Acapsular Staphylococcus aureus with a non-functional agr regains capsule expression after passage through the bloodstream in a bacteremia mouse model

Selection pressures exerted on Staphylococcus aureus by host factors during infection may lead to the emergence of regulatory phenotypes better adapted to the infection site. Traits convenient for persistence may be fixed by mutation thus turning these mutants into microevolution endpoints. The feasibility that stable, non-encapsulated S. aureus mutants can regain expression of key virulence factors for survival in the bloodstream was investigated. S. aureus agr mutant HU-14 (IS256 insertion in agrC) from a patient with chronic osteomyelitis was passed through the bloodstream using a bacteriemia mouse model and derivative P3.1 was obtained. Although IS256 remained inserted in agrC, P3.1 regained production of capsular polysaccharide type 5 (CP5) and staphyloxanthin. Furthermore, P3.1 expressed higher levels of asp23/SigB when compared with parental strain HU-14. Strain P3.1 displayed decreased osteoclastogenesis capacity, thus indicating decreased adaptability to bone compared with strain HU-14 and exhibited a trend to be more virulent than parental strain HU-14. Strain P3.1 exhibited the loss of one IS256 copy, which was originally located in the HU-14 noncoding region between dnaG (DNA primase) and rpoD (sigA). This loss may be associated with the observed phenotype change but the mechanism remains unknown. In conclusion, S. aureus organisms that escape the infected bone may recover the expression of key virulence factors through a rapid microevolution pathway involving SigB regulation of key virulence factors.Fil: Suligoy Lozano, Carlos Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Díaz, Rocío E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Gehrke, Ana-katharina Elsa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Maimónides. Área de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico; ArgentinaFil: Ring, Natalie. University of Edinburgh; Reino UnidoFil: Yebra, Gonzalo. University of Edinburgh; Reino UnidoFil: Alves, Joana. University of Edinburgh; Reino UnidoFil: Gómez, Marisa Ileana. Universidad Maimónides. Área de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico; ArgentinaFil: Wendler, Sindy. Universitätsklinikum Jena Und Medizinische Fakultät; AlemaniaFil: Fitzgerald, J. Ross. University of Edinburgh; Reino UnidoFil: Tuchscherr, Lorena. Jena University Hospital; AlemaniaFil: Löffler, Bettina. Jena University Hospital; AlemaniaFil: Sordelli, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Noto Llana, Mariangeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Buzzola, Fernanda Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

The Staphylococcus aureus Response to Unsaturated Long Chain Free Fatty Acids: Survival Mechanisms and Virulence Implications

Staphylococcus aureus is an important human commensal and opportunistic pathogen responsible for a wide range of infections. Long chain unsaturated free fatty acids represent a barrier to colonisation and infection by S. aureus and act as an antimicrobial component of the innate immune system where they are found on epithelial surfaces and in abscesses. Despite many contradictory reports, the precise anti-staphylococcal mode of action of free fatty acids remains undetermined. In this study, transcriptional (microarrays and qRT-PCR) and translational (proteomics) analyses were applied to ascertain the response of S. aureus to a range of free fatty acids. An increase in expression of the σB and CtsR stress response regulons was observed. This included increased expression of genes associated with staphyloxanthin synthesis, which has been linked to membrane stabilisation. Similarly, up-regulation of genes involved in capsule formation was recorded as were significant changes in the expression of genes associated with peptidoglycan synthesis and regulation. Overall, alterations were recorded predominantly in pathways involved in cellular energetics. In addition, sensitivity to linoleic acid of a range of defined (sigB, arcA, sasF, sarA, agr, crtM) and transposon-derived mutants (vraE, SAR2632) was determined. Taken together, these data indicate a common mode of action for long chain unsaturated fatty acids that involves disruption of the cell membrane, leading to interference with energy production within the bacterial cell. Contrary to data reported for other strains, the clinically important EMRSA-16 strain MRSA252 used in this study showed an increase in expression of the important virulence regulator RNAIII following all of the treatment conditions tested. An adaptive response by S. aureus of reducing cell surface hydrophobicity was also observed. Two fatty acid sensitive mutants created during this study were also shown to diplay altered pathogenesis as assessed by a murine arthritis model. Differences in the prevalence and clinical importance of S. aureus strains might partly be explained by their responses to antimicrobial fatty acids

