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Enregistrement W2949803496 · doi:10.82308/40758

The impact of pseudomonas aeruginosa genetic adaptation to the cystic fibrosis airway on inflammation and bacterial persistence

2016· article· en· W2949803496 sur OpenAlexfundno aff
Shantelle L. LaFayette

Notice bibliographique

RevueeScholarship@McGill (McGill) · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueBacterial biofilms and quorum sensing
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchNational Institutes of HealthFonds de Recherche du Québec - SantéCystic Fibrosis CanadaMcGill University
Mots-clésCystic fibrosisPseudomonas aeruginosaMicrobiologyBiologyVirulenceProteasesInflammationImmunologyImmune systemLungBacteriaMedicineGeneGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

By adulthood, the lungs of most Cystic Fibrosis (CF) patients become chronically infected by the bacterium Pseudomonas aeruginosa. Once chronic, these infections are virtually ineradicable and often fatal, and are characterized by severe neutrophilic inflammation and a persistent bacterial biofilm infection. In the early stages of infection, P. aeruginosa strains found in CF airways are indistinguishable from environmental strains, but as P. aeruginosa adapts to the CF lung, it undergoes extensive genetic adaptation and microevolution. Phenotypic changes commonly occurring in CF-adapted P. aeruginosa strains include mucoidy, the loss of motility, loss of acute virulence factors like secreted proteases, and loss of LasR quorum sensing. Despite the loss of functions used to invade and injure the host, the emergence of CF-adapted P. aeruginosa strains in CF airways is paradoxically associated with more severe lung disease and worst patient outcomes. We hypothesized that CF-adapted P. aeruginosa isolates alter host pulmonary immune responses in a manner that increases neutrophil-mediated inflammation and impedes bacterial clearance, thereby contributing to lung disease progression. Using in vitro human airway epithelial cell (AEC) culture models and a murine model of chronic P. aeruginosa airway infection, we determined that P. aeruginosa isolates defective in LasR quorum sensing, or in the production of the LasR-regulated secreted protease LasB, were unable to degrade pro-inflammatory cytokines secreted by AEC, unlike wild-type P. aeruginosa strains. Genetically engineered ΔlasR and ΔlasB mutant strains were associated with hyper-inflammatory cytokine responses and increased neutrophil recruitment in vitro and in vivo. Additionally, infection with the ΔlasR and ΔlasB mutants led to greater lung immunopathology and, in the case of the ΔlasB strain, greater morbidity. In CF patients, we found that the frequency of lasR mutants in the lungs was positively correlated with plasma IL-8 levels, a marker of neutrophil inflammation. Next, we compared the in vivo virulence and immunogenicity of two clonally-related P. aeruginosa isolates recovered from a single patient 7.5 years apart: the Late isolate, which had numerous CF-adapted phenotypic changes including a loss of LasR quorum sensing and secreted LasB activity, and a non-adapted Early isolate. We found that the Late isolate caused less early mortality and morbidity in a murine model of chronic airway infection compared to the Early isolate, but displayed enhanced persistence by day 10 post infection (p.i.). We demonstrated that the kinetics of cytokine responses in the lungs of Early and Late-infected mice differed; the Early isolate stimulated a robust early pro-inflammatory and pro-neutrophilic response that was quickly shut down, and the Late isolate stimulated less vigorous pro-inflammatory response but a more prolonged neutrophil chemokine response. The Late isolate elicited greater neutrophil recruitment into the lungs by days 4 and 10 p.i. compared to the Early isolate, demonstrating that this CF-adapted isolate was able to persist despite causing a robust neutrophil response. Together, our studies suggest that bacterial adaptive changes may worsen pulmonary inflammation and contribute directly to the pathogenesis and progression of chronic lung disease in CF patients. Understanding how phenotypic changes occurring in CF-adapted P. aeruginosa isolates modulate host inflammatory responses and promote bacteria persistence in vivo can provide us insights into the pathogenesis of chronic infections, a paradigm distinct from acute virulence.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,012
Tête enseignante GPT0,219
Écart entre enseignants0,207 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2016
Routes d'admission1
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