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Population-based studies of Staphylococcus aureus contribute to understanding the epidemiology of S. aureus infection. We enrolled surgical inpatients admitted to an African tertiary-care hospital in order to prospectively analyze the nosocomial impact of S. aureus. Data collection included an active sampling of the anterior nares and infectious foci within 48 h after admission and subsequently when clinically indicated. All S. aureus isolates were spa and agr genotyped. Possession of Panton-Valentine leukocidin (PVL) and other toxin genes was determined. We analyzed antibiotic susceptibility profiles by VITEK 2 systems and verified methicillin-resistant S. aureus (MRSA) by mecA/C PCR. Among 325 patients, 15.4% carried methicillin-susceptible S. aureus (MSSA) at admission, while 3.7% carried MRSA. The incidence densities of nosocomial infections due to MSSA and MRSA were 35.4 and 6.2 infections per 10,000 patient-days, respectively. Among all 47 nosocomial infections, skin and soft-tissue (40.4%) and bones or joints’ (25.5%) infections predominated. Six (12.7%) infection-related S. aureus isolates harbored PVL genes including two (4.2%) MRSA: overall, seventeen (36.2%) isolates carried pyrogenic toxin superantigens or other toxin genes. This study illustrates the considerable nosocomial impact of S. aureus in a Nigerian University hospital. Furthermore, they indicate a need for effective approaches to curtail nosocomial acquisition of multidrug-resistant S. aureus.
Methicillin-Resistant Staphylococci and Macrococci at the Interface of Human and Animal Health
(2021)
Background: For years, coagulase-negative staphylococci (CoNS) were not considered a cause of bloodstream infections (BSIs) and were often regarded as contamination. However, the association of CoNS with nosocomial infections is increasingly recognized. The identification of more than 40 different CoNS species has been driven by the introduction of matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. Yet, treatment guidelines consider CoNS as a whole group, despite increasing antibiotic resistance (ABR) in CoNS. This retrospective study provides an in-depth data analysis of CoNS isolates found in human blood culture isolates between 2013 and 2019 in the entire region of the Northern Netherlands. Methods: In total, 10,796 patients were included that were hospitalized in one of the 15 hospitals in the region, leading to 14,992 CoNS isolates for (ABR) data analysis. CoNS accounted for 27.6% of all available 71,632 blood culture isolates. EUCAST Expert rules were applied to correct for errors in antibiotic test results. Results: A total of 27 different CoNS species were found. Major differences were observed in occurrence and ABR profiles. The top five species covered 97.1% of all included isolates: S. epidermidis, S. hominis, S. capitis, S. haemolyticus, and S. warneri. Regarding ABR, methicillin resistance was most frequently detected in S. haemolyticus (72%), S. cohnii (65%), and S. epidermidis (62%). S. epidermidis and S. haemolyticus showed 50–80% resistance to teicoplanin and macrolides while resistance to these agents remained lower than 10% in most other CoNS species. Conclusion: These differences are often neglected in national guideline development, prompting a focus on ‘ABR-safe’ agents such as glycopeptides. In conclusion, this multi-year, full-region approach to extensively assess the trends in both the occurrence and phenotypic resistance of CoNS species could be used for evaluating treatment policies and understanding more about these important but still too often neglected pathogens.
