La respuesta inmune innata es basada en la activación de receptores
genotípicamente codificados, llamados receptores de reconocimiento de patógenos
(PRR). Los PRR pueden ser proteínas solubles tal como las proteínas plasmáticas
PGRPs o pueden estar anclados en las membranas celulares como los TLR. Estos
receptores son capaces de reconocer a los patógenos o a sus patrones moleculares
(PAMPs). La interacción PAMP-PRR provoca la activación de genes diana y
promueve la producción de mediadores pro- e inflamatorios. El principal objetivo
de esta tesis doctoral fue la caracterización de las respuestas de macrófagos de la
trucha arcoíris Oncorhynchus mykiss, y de la dorada tratados con diferentes
PAMPs y la subsecuente exploración de cambios en la expresión de genes
relacionados con la respuesta inmune así como cambios globales en la respuesta
transcriptómica de los macrófagos. Un objetivo especifico de este estudio fue
registrar los cambios en los macrófagos activados hacia un fenotipo inflamatorio
después de tratamientos con lipopolisacarido (LPS) crudo de bacterias Gram
negativas, enfatizando que el peptidoglicano (PGN) es un contaminante
encontrado en las preparaciones crudas de LPS. PGN es capaz de inducir la
expresión de mRNA de IL-1β y IL-6 e inducir la liberación de productos
inflamatorios como prostaglandinas. Los análisis de microarray fueron hechos
para describir la concentración y la dependencia en el tiempo de las modulaciones
transcriptómicas en los macrófagos de trucha y dorada tratados con PGN o LPS.
En el caso de dorada, se diseño y valido un microarray de oligonucleótidos. Los
resultados revelaron la sobre-regulación de transcritos específicos que están
cercanamente relacionados con la síntesis de prostaglandinas y las vías de
señalización activadas a partir de TLR. Así, el reconocimiento de PGN en peces
resulta del reconocimiento de mecanismos específicos que no incluyen TLR pero si
otros grupos de receptores como PGRPs o NODs. Estos mecanismos parecen ser
conservados en la respuesta de defensa innata a lo largo del grupo de los
vertebrados.The innate immune response is based upon the activation of a restricted
number of genotypic encoded receptors, the pathogen recognition receptors
(PRRs). PRRs can be soluble proteins such as plasmatic PGRPs or cell membraneanchored
TLRs able to recognize pathogens or their pathogen-associated
molecular patterns (PAMPs). PAMP-PRR interaction results in the activation of
target genes and promotes the production of pro- and inflammatory mediators.
The main goal of this dissertation was to characterise the responses of rainbow
trout, Oncorhynchus mykiss, and gilthead seabream, Sparus aurata, macrophages
treated with different PAMPs and to explore subsequent changes in the expression
of immune related genes or global shifts in the macrophage transcriptome. A
specific goal of this study was to register changes in macrophages activated toward
an inflammatory phenotype after treatments with crude gram negative bacterial
lipopolysaccharide (LPS) preparations, highlighting that peptidoglycan (PGN) is a
contaminant within crude LPS. PGN is able to induce the mRNA expression of IL-
1β and IL-6 and release inflammatory products such as prostaglandins.
Microarray analyses were made to describe concentration and time-dependent
transcriptional modulations both in trout and seabream macrophages treated with
PGN or LPS. In the case of sea bream, a specific oligonucleotide microarray was
designed and validated for these studies. Results reveal up-regulation of specific
mRNA transcripts that are closely related to prostaglandin synthesis and TLR
signalling pathways. Thus PGN recognition in fish is a result of recognition
mechanisms including non-TLR PRRs such as PGRPs and NODs. These
mechanisms appear to be conserved throughout the vertebrate innate immune
response