Contribution of Invariant Natural Killer T Cells to the Clearance of Pseudomonas aeruginosa from Skin Wounds
Hiromasa TannoEmi KannoSuzuna SatoYu AsaoMizuki ShimonoShiho KurosakaYukari OikawaShinyo IshiM. ShojiKo SatoJun KasamatsuTomomitsu MiyasakaHideki YamamotoKeiko IshiiY ImaiMasahiro TachiKazuyoshi Kawakami
9
Citation
47
Reference
10
Related Paper
Citation Trend
Abstract:
Chronic infections are considered one of the most severe problems in skin wounds, and bacteria are present in over 90% of chronic wounds. Pseudomonas aeruginosa is frequently isolated from chronic wounds and is thought to be a cause of delayed wound healing. Invariant natural killer T (iNKT) cells, unique lymphocytes with a potent regulatory ability in various inflammatory responses, accelerate the wound healing process. In the present study, we investigated the contribution of iNKT cells in the host defense against P. aeruginosa inoculation at the wound sites. We analyzed the re-epithelialization, bacterial load, accumulation of leukocytes, and production of cytokines and antimicrobial peptides. In iNKT cell–deficient (Jα18KO) mice, re-epithelialization was significantly decreased, and the number of live colonies was significantly increased, when compared with those in wild-type (WT) mice on day 7. IL-17A, and IL-22 production was significantly lower in Jα18KO mice than in WT mice on day 5. Furthermore, the administration of α-galactosylceramide (α-GalCer), a specific activator of iNKT cells, led to enhanced host protection, as shown by reduced bacterial load, and to increased production of IL-22, IL-23, and S100A9 compared that of with WT mice. These results suggest that iNKT cells promote P. aeruginosa clearance during skin wound healing.ABSTRACT In cystic fibrosis patients, chronic lung infection with Pseudomonas aeruginosa and the associated decline in lung function are the major cause of mortality. In this report, we show that pyocin S2 displays potent activity against P. aeruginosa biofilms, thus representing a potentially improved therapeutic option. Using an invertebrate model of P. aeruginosa infection, we also show that pyocin S2 is highly active in vivo .
Lung infection
Cite
Citations (50)
Одним из перспективных направлений в борьбе с биопленочной формой инфекции является комбинированное использование антибиотиков, позволяющих увеличить доступность клеток, находящихся в матриксе биопленки, для препарата и в то же время снизить активность пленкообразования. Изучено совместное влияние имипенема и кларитромицина на биопленочную форму бактерий Pseudomonas aeruginosa, выделенных у пациентов с хроническим остеомиелитом. В исследовании количество устойчивых к карбапенемам изолятов P. aeruginosa не превышало 41,2 %. Количество резистентных к цефтазидиму, цефепиму, азтреонаму штаммов было более 50 %. Среди антибиотиков-аминогликозидов самый эффективный препарат — амикацин (36,5 % нечувствительных штаммов), резистентность к фторхинолонам была в пределах 51,2 – 54,2 %. Штаммы P. aeruginosa активно формировали биопленку на поверхности полистироловых планшетов, что свидетельствовало об их высоком адгезивном потенциале. Имипенем (10 мкг/мл) снижал активность пленкообразования в 1,2 раза, по сравнению с контрольной серией (p ≤ 0,05). Кларитромицин (15 мкг/мл) не оказывал существенного влияния на биопленку, напротив, наблюдали повышение уровня адгезии бактерий к полистиролу, по сравнению с контролем. Результатом комбинированного использования имипенема и кларитромицина стало снижение адгезивного потенциала P. aeruginosa в 1,8 раза, по сравнению с контрольной серией (p ≤ 0,05). Аналогичные результаты получены в экспериментах на поверхности покровного стекла. Комбинация имипенем + кларитромицин может быть эффективной для ингибирования биопленок, но не полной их элиминации.
Cite
Citations (0)
Pseudomonas aeruginosa has become one of the most important gram-negative pathogen associated with nosocomial infection and has an internal ability to acquire resistance to polyantibiotic.For the past few years,overuse of broad spectrum antibiotics has resulted in emergence of resistant P.aeruginosa.Mechanisms of antimicrobial resistance in pandrug-resistant P.aeruginosa is complex,from the genetic level to introduce various types of antimicrobial drug-related P.aeruginosa bacterial resistance gene and the corresponding current situation in progress are reviewed.
Key words:
Pseudomonas aeruginosa; Antibiotics; Gene
Opportunistic pathogen
Cite
Citations (0)
Cite
Citations (0)
В статье на основании литературных источников продемонстрирована роль клеточных реакций в развитии иммунного ответа при пневмонии, вызванной Pseudomonas aeruginosa. Описаны механизмы рекрутирования и активации провоспалительных иммуноцитов, процессы бактериального киллинга, которые обеспечивают эффективный саногенез синегнойной инфекции и предотвращают формирование хронического воспалительного процесса.
У статті, ґрунтуючись на даних літератури, продемонстрована роль клітинних реакцій у розвитку імунної відповіді при пневмонії, викликаній Pseudomonas aeruginosa. Описано механізми рекрутування та активації прозапальних імуноцитів, процеси бактеріального кілінгу, які забезпечують ефективний саногенез синьогнійної інфекції та запобігають формуванню хронічного запального процесу.
The article based on the literature demonstrated a role in the development of cellular immune reactions in response pneumonia caused by Pseudomonas aeruginosa. The mechanisms described of recruitment and activation of pro)inflammatory immune cells, killing the bacterial processes that ensure effective sanogenesis infection by Pseudomonas aeruginosa and prevent the formation of a chronic inflammatory process.
