Staphylococcus aureus ist einer der am weitesten verbreiteten humanpathogenen Erreger und kann von leichter Pneumonie bis hin zu lebensbedrohlichen Infektionen und Sepsis führen. Auf der Suche nach Biomarkern für chronische S. aureus-Infektionen wurden in vitro Studien durchgeführt, um die Immunzellreaktionen auf planktonische Formen und Biofilme von S. aureus zu untersuchen. Mittels Proteomanalyse wurden differentiell exprimierte Proteine in peripheren mononukleären Blutzellen (PBMCs) identifiziert. Die Zytokinkinetik zeigte erhöhte IL-1β- und TNF-Werte bei planktonischen Formen und gesteigerte IL-18-Werte bei Biofilmen. Ein Vergleich mit Seren von 30 CAP-Patienten zeigte signifikant differentielle Sekretion von IL-6 und IL-23. Ein maschinelles Lernverfahren zeigte eine starke Abweichung zwischen CAP-Seren und biofilmgestressten PBMCs, während planktonische PBMC-Profile eng mit CAP-Profilen übereinstimmten. CAP, verursacht durch S. aureus, unterschied sich mit 82,6% Genauigkeit von Biofilm-Stress. Es wurde gezeigt, dass S. aureus-Biofilme CXCL10 in PBMCs induzieren, wobei höhere Sekretionslevel in den ersten Stunden der Biofilmstimulation beobachtet wurden, primär ausgelöst durch Poly-N-acetylglucosamin (PNAG). PNAG induzierte die Sekretion von Proteinen, die an Zytokinaktivität und Chemotaxis beteiligt sind, und führte zur Umwandlung von Monozyten zu einem CD14+CXCL10+ entzündlichen Phänotyp, entscheidend für die Rekrutierung von Immunzellen. Die Hochregulierung des Dectin-1-Syk-CARD9-Signalwegs deutet auf einen Mechanismus hin, durch den Biofilme die Immunchemotaxis des Wirts modulieren. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die molekularen Mechanismen der PNAGEffekte bei chronischen Infektionen zu klären und neue Biomarker zu entwickeln, die zur Früherkennung und Behandlung führen könnten.
Reza Gheitasi (Tue,) studied this question.