Salmonella enterica subsp. enterica serovar Dublin (Salmonella Dublin) представляет серьезную проблему не только для животноводства, но и для общественного здравоохранения. Этот хозяин-адаптированный патоген вызывает тяжелые системные заболевания у крупного рогатого скота и представляет зоонозную угрозу для людей. Макрофаги играют ключевую роль в защите организма от сальмонелл, однако парадоксальным образом они также служат внутриклеточной нишей для сохранения и персистенции бактерий. До настоящего времени механизмы раннего транскрипционного ответа макрофагов на инфекцию Salmonella Dublin оставались недостаточно изученными.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Veterinary Science, ученые использовали высокопроизводительное секвенирование для анализа профилей экспрессии мРНК и микроРНК в макрофагах мышей линии RAW 264.7 через 2 часа после инфицирования Salmonella Dublin в сравнении с неинфицированными контрольными клетками.
Масштабные изменения экспрессии генов и микроРНК в ответ на инфекцию
Результаты исследования впечатляют. Авторы выявили 1080 дифференциально экспрессирующихся мРНК, среди которых 492 показали повышенную экспрессию и 588 — пониженную. Кроме того, исследователи обнаружили 23 дифференциально экспрессирующиеся микроРНК — 18 с повышенной и 5 с пониженной экспрессией.
Особенно важным представляется тот факт, что анализ обогащения сигнальных путей KEGG продемонстрировал значительную представленность дифференциально экспрессирующихся мРНК и микроРНК в сигнальных путях, связанных с иммунной активацией макрофагов. В частности, были затронуты TNF, HIF-1 и MAPK сигнальные пути — ключевые каскады, участвующие в ответе на инфекцию Salmonella.
Для подтверждения достоверности результатов секвенирования мРНК авторы провели валидацию с использованием количественной ПЦР с обратной транскрипцией (RT-qPCR), что повысило надежность полученных данных.
Ключевые молекулы в раннем ответе на инфекцию
В заключении исследователи отмечают, что на ранних стадиях инфекции Salmonella Dublin в макрофагах мыши наблюдается значительное повышение экспрессии генов Acod1, Ccl22, Bcl2a1b и микроРНК miR-146-3p, miR-150-5p. Эти данные свидетельствуют о том, что указанные молекулы могут играть важную роль в регуляции иммунного ответа хозяина на инфекцию.
Полученные результаты расширяют понимание молекулярных механизмов взаимодействия между патогеном и клетками иммунной системы, что может способствовать разработке новых стратегий контроля сальмонеллеза у крупного рогатого скота и снижения зоонозного риска для человека. Особую ценность представляет изучение именно раннего этапа инфекции, поскольку своевременное вмешательство в патологический процесс может предотвратить развитие системного заболевания.