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La regolazione immunometabolica dei macrofagi può influenzare in modo significativo la risposta dei polli esposti a diverse sfide e stress.
In questo studio, il ruolo immunometabolico di due antibiotici (ossitetraciclina e gentamicina) e di un composto botanico (timolo) è stato investigato su una linea cellulare di macrofagi di pollo (HD11) durante un’infezione da Salmonella Enteritidis.
Per caratterizzare il profilo immunometabolico dei macrofagi durante l’esperimento è stato utilizzato il Seahorse metabolic assay; i risultati sono stati poi validati tramite analisi dell’espressione genica e del kinome peptide array.
L’esposizione dei macrofagi a Salmonella Enteritidis ha indotto un passaggio da uno stato quiescente a uno stato energetico. Il trattamento con ossitetraciclina, antibiotico al quale il batterio risultava resistente, non ha mostrato effetti rilevabili durante l’infezione, come indicato dai risultati del Seahorse assay. La gentamicina, invece, antibiotico al quale il patogeno era sensibile, ha mantenuto le cellule in uno stato quiescente anche a dosaggi sub-inibitori, con un significativo incremento dell’espressione genica di IL1B e IL10. Il timolo è stato in grado di spostare il metabolismo dei macrofagi verso uno stato anaerobico, associato al fenotipo anti-infiammatorio M2.
L’analisi dell’espressione genica ha evidenziato – tra le citochine – un aumento significativo di IL1B e un incremento numerico di IL10.
Attraverso l’analisi di kinome array sono stati indagati i principali pathway immunometabolici KEGG con variazioni nella fosforilazione. Uno dei pathway maggiormente influenzati dai trattamenti è risultata essere la via di segnalazione del recettore per la lectina di tipo C. Questi recettori, espressi sui macrofagi, sono coinvolti in numerosi processi, tra cui il riconoscimento dei patogeni, la fagocitosi e l’attivazione della segnalazione immunitaria. Le differenze nella fosforilazione delle proteine tra i trattamenti con timolo e gentamicina in questo pathway possono spiegare l’aumentata espressione di IL1B e IL10, e più in generale portare all’attivazione di vie metaboliche coinvolte nella differenziazione delle cellule Th17.
Antibiotici selezionati e composti botanici possono supportare i macrofagi durante una infezione con Salmonella Enteritidis, suggerendo che tecniche di analisi avanzata in vitro possono aiutare a svelare i diversi meccanismi d’azione dei composti prima del loro utilizzo in vivo.
