Effect of bacteria on apoptosis of bovine mammary gland lymphocytes

Ing. Petr Sláma, Ph.D.

Habilitation thesis

Vliv bakterií na apoptózu lymfocytů mléčné žlázy skotu

Abstract:

Tato práce vznikla na základě několika experimentů. Všechny experimenty měly stejný metodický základ, kdy se používaly jalovice jako experimentální zvířata. Vyvolání zánětu mléčné žlázy probíhalo intramamárně a následně byly jednotlivé mléčné žlázy vemene jalovic vyplachovány ve čtyřech časových intervalech, 24, 48, 72 a 168 hodin po stimulaci. Pro in vitro experimenty byly mléčné žlázy jalovic použité jako donor buněk po vyplácnutí pomocí PBS. V první řadě se jednalo o experiment zaměřený na studium vlivu bakterií S. aureus a S. uberis na apoptózu lymfocytů mléčné žlázy jalovic. Při tomto experimentu bylo zjištěno, že uvedené bakterie mohou oddalovat apoptózu lymfocytů. Oddálení či urychlení procesu apoptózy v in vitro prostředí záviselo na poměru mezi bakteriemi a buňkami mléčné žlázy. Při dalším experimentu byl použit peptidoglykan bakterie S. aureus pro vyvolání experimentálního zánětu mléčné žlázy. Bylo zjištěno, že peptidoglykan vyvolává apoptózu lymfocytů v počáteční fázi zánětu, což bylo doprovázeno zvýšenou expresí receptoru CD44 na lymfocytech. Poslední část experimentů byla věnována vlivu lipopolysacharidu a muramyl dipeptidu na apoptózu lymfocytů, kdy bylo zjištěno, že tyto látky vyvolávají apoptózu lymfocytů především v prvních dvou dnech po vyvolání zánětu mléčné žlázy, což korelovalo se zvýšenou expresí receptoru CD44 na lymfocytech. Bylo zjištěno, že průběh apoptózy lymfocytů v rámci zánětu mléčné žlázy skotu je ovlivňován bakteriemi, které zánět vyvolávají. Zároveň bylo zjištěno, že receptor CD44 může hrát důležitou roli při nastartování procesu apoptózy lymfocytů.

Abstract:

This work was based on several experiments. All experiments had the same methodological basis whereupon heifers were used as experimental animals. Induction of mammary gland inflammation was conducted intramammarily and subsequently the individual udder mammary glands of heifers were rinsed in four time intervals at 24, 48, 72, and 168 hours after stimulation. For in vitro experiments, mammary glands of heifers were used as cell donors after rinsing with PBS. First and foremost, this experiment was focused on studying influence of the bacteria S. aureus and S. uberis on lymphocyte apoptosis in mammary gland of heifers. In the course of this experiment, it was determined that these bacteria may delay the apoptosis of lymphocytes. Delaying or accelerating the process of apoptosis within the in vitro environment depended on the ratio between bacteria and mammary gland cells. In the next experiment, peptidoglycan of bacterium S. aureus was used to induce an experimental inflammation of the mammary gland. It was found that peptidoglycan induces lymphocyte apoptosis in an initial phase of inflammation that was accompanied by increased expression of receptor CD44 on lymphocytes. The final part of the experiments was devoted to the influence of lipopolysaccharide and muramyl dipeptide on lymphocyte apoptosis and it was determined that these substances induce lymphocyte apoptosis mainly during the first 2 days after induction of mammary gland inflammation and that this correlated with increased expression of receptor CD44 on lymphocytes. It was found that the process of lymphocyte apoptosis during mammary gland inflammation in cattle is influenced by bacteria inducing the inflammation. At the same time, it was determined that receptor CD44 may play an important role in starting the process of lymphocyte apoptosis.

Keywords

mléčná žláza, mastitida, lymfocyt

Keywords

lymphocyte, mammary gland, mastitis

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 3. 2021

Thesis defence

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Habilitation programme:
nedefinovano