Investigation of In-Vitro Adaptation toward Sodium Bituminosulfonate in Staphylococcus aureus
(2020)
Ziel dieser Studie war, die Prävalenz von Borrelia burgdorferi sensu lato (s. l.) in Ixodes ricinus (I. ricinus) Zecken in Wäldern nahe Greifswald zu ermitteln und die europäischen Borrelia burgdorferi sensu lato species B. burgdorferi sensu stricto, B. afzelii, B. garinii (OspA Typen 3 bis 7), B. valaisiana und B. lusitaniae zu differenzieren. Die Zecken wurden zwischen April und Oktober 2003 in 2 Sammelgebieten (Nymphen und Adulte) und zwischen April und August 2004 in einem Sammelgebiet (nur Adulte) gefangen. Insgesamt wurden 689 Adulte (355 Weibchen, 334 Männchen) und 825 Nymphen der Spezies I. ricinus gesammelt. Adulte wurden bei DNA – Extraktion und PCR einzeln aufgearbeitet, bei den Nymphen waren je 5 Individuen zu einem Pool zusammengefasst. Es kamen verschiedene PCR Protokolle zur Anwendung, es wurde eine heminested PCR mit anschließender Restriktionsenzymanalyse, die eine Differenzierung der Genospezies erlaubte, gewählt. Im Jahr 2003 betrug die Infektionsrate adulter I. ricinus Zecken 14,9 %. Borrelien – DNA wurde in 16,8 % der Weibchen und in 12,9 % der Männchen nachgewiesen. 5,7 % der Nymphen waren positiv (Berechnung nach de Boer et al. 1993). Die mittleren Infektionsraten der zwei Sammelgebiete unterschieden sich signifikant voneinander (7,1 % bzw. 19,2 %, p= 0,005). Im Jahr 2004 unterschieden sich die Infektionsraten weiblicher und männlicher Zecken signifikant voneinander (p= 0,024): Die mittlere Infektionsrate betrug 19,9 %, wobei 25,4 % der Weibchen und 14,1 % der Männchen infiziert waren. Im Jahr 2003 war B. garinii OspA Typ 6 die häufigste Genospezies (63,9 %), gefolgt von B. afzelii (16,7 %) und B. valaisiana (11,1 %). B. garinii OspA Typ 4 und 5 und B. burgdorferi sensu stricto traten selten auf (1,4 %, 1,4 % und 5,5 %). Im Gegensatz dazu dominierte B. burgdorferi sensu stricto im Jahr 2004 (38,6 %) aufgrund der hohen Prävalenz von 65,2 % im August. 34,1 % aller Zecken waren mit B. garinii OspA Typ 6 infiziert. B. afzelii wurde in 11,4 %, B. valaisiana in 9,1 % nachgewiesen. Doppelinfektionen traten in 2,8 % (2003) und 2,3 % (2004) der Zecken auf. In Ostvorpommern wurden alle o. g. humanpathogenen Spezies und OspA – Typen außer B. lusitaniae und B. garinii OspA Typ 3 und 7 nachgewiesen. Die ermittelten Infektionsraten stimmen mit den Ergebnissen ähnlicher epidemiologischer Studien in benachbarten Regionen in Polen überein (Stanczak et al. 2000; Bukowska 2002). Am häufigsten trat B. garinii OspA Typ 6 auf, außer im August 2004, wo B. burgdorferi sensu stricto die dominante Spezies war (65,2 %). Diese hohe Infektionsrate mit B. burgdorferi sensu stricto geht einher mit den Ergebnissen einer Untersuchung durch Bukowska in Westpommern 2000 – 2001. Mischinfektionen waren selten. Nur zwei von 70 positiv getesteten Zecken im Jahr 2003 (2,8 %) waren mit zwei verschiedenen OspA – Typen der B. garinii Gruppe doppelinfiziert. Im Jahr 2004 zeigte nur eine der 43 positiv getesteten Zecken (2,3 %) eine Doppelinfektion, ebenfalls mit zwei verschiedenen B. garinii OspA – Typen. Untersuchungen zum Vorkommern von Borrelia burgdorferi sensu lato in Zecken durch Borrelien – DNA – Nachweis mittels PCR und Differenzierung der einzelnen Stämme wurden bislang vor allem im Süden Deutschlands durchgeführt. Epidemiologische Studien zur Häufigkeit und Verteilung der verschiedenen Borrelienspezies in den verschiedenen Regionen Europas ist für die prospektive Entwicklung von Vakzinen und mikrobiologischen Testsystemen von entscheidender Bedeutung.
