Virulence
Dotaz
Zobrazit nápovědu
P. aeruginosa využívá hustou síť quorum sensing receptorů a regulátorů patřících do čtyř QS systémů (las, rhl, pqs a iqs), které řídí produkci faktorů virulence. Systémy jsou hierarchicky uspořádány, přičemž las QS systém stojí na vrcholu kaskády. Nicméně, vzhledem k nedávnému zjištění, že funkce centrálního las QS systému může být v podmínkách, které jsou typické pro infekci, převzata QS systémem iqs, je zřejmé, že použití klasických QS inhibitorů cílících na las QS systém může být neúčinné. Měli bychom také mít na paměti, že systémy QS vyžadují další výzkum, aby bylo zcela jasné, jak jsou propojeny a jakým způsobem společně řídí produkci faktorů virulence. Cílem článku bylo nastínit propojení QS systémů a popsat nejznámější faktory virulence (elastasa, alkalická proteasa, exotoxin A, rhamnolipid, pyocyanin a lektin) – jejich přínosy pro bakterii P. aeruginosa a jejich účinky na buňky hostitele během infekce. V budoucnu nám všechny tyto informace společně pomohou zajistit vývoj specificky účinných anti‑‑OS terapeutik.
P. aeruginosa, use a dense network of quorum sensing receptors and regulators, belong to the four quorum sensing systems (las, rhl, pqs and iqs), which control the virulence factors production. These systems are organized in a hierarchy with las system at the top of the cascade. However, due to recent discovery that functions of central las QS system could be overtaken by iqs QS system in conditions that closely mimics host infection, it becomes clear that the application of classical QS inhibitors targeting las QS system may be ineffective. We should also keep in mind, that there is a lot of unknown about the QS systems requiring further investigations to understand how P. aeruginosa QS networks are connected and how it controls the production of virulence factors together. The aim of the article was to outline the interconnection of QS systems and to describe the most well‑‑known P. aeruginosa virulence factors (elastase, alkaline protease, exotoxin A, rhamnolipid, pyocyanin and lectin) – their benefits to P. aeruginosa and their effects to host during the infection. In the future, all this information together will help us ensure development of potent anti‑‑OS therapeutics with specific mode of action.
- Klíčová slova
- rhamnolipid, QS systém,
- MeSH
- faktory virulence * MeSH
- lektiny MeSH
- proteasy klasifikace MeSH
- Pseudomonas aeruginosa * enzymologie patogenita účinky léků MeSH
- pyokyanin MeSH
- quorum sensing MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Cíl práce: Rod Enterococcus patří k fyziologickým zástupcům střevní mikroflóry i významným nozokomiálním patogenům. Znepokojivou skutečnosti je nárůst rezistence k antimikrobiálním přípravkům, např. vankomycinu (VRE). Enterokoky často produkují Hmoho faktorů virulence: gelatinasu, povrchový protein, adhesiny a sexuální feromony, jejichž geny, současně ve vztahu k rezistenci k vankomycinu, jsou v této práci sledovány. Materiál a metody: U 108 izolátů enterokoků, zachycených z různých klinických vzorků (kromě stolice) od pacientů Fakultní nemocnice Olomouc a rozdělených do skupin VRE (n = 54) a kontrolní, k vankomycinu citlivých (n = 54), byl sledován výskyt genů pro gelatinasu (gelE), povrchový protein [esp) a sexuální feromony (cpd, cob a ccf). Ke genetickému průkazu byla použita real-time PCR. Výsledky: V kontrolní skupině enterokoků citlivých k vankomycinu pouze šest izolátů (11,1 %) neneslo žádný ze sledovaných faktorů virulence. Nejčastěji se vyskytoval gen ccf (11,7 %, n = 42). Dále byl prokázán cpd v 66,6 % (36), gelE v 55,5 % (30), esp v 46,3 % (25), cob V 38,9 % (21). Ve skupině VRE neobsahovalo 17 izolátů (31,5 %) žádný z vyšetřovaných genů. Ve větší míře byl zjištěn esp v 62,9 % (34), podstatně méně cpd v 5,6 % (3), cob v 5,6 % (3), ccf v 5,6 % (3), gelE v 3,7 % (2). Závěr: U VRE byl prokázán menší výskyt čtyř z pěti sledovaných faktorů virulence. Menší výskyt genů pro faktory virulence u VRE byl spojen zřejmě s jejich druhovým zastoupením (podstatně vyšší frekvence Enterococcus faecium, u něhož se většinou tyto geny vyskytují v mnohem menší míře).
Bacteria of the genus Enterococcus are a normal part of the intestinal microflora but also important nosocomial pathogens. An alarming fact is increasing resistance to antimicrobial agents such as vancomycin (VRE). Enterococci frequently produce numerous virulence factors, e.g. gelatinase, surface protein, adhesins and sex pheromones. Their genes, with respect to vancomycin resistance, are studied. MATERIAL AND METHODS: In 108 isolates obtained from various clinical samples (except for stools) taken from patients in the University Hospital Olomouc and divided into VRE (n = 54) and control, vancomycin-susceptible (n = 54) groups, the prevalence of genes for gelatinase (gelE), surface protein (esp) and sex pheromones (cpd, cob and ccf) was investigated. For genetic detection, real-time PCR was used. RESULTS: In the control group of vancomycin-susceptible enterococci, only six isolates (11.1 %) showed none of the studied virulence factors. The most prevalent gene was ccf (77.7 %, n = 42), followed by cpd in 66.6 % (36), gelE in 55.5 % (30), esp in 46.3 % (25) and cob in 38.9 % (21). In the VRE group, 17 isolates (31.5%) contained none of the studied genes. More prevalent was esp in 62.9 % (34), substantially less frequent were cpd in 5.6 % (3), cob in 5.6 % (3), ccf in 5.6 % (3) and gelE in 3.7 % (2). CONCLUSIONS: In VRE a smaller occurence, i.e. four out of the five studied virulence factors, were detected. The lower prevalence of genes for virulence factors was probably due to their species representation (substantially higher frequency of Enterococcus faecium in which these genes are mostly much less prevalent).
