Lactate and short chain fatty acids produced by microbial fermentation downregulate proinflammatory responses in intestinal epithelial cells and myeloid cells

Autores
Iraporda, Carolina; Errea, Agustina Juliana; Romanin, David Emmanuel; Cayet, Delphine; Pereyra, Elba Nora; Pignataro, Omar Pedro; Sirard, Jean Claude; Garrote, Graciela Liliana; Abraham, Analia Graciela; Rumbo, Martín
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The use of short chain fatty acids to modulate gastrointestinal inflammatory conditions such as ulcerative colitis has produced encouraging results either in animal models or also in clinical trials. Identifying the key cellular and molecular targets of this activity will contribute to establish the appropriate combinations/targeting strategies to maximize the efficacy of anti-inflammatory interventions. In the present work, we evaluated in vitro the interaction of lactate, acetate, propionate and butyrate on cells relevant for innate immune response of the gastrointestinal tract. All molecules tested regulate the production of proinflammatory cytokines by TLR-4 and TLR-5 activated intestinal epithelial cells in a dose response manner. Furthermore SCFAs and lactate modulate cytokine secretion of TLR-activated bone marrow derived macrophages and also TLR-dependent CD40 upregulation in bone marrow derived dendritic in a dose-dependent manner. Butyrate and propionate have been effective at concentrations of 1 to 5mM whereas acetate and lactate produced modulatory effects at concentrations higher than 20-50mM in different assays. Our results indicate that in concentrations similar to found in large bowel lumen, all SCFAs tested and lactate can modulate activity of relevant sentinel cell types activated by TLR signals. Modulatory activity was not inhibited by pertussis toxin treatment indicating that the effects are not related to Gi signaling. The use of these molecules in combined or separately as intervention strategy in conditions where epithelial or myeloid cells are main triggers of the inflammatory situation seems appropriate.
Fil: Iraporda, Carolina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Errea, Agustina Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentina
Fil: Romanin, David Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentina
Fil: Cayet, Delphine. Institut Pasteur de Lille; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Université Lille Nord de France; Francia. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia
Fil: Pereyra, Elba Nora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Pignataro, Omar Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Sirard, Jean Claude. Institut Pasteur de Lille; Francia. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Université Lille Nord de France; Francia
Fil: Garrote, Graciela Liliana. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Abraham, Analia Graciela. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Rumbo, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentina
Materia
Immunomodulation
Inflammation
Innate Immunity
Lactate
Short Chain Fatty Acids
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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In the present work, we evaluated in vitro the interaction of lactate, acetate, propionate and butyrate on cells relevant for innate immune response of the gastrointestinal tract. All molecules tested regulate the production of proinflammatory cytokines by TLR-4 and TLR-5 activated intestinal epithelial cells in a dose response manner. Furthermore SCFAs and lactate modulate cytokine secretion of TLR-activated bone marrow derived macrophages and also TLR-dependent CD40 upregulation in bone marrow derived dendritic in a dose-dependent manner. Butyrate and propionate have been effective at concentrations of 1 to 5mM whereas acetate and lactate produced modulatory effects at concentrations higher than 20-50mM in different assays. Our results indicate that in concentrations similar to found in large bowel lumen, all SCFAs tested and lactate can modulate activity of relevant sentinel cell types activated by TLR signals. Modulatory activity was not inhibited by pertussis toxin treatment indicating that the effects are not related to Gi signaling. The use of these molecules in combined or separately as intervention strategy in conditions where epithelial or myeloid cells are main triggers of the inflammatory situation seems appropriate.Fil: Iraporda, Carolina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Errea, Agustina Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Romanin, David Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Cayet, Delphine. Institut Pasteur de Lille; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Université Lille Nord de France; Francia. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; FranciaFil: Pereyra, Elba Nora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Pignataro, Omar Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Sirard, Jean Claude. Institut Pasteur de Lille; Francia. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Université Lille Nord de France; FranciaFil: Garrote, Graciela Liliana. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Abraham, Analia Graciela. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Rumbo, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. 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