Quorum sensing (QS) è una classe di molecole coinvolta nella comunicazione intercellulare batterica e nella formazione di biofilm che ha affinità per il “lipide A” del lipopolisaccaride (LPS). QS possono inoltre interagire con cellule eucariote, modulando la risposta immunitaria e giocando un ruolo nelle infezioni del tratto urinario.
Scopo del lavoro: valutare l’effetto biologico di QS su cellule tubulari epiteliali renali umane (TEC) in vitro valutando le alterazioni tipiche riscontrate nel danno renale acuto (AKI) in corso di sepsi.
Abbiamo utiilzzato: TEC isolate da reni di pazienti dopo nefrectomia, QS di Pseudomonas aeruginosa acquistati commercialmente e surnatanti di P. aeruginosa wild type o mutanti negativi per l’espressione di QS.
Analisi della concentrazione di QS in campioni biologici (spettrometria di massa).
Abbiamo valutato su TEC in vitro: citotossicità (XTT), apoptosi (TUNEL,ELISA caspasi-3,-8,-9), polarità misurata tramite reistenza elettrica transepiteliale (TEER) e adesione leucocitaria. Analisi produzione ROS e molecole tipiche di TEC (RT-PCR,FACS,microscopia a fluorescenza).
QS esercitano effetto citotossico e pro-apoptotico in TEC in modo dose-dipendente mediante attivazione di Fas e caspasi-3,-8,-9. QS inducono perdita della polarità cellulare e delle espressione di molecole tipiche di cellule differenziate (ZO-1,megalina,acquaporina-2,E-caderina) con concomitante aumento dell’espressione di NGAL e produzione di ROS. I QS inducono inoltre l'espressione di molecole pro-infiammatorie (ICAM-1,CD40), aumentando l'adesione leucocitaria su TEC.
L'incubazione di TEC con surnatanti di P. aeruginosa mutanti negativi per i QS ha degli effetti dannosi ridotti rispetto a surnatanti di P. aeruginosa wild type. Inoltre, la co-incubazione con LPS amplifica gli effetti negativi dei QS che vengono invece limitati dalla pre-incubazione con polimixinaB (PMXB). Dati preliminari ottenuti mediante spettrometria di massa mostrano presenza di QS nel sangue di pazienti con AKI associata a sepsi.
QS inducono in TEC tipiche alterazioni di AKI settica come apoptosi, perdita polarità e adesione leucocitaria. PMXB potrebbe rappresentare un opzione terapeutica per rimozione di QS insieme a LPS.