A Very Early-Branching Staphylococcus aureus Lineage Lacking the Carotenoid Pigment Staphyloxanthin

Here we discuss the evolution of the northern Australian Staphylococcus aureus isolate MSHR1132 genome. MSHR1132 belongs to the divergent clonal complex 75 lineage. The average nucleotide divergence between orthologous genes in MSHR1132 and typical S. aureus is approximately sevenfold greater than the maximum divergence observed in this species to date. MSHR1132 has a small accessory genome, which includes the well-characterized genomic islands, νSAα and νSaβ, suggesting that these elements were acquired well before the expansion of the typical S. aureus population. Other mobile elements show mosaic structure (the prophage φSa3) or evidence of recent acquisition from a typical S. aureus lineage (SCCmec, ICE6013 and plasmid pMSHR1132). There are two differences in gene repertoire compared with typical S. aureus that may be significant clues as to the genetic basis underlying the successful emergence of S. aureus as a pathogen. First, MSHR1132 lacks the genes for production of staphyloxanthin, the carotenoid pigment that confers upon S. aureus its characteristic golden color and protects against oxidative stress. The lack of pigment was demonstrated in 126 of 126 CC75 isolates. Second, a mobile clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) element is inserted into orfX of MSHR1132. Although common in other staphylococcal species, these elements are very rare within S. aureus and may impact accessory genome acquisition. The CRISPR spacer sequences reveal a history of attempted invasion by known S. aureus mobile elements. There is a case for the creation of a new taxon to accommodate this and related isolates

Immunhistochemische Analyse des prognostischen Wertes von ERCC1 und XPA in Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren

Einleitung: ERCC1 und XPA sind Kernproteine der Nukleotidexzisionsreparatur (NER) und in der DNA-Adduktreparatur wirksam. DNA-Addukte entstehen u.a. durch Gabe cis-Platin basierter Chemotherapien. ERCC1 und XPA könnte daher eine besondere Bedeutung hinsichtlich des Therapieansprechens und der Auswirkung auf das Gesamtüberleben beigemessen werden. Methodik: Es wurden Gewebeproben eines Micro-Tissue-Arrays von 294 Patienten mit Plattenepithelcarcinomen der Kopf-Hals-Region untersucht. Die angefertigte Schnitte wurden mittels immunhistochemischer Färbung hinsichtlich ERCC1 und XPA Expression aufgearbeitet. Die Ausprägungsgrade der immunhistochemischen Färbung wurden dichotomisiert und das rezidivfreie sowie Gesamtüberleben mittels Kaplan-Meier-Kurven veranschaulicht. Ergebnisse: Die Analyse aller Kopf-Hals-Tumore konnte keinen Zusammenhang zwischen ERCC1- und XPA-Expression und rezidivfreien sowie Gesamtüberleben aufzeigen. Eine erhöhte ERCC1 Expression im Bereich der Mundhöhle war jedoch mit einem signifikant schlechteren Gesamtüberleben vergesellschaftet ist (p=0,0279). Dieses Ergebnis konnte in einer multivariaten Analyse weiterhin bestätigt und somit ERCC1 als unabhängiger prognostischer Marker identifiziert werden (p=0,0123). Eine hohe XPA Expression wies dagegen im Bereich des Oropharynx ein verbessertes Gesamtüberleben auf (p=0,0386), während sich im Bereich der Mundhöhle eine Tendenz zu einem schlechteren Überleben zeigte. Diskussion: Vorliegende Studie konnte ein lokoregionär spezifisches, prognostisches Potential von ERCC1 und XPA zeigen. Tumore unterschiedlicher anatomischer Untereinheiten im Kopf-Hals-Bereich bedürfen daher der separaten Betrachtung ihres des Therapieansprechens sowie der damit verbundenen Auswirkung auf das Gesamt- und rezidivfreie Überleben.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an

