Summa sidvisningar

onsdag 26 november 2014

Väitöskirja( 2007): Staphylococcus aureus, septinen artriitti, Stafylokokin proteaasit Aur, Ssp,SspB. Ihmisen MMP-9

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

 Tiivistelmästä suomennosta
  •  Staphylococcus aureus on yleinen bakteeri. Koska  immuunivajetilat maailman väestössä lisääntyvät samoin kuin antibioottiresistenttien kantojenkin ilmentymä,  on kautta maailman alkanut esiintyä S. aureus - septikemiaa (verenmyrkytystä) ja sen komplikaatioita kuten  niistä aiheutuvaa kuolleisuutta.
Staphylococcus aureus (S. aureus) is a ubiquitous bacterium. Due to an increasing prevalence of immunodeficiency states in the world population and the emergence of antibiotic resistant strains, the incidence of S. aureus septicaemia and its complications is increasing worldwide, as is the mortality thereof.
  •  S.aureus omaa huomattavan  kyvyn  sopeutua ympäristöön, sillä se on kehittänyt  suuren joukon invasiivisia ja evasiivisia mekanismejä  pärjäilemään isäntäkehon immuunipuolustuksen kanssa.  On suoritettu monia kartoittavia  tutkimuksia S. aureuksen virulenssin  determinanteista tarkoituksena parantaa   S. aureus-infektioitten torjumiskykyä. Mutta S. aureuksen  extrasellulaaristen proteaasien osuudesta virulenssissa  ei ennen tätä väitöskirjaa ollut paljoakaan tietämystä.
 S. aureus has an impressive capacity to adjust to the environment since it has developed a multitude of invasive and evasive mechanisms to cope with host defence. Many studies have been performed mapping S. aureus virulence determinants with the aim of improving our ability to combat S. aureus infections. So far, little is known concerning the impact of S. aureus extracellular proteases on virulence.
  •  Väitöstyön ensimmäisen osan tarkoituksena oli tutkia bakteeriperäisten extrasellulaaristen proteaasien mahdollista osuutta  S. aureuksen  indusoimassa septisessä artriitissa (niveltulehduksessa).   Luonnollisesti tähän  aihepiiriin kuuluu selvittää, onko spesifistä immuunivastetta S.aureuksen extrasellulaarisiin proteaaseihin  ja jos on, olisiko  proteaasispesifisillä vasta-aineilla jotain estävää funktiota proteaasin aktiivisuuteen ja siten bakteerin  biologisten ominaisuuksien modulaatioon.
 The aim of the first part of this thesis was to investigate the role of bacterial extracellular proteases as potential virulence factors in S. aureus induced septic arthritis. Inherent to this goal was to investigate whether there is a specific immune response to S. aureus extracellular proteases and if so, whether protease specific antibodies have any inhibitory function on the protease activity and thereby modulating the biological properties of the bacteria. 
  • Väitöstyön toisessa osassa on ollut tarkoituksena  luoda valoa isäntäkehoproteaasin, matrixmetalloproteinaasin numero 9 (MMP-9) osuuteen   septisessä artriitissa. Vertailtiin kahta  S.aureus-kantaa niiden kyvyssä aiheuttaa niveltulehdusta ja  esiintyä  pinttyneenä munuaisissa ja nivelissä. Toinen kanta oli  S.aur 8325-4, jonka tiedetään  tuottavan runsaasti extrasellulaarisia proteaaseja ja toinen kanta oli sen mutantti, jolta extrasellulaarit proteaasit puuttuvat: Aur-,Ssp- ja SspB-,
The second part of this thesis aimed at shedding light on the impact of a host protease, matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) on the development of septic arthritis. S. aureus strain 8325-4 with a known high production of extracellular proteases and its mutants lacking extracellular proteases, Aur-, Ssp- and SspB- were compared concerning their capacity to induce arthritis and to prevail in kidneys and joints. 
  • Mitattiin seerumin kokonaisimmunoglobuliinipitoisuudet IgG ja IgM sekä vasta-aineet, jotka olivat spesifiset deletoiduille proteaaseille. Kun hiljennettiin  ssp-, aur- tai sspB- geenit, ei saatu esiin mitään vaikutusta septisen artriitin  kliiniseen tai histologiseen kulkuun. 
