Studying the interaction of neutrophils and glaesserella parasuis indicates a serotype independent benefit from degradation of NETs

Abstract

Glaesserella (G.) parasuis is one of the most important porcine pathogens causing Glaesser’s disease. Neutrophil granulocytes are the major counteracting cell type of the innate immune system, which contribute to the host defense by phagocytosis or the formation of neutrophil extracellular traps (NETs). Recently, NET-formation has been shown to facilitate the survival of bacteria from the Pasteurellaceae family. However, the interaction of NETs and G. parasuis is unclear so far. In this study, we investigated the interplay of three G. parasuis serotypes with porcine neutrophils. The production of reactive oxygen species by neutrophils after G. parasuis infection varied slightly among the serotypes but was generally low and not significantly influenced by the serotypes. Interestingly, we detected that independent of the serotype of G. parasuis, NET formation in neutrophils was induced to a small but significant extent. This phenomenon occurred despite the ability of G. parasuis to release nucleases, which can degrade NETs. Furthermore, the growth of Glaesserella was enhanced by external DNases and degraded NETs. This indicates that Glaesserella takes up degraded NET components, supplying them with nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), as this benefit was diminished by inhibiting the 50

-nucleotidase, which metabolizes NAD. Our results indicate a serotype-independent interaction of Glaesserella with neutrophils by inducing NET-formation and benefiting from DNA degradation.

Glaesserella (G.) parasuis es uno de los patógenos porcinos más importantes que causan la enfermedad de Glaesser. Los granulocitos neutrófilos son el principal tipo de célula contrarrestante del sistema inmunitario innato, que contribuyen a la defensa del huésped mediante la fagocitosis o la formación de trampas extracelulares de neutrófilos (NET). Recientemente, se ha demostrado que la formación de NETs facilita la supervivencia de bacterias de de la familia Pasteurellaceae. Sin embargo, hasta ahora no está clara la interacción de las NET con G. parasuis. En este estudio, investigamos la interacción de tres serotipos de G. parasuis con los neutrófilos porcinos. La producción de especies reactivas de oxígeno por parte de los neutrófilos tras la infección por G. parasuis varió ligeramente entre serotipos, pero en general fue baja y no estuvo significativamente influenciada por los serotipos. Curiosamente, detectamos que, independientemente del serotipo de G. parasuis, la formación de NET en los neutrófilos fue nducida en una medida pequeña pero significativa. Este fenómeno se produjo a pesar de la capacidad de G. parasuis de liberar nucleasas, que pueden degradar las NET. Además, el crecimiento de Glaesserella se vio potenciado por las DNasas externas y las NET degradadas. se vio potenciado por las DNasas externas y las NET degradadas.