Primary and acquired therapy resistance is a major problem in patients with BRAF-mutant melanomas being treated with BRAF and MEK inhibitors (BRAFI, MEKi). Therefore, development of alternative therapy regimes is still required. In this regard, new drug combinations targeting different pathways to induce apoptosis could offer promising alternative approaches. Here, we investigated the combination of proteasome and Kv1.3 potassium channel inhibition on chemo-resistant, BRAF inhibitor-resistant as well as sensitive human melanoma cells. Our experiments demonstrated that all analyzed melanoma cell lines were sensitive to proteasome inhibitor treatment at concentrations that are not toxic to primary human fibroblasts. To further reduce proteasome inhibitor-associated side effects, and to foster apoptosis, potassium channels, which are other targets to induce pro-apoptotic effects in cancer cells, were blocked. In support, combined exposure of melanoma cells to proteasome and Kv1.3 channel inhibitor resulted in synergistic effects and significantly reduced cell viability. On the molecular level, enhanced apoptosis correlated with an increase of intracellular Kv1.3 channels and pro-apoptotic proteins such as Noxa and Bak and a reduction of anti-apoptotic proteins. Thus, use of combined therapeutic strategies triggering different apoptotic pathways may efficiently prevent the outgrowth of drug-resistant and -sensitive BRAF-mutant melanoma cells. In addition, this could be the basis for an alternative approach to treat other tumors expressing mutated BRAF such as non-small-cell lung cancer.
Upon antigen recognition by the T cell receptor (TCR), a complex signaling network orchestrated by protein-tyrosine kinases (PTKs) and protein-tyrosine phosphatases (PTPs) regulates the transmission of the extracellular signal to the nucleus. The role of the PTPs Src-homology 2 (SH2) domain-containing phosphatase 1 (SHP1, Ptpn6) and Src-homology 2 (SH2) domain-containing phosphatase 2 (SHP2, Ptpn11) have been studied in various cell types including T cells. Whereas SHP1 acts as an essential negative regulator of the proximal steps in T cell signalling, the role of SHP2 in T cell activation is still a matter of debate. Here, we analyzed the role of the constitutively active SHP2-D61Y-mutant in T cell activation using knock-in mice expressing the mutant form Ptpn11D61Y
in T cells. We observed reduced numbers of CD8+ and increased numbers of CD4+ T cells in the bone marrow and spleen of young and aged SHP2-D61Y-mutant mice as well as in Influenza A Virus (IAV)-infected mice compared to controls. In addition, we found elevated frequencies of effector memory CD8+ T cells and an upregulation of the programmed cell death protein 1 (PD-1)-receptor on both CD4+ and CD8+ T cells. Functional analysis of SHP2-D61Y-mutated T cells revealed an induction of late apoptosis/necrosis, a reduced proliferation and altered signaling upon TCR stimulation. However, the ability of D61Y-mutant mice to clear viral infection was not affected. In conclusion, our data indicate an important regulatory role of SHP2 in T cell function, where the effect is determined by the kinetics of SHP2 phosphatase activity and differs in the presence of the permanently active and the temporally regulated phosphatase. Due to interaction of SHP2 with the PD-1-receptor targeting the protein-tyrosine phosphatase might be a valuable tool to enhance T cell activities in immunotherapy.
T cell activation plays a central role in supporting and shaping the immune response. The induction of a functional adaptive immune response requires the control of signaling processes downstream of the T cell receptor (TCR). In this regard, protein phosphorylation and dephosphorylation have been extensively studied. In the past decades, further checkpoints of activation have been identified. These are E3 ligases catalyzing the transfer of ubiquitin or ubiquitin-like proteins to protein substrates, as well as specific peptidases to counteract this reaction, such as deubiquitinating enzymes (DUBs). These posttranslational modifications can critically influence protein interactions by targeting proteins for degradation by proteasomes or mediating the complex formation required for active TCR signaling. Thus, the basic aspects of T cell development and differentiation are controlled by defining, e.g., the threshold of activation in positive and negative selection in the thymus. Furthermore, an emerging role of ubiquitination in peripheral T cell tolerance has been described. Changes in the function and abundance of certain E3 ligases or DUBs involved in T cell homeostasis are associated with the development of autoimmune diseases. This review summarizes the current knowledge of E3 enzymes and their target proteins regulating T cell signaling processes and discusses new approaches for therapeutic intervention.
