University of Groningen
Modulating the immune system and intestinal barrier integrity with functional oligosaccharides
Figueroa Lozano, Susana
DOI:
10.33612/diss.151659844
IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from
it. Please check the document version below.
Document Version
Publisher's PDF, also known as Version of record
Publication date:
2021
Link to publication in University of Groningen/UMCG research database
Citation for published version (APA):
Figueroa Lozano, S. (2021). Modulating the immune system and intestinal barrier integrity with functional
oligosaccharides. University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.151659844
Copyright
Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).
Take-down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.
Summary
Summary
Food has a strong influence on the physical functioning of humans. Especially the nutrition during the periods immediately after birth is important for the development of a child. The quantity and quality of food components in the first year of life influence the development of the child and an unhealthy diet can contribute to the development of chronic conditions. These chronic conditions include allergies, cardiovascular disease, kidney disease, obesity, diabetes, metabolic syndrome, neurocognitive impairment, hypertension, and non-alcoholic fatty liver disease.
There are five main groups of nutrients, namely proteins, fats, minerals, vitamins, and carbohydrates. Scientific research into carbohydrates has received a lot of attention in recent years. Breast milk contains so-called human milk oligosaccharides (HMOS). They appear to play an important role in the development of the immune system and the barrier function of the intestine.
In this thesis, the role of carbohydrates on these processes was studied, in particular the role of carbohydrates derived from cow's milk. This group of carbohydrates is important because they can have immune modulating effects. We have only recently been able to study these carbohydrates because we can better produce, isolate and characterize them. These carbohydrates are also called 'functional carbohydrates' because they can affect human health, for example by influencing the immune system and modulating the composition of the intestinal microbiota. Functional carbohydrates include dietary fiber, glycans, and oligosaccharides.
The aim of this thesis was to investigate the direct effects of changes in structural composition of carbohydrates or glycans derived from bovine lactoferrin (bLF) and synthetically produced oligosaccharides that resemble HMOS in structure on immune and epithelial cell responses.
In the study, described in this thesis, we investigated, using cell culture techniques, the effects of the terminal monosaccharide composition of glycans on bLF on the immune (chapter 2) and the specific inhibitory effects of these N-glycans of bLF on the immune system receptors (chapter 3).
In chapter 2 we first used bLF, an ingredient derived from cow's milk with wide application in the food industry and specifically in neonatal milk production, due to its antimicrobial and antiviral properties. The bLF used in this chapter was enzymatically modified to adjust the ratio of terminal carbohydrates (mannose and sialic acid) present in the conjugated oligosaccharides. We investigated whether such derivatives induced a response via Pattern
161
SUMMARY
7
Recognition Receptors (PRRs) or Toll-like receptors (TLRs) and then related this response to the composition of the derivatives. We saw that the activation pattern of bLF decreased when the amount of sialic acid on the glycan chains was lower and that the activation pattern increased when the amount of mannose decreased. In the cell model used, bLF activated TLR-4 and inhibited the activation of TLR-3. The side chains of the glycoprotein bLF were cleaved off enzymatically and they inhibited the activity of TLR-8. Other receptors, such as TLR-2, TLR-5, TLR-7, and TLR-9 were not significantly affected. The results of this chapter provided a proof of concept to demonstrate that the composition of glycan chains of a glycoprotein can directly modulate the immune response.
In chapter 3 we studied in more detail the impact of N-glycans derived from bLF on the inhibition of TLR-8 activation. TLR-8 plays a role in the pathogenesis of autoimmune disorders and the associated gastrointestinal symptoms that can worsen the quality of life of patients. Dietary interventions are increasingly accepted as a way to influence the onset, progression and treatment of a broad spectrum of inflammatory conditions. We studied whether the inhibition of TLR-8 activation was dependent on the agonist and whether the effects on TLR-8 are reproducible in a more complex cell model, namely in dendritic cells differentiated from monocytes (MoDCs). The results were compared with a pharmaceutical agent, choloroquine (CQN), which is used in a clinical setting to suppress endosomal TLR activation. This antagonism is clinically consistent with a reduction in inflammatory flares (exacerbations) in autoimmune disorders. Therefore, we concluded that the mechanism of inhibition of the N-glycans derived from bLF is based on a direct interaction with TLR-8, causing a conformational change that blocks the receptor activation.
