Smittämnet Salmonella enterica Typhimurium (Salmonella) orsakar gastroenterit hos miljontals människor varje år via den dagliga konsumtionen av mat och vatten, vilket gör det till ett internationellt hot mot folkhälsan. Interaktionen mellan värd och patogen är central för invasionsprocessen och karakteriserar dynamiken i tarmepitelet. Även om det är känt att den invaderade tarmepitelcellen (IEC) stöts ut från epitelskiktet och in i lumen, är det inte helt klarlagt hur cellerna runt utdrivningsstället reagerar. En strategi för att studera beteendet hos de kringliggande cellerna är att analysera deras transkriptionella respons vid Salmonella-invasion. I detta projekt användes dual Spatial Transcriptomics (dual-ST), en teknik som gör det möjligt att kartlägga den rumsliga placeringen av värd- och patogen-transkript i ett vävnadsprov, för att studera musintestinala organoider infekterade av Salmonella. För att göra detta genererades specialdesignade Salmonella-prober. Resultaten visar att Salmonella-proberna lyckades fånga transkriptionsinformation, vilket validerar deras användning för samdetektionsstudien (värd-patogen). Transkriptionsskillnader observerades på platser där Salmonella detekterades, vilket tyder på att patogeninfektion inducerar ett värdsvar på genuttrycksnivå. Dessa resultat banar väg för en mer komplett studie av den spatiala transkriptionsdynamiken mellan värd och patogen i värdens tarmepitel vid salmonellainfektion.

From daily food and water consumption, the infectious agent Salmonella enterica Typhimurium (Salmonella) affects millions of human lives with gastroenteritis each year, making it an international public health threat. The host-pathogen interactions are central to the invasion process and characterize the dynamics within the intestinal epithelium. While it is known that the invaded intestinal epithelial cell (IEC) is expelled from the epithelial layer into the lumen, the response of the cells around the expulsion site is not fully understood. A strategy for studying the behavior of the bystander cells is to analyze their transcriptional response upon Salmonella invasion. In this project, dual Spatial Transcriptomics (dual-ST), a technique that allows the mapping of the host and pathogen transcripts to their spatial location in a tissue sample, was applied to study mouse intestinal organoids infected by Salmonella. To do so, custom designed Salmonella probes were generated. Results show that the Salmonella probes managed to capture transcript information, validating their use for the co-detection (host-pathogen) study. Transcriptional differences were observed in sites with Salmonella detection, indicating that pathogen infection induces a host response at the gene expression level. These results pave the way to a more complete study of the host-pathogen spatial transcriptional dynamics of the host intestinal epithelium upon Salmonella infection.