Комменсальный Streptococcus salivarius K12 подавляет врождённые иммунные реакции эпителиальных клеток человека и поддерживает гомеостаз хозяина и микробиоты

Streptococcus salivarius — один из первых микроорганизмов, колонизирующих эпителий полости рта и носоглотки человека; для штамма K12 описаны пробиотические эффекты. Согласно недавно сформировавшейся концепции, комменсальные бактерии подавляют иммунные реакции посредством воздействия на сигнальные пути NF-κB, однако другие механизмы пробиотического действия изучены недостаточно. Целью настоящего исследования было выявить гены хозяина, на которые специфически воздействует K12, сравнив вызванные им реакции с реакциями на патогенные микроорганизмы, а также определить, модулирует ли S. salivarius иммунные реакции эпителиальных клеток. Из эпителиальных клеток бронхов человека (клетки 16HBE14O-), совместно культивированных со штаммом K12 или бактериальными патогенами, выделяли РНК. кДНК гибридизовали с олигонуклеотидным микрочипом человека, содержащим 21 000 последовательностей. Данные анализировали с помощью ArrayPipe, InnateDB, PANTHER и oPOSSUM. Секрецию интерлейкина 8 (ИЛ-8) и α-фактора роста, регулируемого онкогеном (Groα), определяли методом иммуноферментного анализа. Было показано, что S. salivarius K12 специфически изменял экспрессию 565 генов хозяина, прежде всего генов, участвующих в различных путях врождённой защиты, основных функциях и поддержании гомеостаза эпителиальных клеток, перестройке цитоскелета, развитии и миграции клеток, а также сигнальных путях. В эпителиальных клетках он подавлял базальную секрецию ИЛ-8 и ответную секрецию ИЛ-8 на LL-37, Pseudomonas aeruginosa и флагеллин, а также снижал секрецию Groα в ответ на флагеллин. Иммуносупрессия сопровождалась подавлением активации сигнального пути NF-κB. Таким образом, комменсальные и пробиотические свойства S. salivarius K12, вероятно, обусловлены тем, что этот микроорганизм (i) не вызывает провоспалительного ответа, (ii) стимулирует противовоспалительный ответ и (iii) модулирует экспрессию генов, связанных с адгезией к эпителиальному слою и поддержанием гомеостаза. Благодаря этому S. salivarius K12 может обеспечивать свою переносимость организмом хозяина и сохранение на поверхности эпителия, одновременно защищая хозяина от воспаления и апоптоза, вызываемых патогенами.