Virulence factors 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
C. albicans a iné druhy rodu Candida sú nositeľmi mnohých faktorov virulencie, ktoré napomáhajú vzniku infekcie. Medzi významné faktory virulencie kvasiniek patria adherencia, dimorfizmus, produkcia toxínov a enzýmov. Väzba kvasinek k rôznym biomateriálom a tkanivám sa považuje za důležitý krok pri iniciácii povrchovej a hlbokej kandidózy. Adhézia mikroorganizmov na sliznicové povrchy hostitel je základnou podmínkou pre vznik kolonizácie a infekcie. Zvýšená pozornosť sa venuje adherencii kvasinek na sliznice ústnej dutiny a vzniku rôznych foriem orálnej kandidózy. Dimorfizmus je schopnosť kvasinek vyskytovať sa v dvoch formách. Táto vlastnost je charakteristická pre C. albicans, ktorá sa vyskytuje buď jako blastospóry, alebo ako pseudohýfy. Tvorba mycélií je asociovaná so vznikom infekcie. Vláknité mycélie sice ľahšie neprenikajú tkaninami v porovnaní s blastosporami, ale nie sú fagocytované jako blastospory a preto sú významným faktorom virulencie. Toxíny produkované kvasinkami možno rozdělit do dvoch skupín: toxíny s vysokou molekulovou hmotnosťou a toxíny s nízkou molekulovou hmotnosťou. Do prvej skupiny patria glykoproteinové toxíny a kanditoxín. Doposiaľ bolo izolovaných šesť rôznych nízkomolekulových toxínov z kmeňa C. albicans, produkujúceho kanditoxín. Enzýmy secernované kvasinkami boli rozdelené do dvoch hlavných skupín: 1) proteinázy, ktoré hydrolizujú peptidové väzby a 2) fosfolipázy, ktoré hydrolizujú fosfoglyceridy a lyzofosfolipázy, ktoré hydrolizujú lyzofosfoglyceridy.
C. albicans and some other type sof Candida strain carry a lot of virulence factors that help to ensue the infection. Adherence, dimorphism, toxin and enzyme production belou to important factors of yeast virulence. The binding of yeast cells to different biomaterials and tissues is an important step in initiation of superficial and deep candidosis. Adhesion of microorganisms on the mucous membráně surface of the host is the basic condition for colonization initiation and infection. Special attention is paid to adherence of yeasts on the oral mucous membrane and origination of different forms of oral candidosis. Dimorphism yeasts to exist in two forms. This feature is characteristic for C. albicans that is found as blastospores or as pseudohyphes. The creation of mycelium is associated with incident infection. Fibrous mycelia do not invade tissues as easy as blastospores, but Theky are not being phagocytated as blastospores and that is why Theky are important factor of virulence. Toxins produced by yeasts can be dividend into two Gross: (1) toxins with high molecular weight and (2) toxins with low molecular weight. Glycoprotein toxins and canditoxin belou to the first group. Up to now, six low molecular weight toxins have been isolated from the Candida albicans that also produces canditoxin. Enzymes produced by yeasts were dividend into two main Gross: 1) proteinases which hydrolyze peptide bonds and 2) phospholipases which hydrolyse phosphoglycerides and lysophospholipases which hydrolyse lysophosphoglycerides.
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
Zkvalitňování lékařské péče s sebou nese vyšší počet invazivních výkonů a také vyšší počet náročnými operacemi oslabených pacientů náchylných k nozokomiálním infekcím. Pseudomonas aeruginosa je jedním z nejčastěji izolovaných nozokomiálních druhů, přičemž léčba pseudomonádových infekcí je často problematická, zdlouhavá a infekce jsou často recidivující. S procesem patogeneze pseudomonádových infekcí je spojena řada faktorů virulence. V rámci překládané studie bylo vyšetřeno 93 katétrových izolátů Pseudomonas aeruginosa na tvorbu biofilmu, pohyblivost a sekreci vybraných extracelulárních látek. Vysoké procento kmenů byla schopno produkovat hemolyziny, LasB elastázu a pyoverdiny (> 70 %). Submerzní biofilm tvořilo 80 % kmenů, aerovaný biofilm byl přítomen u 90 % izolátů, přičemž byla prokázána pozitivní korelace mezi tvorbou submerzního a aerovaného biofilmu (p = 0,00583; γ = 0,551). Všechny kmeny byly pohyblivé swarming motilitou, 95 % kmenů vykazovalo swimming motilitu a 75 % twitching motilitu. Ze sledovaných faktorů virulence byla mezi kmeny nízká pouze sekrece pyocyaninu a pyochelinu (< 25 %). Pozitivní korelace byla prokázána u produkce některých extracelulárních látek (mezi produkcí pyochelinu a pyocyaninu, pyocyaninu a LasB elastázy, LasB elastázy a hemolyzinů), mezi produkcí submerzního a aerovaného biofilmu a také mezi produkcí aerovaného biofilmu a pigmentů (pyoverdinu i pyocyaninu). Naopak negativní korelaci vykazovaly vztahy mezi produkcí submerzního i aerovaného biofilmu a LasB elastázy a submerzního biofilmu a pigmentů (pyoverdinu i pyocyaninu). Všechny korelace jsou významné na hladině p = 0,05 a vykazují korelaci γ > 0,50.
Healthcare quality improvement brings about an increasing number of invasive diagnostic and therapeutic procedures and thus also an increasing number of high-risk patients prone to hospital infections. Pseudomonas aeruginosa is one of the most commonly isolated nosocomial species and the treatment of the infection is often long and problematic, with frequent recurrences. The pathogenesis of Pseudomonas infection is associated with a range of virulence factors. In the present study, 93 catheter isolates of Pseudomonas aeruginosa were screened for the biofilm formation, motility and secretion of selected extracellular products. A high rate of the strains tested were producers of hemolysins, LasB elastase, and pyoverdines (> 70%). The biofilm formation was detected in 80% of isolates and formation of aerated biofilm was present in 90% of isolates with a positive correlation found between the two types of biofilm formation (p = 0.00583; γ = 0.551). All strains showed swarming motility, 95% of strains showed swimming motility, and 75% of strains showed twitching motility. Among the virulence factors studied, only pyocyanin and pyochelin were produced by a lower proportion of isolates (< 25%). A positive correlation was seen between the production of some extracellular molecules (pyochelin and pyocyanin, pyocyanin and LasB elastase, and LasB elastase and haemolysins), between biofilm formation and formation of aerated biofilm, and between formation of aerated biofilm and pigments (pyoverdine and pyocyanin) production. On the other hand, a negative correlation was found between biofilm production and LasB elastase production and between the production of biofilm under immersion and pigments (pyoverdine and pyocyanin) production. All correlations are significant at the level p = 0.05, with the correlation coefficient γ > 0.50.
- Klíčová slova
- biofilm, motilita, LasB elastáza,
- MeSH
- bakteriální proteiny izolace a purifikace MeSH
- biofilmy klasifikace růst a vývoj účinky léků MeSH
- biologické pigmenty izolace a purifikace MeSH
- faktory virulence MeSH
- financování organizované MeSH
- fyziologie bakterií genetika imunologie účinky léků MeSH
- hemolyziny izolace a purifikace MeSH
- infekce spojené se zdravotní péčí diagnóza etiologie klasifikace MeSH
- kokultivační techniky metody využití MeSH
- lidé MeSH
- Pseudomonas aeruginosa izolace a purifikace patogenita MeSH
- pyokyanin izolace a purifikace MeSH
- statistika jako téma MeSH
- zaváděcí katétry škodlivé účinky MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
