SEARCH

SEARCH BY CITATION

Abstract

The natural habitat of Staphylococcus aureus in humans is the moist squamous epithelium of the anterior nares. Several bacterial surface proteins are implicated in promoting adhesion to desquamated epithelial cells. Clumping factor B (ClfB) and iron-regulated surface determinant A both promote nasal colonization in rodent models, and in the case of ClfB, humans. One of the ligands involved in adhesion is cytokeratin 10. Reduction in nasal colonization can be achieved by active and passive immunization. S. aureus is well endowed with secreted and surface components that compromise innate immune responses, particularly the function of neutrophils. S. aureus secretes proteins that reduce migration of neutrophils from the bloodstream to the site of infection by impeding diapedesis and receptors for chemotactic molecules. Several secreted proteins interfere with complement C3 and C5 convertases, thus reducing the level of C3b opsonin and the chemotactic peptide C5a. Host proteases are recruited to the cell surface to enhance destruction of opsonic C3b and IgG. Surface components ClfA, protein A and polysaccharide capsule compromise the recognition of opsonins on the bacterial cell surface. If engulfed by neutrophils the intracellular bacterium can resist reactive oxygen intermediates, nitric oxide radicals, defensin peptides and bactericidal proteins. A prior infection by S. aureus does not induce complete protective immunity. This could be due to immunosuppression caused by expression of superantigen proteins that disrupt normal activation of T cells and B cells during antigen presentation. By studying the molecular pathogenesis of S. aureus infections markers might be found for investigating S. pseudintermedius infections of dogs.

Résumé

L’épithélium squameux humide des narines antérieures est l’habitat naturel de Staphylococcus aureus chez l’homme. Plusieurs protéines de surface bactériennes sont impliquées dans l’adhésion aux cellules épithéliales desquamantes. Le clumpling factor B (ClfB) et le régulateur de surface déterminant A permettent tous deux la colonisation nasale chez les rongeurs. Il s’agit chez l’homme du ClfB. Un des ligands impliqués dans l’adhésion est la cytokératine 10. La diminution de la colonisation nasale est permise par une immunité active et passive. S. aureus est doté de composants sécrétés et de surface qui compromettent les réponses immunitaires innées, en particulier l’action des neutrophiles. S. aureus sécrète des protéines qui diminuent la migration des neutrophiles du flux sanguin jusqu’au site d’infection en entravant la diapédèse et les récepteurs des molécules chimiotactiques. Plusieurs protéines sécrétées interfèrent avec les convertases C3 et C5 du complément réduisant ainsi le taux d’opsonine C3b et de peptide chimiotactique C5a. Les protéases de l’hôte sont recrutées à la surface cellulaire pour améliorer la destruction d’IgG et de C3b opsonisant. Le composant de surface ClfA, la protéine A et les polysaccharides de capsule compromettent la reconnaissance des opsonines de la surface cellulaire bactérienne. Si les bactéries sont internalisées par les neutrophiles, elles peuvent résister activement grâce à des composants oxygénés intermédiaires, des radicaux d’oxyde nitrique, des défensines et des protéines bactériennes. Une primo-infection par S. aureus n’induit pas une protection immunitaire complète. Ceci peut être liéà une immunosuppression due à l’expression de surperantigènes qui perturbent l’activation normale des cellules T et B au cours de la présentation antigénique. L’étude de la pathogénie moléculaire de l’infection àS. aureus pourrait permettre de mieux comprendre les infections àS. pseudointermedius chez le chien.

