The function of oxygen-dependent mechanisms in the killing of Staphylococcus aureus by professional phagocytes.

Gronkowiec złocisty (Staphylocococcus aureus) jest głównym patogenem oportunistycznym człowieka odpowiedzialnym za szerokie spektrum zakażeń, począwszy od zatruć pokarmowych i powierzchownych ropni skóry, a skończywszy na poważniejszych chorobach systemowych. Duża częstotliwość oraz szerokie spektrum wywoływanych chorób świadczą o nadzwyczajnej zdolności tego patogenu do pokonywania obrony warunkowanej zarówno przez wrodzoną, jak i adaptacyjną część układu odpornościowego człowieka. Fagocytoza jest jednym z mechanizmów wrodzonej odporności komórkowej organizmu. Proces ten aktywuje w profesjonalnych fagocytach tlenowe i nietlenowe mechanizmy zabijania wewnątrzkomórkowego. Procesy zależne od tlenu obejmują wybuch tlenowy, związany z produkcją reaktywnych form tlenu, nietlenowe mechanizmy angażują enzymy i inne białka przeciwbakteryjne. Dodatkowym wyzwaniem dla organizmu gospodarza jest szeroki panel czynników wirulencji, jakie wykształcił gronkowiec złocisty.Niniejsza praca ma charakter eksperymentalny. Jej celem było przeprowadzenie wstępnych badań nad rolą mechanizmów zależnych od tlenu w zabijaniu Staphylococcus aureus przez profesjonalne fagocyty, głównie opracowanie lub weryfikacja metod skutecznie służących temu celowi. Badania prowadzone były na komórkach wyizolowanych od myszy laboratoryjnych. Wykorzystane metody badawcze obejmowały miedzy innymi cytometrię przepływową, chemiluminescencję, segregację z użyciem kulek magnetycznych skoniugowanych z przeciwciałami oraz ocenę wzrostu bakterii na podłożu agarowym. Otrzymane wyniki wskazują, iż chemiluminescencja luminolu w mysich neutrofilach może selektywnie odzwierciedlać enzymatyczną aktywność MPO w produkcji kwasu podchlorawego HOCl i że u myszy pozbawionych MPO zewnątrzkomórkowe zabijanie bakterii jest upośledzone. Istotnym dokonanym w pracy odkryciem jest wykrycie ekspresji receptora zmiatacza klasy B CD36 w neutrofilach, w których pośredniczy w fagocytozie bakterii, związanej z pobudzeniem produkcji HOCl i wydzielaniem anionorodnika ponadtlenkowego (O2-) do wnętrza fagosomu.

Staphylocococcus aureus is the main opportunistic pathogen in humans, responsible for a wide spectrum of infections, ranging from food poisoning and superficial skin abscesses, to life-threatening systemic diseases. The ability to cause these diseases reflect his impressive ability to overcome the defense of the innate human immune system. Phagocytosis is one of the mechanisms of innate cellular immunity. This process activates the oxygen and non-oxygen mechanisms of intracellular killing in professional phagocytes. Oxygen-dependent processes include the so-called respiratory/oxydative burst, associated with the production of reactive oxygen species, non-oxygen mechanisms involving enzymes and other antibacterial proteins. An additional challenge for the host organism is a wide panel of virulence factors that Staphylococcus aureus has developed. This work is experimental. Its goal was to better understand the role of oxygen-dependent mechanisms in killing Staphylococcus aureus by professional phagocytes. The studies were carried out on cells isolated from laboratory mice. The methods used included flow cytometry, chemiluminescence, segregation using magnetic beads conjugated with antibodies, and evaluation of bacterial growth on culture media. The obtained results indicate that the chemiluminescence of luminol in mouse neutrophils can selectively reflect the enzymatic activity of MPO in the production of hypochlorous acid HOCl, in mice lacking MPO extracellular killing of bacteria is impaired, CD36-mediated phagocytosis is associated with stimulation of HOCl production and O2- secretion into the phagosome.