Rickettsia prowazekii and Real-time Polymerase Chain Reaction

This highly standardized and adaptable assay could improve epidemic typhus surveillance

Identification of Rickettsial Infections by Using Cutaneous Swab Specimens and PCR

To determine the usefulness of noninvasive cutaneous swab specimens for detecting rickettsiae, we tested skin eschars from 6 guinea pigs and from 9 humans. Specimens from eschars in guinea pigs were positive for rickettsiae as long as lesions were present. Optimal storage temperature for specimens was 4°C for 3 days

Persistent Coxiella burnetii Infection in Mice Overexpressing IL-10: An Efficient Model for Chronic Q Fever Pathogenesis

Interleukin (IL)-10 increases host susceptibility to microorganisms and is involved in intracellular persistence of bacterial pathogens. IL-10 is associated with chronic Q fever, an infectious disease due to the intracellular bacterium Coxiella burnetii. Nevertheless, accurate animal models of chronic C. burnetii infection are lacking. Transgenic mice constitutively expressing IL-10 in macrophages were infected with C. burnetti by intraperitoneal and intratracheal routes and infection was analyzed through real-time PCR and antibody production. Transgenic mice exhibited sustained tissue infection and strong antibody response in contrast to wild-type mice; thus, bacterial persistence was IL-10-dependent as in chronic Q fever. The number of granulomas was low in spleen and liver of transgenic mice infected through the intraperitoneal route, as in patients with chronic Q fever. Macrophages from transgenic mice were unable to kill C. burnetii. C. burnetii–stimulated macrophages were characterized by non-microbicidal transcriptional program consisting of increased expression of arginase-1, mannose receptor, and Ym1/2, in contrast to wild-type macrophages in which expression of inducible NO synthase and inflammatory cytokines was increased. In vivo results emphasized macrophage data. In spleen and liver of transgenic mice infected with C. burnetii by the intraperitoneal route, the expression of arginase-1 was increased while microbicidal pathway consisting of IL-12p40, IL-23p19, and inducible NO synthase was depressed. The overexpression of IL-10 in macrophages prevents anti-infectious competence of host, including the ability to mount granulomatous response and microbicidal pathway in tissues. To our knowledge, this is the first efficient model for chronic Q fever pathogenesis

Escherichia coli α-Hemolysin Counteracts the Anti-Virulence Innate Immune Response Triggered by the Rho GTPase Activating Toxin CNF1 during Bacteremia

International audienceThe detection of the activities of pathogen-encoded virulence factors by the innate immune system has emerged as a new paradigm of pathogen recognition. Much remains to be determined with regard to the molecular and cellular components contributing to this defense mechanism in mammals and importance during infection. Here, we reveal the central role of the IL-1 beta signaling axis and Gr1+ cells in controlling the Escherichia coli burden in the blood in response to the sensing of the Rho GTPase-activating toxin CNF1. Consistently, this innate immune response is abrogated in caspase-1/11-impaired mice or following the treatment of infected mice with an IL-1 beta antagonist. In vitro experiments further revealed the synergistic effects of CNF1 and LPS in promoting the maturation/secretion of IL-1 beta and establishing the roles of Rac, ASC and caspase-1 in this pathway. Furthermore, we found that the Phi-hemolysin toxin inhibits IL-1 beta secretion without affecting the recruitment of Gr1+ cells. Here, we report the first example of anti-virulence-triggered immunity counteracted by a pore-forming toxin during bacteremia

Adipose Tissue Serves as a Reservoir for Recrudescent Rickettsia prowazekii Infection in a Mouse Model

Brill-Zinsser disease, the relapsing form of epidemic typhus, typically occurs in a susceptible host years or decades after the primary infection; however, the mechanisms of reactivation and the cellular reservoir during latency are poorly understood. Herein we describe a murine model for Brill-Zinsser disease, and use PCR and cell culture to show transient rickettsemia in mice treated with dexamethasone >3 months after clinical recovery from the primary infection. Treatment of similarly infected mice with cyclosporine failed to produce recrudescent bacteremia. Therapy with doxycycline for the primary infection prevented recrudescent bacteremia in most of these mice following treatment with dexamethasone. Rickettsia prowazekii (the etiologic agent of epidemic typhus) was detected by PCR, cell culture, and immunostaining methods in murine adipose tissue, but not in liver, spleen, lung, or central nervous system tissues of mice 4 months after recovery from the primary infection. The lungs of dexamethasone-treated mice showed impaired expression of β-defensin transcripts that may be involved in the pathogenesis of pulmonary lesions. In vitro, R. prowazekii rickettsiae infected and replicated in the murine adipocyte cell line 3T3-L1. Collectively these data suggest a role for adipose tissue as a potential reservoir for dormant infections with R. prowazekii

