Genetic improvement of the resistance to infectious diseases represents anessential step for the development of sustainable and economically viable animalproduction systems. Control of salmonellosis in swine herds generates increasedproduction costs and public health issues due to the risk of dispersal of antibioticresistant strains. Therefore, the breeding of resistant animals, in combination withgood hygiene practices offers a promising strategy to fight against Salmonella inpigs. Recently, functional genomics approaches combining the power of genemapping technologies, gene expression studies and modern bioinformatics toolshave begun to contribute to a better understanding of the host response tomicrobial diseases. In light of this, this thesis aimed to identify and describe themolecular pathways and interactions involved in the porcine intestinal immuneresponse to Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium).The first, second and third studies that constitute this thesis aimed to explore themolecular mechanisms occurring in porcine mesenteric lymph-nodes (MLN) at 1,2 and 6 days post-infection (dpi) with S. Typhimurium. Firstly, the differentialexpression of immune-related genes was analysed in correlation with changes intissue morphology and pathogen burden. Results revealed that infection resultedin a substantial infiltration of phagocytes and up-regulation of pro-inflammatorygenes. Of note, host defence mechanisms led to a relevant reduction of S.Typhimurium load in tissue, but pathogen was found to maintain itself in MLN at6 dpi. Subsequently, DIGE-based proteomics was carried out, uncovering thatinfection caused changes in abundance of proteins involved in diverse hostcellular functions, leading to the induction of processes such as phagocyteinfiltration, cytoskeleton remodelling, pyroptosis and antigen presentation ininfected MLN. Finally, host response to infection was accessed by microarraysanalysis and then complemented with gene expression data from pathogen foundin tissue. The conjunctive analysis of both parties involved in infection revealedthat although S. Typhimurium was able to express virulence factors in porcineMLN, host succeeded in counteracting pathogen strategies by modulatinginfected cell death and inducing an early cytotoxic response.The forth and fifth studies reported in this thesis were focused on the role ofporcine Peyer’s Patches (PP) upon S. Typhimurium infection. Initially, lasermicrodissection coupled to qPCR technology uncovered that both innate andadaptive immunity mechanisms are effectively triggered in PP follicles duringinfection. Afterwards, microarray analysis was carried out to better-explain resultsfrom this preliminary approach. It could be confirmed that the bacterial challengeprovoked a remarkable inflammatory response and the establishment of multiple...
الوصف (مترجم):
La mejora de la resistencia genética a las enfermedades infecciosas representauna etapa fundamental para el desarrollo de sistemas de producción animaleconómicamente viables y sostenibles. El control de la salmonelosis porcinagenera elevados costes de producción y supone un riesgo para la salud públicapor la posibilidad de desarrollo y dispersión de cepas resistentes a antibióticos.Por lo tanto, la cría de animales resistentes, asociada a buenas prácticas dehigiene durante la producción, representa una estrategia prometedora para lalucha contra infecciones por Salmonella en cerdos. Recientemente, la genómicafuncional, al combinar la potencia de las tecnologías de mapeo genético, losestudios de expresión génica y las modernas herramientas bioinformáticasempieza a contribuir a una mejor comprensión de la respuesta del hospedador alas infecciones microbianas. Debido a esto, en esta tesis doctoral se planteó comoobjetivo identificar y describir las rutas e interacciones moleculares involucradasen la respuesta a la infección con Salmonella enterica serovar Typhimurium (S.Typhimurium) en la especie porcina.Los tres primeros estudios que componen esta tesis doctoral tuvieron comoobjetivos explorar los mecanismos moleculares que ocurren en los nóduloslinfáticos mesentéricos (NLM) porcinos tras 1, 2 y 6 días post-infección (dpi) con S.Typhimurium. Inicialmente, la expresión diferencial de genes relacionados con larespuesta inmunitaria fue analizada y correlacionada con cambios en lamorfología tisular y carga de patógeno. Los resultados revelaron que la infecciónresultó en una abundante infiltración de fagocitos y sobre-expresión de genespro-inflamatorios. Notablemente, una significativa reducción de la presencia de labacteria en el tejido fue observada, en asociación con la activación de losmecanismos de defensa del hospedador. A pesar de ello, el patógeno logrómantenerse en los NLM, siendo detectado a los 6 dpi. A continuación, un análisisproteómico mediante DIGE fue llevado a cabo, poniendo de manifiesto que lainfección resultó en cambios en la abundancia de proteínas involucradas endistintas funciones celulares del hospedador, promoviendo en los NLM infectadosla inducción de procesos como la infiltración de fagocitos, remodelación delcitoesqueleto, piroptosis y presentación antigénica. Finalmente, la respuesta delhospedador a la infección fue evaluada mediante análisis de micromatrices y losresultados obtenidos fueron complementados con datos de expresión génicaprocedentes del patógeno presente en tejido. En conjunto, el estudio reveló que,aunque S. Typhimurium expresa factores de virulencia en NLM porcinos, elhospedador contrarresta de forma efectiva las estrategias de virulencia delpatógeno, mediante la modulación de la muerte celular de células infectadas y lainducción de una respuesta citotóxica temprana...
