Linking active rectal mucosa–attached microbiota to host immunity reveals its role in host–pathogenic STEC O157 interactions
Notice bibliographique
Résumé
The rectal-anal junction (RAJ) is the major colonization site of Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) O157 in beef cattle, leading to transmission of this foodborne pathogen from farms to food chains. To date, there is limited understanding regarding whether the mucosa-attached microbiome has a profound impact on host-STEC interactions. In this study, the active RAJ mucosa-attached microbiota and its potential role in host immunity-STEC commensal interactions were investigated using RAJ mucosal biopsies collected from calves orally challenged with two STEC O157 strains with or without functional stx2a (stx2a+ or stx2a-). The results revealed that shifts of microbial diversity, topology, and assembly patterns were subjected to stx2a production post-challenge and Paeniclostridium and Gallibacterium were the keystone taxa for both microbial interactions and assembly. Additional mucosal transcriptome profiling showed stx2a-dependent host immune responses (i.e. B- and T-cell signaling and antigen processing and presentation) post-challenge. Further integrated analysis revealed that mucosa-attached beneficial microbes (i.e. Provotella, Faecalibacterium, and Dorea) interacted with host immune genes pre-challenge to maintain host homeostasis; however, opportunistic pathogenic microbes (i.e. Paeniclostridium) could interact with host immune genes after the STEC O157 colonization and interactions were stx2a-dependent. Furthermore, predicted bacterial functions involved in pathogen (O157 and Paeniclostridium) colonization and metabolism were related to host immunity. These findings suggest that during pathogen colonization, host-microbe interactions could shift from beneficial to opportunistic pathogenic bacteria driven and be dependent on the production of particular virulence factors, highlighting the potential regulatory role of mucosa-attached microbiota in affecting pathogen-commensal host interactions in calves with STEC O157 infection.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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