One of the most feared global threats to public health today is spread and development of highly resistant bacteria, including the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa. The treatment of already severe pseudomonas infections is significantly complicated by the bacterial resistance to virtually all antimicrobial drugs available on the market, including aminoglycosides, fluoroquinolones, and β-lactams, making it very difficult to eradicate compared to other pathogens. The spread of such bacterial clones is a serious risk to public health. This review aims to summarize the basic information about Pseudomonas aeruginosa with a focus on virulence factors and the mechanisms of resistance acquisition that bacteria use in pathogenesis.
- MeSH
- antibiotická rezistence MeSH
- lidé MeSH
- pseudomonádové infekce * MeSH
- Pseudomonas aeruginosa * MeSH
- virulence MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Nozokomiální infekce spojené s tvorbou biofilmu představují v posledních letech závažný problém. Až 32 % těchto infekcí představují infekce močového traktu u pacientů s dlouhodobě zavedeným katétrem. Katétry tvoří vhodný povrch pro přisednutí bakterií a umožňují snazší kolonizaci močových cest. Mezi významné původce těchto infekcí patří bakterie rodu Proteus, které ke kolonizaci katétrů využívají nejen tvorby biofilmu, ale také další faktory virulence. Práce byla zaměřena na vybrané faktory virulence, mezi které byly zařazeny tři typy motility, swarming motility přes různé typy močových katétrů, produkce biofilmu v různých médiích, na katétru, produkce hemolyzinů a ureázy. Celkem bylo vyšetřeno 102 izolátů z močových katétrů a 50 izolátů ze stolice. U twitching motility byl statisticky prokázán rozdíl mezi izoláty z katétrů a ze stolic (p = 0,012), u swimming a swarming motility nebyl tento rozdíl signifikantní (p = 0,074; resp. p = 0,809). V pohyblivosti přes různé typy katétrů byl prokázán statisticky signifikatní rozdíl u izolátů z katétrů i ze stolic (v obou případech p << 0,01). Pro test na tvorbu biofilmu byla použita mozkosrdcová infúze (BHI) a BHI s 4 % glukózy. V BHI tvořily biofilm všechny izoláty, 65 % izolátů z katétrů a 88 % izolátů ze stolic bylo silnými producenty. Všechny izoláty tvořily biofilm také v BHI s 4 % glukózy, kdy bylo silnými producenty 94 % izolátů z katétrů a 92 % izolátů ze stolic. Ve tvorbě biofilmu na katétru byl statisticky prokázán rozdíl mezi izoláty z katétrů a ze stolic (p = 0,00008). Všechny izoláty z katétrů i ze stolic produkovaly ureázu, statisticky nebyl v produkci ureázy prokázán rozdíl (p = 0,653). Na agaru s propíranými beraními erytrocyty nebyla prokázána produkce hemolyzinů u žádného z izolátů. Kvantitativní metodou, při které byly použity koňské erytrocyty, byla prokázána tvorba hemolyzinů u tří izolátů z katétrů.
Nosocomial infections associated with biofilm formation have been a serious problem in recent years. Up to 32% of them are urinary tract infections in patients with long-dwelling catheters. Catheters represent an ideal surface for bacterial adhesion, facilitating easier colonization of the urinary tract. Important pathogens causing these infections are bacteria of the genus Proteus that colonize catheters not only by biofilm formation but also using other virulence factors. Those were developed for survival in the host organism and are also used by bacteria to infect the host or fight the defence mechanisms. The study focused on the following selected virulence factors: swimming, swarming and twitching motility, swarming motility across various types of urinary catheters, biofilm formation in various media, formation of biofilm on catheters, haemolysin and urease production. A total of 102 strains isolated from urinary catheters and 50 strains isolated from stools were analyzed. In twitching motility, a difference between strains isolated from catheters and stools was statistically significant (p = 0.012). In swimming and swarming motility, the difference was not significant (p = 0.074 and p = 0.809, respectively). In motility across various catheter types, a statistically significant difference was found in strains isolated from both catheters and stools (p << 0.01 in both cases). For biofilm formation analyses, BHI and BHI with 4% glucose were used. In BHI, biofilm was produced by all strains, with 65% of catheter strains and 88% of strains from stools being strong producers. Similarly, all strains produced biofilm in BHI with 4% glucose, with strong producers in 94% and 92% of strains isolated from catheters and stools, respectively. In formation of biofilm on catheters, there was a statistical difference between strains from catheters and stools (p = 0.00008). All strains isolated from both catheters and stools produced urease; no difference in urease production was statistically significant (p = 0.653). On agar with washed sheep erythrocytes, haemolysin production was not detected in any of the isolated strains. The quantitative method using horse erythrocytes revealed haemolysis production in three strains isolated from catheters.
- Klíčová slova
- infekce močového traktu, biofilm,
- MeSH
- biofilmy MeSH
- faktory virulence analýza MeSH
- infekce močového ústrojí mikrobiologie MeSH
- infekce spojené se zdravotní péčí mikrobiologie MeSH
- katetrizace močového měchýře škodlivé účinky MeSH
- katétrové infekce MeSH
- kontaminace zdravotnického vybavení MeSH
- lidé MeSH
- Proteus mirabilis fyziologie izolace a purifikace patogenita MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
