Identification of the mechanism of inactivation by bactericidal components of Streptococcus anginosus bacteria species in human blood

Do bakterii z grupy Streptococcus anginosus, znanych również jako grupa bakterii Streptococcus „milleri”, zalicza się trzy gatunki Streptococcus anginosus, Streptococcus constellatus i Streptococcus intermedius. Drobnoustroje te zasiedlają przewód pokarmowy, układ moczowy i pochwę oraz jamę ustną. Ponieważ doniesienia kliniczne wskazują, że bakterie te mogą być przyczyną poważnych zakażeń, takich jak ropnie wątroby i śledziony, infekcyjne zapalenie wsierdzia, infekcje i ropnie płuc, ropnie mózgu i zakażenia OUN, a ponadto prowadzą do rozwoju sepsy i śmierci, więc klasyfikuje się je jako patogeny oportunistyczne. Dotychczas nie poznano jednak mechanizmu patogenezy bakterii grupy SAG, choć postuluje się rolę czynników wirulencji, które umożliwiają bakteriom skuteczne unikanie mechanizmów odpornościowych gospodarza, na przykład adhezyn, hemolizyn i enzymów hydrolitycznych, tworzenie otoczek, hamowanie chemotaksji limfocytów, czy produkcję wodorosiarczanu. W niniejszej pracy podjęto próbę identyfikacji mechanizmów zjadliwości bakterii z gatunku S. anginosus, które umożliwiają tym drobnoustrojom inaktywację komponentów antybakteryjnych obecnych we krwi człowieka. Badania te prowadzono z wykorzystaniem zróżnicowanych pod względem zjadliwości izolatów klinicznych. Wykazano, że bakterie S. anginosus są niewrażliwe na bakteriobójcze działanie krwi ludzkiej. Analiza mechanizmu poczynionej obserwacji dowiodła, iż bakterie S. anginosus nie neutralizują przeciwciał klasy IgG. Ochrona przed eliminacją bakterii może być natomiast efektem inaktywacji peptydu LL – 37 przez komponenty bakteryjne związane z błoną komórkową, w tym enzymy proteolityczne. Uzyskane wyniki wskazują na nieopisany dotychczas mechanizm zjadliwości S. anginosus, przybliżając identyfikację czynników wirulencji istotnych w dystrybucji systemowej tych drobnoustrojów.

The Streptococcus anginosus group, also known as the "milleri" group, includes three species: Streptococcus anginosus, Streptococcus constellatus and Streptococcus intermedius. These microorganisms colonize the lower digestive tract, genitourinary tract and oral cavity. As clinical reports indicate that these bacteria can cause serious infections such as liver and spleen abscesses, infective endocarditis, lung infections and abscesses, brain abscesses and CNS infections, and lead to the development of sepsis and death, they are classified as opportunistic pathogens. However, the mechanism of the pathogenesis of SAG bacteria has not been known so far, although the role of virulence factors is postulated, which allow bacteria to effectively avoid host immune mechanisms, e.g. adhesins, haemolysins and hydrolytic enzymes, capsules, inhibit lymphocyte chemotaxis, or the production of bisulphate. In this study, an attempt was made to identify the mechanisms of virulence of S. anginosus bacteria, which enable these microorganisms to inactivate antibacterial components present in human blood. These studies were carried out with the use of clinical isolates of various types in terms of virulence. S. anginosus has been shown to be insensitive to the bactericidal effects of human blood. The analysis of the mechanism of the observation made proved that S. anginosus bacteria do not neutralize IgG antibodies. Protection against bacterial elimination, on the other hand, may be the result of inactivation of the LL-37 peptide by bacterial components associated with the cell membrane, including proteolytic enzymes. The obtained results indicate a hitherto unknown mechanism of S. anginosus virulence, bringing closer the identification of virulence factors important in the systemic distribution of these microorganisms.