Efecto de los sobrenadantes de suero fermentado sobre la asociación e invasión de

Salmonella Enteritidis a células Caco-2/TC7

Además de analizar el efecto de los microorganismos de kefir se estudió si los metabolitos producidos por los mismos durante la fermentación de suero poseen algún efecto sobre la asociación e invasión de Salmonella Enteritidis. Para esto el patógeno fue preincubado durante 1 h a 37 °C con sobrenadantes de suero fermentado con gránulos de kefir o con cepas aisladas de kefir.

Para evaluar la asociación e invasión de Salmonella Enteritidis tratada con sobrenadante

de suero fermentado con gránulos de kefir y debido al efecto bactericida de este producto descripto en el Capítulo 2, el sobrenadante que presenta pH 3.6 debió ser llevado a pH 4.5. De esta manera, no se afectó la viabilidad de S. Enteritidis durante el tiempo de incubación (1 h a 37 °C).

Cuando Salmonella Enteritidis CIDCA 101 fue tratada con sobrenadante de suero fermentado con gránulos de kefir a pH 4.5 no se obtuvieron diferencias significativas en la asociación del patógeno a células epiteliales (Figura 3.20 A) pero si disminuyó significativamente su invasión (Figura 3.20 B).

A B Control SFG 104 105 UF C/f osa Control SFG 102 103 104 UF C/f osa 

Figura 3.20: Asociación (A) e invasión (B) de 106 _{UFC/fosa de}

Salmonella enterica serovar.

Enteritidis CIDCA 101 a monocapas de células Caco-2/TC7 al ser tratada previamente con sobrenadante de suero fermentado 24 h a 20 °C con gránulos de kefir (SFG) a pH 4.5.

Salmonella preincubada con PBS fue usada como control. Los valores corresponden al

Se evaluó también el efecto del sobrenadante de suero fermentado con cepas aisladas de kefir. Durante la incubación del patógeno con este sobrenadante que presenta pH 4.5 no se observó disminución de la viabilidad de Salmonella, no se obtuvieron diferencias significativas en la asociación (Figura 3.21 A) mientras que la capacidad invasiva del patógeno se redujo significativamente (Figura 3.21 B).

A B Control SF cepas 104 105 UF C/f osa Control SF cepas 102 103 104 

Figura 3.21: Asociación (A) e invasión (B) de 1 x 106 _{UFC/ml de}

Salmonella enterica serovar.

Enteritidis CIDCA 101 a monocapas de células Caco-2/TC7 al ser tratada previamente con

sobrenadante de suero fermentado 72 h a 30 °C con Lactobacillus plantarum CIDCA 8327,

Lactobacillus kefir CIDCA 8348 y Kluyveromyces marxianus CIDCA 8154 (SF cepas). S.

Enteritidis preincubada con PBS fue usada como control. Los valores corresponden al promedio de tres ensayos independientes. Las barras indican desvío estándar.

Cuando se evaluó una mayor dosis infectiva de S. Enteritidis CIDCA 101 (108 UFC/fosa) se obtuvieron los mismos resultados, hallándose protección de la invasión por el tratamiento con sobrenadante de suero fermentado con cepas y no de la asociación (Figura 3.22 A y B). Para S. Enteritidis 2713 también se observó una reducción de la invasión por el tratamiento aunque el efecto protector fue menor que para la cepa CIDCA 101 (Figura 3.22 B vs. C). Lin y col. (2008) también hallaron distinta protección de la invasión para 2 cepas de Salmonella choleraesuis por Lactobacillus acidophilus. Estos autores atribuyeron las diferencias a la distinta capacidad adhesiva e invasiva de ambas cepas patógenas ya que la cepa con mayor capacidad de adhesión e invasión resultó menos protegida.

A Asociación B Invasión C Invasión Control SF cepas 105 106 107 UF C/f osa Control SF cepas 104 105  Control SF cepas 104 105 

S. Enteritidis CIDCA 101 S. Enteritidis 2713

Figura 3.22: Asociación (A) e invasión (B y C) de 1 x 108 UFC/fosa de Salmonella enterica

serovar. Enteritidis a monocapas de células Caco-2/TC7 sin tratamiento previo (control) y

tratada con sobrenadante de suero fermentado 72 h a 30 °C con Lactobacillus plantarum

CIDCA 8327, Lactobacillus kefir CIDCA 8348 y Kluyveromyces marxianus CIDCA 8154 (SF

cepas). Los valores corresponden al promedio de tres ensayos independientes.

En correspondencia con los resultados antes presentados, el aspecto morfológico (Figura 3.23) de las células Caco-2/TC7 luego de la infección con S. Enteritidis CIDCA 101 tratada con sobrenadante de suero fermentado con gránulos de kefir y con cepas aisladas de kefir no se vio alterada.