Our aim was to evaluate whether the cytokine profile can be altered by N-glycans using MoDCs. We saw that incubation with N-glycans resulted in significantly reduced secretion of the pro-inflammatory cytokine IL-6. In addition, we showed that the N-glycans are a specific TLR-8 antagonist. This proved that glycan composition plays an important role in the immunomodulatory activity of isolated bLF N-glycans on MoDCs. The inhibitory property of the bLF isolated N-glycans on the activation of TLR-8 could thus become a food-based strategy to address autoimmune and inflammatory conditions.
By using functional carbohydrates, we aim to mimic the structural composition of the carbohydrates in breast milk. Chapter 4 describes compounds, such as galacto-oligosaccharides (GOS) that may modulate goblet cell function in the gut and improve barrier action. In this chapter, our aim was to study the effects of the composition of the oligosaccharide and the glycosidic linkages of GOS on the expression of genes relevant for mucus production by goblet cells. To achieve this, we used an in vitro model. The goblet cells were stimulated with (β14) GOS with variable composition of transgalactosylated
oligosaccharides and lactose (Lac). To investigate the effects of the glycosidic compounds, we compared the effects of (β14) GOS with (β13) GOS and with a mix of α-linked oligosaccharides (lactose-derived oligosaccharides (LDO)). GOS containing Lac increased the expression of MUC2, TFF3 and RETNLB, but not the Golgi sulfotransferases genes. In contrast, GOS without Lac did not affect these genes. Lac itself increased gene expression of MUC2, TFF3, RETNLB, CHST5, and GAL3ST2, suggesting that Lac in (β14) GOS is responsible for modulating goblet cells. (β13) GOS induced the expression of MUC2 and TFF3 and decreased expression of the RETNLB gene. Compared to the (β13) GOS and (β14) GOS, the α-linked LDO increased the expression of MUC2, TFF3, RETNLB and the Golgi sulfotransferase genes. We identified GOS structural properties that contribute to increased mucus integrity. Our study results may contribute to the improvement of GOS formulations for food for the prevention or treatment of different types of intestinal disorders. In recent years it has become possible to produce the HMO analog 2'-fucosyllactose (2'-FL) via microbial biosynthesis. 2'-FL is an abundant oligosaccharide in breast milk. In chapter 5 we quantified and compared the effects of HMOS isolated from human milk with a mix of 2'-FL / lactose (Lac) and with 2'-FL only on the expression of mucus associated genes (MUC2, TFF3 and RETLB). and the Golgi sulfotransferases (CHST5 and GAL3ST2) in human goblet cells. In addition, we determined in vitro whether these compounds could have protective effects on A23187-induced barrier disruption in human T84 intestinal epithelial cells. The influence of isolated HMOS and the 2'-FL / Lac mix on the mRNA expression of the mucus related genes was minimal, while the expression of TFF3 and CHST5 was significantly increased by incubation with 2'-FL alone. Isolated HMOS, 2'-FL, and 2'-FL / Lac prevented the A23187-induced disruption of barrier function in human T84 intestinal epithelial cells. Our findings suggest that 2'-FL modulates goblet cell mucus secretion and has protective effects on gut epithelial cells.
In summary, with this thesis we demonstrate the direct effects of conjugated and unconjugated oligosaccharides on the epithelial and immune response in in vitro models. This knowledge is of direct relevance to the application and formulation of products to improve clinical and non-clinical nutrition.
163
SUMMARY
Samenvatting
Voeding heeft een sterke invloed op het lichamelijk functioneren van de mens. Vooral de voeding in de periode direct na de geboorte zijn belangrijk voor de ontwikkeling van een kind. De kwantiteit en kwaliteit van voedselcomponenten in het eerste levensjaar beïnvloeden de ontwikkeling van het kind en ongezonde voeding kan bijdragen aan de ontwikkeling van chronische aandoeningen. Deze chronische aandoeningen omvatten onder andere allergieën, cardiovasculaire ziekten, nieraandoeningen, obesitas, diabetes, metabool syndroom, neurocognitieve stoornissen, hypertensie, en niet-alcoholische leververvetting.
Er zijn vijf grote groepen nutriënten, namelijk eiwitten, vetten, mineralen, vitaminen, en koolhydraten. Wetenschappelijk onderzoek naar koolhydraten heeft de laatste jaren sterk in de belangstelling gestaan. Moedermelk bevat zogenaamde moedermelkoligosacharides (MMOS). Zij blijken een belangrijke rol te spelen in de ontwikkeling van het afweersysteem en de barrièrefunctie van de darm.