Abstract
Platelets are small anucleate blood cells with a life span of 7 to 10 days. They are main regulators of hemostasis. Balanced platelet activity is crucial to prevent bleeding or occlusive thrombus formation. Growing evidence supports that platelets also participate in immune reactions, and interaction between platelets and leukocytes contributes to both thrombosis and inflammation. The ubiquitin‐proteasome system (UPS) plays a key role in maintaining cellular protein homeostasis by its ability to degrade non‐functional self‐, foreign, or short‐lived regulatory proteins. Platelets express standard and immunoproteasomes. Inhibition of the proteasome impairs platelet production and platelet function. Platelets also express major histocompatibility complex (MHC) class I molecules. Peptide fragments released by proteasomes can bind to MHC class I, which makes it also likely that platelets can activate epitope specific cytotoxic T lymphocytes (CTLs). In this review, we focus on current knowledge on the significance of the proteasome for the functions of platelets as critical regulators of hemostasis as well as modulators of the immune response.
In der vorliegenden Arbeit wurden die nicht-invasiven Inokulationsmethoden Gavage und Inokulation über das Futter zur Induktion einer Parodontitis im murinen Modell untersucht und verglichen. Für die experimentelle Infektion wurden A. actinomycetemcomitans und P. gingivalis eingesetzt. Untersucht wurde, ob diese Keime die Maulhöhle von BALB/c Mäusen über einen längeren Zeitraum kolonisieren können und wann sie einen Knochenabbau induzieren. Es konnte eine gute Kolonisation mit dem Stamm A. actinomycetemcomitans 1005 erzielt werden, wenn die Infektion über Futtergabe erfolgte. Auch kam es zu einem signifikant erhöhten Knochenabbau bei der Infektion über Futtergabe. Ein deutlich erhöhter Antikörpertiter gegenüber A. actinomycetemcomitans bei den infizierten Tieren zeigt an, dass die Infektion auch eine systemische humorale Immunantwort auslöste. Im Gegensatz zu der Inokulation über das Futter konnte bei der Infektion mittels Gavage jedoch keine befriedigende Kolonisation der Maulhöhle erreicht werden. Es kam unter dieser Infektionsmethode zwar tendenziell zu einem Knochenabbau, der aber statistisch nicht signifikant war. Nach P. gingivalis Infektion konnte zwar eine Kolonisation nach der Infektion nachgewiesen werden. Allerdings konnte nach Infektion per Gavage kein signifikanter Knochenbau im Vergleich zu der Kontrollgruppe erzeugt werden. Die erhobenen Daten zeigen, dass die Induktion einer Parodontitis in weiblichen BALB/c Mäusen mit dem Stamm A. actinomycetemcomitans 1005 mittels Inokulation über das Futter eine vielversprechende Methode darstellt.
Antimicrobial resistance (AMR) is a serious global health threat with extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacterales as the most critical ones. Studies on AMR in wild birds imply a possible dissemination function and indicate their potential role as sentinel animals. This study aimed to gain a deeper insight into the AMR burden of wild waterfowl by sampling semi-wild mallard ducks used as sentinels and to identify if AMR bacteria could be recommended to be added to the pathogens of public health risks to be screened for. In total, 376 cloacal and pooled fecal samples were collected from the sentinel plant over a period of two years. Samples were screened for ESBL-carrying E. coli and isolates found further analyzed using antimicrobial susceptibility testing and whole-genome sequencing. Over the sampling period, 4.26% (16/376) of the samples were positive for ESBL-producing E. coli. BlaCTX-M-1 and blaCTX-M-32 were the most abundant CTX-M types. Although none of the top global sequence types (ST) could be detected, poultry-derived ST115 and non-poultry-related STs were found and could be followed over time. The current study revealed low cases of ESBL-producing E. coli in semi-wild mallard ducks, which proves the suitability of sentinel surveillance for AMR detection in water-associated wildlife.
