Unmasking the microbicidal and immunostimulatory properties of warthog fecal microbiota in vitro and in vivo

Resum

El virus de la Pesta Porcina Africana (VPPA) és l’amenaça principal per a la indústria porcina. L’absència de vacunes enfront del virus complica el control i erradicació de la malaltia que provoca: la Pesta Porcina Africana (PPA). El VPPA infecta tant a porcs domèstics com a senglars euroasiàtics (ambdós Sus Scrofa), cursant amb diferents quadres clínics, que varien des de la PPA aguda o hiperaguda, amb taxes de mortalitat de fins al 100%, fins a la infecció crònica. Malgrat el VPPA és capaç d’infectar també als porcs salvatges africans, incloent al facoquer, el virus no provoca signes clínics aparents, convertint-se de fet en reservoris naturals del VPPA._x000D_ _x000D_ Aquesta Tesi s’ha sustentat en dues observacions realitzades al nostre laboratori. D’una banda, la infecció de porcs lliures de patògens específics (SPF) amb una soca atenuada de VPPA, provoca un quadre agut de PPA, mentre que aquesta mateixa infecció resulta innòcua per als porcs domèstics convencionals. D’altra banda, estudis comparatius d’espècies de porcs amb molt diferent susceptibilitat a la VPPA van permetre demostrar que la composició de la microbiota intestinal, és influenciada tant per factors genètics com ambientals._x000D_ _x000D_ Aquests resultats, juntament amb el coneixement sobre el paper clau de la microbiota intestinal en el manteniment de l’equilibri homeostàtic de l’organisme, la maduració del sistema immunològic i la resistència als patògens, ens va conduir a plantejar com a objectiu general d’aquesta tesi, investigar el paper potencial que podria exercir la microbiota fecal del facoquer en la seva resistència a la PPA. Els objectius específics van ser: 1) Establir un model de trasplant de microbiota fecal (TMF) de facoquers en porcs domèstics; 2) utilitzar aquest model per comparar la seva susceptibilitat a la PPA, després de la infecció experimental amb soques virulentes o atenuades de VPPA; 3) aïllar bacteris individuals de la microbiota fecal del facoquero per caracteritzar la capacitat immunoestimulatòria i microbicida in vitro, i 4) inocular porcs domèstics in vivo amb components seleccionats amb l’objectiu de mimetitzar els efectes del TMF._x000D_ _x000D_ Els principals resultats van ser que el TMF de facoquers: (1) no és perjudicial per als garrins domèstics deslletats, (2) modifica la composició de la microbiota del receptor, (3) millora la immunitat de mucoses del porc domèstic trasplantat i (4) confereix protecció parcial contra una soca atenuada de VPPA, mostrant una reducció molt significativa de virus en sèrum, excreció nasal i signes clínics. No obstant això, el TFM de facoquer no va resultar eficient enfront la infecció intramuscular amb una soca altament virulenta de VPPA. (5) L’aïllament de bacteris a partir de femtes de facoquer va permetre la caracterització de components individuals de la seva microbiota in vitro. Es van caracteritzar bacteris de facoquer amb propietats beneficioses sobre el creixement in vitro d’organoides d’ili i colon del porc. Es va caracteritzar un grup de bacteris capaços d’inhibir el creixement in vitro de bacteris patògens del porc: Clostridium perfringens, Salmonella enterica, Salmonella entérica Typhimurium, Escherichia coli K88 i Streptococcus suis (soques virulentes i apatogèniques). Finalment, es va caracteritzar un aïllat capaç d’estimular la secreció in vitro d’IFNγ de cèl·lules del teixit limfoides associats a l’intestí. (6) La inoculació intragástrica de 15 soques seleccionades, va millorar la immunitat de mucoses en els animals receptors confirmat per un augment en la producció total d’IgA en el sèrum i d’IgA específica enfront del VPPA._x000D_ _x000D_ Aquests resultats han obert una nova via d’investigació en la recerca d’estratègies que permetin lluitar no només contra el VPPA, sinó també contra altres patògens del porcí. El desemmascarament del paper biològic de la microbiota intestinal dels facoquers podria suposar un gran benefici pel futur.

Data del Ajut	13 de nov. 2020
Idioma original	Anglès
Supervisor	Jorge Martinez Martinez (Codirector/a), Fernando Rodríguez (Codirector/a) & Florencia Correa-Fiz (Codirector/a)