In dit proefschrift werd de rol van koolhydraten op deze processen bestudeerd in het bijzonder de rol van koolhydraten die afkomstig zijn van koemelk. Deze groep van koolhydraten is belangrijk omdat ze immuunmodulerende effecten kunnen hebben. We kunnen deze koolhydraten pas sinds kort bestuderen omdat we ze beter kunnen produceren, isoleren en karakteriseren. Deze koolhydraten worden ook wel 'functionele koolhydraten' genoemd, omdat ze invloed kunnen hebben op de gezondheid van de mens, bijvoorbeeld door de invloeding van het immuunsysteem en het moduleren van de samenstelling van de darm micriobiota. Functionele koolhydraten omvatten voedingsvezels, glycanen, en oligosachariden.
Het doel van dit proefschrift was om de directe effecten te onderzoeken van veranderingen in structurele samenstelling van koolhydraten of glycanen die afgeleid zijn van koeien lactoferrine (kLF) en van synthetisch vervaardigde oligosachariden die qua structuur lijken op MMOS op responsen van immuun- en epitheelcellen.
In het onderzoek, beschreven in dit proefschrift, onderzochten we met behulp van celkweek technieken, de effecten van de terminale monosaccharide samenstelling van glycanen op kLF op de immuun (hoofdstuk 2) en de specifiek inhiberende effecten van de deze N-glycanen van kLF op immuun-receptoren (hoofdstuk 3).
165
SUMMARY
7
In hoofdstuk 2 hebben we eerst kLF gebruikt, een ingrediënt afkomstig uit koemelk met brede toepassing in de voedingsindustrie en specifiek in de productie van melk voor pasgeborenen, vanwege de antimicrobiële en antivirale eigenschappen. De kLF gebruikt in dit hoofdstuk was enzymatisch gemodificeerd om de verhouding van terminale koolhydraten (mannose en siaalzuur) die aanwezig zijn in de geconjugeerde oligosachariden, aan te passen. We onderzochten hierbij of dergelijke derivaten een respons induceren via Pattern Recognition Receptors (PRR's), c.q. Toll-like receptors (TLR's) en relateerden deze respons vervolgens aan de samenstelling van de derivaten. We zagen dat het activatie patroon van kLF daalde wanneer de hoeveelheid siaalzuur op de glycaan ketens lager was en dat het activatie patroon steeg wanneer de hoeveelheid mannose verminderde. In het gebruikte celmodel activeerde kLF TLR-4 en remde het de activatie van TLR-3. De zijketens van de glycoproteïne kLF werden enzymatisch losgeknipt en zij remden de activiteit van TLR-8. Andere receptoren, zoals TLR-2, TLR-5, TLR-7, en TLR-9 werden niet significant beïnvloed. De resultaten van dit hoofdstuk gaven een 'proof of concept' ter bewijs dat de samenstelling van glycaan ketens van een glycoproteïne op directe wijze de immuun respons kan moduleren.
In hoofdstuk 3 bestudeerden we de impact van N-glycanen die afkomstig zijn uit kLF op de remming van TLR-8 activatie in meer detail. TLR-8 speelt een rol in de pathogenese van auto-immuun aandoeningen en de daaraan gerelateerde gastrointestinale symptomen die de kwaliteit van leven van patiënten kunnen verslechteren. Dieetinterventies worden steeds meer geaccepteerd als een manier om het begin, de progressie en de behandeling van een breed spectrum aan inflammatoire aandoeningen te beïnvloeden. We bestudeerden of de inhibitie van TLR-8 activatie afhankelijk was van de agonist en of de effecten op TLR-8 reproduceerbaar zijn in een complexer celmodel, namelijk in dendritische cellen gedifferentieerd uit monocyten (MoDC's). De uitkomsten werden vergeleken met een farmaceutisch agentia, namelijk choloroquine (CQN), wat in klinische setting gebruikt wordt om endosomaal TLR-activatie te onderdrukken. Dit antagonisme komt klinisch overeen met vermindering van inflammatoire opvlammingen (exacerbaties) bij autoimmuun aandoeningen. Derhalve concludeerden we dat het mechanisme van inhibitie van de N-glycanen afkomstig uit kLF berust op een directe interactie met TLR-8, en daarmee een conformationele verandering teweeg brengt waardoor activatie minder goed mogelijk is.