Immunhistochemische Analyse der XPF-Proteinexpression in Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren

Einleitung: XPF ist ein Enzym des Nukleotid-exzisionsreparatur (NER)-Proteinkomplexes. Mit ERCC1 (geschwindigkeitslimitierendes Enzym der DNA Reparatur), bildet es einen Komplex zur Initiierung derselben. XPF wird als neuer prädiktiver Marker hinsichtlich Ansprechens auf platinhaltige Chemotherapien diskutiert. Unsere Untersuchung richtet sich auf die Korrelation von XPF-Expression und Gesamt- und rezidivfreiem Überleben und klinischen Parametern. Methoden: Es wurde ein Tissue-Micro-Array von 450 HNSCC Patienten immunhistochemisch untersucht. Die XPF Expression wurde mit Alter, Geschlecht, TNM Status, Grading und UICC Stadium korreliert und das rezidivfreie sowie Gesamtüberleben mittels Kaplan Meier Kurven dargestellt. Ergebnisse: Es zeigt sich kein Einfluss der XPF Expression auf das Gesamtüberleben über alle untersuchten Kopf-Hals-Tumore. Subgruppenanalysen von Tumoren der Mundhöhle, des Oropharynx und des Larynx konnten ebenfalls keinen Zusammenhang zwischen XPF-Expression und Gesamtüberleben aufzeigen. In der Analyse des rezidivfreien Überlebens konnte ein signifikanter Vorteil von Tumoren mit hoher XPF Expression gezeigt werden (120,27 Monate vs. 72 Monate; p=0,007). In der Subgruppenanalyse zeigte sich lediglich im Larynx ein Trend hinsichtlich eines besseren rezidiv-freien Überlebens (p=0,0925). Weiterhin zeigte sich eine Signifikanz zwischen hoher XPF Expression und negativen nodalem Status (p=0,0421).Schlussfolgerung: Die Daten zeigen, dass XPF als prädiktiver Marker bei HNSCC hinsichtlich des rezidivfreien Überlebens eine Rolle spielen könnte. Hierzu sind jedoch weitere Analysen in Bezug auf die verschiedenen Therapiemodalitäten notwendig. Derzeit sind entsprechende weitere Untersuchungen am tissue microarray in Durchführung.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an

"Posttransplantat lymphoproliferative disease (PTLD)" als isolierte Manifestation im kindlichen Larynx: ein Fallbericht.

Eine PTLD ist eine beschriebene Komplikation nach Organtransplantation im Kindesalter und betrifft in den meisten Fällen das lymphatische Gewebe der oberen Luftwege (Waldeyerscher Rachenring). Eine isolierte laryngeale Manifestation der PTLD ist äußerst selten und ist bisher in der Literatur in nur wenigen Fällen beschrieben worden.Berichtet wird der Fall eines Jungen, der nach Lebertransplantation aufgrund einer Ahornsirupkrankheit (MSUD) zwei Jahre zuvor, mit einem unklaren Stridor in unserer Poliklinik vorgestellt wurde. Die klinische Untersuchung zeigte bei einem Zustand nach Tonsillektomie und Adenotomie eine unklare hyperplastische Schwellung des Larynx mit Betonung der Epiglottis und der Aryregion bds. Zur histologischen Sicherung und symptomatischen Behandlung wurde daraufhin eine Mikrolaryngoskopie mit Tumordebulking im Berich der Aryregion durchgeführt. Die histologische Untersuchung zeigte eine Frühform einer "Post-transplantat lymphoprolifertive disease" des Larynx.Die Besonderheit des Falls liegt in der ungewöhnlichen Manifestation der Grunderkrankung. Der behandelnde HNO-Arzt muss sich dieser Art Komplikationen nach Organtransplantation und Immunsuppression im HNO-Bereich bewusst sein.Die Literatur zum Thema wurde ausgewertet und die Ergebnisse in Bezug auf den vorgestellten Fall analysiert.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an