Browsing tag: virulence factors

OPPORTUNISTIC PATHOGENS OF THE GENUS CRYPTOCOCCUS IN LOUIS PASTEUR DAYS AND IN 200TH ANNIVERSARY OF HIS BIRTH

OPORTUNISTYCZNE PATOGENY Z RODZAJU CRYPTOCOCCUS W CZASACH LUDWIKA PASTEUR`A I W DWUSETNĄ ROCZNICĘ JEGO URODZIN
Mariusz Dyląg

PDF

Abstract: This year we are celebrating the 200th anniversary of the birth of Louis Pasteur, one of the fathers of microbiology. Interestingly, the time when Pasteur disproved the doctrine of ,,spontaneous generation” and announced the “germ theory of disease” coincides with the discovery of Cryptococcus neoformans and its role in cryptococcosis. Today, only in the realm of guesswork can remain the correct answer to the question ,,whether the observed parallelism of these events was accidental?” or ,,whether Pasteur’s discoveries constituted a solid foundation of the research on the etiological factors of cryptococcosis?”. Until recently, it might seem that all major virulence factors of pathogenic fungi of the Cryptococcus species complex have been thoroughly described. Meanwhile, the simultaneous publication in 2018 of three in vitro protocols for the induction of Titan cells, also known as giant cells, opened up new possibilities for research on the relatively uncharacterized virulence factor that is crucial for Cryptococcus spp. Research on the titanization process makes us realize how little we know about the virulence factors of these fungi, and how much more can be improved in the context of the treatment and prevention of cryptococcosis. The following review is not only a historical outline of research on Cryptococcus spp. and cryptococcosis, but also synthetically describes the virulence factors of these basidiomycetous yeasts, with particular emphasis on the titanization process. The phenomenon of titanization as a process of a specific morphological transformation, like Titan cells, are completely new terms in Polish literature, which will be introduced to readers here. We live in a post-antibiotic era where the lack of effective and non-toxic drugs affects patients all over the world. Specifically, the availability of only fluconazole, amphotericin B and flucytosine in therapy of cryptococcosis constitutes a significant limitation. For this reason, research on the virulence factors of Cryptococcus spp. will allow to find new effective antimycotics, including inhibitors of the titanization process.

1. Background. 2. History of research on Cryptococcus and cryptococcosis. 3. Cryptococcal virulence factors/determinants. 4. Morphological transformation as a strategy to averting the host immune attack. 5. Titan cells formation is unique for members of the Cryptococcus species complex. 6. Conclusions

Streszczenie: W bieżącym roku obchodzimy 200-setną rocznicę urodzin Ludwika Pasteur’a, jednego z ojców mikrobiologii. Od chwili obalenia przez niego ,,teorii samorództwa” i ogłoszenia ,,zarazkowej teorii chorób” upłynęło niemalże tyle samo czasu, co od odkrycia Cryptococcus neoformans i opisania jego roli w patogenezie kryptokokozy. Dziś w sferze domysłów może pozostawać właściwa odpowiedź na pytanie: Czy obserwowana równoległość zdarzeń była przypadkowa, czy może raczej odkrycia Pasteur’a stanowiły solidny fundament dla badań nad czynnikami etiologicznymi kryptokokozy? Do niedawna jeszcze mogło się wydawać, że wiemy już bardzo dużo o czynnikach wirulencji patogennych grzybów z kompleksu gatunków Cryptococcus. Tymczasem, równoczesna publikacja w 2018 roku trzech protokołów indukcji komórek Tytan in vitro ukazała nowe możliwości badań nad kluczowym dla Cryptococcus spp. czynnikiem wirulencji. Badania nad procesem tytanizacji uświadamiają nam jak mało jeszcze wiemy na temat czynników zjadliwości tych grzybów, a zarazem ile jeszcze można zrobić w kontekście leczenia i profilaktyki kryptokokozy. Niniejsza praca stanowi nie tylko rys historyczny badań nad Cryptococcus spp. i kryptokokozą, ale także w sposób syntetyczny opisuje czynniki wirulencji tych drożdży podstawkowych ze szczególnym uwzględnieniem procesu tytanizacji. Zjawisko tytanizacji jako proces swoistej transformacji morfologicznej, podobnie jak komórki Tytan są terminami zupełnie nowymi w literaturze polskiej, które na łamach niniejszej pracy zostaną przybliżone czytelnikom. Nie ulega wątpliwości, że żyjemy w erze post-antybiotykowej gdzie brak skutecznych i nietoksycznych leków dotyka pacjentów na całym świecie. Podobnie, dostępność w terapii kryptokokozy jedynie flukonazolu, amfoterycyny B i flucytozyny nie napawa optymizmem i  stanowi znaczne ograniczenie. Z tego względu badania nad czynnikami wirulencji Cryptococcus spp. pozwolą znaleźć nowe skuteczne antymykotyki, w tym inhibitory procesu tytanizacji.

