La α-toxina promueve la formación de biopelículas mucosas de Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus causa muchas enfermedades en humanos, que van desde infecciones cutáneas leves hasta el síndrome de choque tóxico (TSS) serio y potencialmente mortal mediado por superantígenos. S. aureus puede ser portado asintomáticamente en las fosas nasales anteriores o en la vagina o en la piel, sirviendo como reservorio para la infección. El tipo clonal de electroforesis en gel de campo pulsado USA200 es el colonizador más ampliamente diseminado y la principal causa de TSS. La citolisina α-toxina (también conocida como α-hemolisina o Hla) es la principal exotoxina proinflamatoria epitelial producida por los aislados de TSS S. aureus USA200. El presente estudio tiene como objetivo caracterizar las diferencias entre las cepas TSS USA200 de alta (hla(+)) y baja (hla(-)) producción de α-toxina en su capacidad para interrumpir el tejido mucoso vaginal y caracterizar la posterior infección. La viabilidad del tejido post-infección y la formación de biopelículas de los aislados TSS USA200 CDC587 y MN8, que contienen el pseudogén de α-toxina (hla(-)), MNPE (hla(+)), y el knockout isogénico hla de MNPE (hlaKO), fueron observadas mediante tinción LIVE/DEAD® y microscopía confocal. Todas las cepas de TSS crecieron a densidades bacterianas similares (1-5 × 10(8) UFC) en la mucosa y fueron proinflamatorias durante 3 días. Sin embargo, MNPE formó biopelículas con reducciones significativas en la viabilidad mucosa, mientras que ni CDC587 (hla(-)), MN8 (hla(-)), ni MNPE hlaKO formaron biopelículas. Estas últimas cepas también fueron menos citotóxicas que el MNPE salvaje. La adición de α-toxina purificada exógena a MNPE hlaKO restauró el fenotipo de biopelícula. Especulamos que la α-toxina afecta el crecimiento fenotípico de S. aureus en la mucosa vaginal promoviendo la destrucción del tejido y la formación de biopelículas. Además, los mutantes de α-toxina (hla(-)) no son colonizadores benignos, sino que forman un tipo diferente de infección, que hemos denominado variantes patogénicas de alta densidad (HDPV).