A B

Figura 3.23: Tinción por la técnica de May Grünwald Giemsa de células Caco-2/TC7 luego

de la infección durante 1 h con 1 x 106 UFC/fosa de Salmonella enterica serovar.Enteritidis

CIDCA 101 incubada previamente en sobrenadante de suero fermentado con gránulos de

kefir (A) y con un cultivo mixto de Lactobacillus plantarum CIDCA 8327, Lactobacillus kefir

CIDCA 8348 y Kluyveromyces marxianus CIDCA 8154 (B). Se empleó una multiplicidad de

En conjunto los resultados indican que los sobrenadantes ejercen un efecto protector sobre la invasión del patógeno a la monocapa, mientras que no se observa efecto en la asociación del mismo a las células epiteliales. De manera similar a lo hallado en el presente estudio, Hudault y col. (1997) demostraron que al tratar Salmonella Typhimurium durante 1 h con el sobrenadante de un cultivo de L. casei GG, la invasión del patógeno a células Caco-2 se reduce significativamente mientras que la asociación no se modifica.

Es sabido que los ácidos grasos de cadena corta (SCFAs) pueden interferir en la expresión de genes asociados a la invasión de Salmonella, reprimiendo o induciendo el proceso de acuerdo al tipo de ácido y a la concentración en que se produzca (Altier, 2005).Lawhon y col. (2002) demostraron que una mezcla de SCFAs que replica las condiciones del íleon distal induce la expresión de genes SPI-1, implicados en la invasión, mientras que los mismos ácidos en las proporciones que se encuentran en el colon pueden reprimir los mismos genes. El efecto sobre la invasión de Salmonella de ácidos orgánicos que se encuentran en altas concentraciones en el tracto gastrointestinal, tales como el acético, el butírico y el propiónico, ha sido bien caracterizado (Durant y col, 1999, 2000; Lawhon, 2002; Van Immerseel, 2003, 2004, 2006). Menos se conoce sobre el efecto de otros como el ácido láctico. Hudault y col. (1997) observaron que el efecto protector de la invasión de S. Typhimurium a células Caco-2 por el tratamiento con sobrenadante de un cultivo de L. casei GG se perdía al neutralizar el sobrenadante. Sin embargo, reportaron que el pH por sí mismo no era suficiente para reducir la invasión a los niveles hallados y en consecuencia atribuyeron el efecto a algún metabolito producido por el lactobacilo que sea activo a bajo pH sugiriendo que podría deberse a la presencia de ácido láctico en concentración subletal. Makras y col. (2006) probaron que sobrenadantes de cultivo de 4 cepas pertenecientes al género Lactobacillus sp. y medio de cultivo adicionado con la misma concentración de ácido láctico presente en los sobrenadantes ejercían idéntico efecto reductor de la invasión de S. Typhimurium a células Caco-2/TC7, indicando que el ácido láctico es responsable de la inhibición de la invasión de Salmonella a cultivos celulares. Sin embargo estos mismos autores observaron que para 2 de las cepas estudiadas (L. johnsonii La1 y L. plantarum) la reducción de la invasión no podía explicarse sólo por la presencia de este ácido, sugiriendo

que habría implicada otra sustancia inhibitoria de naturaleza desconocida. Golowczyc y col. (2007) también describieron que el efecto protector de sobrenadantes de 5 cepas de Lactobacillus kefir sobre la asociación e invasión de S. Enteritidis no podía explicarse sólo por la presencia de ácido láctico. Estos autores hallaron que la proteína de capa-S a la concentración en que se encuentra en sobrenadantes de cultivo de L. kefir es capaz de asociarse a la superficie de Salmonella e interferir con su capacidad de invasión.

Asimismo alguno de los componentes del suero podría estar implicado en la protección contra Salmonella observada en este estudio. Halpin y col. (2010) demostraron que el suero protege contra la asociación de S. Typhimurium a monocapas de células en cultivo y que al ser hidrolizado aumenta significativamente su capacidad de prevenir la invasión de este patógeno. Nascimento De Araújo y Giugliano (2000) describieron que el suero de leche humana inhibe la asociación de E. coli a células en cultivo y presentaron evidencias de que la lactoferrina e inmunoglobulinas presentes en el mismo intervienen en este efecto.

En el presente estudio se demuestra que la incubación de Salmonella en sobrenadante de suero fermentado reduce su capacidad de invasión a células Caco-2/TC7, sin embargo más estudios son necesarios a fin de determinar en qué medida este efecto se debe a la presencia de ácidos orgánicos u otros metabolitos o a componentes del suero que interfieran en los mecanismos de invasión del patógeno.