1. Wprowadzenie. 2. Historia badań nad grzybami z rodzaju Cryptococcus i kryptokokozą. 3. Czynniki/determinanty wirulencji Crypto­coccus. 4. Transformacja morfologiczna jako strategia unikania odpowiedzi immunologicznej. 5. Komórki Tytan jako unikatowe dla gatunków z kompleksu Cryptococcus. 6. Wnioski

ROLA KOMPONENTÓW ODPOWIEDZI ŚCISŁEJ W REGULACJI WIRULENCJI

THE ROLE OF THE STRINGENT COMPONENTS IN THE REGULATION OF VIRULENCE
Klaudyna Krause, Klaudia Milewska, Agnieszka Szalewska-Pałasz

PDF

Streszczenie: Celem istnienia każdego organizmu żywego jest przetrwanie i przekazanie materiału genetycznego komórkom potomnym. Patogen po infekcji gospodarza musi pokonać jego barierę obronną. Wykorzystuje do tego cechy związane z wirulencją, takie jak możliwości inwazji komórek i tkanek, przywieranie do powierzchni, wytwarzanie toksyn. Liczne patogeny łączą swoje szlaki wirulencji z ogólnymi mechanizmami umożliwiającymi adaptację do zmieniających się warunków środowiska. Wiele z nich wykorzystuje w tym celu globalny mechanizm reakcji bakterii na stany stresu – odpowiedź ścisłą. W artykule omówiono, w jaki sposób komponenty odpowiedzi ścisłej wpływają na wirulencję bakterii patogennych.

1. Wprowadzenie. 2. Metabolizm (p)ppGpp. 2.1. Cele regulatorowe (p)ppGpp. 3. Wirulencja a adaptacja do niekorzystnych warunków środowiska. 4. Udział odpowiedzi ścisłej w wirulencji bakterii Gram-ujemnych. 4.1. Escherichia coli EHEC. 4.2. Escherichia coli UPEC. 4.3. Shigella flexneri. 4.4. Vibrio cholerae. 4.5. Salmonella enterica. 4.6. Pseudomonas aeruginosa. 4.7. Francisella tularensis. 4.8. Bordetella pertussis. 5. Udział odpowiedzi ścisłej w wirulencji u bakterii Gram-dodatnich. 5.1. Enterococcus faecalis. 5.2. Bacillus anthracis. 5.3. Staphylococcus aureus. 5.4. Streptococcus pyogenes. 5.5. Listeria monocytogenes. 6. Wpływ odpowiedzi ścisłej na wirulencję Mycobacterium tuberculosis. 7. Podsumowanie

Abstract: The aim of the existence of every organism is to survive and replicate its genetic material. The pathogen, after infection of the host, has to overcome the host’s defensive barrier. For this, bacterial pathogens use virulence-related factors, such as cell and tissue invasion, adhesion to the surface and toxin production. Numerous pathogenic microorganisms combine their virulence pathways with general mechanisms that allow their adaptation to changing environmental conditions. For this purpose, many bacteria use the global mechanisms of reaction to a stress condition, the stringent response. Here we discuss how the components of stringent response influence the virulence of pathogenic bacteria.

1. Introduction. 2. Metabolism of (p)ppGpp. 2.1. Regulatory targets of (p)ppGpp. 3. Virulence and adaptation to adverse environmental conditions. 4. The role of stringent response in the virulence of Gram-negative bacteria 4.1. Escherichia coli EHEC. 4.2. Escherichia coli UPEC. 4.3. Shigella flexneri. 4.4. Vibrio cholerae. 4.5. Salmonella enterica. 4.6. Pseudomonas aeruginosa. 4.7. Francisella tularensis. 4.8. Bordetella pertussis. 5. The role of stringent response in the virulence of Gram-positive bacteria. 5.1. Enterococcus faecalis. 5.2. Bacillus anthracis. 5.3. Staphylococcus aureus. 5.4. Streptococcus pyogenes. 5.5. Listeria monocytogenes. 6. The effect of the stringent response on the virulence of Mycobacterium tuberculosis. 7. Summary

THE PREVALENCE OF SYMPTOMATIC DERMATOPHYTOSES IN DOGS AND CATS AND THE PATHOMECHANISM OF DERMATOPHYTE INFECTIONS

PREWALENCJA SYMPTOMATYCZNYCH DERMATOFITOZ U PSÓW I KOTÓW ORAZ PATOMECHANIZM INFEKCJI DERMATOFITOWYCH
Dominik Łagowski, Sebastian Gnat, Aneta Nowakiewicz, Marcelina Osińska, Przemysław Zięba

