Einblicke in die Mechanismen, die von Staphylococcus aureus verwendet werden, um der Zerstörung durch menschliche Neutrophile zu entgehen

Polymorphkernige Leukozyten (PMNs oder Neutrophile) sind entscheidend für die menschliche angeborene Immunität und töten die meisten eindringenden Bakterien. Pathogene wie Staphylococcus aureus vermeiden jedoch die Zerstörung durch PMNs, um zu überleben, wodurch sie menschliche Infektionen verursachen. Die molekularen Mechanismen, die von Pathogenen eingesetzt werden, um die Tötung durch das Immunsystem zu umgehen, sind weitgehend undefiniert. Zu diesem Zweck haben wir die Pathogenese von S. aureus und die Interaktionen zwischen Bakterien und PMNs untersucht, wobei Stämme verwendet wurden, die ursprünglich von Personen mit community-acquired (CA) und hospital-acquired Infektionen isoliert wurden. Im Vergleich zu Stämmen von Krankenhausinfektionen (COL und MRSA252) waren der Stamm MW2 und ein methicillin-empfindlicher Verwandter, MnCop, in einem Mausmodell für S. aureus-Infektionen signifikant virulenter und verursachten das größte Ausmaß an Pathologie in den wichtigsten lebenswichtigen Organen. Obwohl die Phagozytose jedes Stammes die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies und die Granul-Phagosom-Fusion auslöste, waren die Stämme von CA-Infektionen signifikant resistenter gegen die Tötung durch menschliche PMNs und verursachten eine größere Lyse der Wirtszellen. Die Mikroarray-Analyse der Stämme während der Neutrophilen-Phagozytose identifizierte Gene, die eine globale S. aureus-Antwort auf die angeborene menschliche Wirtsabwehr umfassen. Gene, die an der Kapselsynthese, der Genregulation, dem oxidativen Stress und der Virulenz beteiligt sind, waren nach der Einnahme des Pathogens hochreguliert. Bemerkenswert ist, dass die Phagozytose von Stämmen aus CA-Infektionen Veränderungen der Genexpression induzierte, die bei den anderen Stämmen nicht beobachtet wurden, einschließlich der Hochregulierung von Genen, die für Virulenzfaktoren und hypothetische Proteine codieren. Unsere Studien zeigen ein Genexpressionsprogramm in einem prominenten menschlichen Pathogen, das wahrscheinlich zur Umgehung der angeborenen Wirtsabwehr beiträgt.