1. Early immune innate hallmarks and microbiome changes across the gut during Escherichia coli O157: H7 infection in cattle
- Author
-
Paola Talia, Luo Le Guan, Lucas Emilio Vagnoni, Wanderson M. Silva, Tao Ma, Mariano Larzabal, Eduardo R. Cobo, Angel Cataldi, Nahuel Agustín Riviere, Anmol Multani, Fernando Oscar Delgado, Maia Solange Marin, Dadin Prando Moore, Matias Romero Victorica, and Daniel Alejandro Vilte
- Subjects
0301 basic medicine ,medicine.disease_cause ,Animal Diseases ,Gastrointestinal models ,H7 [ESCHERICHIA COLI (EHEC) O157] ,Escherichia coli Infections ,2. Zero hunger ,Multidisciplinary ,Escherichia coli Proteins ,Diarrhoea ,3. Good health ,medicine.anatomical_structure ,Ganado Bovino ,Medicine ,Pathogens ,Diarrhea ,Science ,030106 microbiology ,Immunology ,Inmunología ,Cattle Diseases ,Ileum ,Biology ,Enfermedades de los Animales ,Escherichia coli O157 ,Enfermedades Intestinales ,Article ,Microbiology ,03 medical and health sciences ,Immune system ,medicine ,Escherichia coli ,Animals ,Microbiome ,Adhesins, Bacterial ,Lingual antimicrobial peptide ,Innate immune system ,Rectum ,Gastrointestinal Microbiome ,Bacterial adhesin ,Intestinal Diseases ,030104 developmental biology ,GUT BACTERIAL MICROBIOME ,Hemolytic-Uremic Syndrome ,TLR4 ,Cattle ,INNATE IMMUNYTE ,purl.org/becyt/ford/4.3 [https] ,Bacterial infection ,Intestinal diseases ,purl.org/becyt/ford/4 [https] - Abstract
The zoonotic enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157: H7 bacterium causes diarrhea, hemorrhagic colitis, and hemolytic uremic syndrome (HUS) in humans. Cattle are primary reservoirs and EHEC O157: H7; the bacteria predominately inhabit the colon and recto-anal junctions (RAJ). The early innate immune reactions in the infected gut are critical in the pathogenesis of EHEC O157: H7. In this study, calves orally inoculated with EHEC O157: H7 showed infiltration of neutrophils in the lamina propria of ileum and RAJ at 7 and 14 days post-infection. Infected calves had altered mucin layer and mast cell populations across small and large intestines. There were differential transcription expressions of key bovine β defensins, tracheal antimicrobial peptide (TAP) in the ileum, and lingual antimicrobial peptide (LAP) in RAJ. The main Gram-negative bacterial/LPS signaling Toll-Like receptor 4 (TLR4) was downregulated in RAJ. Intestinal infection with EHEC O157: H7 impacted the gut bacterial communities and influenced the relative abundance of Negativibacillus and Erysipelotrichaceae in mucosa-associated bacteria in the rectum. Thus, innate immunity in the gut of calves showed unique characteristics during infection with EHEC O157: H7, which occurred in the absence of major clinical manifestations but denoted an active immunological niche. Fil: Larzabal, Mariano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Marques Da Silva, Wanderson. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Multani, Anmol. University of Calgary; Canadá Fil: Vagnoni, Lucas Emilio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Moore, Dadin Prando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Marin, Maia Solange. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Riviere, Nahuel Agustín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Delgado, Fernando Oscar. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina Fil: Vilte, Daniel Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina Fil: Romero Victorica, Matias. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Ma, Tao. University Of Alberta. Faculty Of Agricultural, Life And Environmental Sciences. Departament Of Agricultural, Food And Nutritional Science.; Canadá Fil: Le Guan, Luo. University Of Alberta. Faculty Of Agricultural, Life And Environmental Sciences. Departament Of Agricultural, Food And Nutritional Science.; Canadá Fil: Talia, Paola Monica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Cataldi, Angel Adrian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Cobo, Eduardo R.. University of Calgary; Canadá
- Published
- 2020