Ons doel was om met behulp van MoDC's te evalueren of het cytokineprofiel veranderd kan worden door N-glycanen. We zagen dat incubatie met N-glycanen er voor zorgde dat de pro-inflammatoire cytokine IL-6 significant minder uitgescheiden werd. Daarnaast toonden we aan dat de N-glycanen een specifieke TLR-8 antagonist zijn. Dit bewees dat glycaan samenstelling een belangrijke rol speelt in de immuunmodulerende activiteit van
geïsoleerde N-glycanen van kLF op MoDC's. De inhiberende eigenschap van de uit kLF geïsoleerde N-glycanen op de activatie van TLR-8 zou derhalve een op voedselgebaseerde strategie kunnen worden voor het aanpakken van autoimmuun- en inflammatoire aandoeningen.
Door het gebruik van functionele koolhydraten probeert men de structurele samenstelling van de koolhydraten in moedermelk na te bootsen. In hoofdstuk 4 worden samenstellingen beschreven, zoals galacto-oligosachariden (GOS) die de functie van slijmbekercellen in de darm zouden kunnen moduleren en die de barrière werking verbeteren. In dit hoofdstuk was ons doel om de effecten van de samenstellingen van de oligosacharide en glycosidische verbindingen van GOS op de expressie van genen die relevant zijn voor de productie van slijm door slijmbekercellen te bestuderen. Om dit te bereiken, gebruikten we een
in vitro model. De slijmbekercellen werden gestimuleerd met (β14)GOS met variabele
samenstelling van getransgalactosyleerde oligosachariden en lactose (Lac). Om de effecten van de glycosidische verbindingen te onderzoeken vergeleken we de effecten van (β14) GOS met (β13)GOS en met een mix van α-gekoppelde oligosachariden (lactose-afgeleide oligosacharides (LDO)). GOS die Lac bevatten verhoogden de expressie van MUC2, TFF3 en RETNLB, maar niet de Golgi sulfotransferasen genen. Daarentegen beïnvloedde GOS zonder Lac deze genen niet. Lac zelf verhoogde de gen expressie van MUC2, TFF3,
RETNLB, CHST5, en GAL3ST2, wat suggereert dat Lac in (β14)GOS verantwoordelijk is
voor het moduleren van slijmbekercellen. (β13)GOS induceerde expressie van MUC2 en
TFF3 en verlaagde de expressie van het RETNLB gen. Vergeleken met de (β13)GOS en
(β14)GOS verhoogde de α-gekoppelde LDO de expressie van MUC2, TFF3, RETNLB, en de Golgi sulfotransferasen genen. We identificeerde structurele eigenschappen van GOS die bijdragen aan verhoogde mucus integriteit. Onze studieresultaten dragen mogelijk bij aan het verbeteren van GOS formuleringen voor voedsel ten behoeve van de preventie of behandeling van verschillende typen darm aandoeningen. In de afgelopen jaren is het mogelijk geworden om de HMO analoog 2’-fucosyllactose (2’-FL) te produceren via microbiële biosynthese. 2'-FL is een rijkelijk aanwezige oligosacharide in moedermelk. In hoofdstuk 5 kwantificeerden en vergeleken we de effecten van HMOS die geïsoleerd zijn uit moedermelk met een mix van 2’-FL/lactose (Lac) en met 2’-FL alleen op de expressie van mucus geassocieerde genen (MUC2, TFF3 en RETLB) en de Golgi sulfotransferases (CHST5 en GAL3ST2) in humane slijmbekercellen. Daarnaast bepaalden we in vitro of deze verbindingen beschermende effecten konden hebben op A23187-geïnduceerde barrière verstoring in humane T84 darm epitheel cellen. De invloed van geïsoleerde HMOS en de mix van 2’-FL/Lac op de mRNA expressie van de mucus gerelateerde genen was minimaal, terwijl de expressie van TFF3 en CHST5 significant werd verhoogd door incubatie met 2'-FL alleen. Geïsoleerde HMOS, 2'-FL, en 2'-FL/Lac konden de A23187 geïnduceerde verstoring
167
SUMMARY
7
van de barrière functie in humane T84 darm epitheel cellen voorkomen. Onze bevindingen suggereren dat 2'-FL de mucussecretie van slijmbekercellen moduleert en beschermende effecten heeft op darm epitheel cellen.
Samenvattend tonen wij met dit proefschrift de directe effecten van geconjugeerde en ongeconjugeerde oligosachariden op de epitheel- en immuun respons in in vitro modellen aan. Deze kennis is van directe betekenis voor de toepassing en formulering van producten om klinische en niet-klinische voeding te verbeteren.