Pseudomonadales
Cite
Citations (0)
Pseudomonas aeruginosa is the most prevalent bacterial species that contribute to cystic fibrosis (CF) respiratory failure. The impaired function of CF transmembrane conductance regulator leads to abnormal epithelial Cl-/HCO3- transport and acidification of airway surface liquid. However, it remains unclear why the CF lung is most commonly infected by Pseudomonas aeruginosa versus other pathogens. We carried out studies to investigate if lower pH helps Pseudomonas aeruginosa adapt and thrive in the CF-like acidic lung environment. Our results revealed that Pseudomonas aeruginosa generally forms more biofilm, induces antibiotic resistance faster in acidic conditions, and can be reversed by returning the acidic environment to physiologically neutral conditions. Pseudomonas aeruginosa appears to be highly adaptive to the CF-like acidic pH environment. By studying the effects of an acidic environment on bacterial response, we may provide a new therapeutic option in preventing chronic Pseudomonas aeruginosa infection and colonization.
Multidrug tolerance
Lung infection
Cite
Citations (35)
Pseudomonadales
Cite
Citations (0)
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) is a Gram-negative, aerobic, rod-shaped and polar-flagella bacterium with unipolar motility, and an opportunistic pathogen responsible for ventilator-acquired pneumonia (VAP). VAP due to P. aeruginosa is usually multidrug-resistant and associated with severe infection and increased mortality. The large genome and the high level of gene regulation may explain part of the significant virulence and of the prominent adaptability to different environments of this pathogen. In this review, we discussed the potential relationship between some of the virulent factors of P. aeruginosa and outcome of patient with VAP.
Ventilator-associated Pneumonia
Opportunistic pathogen
Cite
Citations (6)
Abstract Pseudomonas aeruginosa is the most prevalent bacterial species that contributes to cystic fibrosis (CF) respiratory failure. The impaired function of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator leads to abnormal epithelial Cl − / HCO 3 − transport and acidification of airway surface liquid. However, it remains unclear why Pseudomonas aeruginosa preferentially colonizes in the CF lungs. In this study, we carried out studies to investigate if lower pH helps Pseudomonas aeruginosa adapt and thrive in the CF-like acidic lung environment. Our results reveal that Pseudomonas aeruginosa generally forms more biofilm and induces antibiotic resistance faster in acidic conditions and that this can be reversed by returning the acidic environment to physiologically neutral conditions. Pseudomonas aeruginosa appears to be highly adaptive to the CF-like acidic pH environment. By studying the effects of an acidic environment on bacterial response, we may provide a new therapeutic option in preventing chronic Pseudomonas aeruginosa infection and colonization.
Multidrug tolerance
Cite
Citations (4)
Мета роботи — вивчити антибіотикорезистентність клінічних штамів Pseudomonas aeruginosa, виді- лених у пацієнтів, госпіталізованих у хірургічні стаціонари у різних регіонах України.
Матеріали і методи. Досліджено 279 620 клінічних штамів P. aeruginosa, виділених від пацієнтів, госпіталізованих у 2011—2015 рр. у хірургічні відділення 42 багатопрофільних стаціонарів у 24 областях України, а також у м. Києві. Вивчено чутливість штамів P. aeruginosa до 36 антибіотиків (пеніцилін, ампіцилін, амоксицилін, оксацилін, ампіцилін/сульбактам, амоксицилін/клавуланат, цефазолін, цефалексин, цефуроксим, цефоперазон, цефотаксим, цефтріаксон, цефтазидим, цефепім, іміпенем, меропенем, гентаміцин, амікацин, тобраміцин, нетилміцин, еритроміцин, кларитроміцин, азитроміцин, лінкоміцин, кліндаміцин, тетрациклін, доксициклін, ванкоміцин, рифампіцин, офлоксацин, левофлоксацин, ломеф- локсацин, гатифлоксацин, ципрофлоксацин, пефлоксацин, норфлоксацин) відповідно до рекомендацій Національного комітету США з клінічних лабораторних стандартів.
Результати та обговорення. У хірургічних стаціонарах України 39,6 % штамів P. aeruginosa виявили резистентність до всіх досліджених антибіотиків. Найактивнішими щодо штамів P. aeruginosa були меропенем, тобраміцин, іміпенем та левофлоксацин. Високий рівень резистентності спостерігали до пеніциліну (66,6 %), еритроміцину (60,3 %), рифампіцину (58,2 %), тетрацикліну (56,8 %), азитроміцину (54,6 %), амоксициліну (53,8 %), цефалексину (52,4 %), ампіциліну/сульбактаму (51,2 %), кларитроміцину (51,0 %) та пефлоксацину (50,4 %).
Висновки. Антибіотикорезистентність нозокоміальних штамів P. aeruginosa в досліджених стаціонарах є серйозною терапевтичною та епідеміологічною проблемою. Найбільшою активністю до нозокоміальних штамів P. aeruginosa характеризуються іміпенем та меропенем. З огляду на постійні зміни рівня резистентності нозокоміальних штамів P. aeruginosa в регіонах України необхідно у кожному стаціонарі здійснювати постійний моніторинг за резистентністю до дії антибіотиків і на підставі отриманих даних розробити лікарняний формуляр антибіотиків. Тактику використання антибіотиків у кожному хірургічному стаціонарі слід визначати залежно від локальних даних резистентності до протимікробних препаратів. Необхідно організувати систему епідеміологічного нагляду за мікробною резистентністю на локальному, регіональному та національному рівнях.
Cite
Citations (1)