Influence of collagen on collagenase gene expression in commensal bacteria

Oral-gut bacterial translocation has been recently discovered to be a feature of multiple intestinal dysbiosis-linked diseases. Preliminary studies on a liver disease cohort have shown how oral bacteria abundancy is increased in the gut of diseased patients compared to the controls. Furthermore, the potential oral-gut translocators that display the highest correlation with intestinal wall integrity depletion share in their genome a collagenase-encoding gene. Our hypothesis is that this enzyme is involved in bacterial-mediated extracellular matrix remodeling at the level of the intestinal wall. In this project we aimed to better characterize the effect of collagen type I exposure on this collagenase-encoding gene’s expression in a subset of potential oral-gut translocator bacterial strains. Samples have been prepared to be sent for transcriptomic, proteomic and metabolomic analysis. Lastly, it’s known that bacteria belonging to the genera Veillonella and Streptococcus tend to co-localize in the oral cavity and display a syntropic relationship. By comparing their behavior when cultured alone and in pairs and by carrying out a bacterial swarming assay we aimed to gain a deeper understanding of the mechanics that underly the relationship between these two genera.

La traslocazione batterica dalla cavità orale all’intestino è stata recentemente identificata come una caratteristica di numerose malattie associate a disbiosi intestinale. Studi preliminari su una coorte di pazienti affetti da malattie epatiche hanno mostrato un arricchimento di batteri appartenenti alla cavità orale nell’intestino dei pazienti affetti. Inoltre, i potenziali batteri traslocatori maggiormente correlati a deplezione dell’integrità della parete intestinale condividono un gene codificante collagenasi nei loro genomi. La nostra ipotesi è che questo enzima sia implicato nel rimodellamento batterio-mediato della matrice extracellulare a livello della parete intestinale. Questo progetto mira a caratterizzare l’effetto dell’esposizione a collagene di tipo I sull’espressione di tale collagenasi in un subset di potenziali batteri traslocatori. A questo fine è stato generato un set di campioni da essere impiegato per analisi di trascrittomica, proteomica e metabolomica. Infine, è noto che batteri appartenenti ai generi Veillonella e Streptococcus hanno relazioni sintropiche e tendono a co-localizzare a livello della cavità orale. Confrontando il comportamento di ceppi batterici appartenenti a questi generi quando coltivati da soli o in coppia e mediante un saggio di swarming abbiamo cercato di comprendere meglio i meccanismi che regolano l’interazione tra questi batteri.