Resumen
La nutrición tiene un fuerte impacto en todas las etapas de la vida humana. Especialmente el período intrauterino y la infancia temparan son las fases más críticas y sensibles a los factores nutricionales. La cantidad y calidad de los componentes alimentarios proporcionados durante el embarazo y el primer año de vida pueden afectar el desarrollo del feto/niño y programar la aparición de enfermedades crónicas durante la niñez y la edad adulta. Estas enfermedades crónicas incluyen entre otras, alergias, enfermedades cardiovasculares y renales, obesidad, diabetes, síndrome metabólico, deterioro neurocognitivo, hipertensión y enfermedad del hígado graso no alcohólico.
De los cinco grandes grupos de nutrientes, es decir, proteínas, grasas, minerales y vitaminas, la investigación sobre carbohidratos ha experimentado en los últimos años el mayor crecimiento. Este interés por los carbohidratos se ha visto facilitado por las mejoras en los métodos de producción y caracterización para obtener estos compuestos. Debido a que los carbohidratos pueden influir en factores clave para la salud humana, como la respuesta inmune y modular la composición de la flora intestinal, se denominan “carbohidratos funcionales”. Los carbohidratos funcionales incluyen compuestos como las fibras dietéticas, los glicanos y los oligosacáridos.
El objetivo de esta tesis fue aumentar la comprensión de los efectos provocados por los cambios en la composición estructural de carbohidratos o glicanos derivados de lactoferrina bovina (LFb) y de oligosacáridos obtenidos sintéticamente que imitan estructuralmente a los oligosacáridos de la leche materna (HMOS por sus siglas en inglés) sobre la respuesta de células inmunes y epiteliales.
Mediante el uso de una plataforma de técnicas in vitro, evaluamos en esta tesis los efectos de la composición de glucanos conjugados a una glicoproteína (capítulo 2) y los efectos de los N-glicanos aislados de la LFb (capítulo 3). Primero, en el capítulo 2 utilizamos LFb, un ingrediente de amplia aplicación en alimentos y formulas para infantes debido a sus propiedades antimicrobianas y antivirales. Este compuesto se modificó con el objetivo de cambiar la composición de los carbohidratos terminales (manosa y ácido siálico) presentes en los oligosacáridos conjugados. Nuestro objetivo fue evaluar si tales derivados inducían respuestas a través de receptores de reconocimiento de patrones (PRR), es decir, receptores tipo Toll (TLR) y relacionar esas respuestas con su composición. Observamos que el patrón de activación de LFb se redujo cuando se redujo el contenido de ácido siálico en las cadenas de glicanos y se incrementó cuando se minimizó el contenido de manosa. En el modelo celular utilizado, la LFb activó TLR-4 e inhibió TLR-3. Las cadenas laterales de la glicoproteína se liberaron enzimáticamente y nuestros resultados indicaron que inhibían la activación de TLR-8. Otros receptores, como TLR-2, TLR-5, TLR-7, TLR-9 no se alteraron significativamente. Los resultados de este capítulo proporcionaron una
169
SUMMARY
7
demostración conceptual para establecer que la composición de las cadenas de glicanos de una glicoproteína puede modular la respuesta immunitaria.
En el capítulo 3, estudiamos con más detalle el impacto de los N-glicanos derivados de la LFb sobre la inhibición de la activación de TLR-8. El TLR-8 juega un papel importante en la patogenesis de los trastornos autoinmunes y los síntomas gastrointestinales asociados que reducen la calidad de vida de los pacientes. Las intervenciones dietarias son cada vez más aceptadas como un medio para controlar el inicio, la progresión y el tratamiento de un amplio espectro de afecciones inflamatorias. Investigamos si la inhibición de la activación de este receptor era dependiente de sus repesctivos agonistas y si estos efectos sobre TLR-8 eran reproducibles en un modelo más complejo basado en células dendríticas (CD) derivadas de monocitos. El impacto se comparó con un agente farmacéutico, cloroquina (CQN), que se aplica clínicamente para antagonizar la activación de TLR endosomales. Clinicamente la CQN se usa para controlar cuadros de inflamación. Como resultado, propusimos que el mecanismo de inhibición de los N-glicanos derivados de la LFb resulta de una interacción directa de este compuesto el receptor, alterando la conformación requerida para la activación. En las CD derivadas de monocitos, la liberación de la citoquina IL-6 fue reducida significativamente por los N-glicanos. Además, demostramos que los N-glicanos, a diferencia de la CQN, es un antagonista específico de TLR-8. Esto proporciona evidencia de que la composición de los glicanos juega un papel en la actividad inmunomoduladora de los N-glicanos aislados de la LFb en CD derivadas de monocitos. En comparación con CQN, los N-glicanos son inhibidores específicos de la activación de TLR-8 y de la producción de IL-6 en CD derivadas de monocitos. La capacidad inhibidora de los N-glicanos aislados de bLF en la activación de TLR-8 puede convertirse en una estrategia alimentaria para controlar los trastornos autoinmunitarios u otros trastornos inflamatorios.
