. Entretanto, esse fenótipo não foi observado quando a infecção se deu por via intraperitoneal, sugerindo que o NLRP6 seja importante na fase de invasão de B. abortus através da mucosa intestinal. Além disso, a infecção oral induziu um aumento da permeabilidade intestinal nos animais WT infectados, mas não nos Nlrp6-/-. Foi observado, também, alterações significativas na composição da microbiota intestinal durante a infecção em ambos os grupos de animais, sugerindo-se um quadro de disbiose, e, portanto, participação da microbiota intestinal no contexto do processo infeccioso por B. abortus. Ademais, o transplante fecal da microbiota proveniente dos WT e Nlrp6-/- infectados para animais germ-free resultou no fenótipo de permeabilidade similar ao dos grupos doadores. No entanto, a depleção da microbiota por antibióticos de amplo-espectro nos animais WT preveniu a quebra de barreira epitelial intestinal e reduziu a carga bacteriana sistêmica. Por outro lado, a depleção em Nlrp6-/- favoreceu a invasão da B. abortus, mesmo sem alteração da permeabilidade intestinal. Em resumo, esses resultados indicam que a infecção oral por B. abortus altera a homeostase intestinal em favorecimento a sua invasão e estabelecimento de infecção sistêmica, e um dos mecanismos envolvidos nesse processo é dependente da molécula NLRP6. O NLRP6 mostrou-se importante no controle da sobrevida da bactéria B. abortus, na manutenção da barreira epitelial e na regulação negativa da resposta imune frente a infecção por via oral pela Brucella abortus, na qual a microbiota intestinal parece exercer um papel determinante Brucella abortus is a gram-negative, facultative intracellular bacterium that causes Brucellosis acquired through ingestion of meat, milk and its contaminated derivatives. In addition, it one of the most widespread bacterial zoonosis, leading to abortion in domestic and farmed animals. Recent studies suggest that the NLRP6, a member of NOD-like receptor family, plays an important role in the regulation of immune response, epithelial cell turnover and in the composition of the gut microbiota. In this context, the objective of this work was to study the mechanisms involved in the invasion and establishment of oral Brucella abortus infection, exploring the role of NLRP6 in the intestinal homeostasis during infection. Wild-type (WT) and NLRP6 (Nlrp6-/-) deficient animals were inoculated intragastrically with B. abortus virulent strain S2308 and samples from different tissues were collected at different times. As results, it was observed that Nlrp6-/- mice were more resistant to oral infection, presenting reduction of bacterial load in the liver when compared to WT animals. However, this phenotype was not observed when the infection occurred intraperitoneally, suggesting that NLRP6 is important in the phase of B. abortus invasion through the intestinal mucosa. In addition, oral infection induced an increase in intestinal permeability in infected WT mice, but not in Nlrp6-/-. Significant changes in the composition of the intestinal microbiota during infection in both groups of animals were also observed, suggesting dysbiosis. Therefore, our findings suggest the participation of the gut microbiota in the context of B. abortus infection. Additionally, fecal transplantation of the microbiota from the infected WT and Nlrp6-/- to germ-free mice resulted in similar donor permeability phenotype. However, depletion of the microbiota by broad-spectrum antibiotics in WT animals prevent leaky gut and reduced systemic bacterial load. On the other hand, depletion of the microbiota in Nlrp6-/- favored the invasion of B. abortus, even without intestinal permeability change. In summary, these results indicate that oral infection by Brucella abortus alters intestinal homeostasis in favor of its invasion and establishment of systemic infection in a mechanism dependent of NLRP6. NLRP6 is important in the control of bacteria survival, in the maintenance of the intestinal epithelial barrier and in the negative regulation of the immune response against oral infection caused by Brucella abortus, in which the gut microbiota seems to play a critical role