Inflammatory mediators in Escherichia coli-induced mastitis in mice

Escherichia coli (E. coli) infections in mouse mammary glands are rarely described and poorly characterized. In order to investigate the host immune response during coliform mastitis, several inflammatory parameters were evaluated at 24 and 48 h following inoculation of mouse mammary glands with E. coli. Successfully challenged mice showed high values of the acute phase protein serum amyloid A (SAA) in blood. Systemic concentrations of the major inflammatory cytokines tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) were also increased as compared to control mice, while interleukin-1 (IL-1) levels remained negligible. Infected mammary glands showed a significant increase of all cytokine levels as compared to control glands. In accordance, mammary expression of the biologically inactive proform of IL-1β was strongly up-regulated. Remarkably, data obtained in wild type as well as caspase-1 knockout mice showed that IL-1β maturation seemed to occur independently from caspase-1. Finally, E. coli infection also triggered activation of the nuclear transcription factor-κB (NF-κB) in the mammary gland. In conclusion, the current study provides novel insights on the contribution of major regulatory proteins to the acute inflammatory host response at the local and systemic level during E. coli mastitis in mice.

RésuméDes infections à Escherichia coli (E. coli) dans les glandes mammaires de souris sont rarement décrites et mal caractérisées. Afin d’étudier l’immuno-réaction pendant la mammite coliforme, plusieurs paramètres inflammatoires ont été évalués à 24 et 48 h après l’inoculation des glandes mammaires de souris avec E. coli. Les souris défiées avec succès ont montré des valeurs élevées de la protéine aiguë de phase serum amyloid A (SAA) dans le sang. Les concentrations systémiques des cytokines inflammatoires importantes comme le tumor necrosis factor-α (TNF-α) et l’interleukine-6 (IL-6) ont connus une augmentation par rapport aux animaux de contrôle, tandis que les valeurs d’interleukine-1 (IL-1) demeuraient négligeables. Une progression significative des niveaux de tous les cytokines était observée chez les glandes mammaires infectées par rapport aux glandes de contrôle. Conformément, l’expression mammaire de la proforme biologiquement inactive d’IL-1β a fortement augmentée. Remarquablement, les résultats obtenus chez les souris sauvage ainsi que des souris de type caspase-1 knock-out, indiquaient que la maturation d’Il-1β se produit indépendamment de la caspase-1. Finalement, l’infection à E. coli a déclenché l’activation du facteur nucléaire de transcription-κB (NF-κB) dans la glande mammaire. En conclusion, cette étude fournit des nouvelles données sur la contribution des protéines principales de régulation à la réponse inflammatoire aiguë au niveau local et systémique pendant la mammite à E. coli chez les souris.