Effects of Actinobacillus pleuropneumoniae cytotoxins on size, granularity and viability of porcine neutrophils

English. Cytotoxins produced by Actinobacillus pleuropneumoniae are supposed to play major roles in bacterial pathogenicity and virulence. To gain better understanding in the mechanism of the pathogenicity, cytotoxic activities of the toxins on porcine neutrophils were investigated in vitro. Changes in cell size, granularity and viability were examined with a flow cytometer. Cell size and granularity correlate with forward light scatter and right angle light scatter, respectively; whereas, cell viability corresponds with fluorescent intensity of cells stained with propidium iodide. At low concentrations (dilutions between 1/10 and 1/100 of bacterial culture supernatants), the cytotoxins induced severe swelling and degranulation of neutrophils; whereas, at higher concentrations (dilutions of less than or same with/10 bacterial culture supernatants), the cytotoxins caused rapid cell death. There was no significant difference in cytotoxic activities of cytotoxins derived from various serotypes (serotypes 1, 2, 3, 5 and 7) of A. pleuropneumoniae. Morphologically, the cytotoxin-treated neutrophils stained with Giemsa showed profound changes. Neutrophils treated with low dosages of cytotoxins became swollen with spherical nuclei. Higher concentration of cytotoxins caused vacuolation of cytoplasm, enlargement or disintegration of nuclei. This in vitro study indicates strongly that intoxication of neutrophils by cytotoxins produced by A. pleuropneumoniae comprises an important mechanism in the pathogenicity of the bacteria

unknown. Sitokinin yang dihasilkan oleh Actinobacillus pleuropneumoniae diduga mempunyai peranan yang sangat penting dalam patogenisitas dan virulensi bakteri. Untuk mengungkapkan lebih mendalam tentang mekanisme patogenisitas bakteri tersebut, aktivitas sitotoksik dari toksin yang dihasilkannya diteliti secara in vitro pada neutrofil babi. Perubahan ukuran, granularitas dan viabilitas sel diamati dengan sebuah sitometer alir (flow cytometer). Ukuran sel dan granulasi berkorelasi erat masing-masing dengan forward light scatter dan right angle light scatter, sedangkan viabilitas sel ditunjukkan oleh intensitas fluorescent yang dipancarkan oleh sel yang diwarnai dengan propidium jodida. Pada konsentrasi rendah (pengenceran supernatan kultur bakteri antara 1/10 dan 1/100), sitotoksin mengakibatkan pembengkakan dan degranulasi neutrofil, sedangkan pada konsentrasi yang lebih tinggi (pengenceran supernatan kultur bakteri lebih kecil atau sama dengan 1/10), sitotoksin mengakibatkan kematian sel dengan cepat. Tidak terdeteksi adanya perbedaan yang nyata dalam aktivitas sitotoksik dari sitotoksin yang dihasilkan oleh berbagai serotipe (serotipe 1, 2, 3, 5 dan 7) A. pleuropneumoniae. Di bawah mikroskop, neutrofil yang diperlukan dengan sitotoksin dan diwarnai dengan Giemsa memperlihatkan perubahan patologis yang sangat jelas. Neutrofil yang diperlakukan dengan toksin dosis rendah membengkak hebat disertai inti yang membulat. Sitotoksin dengan konsentrasi yang lebih tinggi mengakibatkan vakuolisasi sitoplasma dan pembesaran atau fragmentasi inti sel. Penelitian in vitro ini mengindikasikan dengan kuat bahwa intoksikasi neutrofil oleh sitotoksin yang dihasilkan oleh A. pleuropneumoniae merupakan salah satu mekanisme penting dalam patogenisitas bakteri tersebut