Makrophagen spielen eine essentielle Rolle bei Entzündungsprozessen sowie bei der Aktivierung von Abwehrmechanismen gegenüber bakteriellen Infektionen. Als Antwort auf inflammatorische Cytokine und bakterielle Produkte setzen Makrophagen Stickstoffmonoxid (NO) und reaktive Sauerstoffverbindungen (ROS) frei, die sowohl redox-sensitive Signaltransduktionswege vermitteln als auch Zellschäden induzieren. Ein wichtiger Bestandteil des zellulären Abwehrsystems stellen unter anderem die ubiquitär exprimierten Peroxiredoxine (Prxs) dar. Sie bilden eine Familie von sechs Thiol-abhängigen Peroxidasen, die Wasserstoffperoxid, organische Peroxide sowie reaktive Stickstoffverbindungen reduzieren können. Neben ihrer antioxidativen Funktion sind sie in die Regulation der Zellproliferation, Signaltransduktion sowie Apoptose involviert. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass Peroxiredoxine in Knochenmarkmakrophagen (bone marrow-derived macrophages; BMM) von BALB/c- und C57BL/6-Mäusen konstitutiv exprimiert werden und die Stimulation mit Lipopolysaccharid (LPS) und Interferon γ (IFNγ) zu einer Änderung der Genexpression von Prxs führt. Während in C57BL/6 BMM die Induktion der Genexpression von Prx 1, 2, 4 und 6 durch LPS und IFNγ von der induzierbaren NO-Synthase (iNOS) abhängig war, konnte in BALB/c BMM nur eine iNOS-abhängige Induktion der Prx 1- und Prx 6-Genexpression nachgewiesen werden. Des Weiteren wurde untersucht, ob die Tyrosinkinase JAK2, Tyrosinkinasen der Src-Familie, die Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K), Proteinkinase C-Isoenzyme sowie p44/42 MAPK, p38 MAPK und c-Jun-N-terminalen Kinase (JNK) an der LPS- und IFNγ-induzierten Genexpression von Prx 1, 5 und 6 beteiligt sind. Außerdem konnte erstmals gezeigt werden, dass die Genexpression von Prx 6 durch Nrf2- (nuclear factor-erythroid 2p45 (NF-E2)-related factor 2-) Aktivatoren induzierbar ist und der Genknockout von Nrf2 die LPS- und IFNγ-vermittelte Induktion von Prx 6 in Makrophagen herabsetzt. Des Weiteren war die cytosolische Phospholipase A(2) (cPLA(2)) in die Regulation der LPS- und IFNγ-induzierten Transkription von Prx 5 und Prx 6 involviert. Die Hemmung der stromabwärts der cPLA(2)-gelegenen Cyclooxygenase-Enzyme (COX) führte zu einer signifikanten Abnahme der Prostaglandin (PG) E2-Sekretion sowie der Genexpression von Prx 6. Im Gegensatz dazu resultierte exogen zugeführtes PGD(2)-, PGE(1)-, PGE(2)-, PGF(2α), PGA(1), PGA(2) oder 15-deoxy-Δ12,14-PGJ(2) in einer konzentrations- und zeitabhängigen Zunahme des Prx 6-Transkriptes. Es konnte festgestellt werden, dass an der Regulation der PGD2- und PGE2-induzierten Prx 6-Genexpression die Adenylylzyklase und durch sie generiertes cAMP beteiligt sind, aber die durch cAMP-aktivierbare Proteinkinase A sowie Epac (exchange protein directly activated by cAMP) keine essentielle Bedeutung für die Prx 6-Genregulation besitzen. Die Untersuchungen der Regulation der PGE2- oder PGD2-induzierten Prx 6-Transkription zeigten weiterhin die Beteiligung der JAK2, PI3K, p38 MAPK und einiger Isoenzyme der PKC sowie die Bedeutung von Nrf2 für die Induktion der Genexpression von Prx 6 durch konventionelle und Cyclopentenon-Prostaglandine. In dieser Arbeit wurde zudem der Nachweis erbracht, dass durch die Infektion mit dem Pathogen Burkholderia pseudomallei, das als Modellorganismus Gram-negativer, intrazellulärer Erreger dient, die Genexpression von Prx 1, 5 und 6 in IFNγ-aktivierten Makrophagen von C57BL/6- und BALB/c-Mäusen induziert wird, wobei die mRNA-Induktion von Prx 1 und Prx 6 stärker in C57BL/6 als in