Implication du tissu adipeux dans les pathologies infectieuses à rechute

Le tissu adipeux, qui représente 15 à 25% de la masse corporelle, a longtemps été considéré comme un simple tissu de stockage des lipides permettant de survivre à des épisodes d’apports caloriques limités. Il est composé majoritairement d’adipocytes mais également d’autres types cellulaires tels que fibroblastes, macrophages, cellules endothéliales et péricytes 1 communément appelés « stroma vasculaire ». Le tissu adipeux constitue en réalité un véritable organe endocrine qui sécrète une grande variété de molécules biologiquement actives, les adipokines, qui lui permettent d’interagir avec les autres tissus/organes mais qui, en certaines circonstances, peuvent jouer un rôle dans diverses dysrégulations métaboliques et endocriniennes. Il est en outre une source abondante de cellules souches mésenchymateuses (CSMs) qui produisent des facteurs aux propriétés angiogéniques et immunomodulatrices pouvant être utilisées en thérapie régénératrice.Pendant de très longues années, peu d'attention a été accordée au rôle du tissu adipeux dans les pathologies infectieuses. Cependant, la nature des cellules qui composent le tissu adipeux ainsi que les molécules qu’il sécrète suggèrent qu’il pourrait jouer un rôle important dans la réponse immunitaire systémique. C’est ainsi que, depuis les années 2000, il est apparu que le tissu adipeux pourrait constituer une cible ou un réservoir pour certains agents pathogènes notamment à rechute. De nombreux arguments montrent en effet que les agents responsables de certaines pathologies à rechute (VIH, Trypanosoma cruzi, Mycobacterium tuberculosis, Rickettsia prowazekii, Coxiella burnetii) utilisent le tissu adipeux comme cible et/ou réservoir alors même que ni bactériémie ni infection d’autres organes ne sont détectées. Il est très probable que la modulation de la lipogenèse due à une déficience du système immunitaire ou à des conditions de stress pourrait faciliter la libération de l’infection latente à partir du tissu adipeux. Nous avons ainsi montré que, dans le contexte d’infection à C. burnetii, un traitement des adipocytes par la dexaméthasone produit un effet lipolytique. Une meilleure compréhension du rôle du tissu adipeux dans l’infection à C. burnetii pourrait ouvrir la voie à une stratégie thérapeutique utilisant des antibiotiques aux propriétés lipophiles accrues de telle sorte qu’ils atteignent les bactéries au sein du tissu adipeux tout en gardant leurs propriétés pharmaco-biologiques

Transmission of Coxiella burnetii to cage mates using murine animal model

International audienceAerosols from the products of abortions of infected animals with Coxiella burnetii were known to be the main source of infection in humans with this bacterium. However, little is known about the excretion of C. burnetii in the feces and urine of infected mice, or the dynamic of transmission between infected and healthy mice. To investigate whether C. burnetii can be excreted in the feces and urine of infected mice and whether transmission to uninfected cage mates occurs, male mice were inoculated with C. burnetii using a whole body aerosol system and feces and urine were collected different time points post-infection from these mice. One hour post exposure to aerosols, uninfected mice was placed with infected mice and the transmission was monitored using blood, and organs biopsies collected after sacrifice of contact mice different time points post-contact. Bacterial DNA was not detected in the feces and urine of infected mice at 3, 7, 14 and 28 days post-inoculation suggesting that C. burnetii was not excreted in the feces and urine and consequently they cannot be source of contamination. However, based on the positive PCR results for lungs, blood, spleen, tracheal lymph nodes and cervical lymph nodes, some of the contact animals were considered contaminated at 8 days post-contact. These results indicated that transmission of C. burnetii to contact animals occurs, and it is unlikely that feces and urine act as source of this transmission. Further experiments are needed to clarify the exact mode of contamination. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved

Typhus épidémique (mise au point d'un modèle murin)

Le typhus épidémique, une maladie infectieuse ré-émergente due à Rickettsia prowazekii, est transmis à l'homme par le pou de corps humain. L infection peut demeurer sous forme latente chez l homme pendant des années. Sa réactivation, à la suite d un stress par exemple, déclenche une forme modérée de typhus épidémique, la maladie de Brill-Zinsser, qui peut être source de nouvelles épidémies en présence de poux. R. prowazekii, un agent potentiel de bioterrorisme, est une bactérie intracellulaire qui infecte l'endothélium vasculaire, ce qui conduit à une vascularite et des lésions inflammatoires constituées d'infiltrats de leucocytes mononucléés. La pathogénèse de l'infection à R. prowazekii est mal connue, en partie par manque de modèles animaux adéquats. L'objectif de ma thèse a été de mettre au point un modèle murin d infection à R. prowazekii et d'étudier certains aspects de la physiopathologie de cette infection. J ai montré que l infection des souris dépend de leur fond génétique. Les souris BALB/c miment par bien des aspects l infection humaine: sont ainsi trouvés, chez les souris infectées, des pneumonies avec consolidation des alvéoles, des hémorragies au niveau pulmonaire et cérébral, de multiples granulomes hépatiques. L infection des souris BALB/c est associée à une réponse inflammatoire au sein des tissus atteints, comme l illustre l augmentation de l'expression de cytokines inflammatoires telles que l IFN-g, le TNF et RANTES. J ai également réussi à réactiver l'infection à R. prowazekii chez les souris BALB/c soumises à une corticothérapie, ce qui conforte notre modèle expérimental de typhus épidémique et offre, de surcroît, le premier modèle de maladie de Brill-Zinsser. J ai enfin posé quelques jalons dans l étude de la pathogénèse de l infection à R. prowazekii. L infection des cellules endothéliales par des bactéries virulentes augmente la migration transendothéliale des leucocytes, alors que les bactéries atténuées n'ont pas d'effet. Ce phénomène de migration transendotheliale implique la production de cytokines inflammatoires par les cellules endothéliales infectées, ce qui rend inflammatoires les leucocytes ayant transmigré. Le profil inflammatoire induit par R. prowazekii participe probablement aux lésions caractéristiques du typhus épidémique.AIX-MARSEILLE2-BU Méd/Odontol. (130552103) / SudocSudocFranceF