ВПЛИВ ФАКТОРІВ ПАТОГЕННОСТІ CANDIDA ALBICANS І STAPHYLOCOCUS AUREUS НА ФАГОЦИТАРНУ АКТИВНІСТЬ НЕЙТРОФІЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.11603/1811-2471.2023.v.i3.13848Ключові слова:
змішана інфекція, фосфоліпази, протеази, мікробні біоплівки, фагоцитозАнотація
РЕЗЮМЕ. Асоціація мікроорганізмів Candida albicans та Staphylococcus aureus викликає різні клінічні форми гнійно-запальних захворювань. Вони часто виділяються при інфекціях, пов’язаних із утворенням біоплівок. Ці патогени є збудниками внутрішньолікарняних інфекцій, що викликають тяжкі захворювання та смертність навіть при відповідному лікуванні.
Мета роботи – вивчити здатність до утворення біоплівок у клінічних та референтних штамів C. albicans і S. aureus, визначити ферментативну активність фосфоліпази і протеази штамів C. albicans. Визначити фагоцитарну активність нейтрофілів щодо клінічних і референтних штамів C. albicans і S. aureus in vitro.
Матеріал і методи. Фагоцитарну активність нейтрофілів визначали в дослідах in vitro за стандартними методами. Референтні штами C. albicans і S. aureus використовували в якості контрольної групи. Здатність мікроорганізмів утворювати біоплівки визначали за допомогою пластикових планшет для імуноферментного аналізу.
Результати. При вивченні здатності мікроорганізмів до формування біоплівок показники для клінічних штамів склали – (1,0987±0,007) од. ОП, для референтних штамів – (0,0776±0,004) од. ОП. Установлено, що клінічні штами C. albicans мали підвищену активність ферментів агресії, таких як фосфоліпази та протеази. Також було виявлено зниження всіх показників фагоцитарної активності нейтрофілів щодо асоціації C. albicans і S. aureus. Фагоцитарний індекс для клінічних штамів склав (3,03±0,07), для референтних – (3,36±0,27).
Висновки. C. albicans і S. aureus в асоціаціях можуть посилювати свої вірулентні властивості, а наявність факторів патогенності, таких як ферменти агресії та утворення біоплівок, сприяє пригніченню фагоцитарних реакцій та імунної відповіді в цілому.
Посилання
Peters, B.M., Ward, R.M., & Rane, H.S. (2013). Efficacy of ethanol against Candida albicans and Staphylococcus aureus polymicrobial biofilms. Antimicrob. Agents Chemother., 57, 74-82. DOI: 10.1128/AAC.01599-12. DOI: https://doi.org/10.1128/AAC.01599-12
Amir, L.H., Cullinane, M., Garland, S.M., Tabrizi, S.N., Donath, S.M., Bennett, C.M., Cooklin A.R., Fisher J.R., & Payne M.S. (2011). The role of microorganisms (Staphylococcus aureus and Candida albicans) in the pathogenesis of breast pain and infection in lactating women. BMC Pregnancy Childbirth. DOI: 10.1186/1471-2393-11-54. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2393-11-54
Harriott, M.M., & Noverr, MC. (2009). Candida albicans and Staphylococcus aureus form polymicrobial biofilms: effects on antimicrobial resistance. Antimicrob. Agents Chemother., 53, 3914-3922., DOI: 10.1128/AAC.00657-09. DOI: https://doi.org/10.1128/AAC.00657-09
Harriott, M.M., & Noverr, M.C. (2010). Ability of Candida albicans mutants to induce Staphylococcus aureus vancomycin resistance during polymicrobial biofilm formation. Antimicrob. Agents Chemother., 54, 3746-3755. DOI: 10.1128/AAC.00573-10. DOI: https://doi.org/10.1128/AAC.00573-10
Allison, D.L., Scheres, N., Willems, H.M.E., Bode, C.S., Krom, B.P., & Shirtliff, M.E. (2019). The host immune system facilitates disseminated Staphylococcus aureus disease due to phagocytic. Attraction to Candida albicans during co-infection: a case of bait and switch. Infect. Immun., 87. DOI: 10.1128/IAI.00137-19. DOI: https://doi.org/10.1128/IAI.00137-19
Rosales, C. (2020). Neutrophils at the crossroads of innate and adaptive immunity. J. Leukoc. Biol, 108(1), 377-396. DOI: https://doi.org/10.1002/JLB.4MIR0220-574RR
Underhill, D., & Goodridge, H. (2012). Information processing during phagocytosis. Nat. Rev. Immunol, 12, 492-502. DOI: 10.1038/nri3244. DOI: https://doi.org/10.1038/nri3244
Qin, Y., Zhang, L., Xu, Z., Zhang, J., Jiang, Y., Cao, Y., & Tianhua, Y. (2016). Innate immune cell response upon Candida albicans infection. Virulence, 7(5), 512-526. DOI: 10.1073/pnas.1808353115. DOI: https://doi.org/10.1080/21505594.2016.1138201
Van Kessel, K.P., Bestebroer, J., Van Strijp, J.A. (2014). Neutrophil-mediated phagocytosis of Staphylococcus aureus. Front. Immunol., 5, 467. DOI: 10.3389/fimmu.2014.00467. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00467
Thurlow, L.R., Hanke, M.L., Fritz, T., Angle, A., Aldrich, A., Williams, S.H. (2011). Staphylococcus aureus biofilms prevent macrophage phagocytosis and attenuate inflammation in vivo. J. Immunol., 186(11), 6585-6596. DOI: 10.4049/jimmunol.1002794. DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.1002794
Todd, O.A., Fidel, P.L. Jr., Harro, J.M., Hilliard, J.J., Tkaczyk, C., Sellman, B.R., Noverr, M.C., & Peters, B.M. (2019). Candida albicans augments Staphylococcus aureus virulence by engaging the Staphylococcal agr quorum sensing system. mBio., 10(3). DOI: 10.1128/mBio.00910-19. DOI: https://doi.org/10.1128/mBio.00910-19
Lin, L., Ibrahim, A. S., Xu, X., Farber, J.M., Avanesian, V., Baquir, B., Fu, Y., French, S.W, Edwards, J.E.Jr., Spellberg, B. (2009). Th1-Th17 cells mediate protective adaptive immunity against Staphylococcus aureus and Candida albicans infection in mice. PLoS. Pathog., 5(12). DOI: 10.1371/journal.ppat.1000703. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000703
Peters, B.M., Jabra-Rizk, M.A., Scheper, M.A., Leid, J.G., Costerton, J.W., Shirtliff, M.E. (2010). Microbial interactions and differential protein expression in Staphylococcus aureus-Candida albicans dual-species biofilms. FEMS Immunol. Med. Microbiol., 59, 493-503. DOI: 10.1111/j.1574-695X.2010.00710.x. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1574-695X.2010.00710.x
Ballou, E.R., Avelar, G.M., Childers, D.S., Mackie, J., Bain, J.M., Wagener, J. (2016). Lactate signalling regulates fungal beta-glucan masking and immune evasion. Nat. Microbiol., 2. DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.238. DOI: https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2016.238
Miramón, P., Dunker, C., & Windecker, H. (2012). Cellular responses of Candida albicans to phagocytosis and the extracellular activities of neutrophils are critical to counteract carbohydrate starvation, oxidative and nitrosative. PLoS One, 7(12), e52850. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0052850
Morales, D. K., Hogan, D. A. (2010). Candida albicans interactions with bacteria in the context of human health and disease. PLoS Pathog., 6e1000886., DOI: 10.1371/journal. ppat.1000886. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000886
