1. Pseudomonas fluorescens Alters the Intestinal Barrier Function by Modulating IL-1β Expression Through Hematopoietic NOD2 Signaling
- Author
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Monique Dussaillant, Maryline Roy, Frédérick Barreau, Nathalie Connil, Kelly Biaggini, Marc G. J. Feuilloley, Nicolas Montcuquet, Ziad Alnabhani, Abdelhak Jallane, Eric Ogier-Denis, Amar Madi, Jean-Pierre Hugot, Interactions hôte-greffon-tumeur, ingénierie cellulaire et génique - UFC (UMR INSERM 1098) (HOTE GREFFON), Université de Franche-Comté (UFC)-Etablissement français du sang [Bourgogne-France-Comté] (EFS [Bourgogne-France-Comté])-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Biodiversité et Biotechnologie Fongiques (BBF), École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR 843 Inflammation intestinale pathologique de l'enfant, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CRI UMR 1149, Lab Excellence Inflamex, Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Faculté de Médecine Xavier Bichat, Laboratoire de Microbiologie du Froid – Signaux et Micro-Environnement (LMDF-SME), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Institut de Recherche pour le Développement, UR 178 Fundamentals & Domains of Disease Emergence (IRD UR178), Laboratoire de Microbiologie Signaux et Microenvironnement (LMSM), Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan (CPTP - U1043 INSERM - UMR5282 CNRS - UT3), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions hôte-greffon-tumeur, ingénierie cellulaire et génique - UFC (UMR INSERM 1098) (RIGHT), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM), Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan (CPTP), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS BFC)-Université de Franche-Comté (UFC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté]), and Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École Centrale de Marseille (ECM)
- Subjects
Cell Membrane Permeability ,Blotting, Western ,Interleukin-1beta ,Nod2 Signaling Adaptor Protein ,Pseudomonas fluorescens ,Real-Time Polymerase Chain Reaction ,digestive system ,Microbiology ,Mice ,chemistry.chemical_compound ,Intestinal mucosa ,NOD2 ,[SDV.BC.IC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB] ,Animals ,Humans ,Immunology and Allergy ,Secretion ,RNA, Messenger ,Intestinal Mucosa ,Cells, Cultured ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Barrier function ,Mice, Knockout ,biology ,Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction ,Chemistry ,Macrophages ,Gastroenterology ,Receptors, Interleukin-1 ,[SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology ,Hematopoietic Stem Cells ,biology.organism_classification ,[SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology ,digestive system diseases ,Mice, Inbred C57BL ,Caco-2 ,Paracellular transport ,Caco-2 Cells ,Muramyl dipeptide ,Signal Transduction - Abstract
Background Ileal Crohn's disease is related to NOD2 mutations and to a gut barrier dysfunction. Pseudomonas fluorescens has also been associated with ileal Crohn's disease. The aim of this study was to determine the impact of P. fluorescens on the paracellular permeability in ileum and Peyer's patches. Methods To explore this question, in vivo and ex vivo experiments were performed in wild-type, Nod2, Nod2, and IL-1R mice together with in vitro analyses using the Caco-2 (epithelial) and the THP-1 (monocyte) human cell lines. Results Pseudomonas fluorescens increased the paracellular permeability of the intestinal mucosa through the secretion of IL-1β by the immune cell populations and the activation of myosin light chain kinase in the epithelial cells. Induction of the IL-1β pathway required the expression of Nod2 in the hematopoietic compartment, and muramyl dipeptide (a Nod2 ligand) had an inhibitory effect. Conclusions Pseudomonas fluorescens thus alters the homeostasis of the epithelial barrier function by a mechanism similar to that previously observed for Yersinia pseudotuberculosis. This work further documents a putative role of psychrotrophic bacteria in Crohn's disease.
- Published
- 2015
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