Resumen

El hábitat natural de Staphylococcus aureus en humanos es el epitelio escamoso húmedo de la parte anterior de los orificios nasales. Varias proteínas de superficie bacterianas están implicadas en promover la adhesión a las células epiteliales descamadas. El factor de agregación B (ClfB) y el determinante superficial de hierro A promueven la colonización nasal en modelos de ratón, y en el caso de ClfB, también en humanos. Uno de los ligandos implicados en la adhesión es la citoqueratina 10. La reducción en la colonización nasal puede obtenerse mediante inmunización activa y pasiva. S. aureus está bien provisto de componentes secretados y superficiales que comprometen las respuestas inmunes innatas, particularmente la función de neutrófilos. S. aureus secreta proteínas que reducen la migración de neutrófilos de la sangre al lugar de infección al impedir la diapedesis y los receptores para la moléculas quimiotácticas. Varias proteínas secretadas interfieren con las convertasas de los factores de complemento C3 y C5, reduciendo así el nivel de opsonina C3b y del péptido quimiotáctico C5a. Las proteasas del hospedador son recrutadas a la superficie celular para incrementar la destrucción de la C3b y de IgA opsónicas. Los componentes superficiales ClfA, proteína A y el polisacárido de la cápsula comprometen el reconocimiento de opsoninas en la superficie bacteriana. Si se engloban por los neutrófilos, la bacteria intracelular puede resistir los intermediarios de oxígeno reactivo, los radicales de óxido nítrico, las defensinas y las proteínas bactericidas. Una infección anterior con S. aureus no induce una inmunidad protectiva completa. Esto puede ser debido a inmunosupresión causada por la expresión de proteínas superantigénicas que alteran la activación normal de linfocitos T y B durante la presentación antigénica. Estudiando la patogenesis molecular de las infecciones por S. aureus se podrían encontrar marcadores para investigar las infecciones por S. pseudintermedius en perros.

Zusammenfassung

Der natürliche Lebensraum von Staphylokokkus aureus beim Menschen ist das feuchte squamöse Epithel der vorderen Nares. Mehrere bakterielle Oberflächenproteine werden damit in Zusammenhang gebracht, die Adhäsion an die desquamierten Epithelzellen zu begünstigen. Der Clumping Faktor B (ClfB) und das Eisen-regulierte Oberflächenprotein A begünstigen beide die nasale Kolonisierung in Nagermodellen und im Falle von ClfB, beim Menschen. Einer der bei der Adhäsion involvierten Liganden ist das Cytokeratin 10. Eine Reduzierung der nasalen Kolonisierung kann durch aktive und passive Immunisierung erreicht werden. S. aureus ist gut mit sezernierten und Oberflächenkomponenten ausgestattet, die angeborene Immunantworten, vor allem die Funktion der Neutrophilen, gefährden. S. aureus sezerniert Proteine, die die Migration der Neutrophilen vom Blutstrom an die Stelle der Infektion vermindern, indem sie die Diapedese und die Rezeptoren für die chemotaktischen Moleküle hemmen. Mehrere sezernierte Proteine beeinträchtigen Komplement C3 und die C5 Konvertasen und reduzieren somit das Level von C3b Opsonin und die chemotaktischen Peptide C5a. Proteasen des Wirtes werden an die Zelloberfläche rekrutiert, um die Zerstörung von C3b und IgG zu unterstützen. Die Oberflächenkomponenten ClfA, Protein A und die Polysaccharidkapsel beeinträchtigen die Erkennung von Opsoninen an der bakteriellen Zelloberfläche. Wenn es von Neutrophilen eingeschlossen wird, kann das intrazelluläre Bakterium reaktiven Sauerstoff Intermediaten, Stickstoffradikalen, Defensin-Proteinen und bakteriziden Proteinen Widerstand leisten. Eine vorhergegangene Infektion mit S. aureus induziert keine vollständige schützende Immunität. Das könnte aufgrund einer Immunsuppression passieren, die durch die Expression von Superantigen-Proteinen, die die normale Aktivierung von T- Zellen und B-Zellen während der Antigenpräsentation stören, verursacht wird. Durch Studien der molekularen Ebene der S. aureus Infektionen könnten Marker gefunden werden, um S. pseudointermedius Infektionen der Hunde zu untersuchen.