Avaliação do efeito da toxina épsilon do clostridium perfringens em monocamadas de células MDCK (Madin-Darby canine kidney cell)

Abstract

toxina Épsilon (ETX) produzida pelo Clostridium perfringens tipos B e D é uma das mais potentes toxinas clostridiais superada apenas pelas neurotoxinas botulínica e tetânica. É responsável por quadros fatais de enterotoxemia em ovinos, caprinos e ocasionalmente em outros animais, caracterizados por edema em vários órgãos e aumento da permeabilidade vascular. Nos estudos “in vitro”, a linhagem de células “Madin-Darby canine kidney” (MDCK) é susceptível à ação da ETX, que se heptameriza nas membranas celulares formando um poro complexo que evolui para a lise celular. No presente estudo, foram avaliadas a morfologia e a viabilidade celular, a despolarização da membrana mitocondrial e a expressão de mediadores de morte celular programada (Bax e Bcl-2), após a exposição das células MDCK, com a ETX, a cada 24 horas, durante intervalo de 1 a 5 horas. Verificou-se o aparecimento de vacúolos no interior do citoplasma celular associados à perda de viabilidade celular, que evoluíram de forma progressiva, nos períodos de 1 a 5 horas pós-exposição. Foram realizadas análises por citometria de fluxo acústica para obtenção de uma visão mais aprofundada da patogenia causada pela ETX. Utilizando a citometria de fluxo acústica, considerada altamente sensível, as células MDCK expostas à ação da ETX, nos períodos de 1 a 5 horas, revelaram uma diminuição do potencial de membrana mitocondrial, seguido da expressão das proteínas Bax (25,48 %) e Bcl-2 (45,45 %) na fase de formação do pré-poro (1 hora pós exposição). Estes resultados, juntamente com alta citotoxicidade e visualização de vacúolos celulares, demonstra que a análise por citometria de fluxo acústico representa potencialmente uma ferramenta eficaz para estudar a patogênese da ETX

Epsilon toxin (ETX) produced by Clostridium perfringens types B and D is one of the most powerful clostridial toxins surpassed only by neurotoxins botulinum and tetanus. Studies blame the ETX by developing a fatal enterotoxemia in sheep, goats and occasionally in other animals, characterized by edema in multiple organs and increased vascular permeability. In in vitro toxicoinfection studies the Madin-Darby canine kidney (MDCK) cell line is susceptible to the action of ETX, which forms a heptamer in the cell membranes forming a pore complex that progresses to cell lysis. In the present study, we assessed cell viability and morphology, mitochondrial membrane depolarization and expression of programmed cell death mediators (Bax and Bcl-2) after exposure of MDCK cells with the ETX every 24 hours for range of 1 to 5 hours. Our results shows the appearance of vacuoles within the cytoplasm associated with loss of cell viability, which evolved gradually, in periods 1-5 hours after exposure. Analyzes were performed by acoustic flow cytometry to obtain further insight into the pathogenesis caused by ETX. Using acoustic flow cytometry, considered highly sensitive, MDCK cells exposed to the action of ETX, during 1 to 5 hours showed a decrease in mitochondrial membrane potential followed by the expression of Bax (25.48%) and Bcl-2 (45.45%) proteins at the pre-pore stage (1 hour post exposure). These results along with high cytotoxicity and visualization of cellular vacuoles, demonstrates that the flow cytometry analysis acoustic represents a potentially powerful tool for studying the pathogenesis of ETX