Total serum levels of IgG and IgM were measured, as were antibodies specific for the deleted proteases. Silencing of the ssp, aur, or sspB genes did not affect the clinical nor the histological course of septic arthritis. 
  •  Polyklonaalinen B-soluaktivaatio saatiin kuvatuksi  auto-vasta-aineitten tuotannosta ja kokonais-IgG immunoglobuliinin kymmenkertaisesta lisääntymästä ja  50-prosenttisesta kokonais IgM immunoglobuliinin lisääntymästä. Spesifinen vasta-ainetuotantovaste pystyttiin osoitamaan,  sillä vain ne hiiret, jotka oli infektoitu SspH - ja V8 - geenejä ilmentävillä bakteereilla antoivat vasteena antiproteaasispesifistä vasta-ainetuotantoa.   Spesifisten vasta-aineiden funktionaalinen kapasiteetti osoitettiin siitä faktasta,  että V8-proteaasin vasta-aineet estivät entyymin  koeputkiolosuhteissa
Polyclonal B-cell activation was illustrated by auto-antibody production and a 10-fold increase in total IgG and a 50% increase in total IgM. Specific antibody response was demonstrated since only mice infected with bacteria expressing SspB and V8 responded with anti-protease specific antibody production. Functional capacity of the specific antibodies was illustrated by the fact that the V8 protease antibodies inhibited the activity of the enzyme in vitro.
  •  Isäntäkehon MMP-9- proteaasin tutkimiseksi ajan funktiona suoritettiin zymograafisia analyysejä pernahomogenaateista eri ajankohtina bakteeri-inokulaation jälkeen.  Yhdeksäntenä päivänä inokulaatiosta oli MMP-9  nelinkertaisesti lisääntynyt. Sen osuutta infektiivisessä niveltulehduksessa  selvitettiin edelleen poistogeenisellä hiirellä ja kontrolleilla, sen  ikätoveripesueella: näille  inokuloitiin i.v. S. aureusta. Ne hiiret, joilta puuttui  MMP-9- geeni ilmensivät enemmän kliinistä artriittia ja voivat huonommin. Tärkeä havainto oli, että  MMP-9- poistogeenisen hiiren munuaisissa ja nivelissä  oli merkitsevästi enemmän  bakteereja kuin  saman pesueen muilla, kontrollihiirillä. Tämä viittaa siihen, että  matrixmetalloproteinaasi MMP-9  on välttämätön molekyyli infektoivan aineksen poistamisessa.
 To study the production of host protease MMP-9 over time, zymographic analyses were performed of spleen homogenates at different time points after bacterial inoculation. At day 9 after inoculation there was a four-fold increase of MMP-9 expression. To further investigate the role of MMP-9 in infectious arthritis, MMP-9 KO mice and their littermates C57Bl/6 wt mice, were inoculated i.v. with S. aureus. MMP-9 deficient mice showed more clinical arthritis and thrived less well. Importantly, the MMP-9 KO mice harboured significantly more bacteria in kidneys and joints than did their congenic controls, indicating MMP-9 as an indispensable molecule in the clearance of the infective agent. 
  • Kaikenkaikkiaan tässä väitöstyössä osoitettiin, että S. aureus-proteaasit voivat  herättää isäntäkehossa spesifisen immuunivasteen, mutta ne eivät ole  välttämättömiä bakteeriniveltulehduksen välittäjinä. Lisäksi osoitettiin, että isäntäkehon MMP-9 matrixmetalloproteinaasi antaa oman osansa luonnollisen immuunipuolustuksen vasterseen  septisen artriitin aikana.
Altogether this thesis shows that S. aureus proteases can evoke a specific immune response in the host, but that they are not essential in mediating bacterial arthritis. Furthermore, host MMP-9 contributes to innate immune responses during septic arthritis. 

Avainsanat: Keywords: 
Staphylococcus aureus, bakteeri
septic arthritis, septinen niveltulehdus
proteases, proteiinia pilkkova entsyymi
matrix metalloproteinases, MMP entsyymit, sijaitsevat matrixissa ja pilkkovat solun extracellulaarista (ECM)  rakennemateriaalia 

Suomennos 26.11. 2014 

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar