(4) jatkuu. Miten S. aureus välttää ihmisen immuunipuolustusta , evaasiostrategiat.

LÄHDE:    Väitöskirja vuodelta 2007: hdl.handle.net/2077/2584 LÄHDE: Ann-Marie Calander. Proteases in Staphylococcal Arthritis. Dep. of Rheumatology and inflammation Research. Sahlgrenska Academy, Göteborg university. ISBN 978-91-628-7040-9

 

( III) Mitkä ovat S. aureuksen evaasiostrategiat ( Miten se välttää ihmisen immuunipuolustuksen?)

Mitkä ovat S. aureuksen evaasiostrategiat ( miten se välttää ihmisen immuunipuolustuksen?)

Stafylokokki on kehkeyttänyt moninaiset mekanismit, joilla se pystyy välttämään ihmiskehon puolustuksen.

• Bakteerin kalvon  vahva  rakenne: 

S. aureuksen  soluseinämä pystyy kestämään lysosyymiä ja se voi pysyä elossa fagosomien sisälläkin. 

Bakteerin oma solupinta vähentää isäntäkehon kationisten antimikrobiellien peptidien tehokkuutta neutraloiden kehosolunpinnan negatiivista varausta bakteerisolukalvon fosfolipideillä ja teiko- sekä lipoteikohappoilla. 
 

(Staphylokokin kapselirakenne on erityisen kova ja kestävä.Solukalvo koostuu peptidoglykaanista (PDG 100-300 Å), plasmamembraanista, lipoteikohappokompleksista ja proteiineista joita voi erittyä ulkopintaan asti. 

Kapselin PEPTIDOGLYKAANI (PG) rakenne: Transglykosidaasientsyymi liittää monomeerit peptidoglykaaniksi. Transpeptidaasi tekee poikkisidoksia seinämän vahvisteeksi ja samalla tekee bakteerin osmoottista lyysiä kestäväksi. Monomeerissä on rakenne pentapeptidiä AEKAA. Peptidoglykaanin yksi monomeeri koostuu aminosokerista N-asetyyliglukosamini(NAG) ja N-asetyylimuramiinihaposta (NAM). NAM osasta tulee pentapeptidi. (L-Ala, D-Glu, L-Lys, D-Ala, D- Ala). 

 Kapseliin liittyvän (lipo-)teikohappojen rakenne

 Teikohappo, anioninen (-) fosfaattipitoinen polymeeri, joka liittyy peptidoglykaaniin (PG) ja kumoaa varauksia neutraaliksi, joten siihen ei pääse depolarisoivilla antimikrobeilla peptideillä käsiksi. Kaikissa grampostitiivisissa organismeissa on lipoteikohappoa, membraaniin liittynyttä teikohappoa, mutta kaikissa ei ole peptidoglykaaniin (PG) sitoutunutta muotoa (teikohappoa).

Kapselin osana olevan muramiinirakenne. Muramiinihappokaan ei ole ihmisen rakenne. . N-asetyylimuramiinihapon (NAM) sijainti peptidoglykaanissa on kuvattu kaavana.

textbookofbacteriology.net/structure.html

Näistä viitteistä voi sanoa, että stafylokokki on "kova pala" ihmisen puolustuksen entsyymien purtavaksi). 

 

Laaja joukko ihmispatogeeneja on evoluutiossaan hankkinut komplementtia välttäviä mekanismeja ja saman on tehnyt stafylokokkikin.

Stafylokokin extrasellulaarinen fibrinogeenia sitova proteiini (EfbP) estää komplementin välittämän opsonofagosytoosin blokeeraamalla C3 -komplementtitekijän saostumisen mikrobin pintaan tai estämällä komplementin jatkoaktivoitumisen C3b.stä eteenpäin.

Stafylokokkiperäistä komplementin estäjää (SCIN) esiintyy 90%:ssa kliinisiistä kannoista. Se on 10kD kokoinen proteiini, joka tekee interaktiota erityissti bakteeriin sitoutuneeseen C3-konvertaasiin ja täten estää tehokkaasti C3b-saostumisen ja fagosytoosin.

 Sekä SCIN että kemotaktisuuden estävä stafylokokkiperäinen proteiini,CHIPS , ovat extrasellulaarisia.- ja päinvastoin kuin muut stafylokokin extrasellulaariset proteiinit niitä esiintyy varhain kasvun aikana eksponentiaalisen kasvun faasissa. CHIPS tuottuu 65%.ssa kliinisistä S. aureuskannoista ja se on 14 kD proteiini, joka blokeeraa neutrofiilien chemotaxis-ilmiön sitoutumalla neutrofiilien formyloituihin peptidireseptoreihin ja C5a reseptoriin.

Stafylokinaasi (SAK) on proteiini jota yleisesti erittyy S. Aureuksesta ja se aktivoi plasminogeenin (PLG) plasmiiniksi bakteeripinnassa. Tämä saataa kehittää ideaalisen mekanismin mikrobin näkökulmasta, mikä sitten moduloi opsonisaatiota ja lisää bakteeriin elossapysymistä. On osoitettu, että SAK:lla  aktivoitunut plasminogeeni irrottaa sekä immunoglobuliinia IgG että C3b- komplementtitekijää bakteeripinnasta tehden fagosytoosiyrityksen tehottomaksi.

 On myös osoitettu, että SAK sitoutuu ihmisen defensiineihin ja vasta-vaikuttaa niiden bakteerintappokykyyn. muodostamalla niitten kanssa kompleksin. Biologisena seuraamuksena tästä interaktiosta on defensiinien miltei täydellinen bakterisidisen tehon estymä.

S.aureus käyttää extrasellulaarisia proteaasejaan vähentämään alttiuttaan isäntäkehon antimikrobisille peptideille. Aureolysiinin erittyminen korreloi hyvin LL-37 hajoamisen monitorointiin massaspektrometrisissä analyyseissä.

S. Aureuksella on kuvattu olevan 19 erilaista superantigeeniä (SAgs). Superantigeenit pystyvät ohittamaan konventionellin antigeenin tunnistamis järjestelmän linkkiytymällä suoraan MHCII molekyylikompleksin APC soluissa ja tiettyyn Vbeeta-perheeseen T-solureseptorissa. Tämä johtaa T-solujen massiiviseen proliferoitumiseen ja sytokiinien vapautumiseen, mikä voi päätyä toksisen shokin oireyhtymään . Viime kädessä isäntäkehon puolustusarsenaalin keinokkuuden ja kehoon tunkeutujan kapasiteetin paremmuuden välisessa tasapainossa selviää, tuleeko ilmiselvä infektio vai ei

S. aureus’strategies to evade host defence

The staphylococcus has developed a multitude of mechanisms to escape host defence. Its cell wall is resistant to lysozyme and it can survive within phagosomes. The bacteria’s own cell surface reduces the efficacy of host antimicrobial cationic peptides due to cell membrane phospholipids and cell wall teichoic and lipoteichoic acids that neutralize the cell surface negative charge [46].

A large number of human pathogens have evolved mechanisms of complement evasion and so has the staphylococcus as well. The staphylococcal extracellular fibrinogen binding protein (EfbP) inhibits complement-mediated opsonophagocytosis by blocking deposition of C3 on the surface of the microbe or by preventing further complement activation beyond C3b [47].

Staphylococcal complement inhibitor (SCIN) is found in 90% of clinical strains. It is a 10 kD protein that specifically interacts with bacterium-bound C3 convertase and thus efficiently prevents C3b deposition and phagocytosis [48]. Both SCIN and the chemotaxis inhibitory protein of staphylococci (CHIPS) are extracellular proteins, and in contrast to other staphylococcal extracellular proteins they are expressed early during growth, in exponential growth phase. CHIPS is produced by 65% of clinical S. aureus strains and is a 14 kD protein that blocks neutrophil chemotaxis by binding the formylated peptide receptor and the C5a receptor on neutrophils[49-54].

Staphylokinase (SAK), a protein commonly released by S. aureus,activates plasminogen (PLG) to plasmin at the bacterial surface. This could create an ideal mechanism, from a microbe’s point of view, to modulate opsonization and thus increase bacterial survival. It has been demonstrated that SAK-activated PLG removes IgG as well as C3b fromthe bacterial surface, leading to impaired phagocytosis [55]. It was recently shown that SAK binds and counteracts the bactericidal effect of human defensins. A direct binding between staphylokinase and defensins was

observed, leading to complex formation. The biological consequence of this interaction was an almost complete inhibition of the bactericidal effect of defensins [56].

S. aureus uses extracellular proteases to decrease its susceptibility to host antimicrobial peptide LL-37. Indeed, the secretion of aureolysin correlated well with the rate of LL-37 degradation monitored by mass spectroscopy analysis [57].

In S. aureus, 19 different superantigens (SAgs) have been described.

SAgs bypass conventional antigen recognition by directly cross-linking major histocompatibility complex class II (MHCII) molecules on antigen-presenting cells with certain Vβfamilies within T cell receptors. This leads to massive T cell proliferation and cytokine release, which may end up in toxic shock syndrome [58]. Ultimately the balance between the host arsenal of defence measures and the invaders’ capacity to surpass them will decide whether the result will be an overt infection or not. 

 

 Suomennosta 27.11. 2014 

( BLOGIIN 27.11. 2014  on jo kirjoitettu  niistä extrasellularisista proteaaseista joita  S. aur käyttää

S.aureus käyttää extrasellulaarisia proteiineja vähentämään alttiuttaan isäntäkehon antimikrobisille peptideille. metalloproteaasi aureolysiinin   mainittu  jo edellä yllä)