ß-defensin-2 in breast milk displays a broad antimicrobial activity against pathogenic bacteria / ß-defensina 2 no leite materno mostra uma ampla atividade antimicrobiana contra bactérias patogênicas

OBJECTIVE: To describe the antimicrobial activity of ß-defensin-2 produced in the mammary gland and secreted in human breast milk. METHODS: The peptide production was performed by DNA cloning. ß-defensin-2 levels were quantified in 61 colostrum samples and 39 mature milk samples from healthy donors, by an indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Using halo inhibition assay, this study assessed activity against seven clinical isolates from diarrheal feces of children between 0 and 2 years of age. The activity of ß-defensin-2 against three opportunistic pathogens that can cause nosocomial infections was determined by microdilution test. RESULTS: The peptide levels were higher in colostrum (n = 61) than in mature milk samples (n = 39), as follows: median and range, 8.52 (2.6-16.3) µg/ml versus 0.97 (0.22-3.78), p < 0.0001; Mann-Whitney test. The recombinant peptide obtained showed high antimicrobial activity against a broad range of pathogenic bacteria. Its antibacterial activity was demonstrated in a disk containing between 1-4 µg, which produced inhibition zones ranging from 18 to 30 mm against three isolates of Salmonella spp. and four of E. coli. ß-defensin-2 showed minimum inhibitory concentrations (MICs) of 0.25 µg/mL and 0.5 µg/mL for S. marcescen and P. aeruginosa, respectively, while a higher MIC (4 µg/mL) was obtained against an isolated of multidrug-resistant strain of A. baumannii. CONCLUSIONS: To the authors' knowledge, this study is the first to report ß-defensin-2 levels in Latin American women. The production and the activity of ß-defensin-2 in breast milk prove its importance as a defense molecule for intestinal health in pediatric patients. .

OBJETIVO: Descrever a atividade antimicrobiana da defensina-beta 2 na glândula mamária e secretada no leite materno humano. MÉTODOS: A produção de peptídeos foi realizada por clonagem de DNA. Os níveis de defensina-beta 2 foram quantificados em 61 amostras de colostro e 39 de leite maduro de doadoras saudáveis pelo teste ELISA indireto. Por um ensaio de halo de inibição, avaliamos a atividade contra sete isolados clínicos diarreicos de crianças entre 0 e 2 anos. A atividade da defensina 2 contra três patógenos oportunistas que podem causar infecções nosocomiais foi determinada pelo teste de microdiluição. RESULTADOS: Os níveis de peptídeos estavam significativamente maiores nas amostras de colostro (n = 61) que de leite maduro (n = 39), como segue: 8,52 (2,6-16,3 µg/mL) mediana e faixa em comparação a 0,97 (0,22-3,78), p < 0,0001; teste de Mann-Whitney. O peptídeo recombinante foi obtido da alta atividade antimicrobiana demonstrada contra uma ampla gama de bactérias patogênicas. Sua atividade antibacteriana foi demonstrada em um disco contendo entre 1-4 µg, que produziu zonas de inibição entre 18 e 30 mm contra três isolados de Salmonella spp. e quatro de E. coli. A defensina-beta 2 demonstrou concentrações inibitórias mínimas (CIMs) de 0,25 µg/mL e 0,5 µg/mL para S. marcescen and P. aeruginosa, ao passo que uma CIM maior (4 µg/mL) foi obtida contra um isolado de cepa multirresistente de A. baumannii. CONCLUSÕES: Até onde sabemos, este estudo é o primeiro a relatar níveis de defensina em mulheres da América Latina. A produção e a atividade da defensina 2 no leite materno comprovam sua importância como uma molécula de defesa para a saúde intestinal em pacientes pediátricos. .

Polymorphonuclear leukocyte migration across intestinal epithelium induces epithelial cytokine expression

La migración de neutrófilos polimorfonucleares es un rasgo común de la inflamación activa, que precede la formación de abscesos. La contribución relativa de células epiteliales como fuente de quimioquinas en la infiltración de leucocitos durante la inflamación intestinal no ha sido estudiada. Para evaluar esta contribución nosotros diseñamos un modelo heterólogo de migración transepitelial, “in vitro”, haciendo uso de PMN de rata y células epiteliales de origen humano. Nosotros demostramos que neutrófilos polimorfonucleares luego de su activación quimiotáctica, inducen el incremento en los niveles de ARNm de IL-1ß, IL-8 en las células epiteliales de intestino, mientras que no afecta al ARNm de ENA-78. Estos resultados sugieren que quimiocinas y citoquinas sintetizados por la célula epitelial podrían jugar un papel en el mantenimiento de la respuesta inflamatoria.

Polymorphonuclear neutrophil migration is a common feature of active inflammation that precedes the formation of abscesses. The relative contribution of epithelial cells as a source of chemokines in the recruitment of leukocytes during intestinal inflammation has not been studied. To evaluate this contribution, we have designed a heterologous “in vitro” model for transepithelial PMN migration, based on the use of rat neutrophils and human epithelial cells. We show that polymorphonuclear neutrophil, upon chemotactic activation, induces an increase in IL-1ß, IL-8 levels in intestinal epithelial cells, while not changed ENA-78 mRNA. These results suggest that chemokines and cytokines synthesized by intestinal epithelial cells could play a role in the maintenance of the inflammatory response.