BALB/cBMM erhöht wird. In IFNγ-aktivierten und B. pseudomallei-infizierten Makrophagen zeigte sich sowohl eine NO-abhängige Induktion der Prx 1- und Prx 6-Transkription und eine Abhängigkeit der Prx 5- und Prx 6-Genexpression von der NADPH-Oxidase-gebildeten ROS als auch eine Beteiligung von COX-1 und COX-2 an der durch B. pseudomallei-erhöhten mRNA-Expression von Prx 6. IFN&gamma-aktivierte Makrophagen, die mit Stämmen der virulenten Burkholderia-Spezies pseudomallei infiziert wurden, verfügten in den meisten Fällen über eine verstärkte Geninduktion von Prx 6, sowie iNOS- und COX-2-Proteinexpression gegenüber Makrophagen, die mit Stämmen der avirulenten Burkholderia-Spezies thailandensis infiziert wurden. Darüber hinaus zeichneten sich B. thailandensis- im Vergleich zu B. pseudomallei-infizierte BMM überwiegend durch eine geringere Genexpression und Sekretion verschiedener proinflammatorischer Cytokine wie IL-1beta, IL-6 und TNFalpha aus.
Burkholderia pseudomallei ist ein gram-negatives Stäbchenbakterium, das in tropischen und subtropischen Gebieten endemisch ist. Bedeutung erlangte das Bakterium als Modellorganismus für intrazelluläres Überleben. Als solches ist B. pseudomallei in der Lage in Wirtszellen einzudringen, sich aus dem Phagolysosom zu befreien, im Zytosol zu replizieren, Aktinschweife zu induzieren und sich von Zelle zu Zelle auszubreiten. B. pseudomallei ist der Verursacher der Melioidose, einer Erkrankung mit sehr unterschiedlichen klinischen Verläufen. Sowohl schwere, septische Formen mit hoher Mortalität aber auch milde chronische Manifestationen treten auf. Trotz zunehmender Beachtung in der Öffentlichkeit sind die molekularen Details seiner Virulenz weitestgehend unverstanden. Deswegen beschäftigt sich diese Forschungsarbeit mit der Identifizierung und Charakterisierung von neuen Virulenzfaktoren und -mechanismen bei B. pseudomallei. Dazu wurden mittels Tn5-Transposonmutagenese 2344 Mutanten hergestellt und auf ihre Fähigkeit Plaques in einem Agarose-überschichteten Zellmonolayer zu induzieren gescreent. Mutanten mit Defekten in Genen, die in den intrazellulären Lebenszyklus involviert sind, bilden weniger, kleinere oder keine Plaques im Vergleich zum Wildtyp. Insgesamt 44 Tn5-Transposonmutanten fielen im Screening durch eine veränderte Plaquebildung auf. Durch molekularbiologische Methoden wurden die Transposoninsertionsstellen ermittelt. Es lagen Defekte in Genen vor, die für Stoffwechselproteine, Strukturkomponenten oder hypothetische Proteinen kodieren. Weiterführend wurden die Mutanten auf ihre intrazelluläre Invasion und Replikation in Epithelzellen sowie auf ihre Aktinschweifbildung untersucht. Bei insgesamt vierzehn Mutanten konnte nach intranasaler Infektion eine starke Attenuierung in der Maus nachgewiesen werden, darunter beispielsweise eine Mutante mit einem Defekt in BPSL0918, einer Peptidyl-Proly-cis-trans-Isomerase und fünf Mutanten mit Defekten in Genen unbekannter Funktion. Um polare Effekte auszuschließen, wurde die Komplementation mit dem mini-Tn7-System für diese Tn5-Mutanten etabliert und exemplarisch an der BPSL0918-Mutante durchgeführt. Diese Forschungsarbeit zeigt, dass es möglich ist mit den hier genutzten Methoden Tn5-Transposonmutagenese und anschließendem Plaquescreening neue Virulenzgene zu identifizieren, die essentielle Funktionen im intrazellulären Überleben von B. pseudomallei übernehmen. Die weitere Charakterisierung dieser Gene kann Hinweise darauf geben, mit welchen Strategien das Pathogen sich im menschlichen Körper etabliert, ausbreitet und die Wirtsabwehr außer Kraft setzt.