Muchos carbohidratos funcionales tienen como objetivo imitar la composición estructural de los carbohidratos presentes en la leche materna. En el capítulo 4, se indico que compuestos como los galactooligosacáridos (GOS) modulan la función de las células caliciformes intestinales y mejoran la función de barrera mucosa. En este capítulo, nuestro objetivo fue investigar los efectos del contenido de oligosacáridos y los enlaces glicosídicos de los GOS en la expresión de genes relevantes para la producción de moco por las células caliciformes. Para lograr esto, se utilizó un modelo in vitro. Las células se estimularon con GOS con enlaces tipo (β14), con una composición variable de oligosacáridos transgalactosilados y lactosa (Lac). Para investigar el efecto de los enlaces glicosídicos, comparamos los efectos de los GOS con enlaces tipo (β14) con GOS con enlaces tipo (β13) y con una mezcla de oligosacáridos con enlaces tipo α (oligosacáridos derivados de lactosa-LDO). Los GOS que con contenido de Lac mejoraron significativamente la expresión de MUC2, TFF3 y RETNLB pero no la expression de los genes de sulfotransferasas residents
en el aparato de Golgi. Por el contrario, los GOS sin Lac no afectaron a estos genes. La Lac mejoró significativamente la expression de los genes MUC2, TFF3, RETNLB, CHST5 y
GAL3ST2, lo que sugiere que la Lac podría ser responsable de la modulación de células
caliciformes en preparaciones de GOS con enlaces tipo (β14). Los GOS con enlaces de tipo (β13) indujeron la expresión de los genes MUC2 y TFF3, y regularon negativamente el gen RETNLB. En comparación con los GOS con enlaces tipo (β13) y los GOS con enlaces tipo (β14), el LDO con enlaces tipo α aumentó significativamente la expresión de los genes MUC2, TFF3, RETNLB y las sulfotransferasas del aparato de Golgi. Finalmente, identificamos las características estructurales de los GOS que contribuyen a mejorar la integridad del moco. Nuestro estudio podría conducir a mejores fórmulas de GOS para alimentos para prevenir o tratar diferentes tipos de trastornos intestinales.
En los últimos años se ha podido obtener a través la biosíntesis microbiana el compuesto 2’-fucosillactosa (2’-FL), que es un oligosacárido abundante en la leche materna. En el
capítulo 5, cuantificamos y comparamos los efectos de oligosacaridos aislados de la
leche materna, una mezcla de 2’-FL/lactosa (Lac) y 2’-FL pura sobre la expresión de los genes asociados a la producción de los genes MUC2, TFF3, RETLB y las sulfotransferases producidas en el aparato de Golgi, CHST5 y GAL3ST5, en células caliciformes humanas. También determinamos in vitro si estos compuestos podrían tener efectos protectores sobre los daños inducidos a la barrera por el agente A23187 en células epiteliales intestinales T84 humanas. El impacto de los HMOS y la mezcla de 2’-FL / Lac en la expresión de los genes relacionados con la formación del moco intestinal fue menor, mientras que el 2’-FL puro indujo significativamente los genes TFF3 y CHST5. Los HMOS, la 2’-FL y la mezcla 2’-FL/Lac evitaron la ruptura de la barrera inducida por A23187 en células epiteliales T84 humanas. Nuestros hallazgos indican que la 2’-FL modula la función secretora de las células caliciformes y tiene efectos protectores sobre las células epiteliales intestinales. Para concluir, esta tesis proporciona evidencia de los efectos directos de los oligosacáridos conjugados y no conjugados sobre las respuestas epiteliales e inmunitarias en modelos
in vitro. Este conocimiento tiene una aplicación inmediata en la formulación racional de
171
SUMMARY
