Sulfate-reducing bacteria stimulate gut immune responses and contribute to inflammation in experimental colitis

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Inovações em Terapias, Ensino e Bioprodutos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Inovações em Terapias, Ensino e Bioprodutos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Inovações em Terapias, Ensino e Bioprodutos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina. Departamento de Clínica Médica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Inovações em Terapias, Ensino e Bioprodutos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Inovações em Terapias, Ensino e Bioprodutos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina. Departamento de Clínica Médica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina. Departamento de Clínica Médica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Bioquímica e Imunologia. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Inovações em Terapias, Ensino e Bioprodutos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil /Universidade Federal Fluminense. Instituto de Biologia. Departamento de Biologia Celular e Molecular. Niterói, RJ, Brasil

Abstract

The intestinal microbiota is critical for mammalian immune system development and homeostasis. Sulfate-reducing bacteria (SRB) are part of the normal gut microbiota, but their increased levels may contribute to colitis development, likely in association with hydrogen sulfide (H2S) production. Here, we investigated the effects of SRB in the gut immune response in germ-free mice, and in experimental colitis. After 7days of colonization with Desulfovibrio indonesiensis or with a human SRB consortium (from patients with colitis), germ-free mice exhibited alterations in the colonic architecture, with increased cell infiltration in the lamina propria. SRB colonization upregulated the Th17 and Treg profiles of cytokine production/cell activation, in T cells from mesenteric lymph nodes. These alterations were more pronounced in mice colonized with the human SRB consortium, although D. indonesiensis colonization produced higher levels of H2S. Importantly, the colon of C57BL/6 mice with colitis induced by TNBS or oxazolone had increased SRB colonization, and the administration of D. indonesiensis to mice with TNBS-induced colitis clearly exacerbated the alterations in colonic architecture observed in the established disease, and also increased mouse weight loss. We conclude that SRB contribute to immune response activation in the gut and play an important role in colitis development.

Keywords in Portuguese

Colite experimental
Bacterias redutoras de sulfato
Inflamação
Imunidade nas mucosas
Ratinhos sem germes

Keywords

Sulfate-reducing bacteria
Experimental colitis
Inflammation
Mucosal immunity
Germ-free mice

Publisher

Elsevier

Citation

FIGLIUOLO, Vanessa Ribeiro; et al. Sulfate-reducing bacteria stimulate gut immune responses and contribute to inflammation in experimental colitis. Life Sciences, v.189, p.29-38, 2017.

DOI

10.1016/j.lfs.2017.09.014

ISSN

0024-3205

Please use this identifier to cite or link to this item: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/25012

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2030-01-01

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