Cell survival and function critically relies on the fine-tuned balance of protein synthesis and degradation. In the steady state, the standard proteasome is sufficient to maintain this proteostasis. However, upon inflammation, the sharp increase in protein production requires additional mechanisms to limit protein-associated cellular stress. Under inflammatory conditions and the release of interferons, the immunoproteasome (IP) is induced to support protein processing and recycling. In antigen-presenting cells constitutively expressing IPs, inflammation-related mechanisms contribute to the formation of MHC class I/II-peptide complexes, which are required for the induction of T cell responses. The control of Toxoplasma gondii infection relies on Interferon-γ (IFNγ)-related T cell responses. Whether and how the IP affects the course of anti-parasitic T cell responses along the infection as well as inflammation of the central nervous system is still unknown. To answer this question we used triple knockout (TKO) mice lacking the 3 catalytic subunits of the immunoproteasome (β1i/LMP2, β2i/MECL-1 and β5i/LMP7). Here we show that the numbers of dendritic cells, monocytes and CD8+ T cells were reduced in Toxoplasma gondii-infected TKO mice. Furthermore, impaired IFNγ, TNF and iNOS production was accompanied by dysregulated chemokine expression and altered immune cell recruitment to the brain. T cell differentiation was altered, apoptosis rates of microglia and monocytes were elevated and STAT3 downstream signaling was diminished. Consequently, anti-parasitic immune responses were impaired in TKO mice leading to elevated T. gondii burden and prolonged neuroinflammation. In summary we provide evidence for a critical role of the IP subunits β1i/LMP2, β2i/MECL-1 and β5i/LMP7 for the control of cerebral Toxoplasma gondii infection and subsequent neuroinflammation.
Um die Einflüsse von Ureaplasmen und dessen Biovaren in der Schwangerschaft zu untersuchen wurden 107 mit Ureaplasmen besiedelte Schwangere mit 109 nicht besiedelten Schwangeren verglichen. Die mit Ureaplasmen besiedelten Mütter waren durchschnittlich jünger, berichteten vermehrt von anamnestischen Fehlgeburten und zeigten häufiger Fieber unter der Geburt als die nicht besiedelten. Die Gestationsdauer war in der Ureaplasmengruppe verkürzt. In der positiv getesteten Gruppe zeigten sich signifikant mehr Kinder mit vermindertem Geburtsgewicht, reduzierter Körpergröße, tieferen APGAR-Werten, reduzierten Wachstumsmerkmalen und geringerem Kopfumfang. Weiterhin trat bei den Kindern positiver Mütter ein ARDS-Syndrom mit einer Notwendigkeit zur Intensivtherapie und Intubation häufiger auf. Eine vaginale Dysbiose war nicht mit einer Ureaplasmenbesiedlung assoziiert. Die Biovare der positiv Getesteten wurden mit einer PCR ermittelt. Die Prävalenz vom Biovar U. urealyticum lag bei 6,5 %, U. parvum bei 93,5 % und ein gemeinsamer Nachweis wurde nicht angetroffen. Keines der Biovare war signifikant mit Schwangerschaftskomplikationen assoziiert. Bei untherapierten bei Geburt bestehender Ureaplasmeninfektion zeigten sich zusätzlich signifikant gehäuft Chorioamnionitiden. Bei einer Ureaplasmeninfektion zeigten sich gegenüber einer Kolonisation ähnlich viele Komplikationen. Erythromycinresistenzen bei Ureaplasmen traten in 6,6 % der Fälle auf. Beide Biovare der Ureaplasmen zeigen Auswirkungen auf die Schwangere und den Fötus. Eine Kolonisation oder Infektion kann zu Frühgeburt und hypothrophen Neugeborenen fuhren.
