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Enhancement of innate immune defence by supplementation with pressurized whey protein as compared to its native whey counterpart

Authors
Publisher
McGill University
Publication Date
Keywords
  • Biology - Microbiology
Disciplines
  • Biology
  • Medicine

Abstract

Les infections chroniques pulmonaires causées par Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) chez les patients atteints de fibrose kystique (FK) ou de maladies pulmonaires obstructives chroniques (MPOC) sont associées à une inflammation persistante, un stress oxydatif exubérant, ainsi qu'une mortalité et une morbidité accrues. Des études ont montré que les protéines du lactosérum (un sous-produit du processus de fabrication du fromage) ou ses composantes peuvent améliorer les fonctions immunitaires innées des neutrophiles ex vivo et peuvent diminuer l'activité métabolique des bactéries in vitro. Les peptides dérivés du lactosérum améliorent les mécanismes de défenses innées des neutrophiles ex vivo et protègent les souris contre l'infection. Le traitement des protéines du lactosérum avec une pression hyperbare augmente leur digestibilité, modifie le spectre de peptides disponibles pour l'absorption systémique et améliore son potentiel antioxydant. Donc l'objectif global de cette thèse était de tester l'hypothèse selon laquelle la supplémentation du lactosérum en protéines par pressurisation peut améliorer la capacité de l'hôte à éliminer l'infection microbienne par rapport au lactosérum natif. À cette fin, nous avons utilisé un modèle murin d'infection pulmonaire soutenue, causée par P. aeruginosa. Notre étude de décours temporel a démontré que l'infection pulmonaire et l'inflammation (indexés par le nombre de cellules inflammatoires dans le liquide de lavage pulmonaire, la perte de poids corporel et l'activité myéloperoxydase dans le tissu pulmonaire) culmine et commence à diminuer au jour 3, puis décroit jusqu'au jour 7 tandis que l'oxydation des protéines de la lumière des voies respiratoires persiste. Deux groupes de souris C57BL / 6 femelles ont ensuite été randomisés pour recevoir soit une diète à base de lactosérum natif ou à base de lactosérum supplémenté par pressurisation pendant quatre semaines, après quoi ils ont été infectés avec 8 x 105 UFC (unité formant une colonie) / souris de P. aeruginosa. La charge bactérienne au Jour 3 était 13 fois moins importante dans le groupe ayant reçu le lactosérum pressurisé et ce sans changement associé au niveau la réponse inflammatoire. D'autres approches ont alors été considérées afin d'étudier les mécanismes pouvant expliquer ces résultats. Nous avons constaté que le groupe ayant reçu une diète à base de lactosérum pressurisé, présentait une augmentation de l'activité bactéricide des neutrophiles présents dans la lumière des voies respiratoires, accompagné d'une production accrue d'anion superoxyde, traduisant une capacité de défense innée amplifiée. L'état d'oxydation des protéines des voies respiratoires a également été réduit dans le groupe ayant reçu le lactosérum pressurisé. Les cytokines pro-inflammatoires présentent dans les voies respiratoires suggèrent une réponse inflammatoire locale réduite dans le groupe ayant reçu le lactosérum pressurisé. En effet le facteur stimulant les colonies de granulocytes-macrophages est réduit par un facteur 10 et une tendance à la baisse est aussi observée pour l'interleukine-1β et la protéine inflammatoire des macrophages-2. En conclusion, la supplémentation avec de protéines de lactosérum pressurisé peut augmenter les défenses immunitaires innées contre les microbes dans une plus grande mesure que le lactosérum natif et représente une approche nutritionnelle prometteuse afin d'accroitre la protection immunitaire contre l'infection.

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