Injeções de lipopolissacarídeo em camundongos para imitar a entrada de produtos de origem microbiana após a quebra da barreira Intestinal

O intestino humano é colonizado com um grande consórcio de microorganismos que formam a microbiota, que desenvolveu um relacionamento mutuamente benéfico com o host durante a evolução. Nesta relação, o host fornece um nicho seguro para a microbiota, Considerando que a microbiota fornece vitaminas, digestão de nutrientes e proteção contra agentes patogénicos para o host, a microbiota reside¹. Quando este relacionamento benéfico entre o host e a microbiota é perturbado, podem desenvolver doenças, tais como a doença inflamatória intestinal (IBD). IBD é uma doença inflamatória crônica multifatorial do intestino causada por fatores genéticos e ambientais que ocorrem em duas formas principais, (CD) de doença de Crohn e colite ulcerativa (UC). Apesar das semelhanças entre as duas formas de DII, caracterizam-se por certas diferenças na localização e natureza das modificações inflamatórias. CD é uma desordem inflamatória recidivante de transmural que potencialmente pode se estender a qualquer parte do tracto gastrointestinal, enquanto UC é não-transmural e é restrito para o cólon. Além disso, mutações no nucleotídeo oligomerização domínio-contendo proteína de ligação 2 (NOD2), um receptor de reconhecimento de padrão (PRR) que reconhece muramyl dipeptídeo (MDP), um componente da parede celular de bactérias gram-positivas mais – negativas, é associados ao CD². Além disso, seus produtos, Listeria e estreptococos e Escherichia coli (e. coli)foram todos encontrados dentro de macrófagos em pacientes de CD que digitou o host depois que uma barreira romper³. Quando as bactérias ou seus produtos entram o hospedeiro durante o desenvolvimento do CD, o sistema imunológico desenvolve uma resposta levando à produção de anticorpos antibacteriano⁴de circulação. Talvez, a prova mais convincente para o papel da microbiota na patogênese da IBD decorre em modelos do rato. Quando os animais são tratados com antibióticos, ou quando os ratos são mantidos em condições de (GF) livre de germes, a severidade da doença é reduzida na maioria dos modelos de colite, tais como IL-10-/-ratos que não desenvolvem colite em GF instalações^5,6. Além disso, a colite também perturba a composição da microbiota, que é caracterizado por uma composição desequilibrada e reduziu a riqueza chamada disbiose⁷. A consequência do IBD pode ser um aumento da permeabilidade intestinal que pode levar a entrada de micróbios e produtos derivados microbiana no hospedeiro.

Em animais, a aplicação de dextrano sulfato de sódio (DSS) induz uma violação epitelial intestinal, levando a um aumento da permeabilidade da barreira epitelial⁸. Concentrações de LPS portal são elevadas em animais com DSS colite⁹. Curiosamente, animais faltando o C tipo lectina receptor específico adesão intracelular molécula 3 agarrando nonintegrin relacionados ao homólogo 1 (sinal-R1) são protegidos de colite DSS e endotoxemia induzida por LPS¹⁰. Para mais divulgação no hospedeiro, bactérias ou produtos derivados de bactérias têm de passar a barreira vascular¹¹, a cavidade peritoneal, onde se situam o intestino pequeno e grande porte, os linfonodos mesentéricos e/ou o fígado¹². Para reduzir a complexidade deste sistema, utilizou-se um composto derivado de bacteriano definido. LPS, que faz com que a endotoxemia depois intraperitoneal (i.p.) ou intravenosa (i.v.) injeção¹³ foi injetado em ratos, para estudar a expressão das interleucinas Il6 e IIB e as citocinas Tnfa em resposta a LPS.

LPS é um patógeno associado molecular padrão (PAMP) expresso como um componente da parede celular de bactérias Gram-negativas, que consiste de lipídios A (a principal PAMP na estrutura dos LPS), um oligossacarídeo de núcleo e um O lado da cadeia¹⁴. Receptor tipo toll 4 (TLR4) expressado por células dendríticas, macrófagos e células epiteliais reconhece LPS¹⁵, que requer co-receptores para ligação apropriada. A fase aguda da proteína LPS-proteína (LBP) vincula LPS para formar um complexo que transfere LPS para o cluster de diferenciação 14 (CD14), uma proteína de membrana glicosilfostidilinosiol-ancorado. CD14 mais shuttles LPS de antígeno de linfócitos 96 ou também conhecido como MD-2, que está associada com o domínio extracelular de TLR4. A vinculação dos LPS para MD-2 facilita a dimerização do TLR4/MD-2 para induzir mudanças conformacionais moléculas intracelulares adaptador para ativar a jusante sinalização via¹⁴, que inclui a diferenciação mieloide primária de recrutar gene de resposta 88 (MyD88) – via dependente e a TIR domínio-contendo adaptador de indução interferon-β (TRIF) – dependente da via¹⁶. O reconhecimento de LPS por TLR4 então ativa da via do NF-κB e induz a expressão de cytokines proinflammatory, como TNFa, IL-6 e IL-1 β¹⁷.

Em particular, quando LPS é injetado em animais, a concentração de LPS dado aos animais, o fundo genético do animal e a dieta tem de ser considerada. Altas concentrações de LPS leva a um choque séptico, caracterizado por hipotensão e várias falhas do órgão e finalmente a morte¹⁸. Ratos são menos sensíveis à LPS em comparação com os humanos, onde as concentrações de LPS entre 2-4 ng/kg de peso corporal (BW) são capazes de induzir uma tempestade de citocinas¹⁹. Para os ratos, a dose letal (DL50), que induz a morte em metade do varia de 10-25 mg/kg BW²⁰ dependendo da estirpe de rato usado ratos. Para as cepas de rato comumente usados, C57Bl/6 e BALB/c, a dose letal 50% (DL50) é de 10 mg/kg BW. Em contraste, as estirpes C3H/HeJ e C57BL/10ScCr são protegidas de endotoxemia LPS induzidos, que é devido a mutações no Tlr4²¹. Consequentemente, ratos Tlr4-deficientes são hiporeactividade para injeções com LPS²². Outras linhas de rato geneticamente modificado, como PARP1-/-ratos²³ são resistentes ao choque tóxico induzida por LPS.

O modelo do mouse descrito aqui usa uma dose subletais de LPS administrado sistemicamente para imitar as consequências da divulgação de LPS, após uma quebra de barreira das superfícies do corpo. A concentração de LPS escolhida (2 mg/kg BW) não induzir a mortalidade em ratos C56Bl/6, mas a liberação induzida de citocinas pró-inflamatórias.