Summary
Roundup® is the brand name for herbicide solutions containing glyphosate, which specifically inhibits the 5‐enolpyruvyl‐shikimate‐3‐phosphate (EPSP) synthase of the shikimate pathway. The inhibition of the EPSP synthase causes plant death because EPSP is required for biosynthesis of aromatic amino acids. Glyphosate also inhibits the growth of archaea, bacteria, Apicomplexa, algae and fungi possessing an EPSP synthase. Here, we have characterized two glyphosate‐resistant bacteria from a Roundup solution. Taxonomic classification revealed that the isolates 1CH1 and 2CH1 are Burkholderia anthina and Burkholderia cenocepacia strains respectively. Both isolates cannot utilize glyphosate as a source of phosphorus and synthesize glyphosate‐sensitive EPSP synthase variants. Burkholderia. anthina 1CH1 and B. cenocepacia 2CH1 tolerate high levels of glyphosate because the herbicide is not taken up by the bacteria. Previously, it has been observed that the exposure of soil bacteria to herbicides like glyphosate promotes the development of antibiotic resistances. Antibiotic sensitivity testing revealed that the only the B. cenocepacia 2CH1 isolate showed increased resistance to a variety of antibiotics. Thus, the adaptation of B. anthina 1CH1 and B. cenocepacia 2CH1 to glyphosate did not generally increase the antibiotic resistance of both bacteria. However, our study confirms the genomic adaptability of bacteria belonging to the genus Burkholderia.
Antibiotic resistance is increasing worldwide making it necessary to search for alternative antimicrobials. Sodium bituminosulfonate is a long-known substance, whose antimicrobial inhibitory activity has recently been re-evaluated. However, to the best of our knowledge, the bactericidal mode of action of this substance has not been systematically characterized. The aim of this study was to investigate the in vitro bactericidal activity of sodium bituminosulfonate by determining the minimal bactericidal concentrations (MBC), as well as the rapidity of bactericidal effect by time-kill curves. Clinical isolates of methicillin-susceptible (MSSA, n = 20) and methicillin-resistant (mecA/mecC-MRSA, n = 20) Staphylococcus aureus were used to determine MBC by a broth microdilution method. Sodium bituminosulfonate (Ichthyol® light) was tested in double-dilution concentration steps ranging from 0.03 g/L to 256 g/L. For time-kill analysis, two reference and two clinical S. aureus strains were tested with different concentrations of sodium bituminosulfonate (1× minimal inhibitory concentration (MIC), 2× MIC, 4× MIC, 16× MIC and 256× MIC). For MSSA isolates, MBC50, MBC90 and the MBC range were 0.5 g/L, 1.0 g/L and 0.125–1.0 g/L; (MBC/MIC ratio)50, (MBC/MIC ratio)90 and the range of the MBC/MIC ratio were 4, 4 and 1–8, respectively. Among MRSA isolates, MBC50, MBC90 and the MBC range amounted to 0.5 g/L, 1.0 g/L and 0.06–1.0 g/L; (MBC/MIC ratio)50, (MBC/MIC ratio)90 and the range of the MBC/MIC ratio were 2, 4 and 1–8, respectively. Time-kill kinetics revealed a bactericidal effect after 30 min for sodium bituminosulfonate concentrations of 16× MIC and 256× MIC. The bactericidal activity against MSSA and MRSA was demonstrated for sodium bituminosulfonate. The killing was very rapid with the initial population reduced by 99.9% after only short incubation with concentrations of 16× MIC and higher.