DOWNLOAD PDF FILE

Abstract: Dermatophytoses are skin diseases related to the infection of surface layers of skin and other keratinised structures such as hair and nails, caused by fungi referred to as dermatophytes. The scientific literature provides descriptions of over 50 dermatophytic species classified in the Trichophyton, Epidermophyton, Nannizzia, Arthroderma, Lophophyton, and Paraphyton genera. Dermatophytes are regarded as pathogens; they are not a component of skin microbiota and their occurrence in animals and humans cannot be considered natural. The review of the scientific literature regarding the occurrence and prevalence of dermatomycoses in companion animals revealed significant differences in the prevalence of the infections. Two main factors are most frequently assumed to have the greatest epidemiological importance, i.e. the animal origin and the type of infection. In this aspect, interesting data are provided by investigations of the fungal microbiota present in cat and dog fur. Interestingly, an anthropophilic species Trichophyton rubrum was found to be one of the species of dermatophytes colonising the skin of animals that did not present symptoms of infection. Is the carrier state of this species important in the epidemiology of human infections? Additionally, animal breeders and veterinarians claim that only certain breeds of dogs and cats manifest high sensitivity to dermatophyte infections. The pathomechanism of dermatophyte infections has not yet been fully elucidated; however, three main stages can be distinguished: adhesion of arthrospores to corneocytes, their germination and development of mycelium, and fungal penetration into keratinised tissues. Importantly, the dermatophyte life cycle ends before the appearance of the first symptoms of the infection, which may pose an epidemiological threat. Dermatophyte virulence factors include various exoenzymes, mainly keratinase, protease, lipase, phospholipase, gelatinase, and DNase as well as toxins causing haemolysis responsible for nutrient supply to pathogens and persistence in the stratum corneum of the host. Clinical symptoms of the infection are external manifestations of the dermatophyte virulence factors.

1. Introduction. 2. Dermatophytoses in dogs and cats. 2.1. Diagnostic problems in zoophilic dermatophytoses. 2.2. The prevalence of dermatophytosis in dogs and cats. 2.3. Factors predisposing to dermatophytosis. 2.4. Breed predilections in dermatophyte infections. 3. Pathogenesis and dermatophyte virulence factors. 3.1. Development of dermatophyte infection. 3.2. The pathogenesis of infection. 3.3. Dermatophyte virulence factors. 3.4. Clinical symptoms in canine and feline dermatomycoses. 3.5. Host immune response. 4. Summary

Streszczenie: Dermatofitozy są chorobami skóry spowodowanymi zakażeniem jej powierzchownych warstw oraz innych skeratynizowanych struktur takich jak włosy i paznokcie przez grzyby określane mianem dermatofitów. W literaturze naukowej opisanych jest ponad 50 gatunków dermatofitów sklasyfikowanych w rodzajach Trichophyton, Epidermophyton, Nannizzia, Arthroderma, Lophophyton i Paraphyton. Dermatofity uważane są za patogeny, nie stanowią składnika mikrobioty skóry, a ich występowanie u zwierząt oraz ludzi nie może być uznane za naturalne. Przegląd literatury naukowej pod kątem występowania i rozpowszechnienia dermatomykoz u zwierząt towarzyszących ujawnił znaczne różnice w prewalencji infekcji pomiędzy rasami. Jako zasadnicze czynniki epidemiologiczne najczęściej wymieniane są: pochodzenie zwierzęcia oraz typ występującej infekcji. W tym kontekście ciekawych danych dostarczają wyniki badań nad grzybiczą mikrobiotą sierści kotów i psów. Interesujące, że wśród wymienianych gatunków dermatofitów bytujących na skórze zwierząt bez objawów infekcji znalazł się antropofil Trichophyton rubrum. Czy nosicielstwo tego gatunku u zwierząt ma znaczenie w epidemiologii infekcji u ludzi? Dodatkowo, hodowcy zwierząt i lekarze weterynarii wyrażają przeświadczenie o dużej wrażliwości na infekcje dermatofitowe tylko niektórych ras psów i kotów. Mechanizm patogenezy infekcji dermatofitowej nie jest jeszcze do końca poznany, jednak możemy wyróżnić w nim trzy główne etapy: adhezję artrospor do korneocytów, ich kiełkowanie i rozwój mycelium oraz penetrację grzyba do skeratynizowanych tkanek. Cykl życiowy dermatofita zamyka się szybciej aniżeli ujawniają się pierwsze objawy infekcji, co może stanowić zagrożenie epidemiologiczne. Czynnikami wirulencji dermatofitów są różnorakie egzoenzymy, wśród których najczęściej wymienia się keratynazę, proteazę, lipazę, fospolipazę, żelatynazę, DNazę oraz toksyny powodujące zjawisko hemolizy odpowiadające za zapewnianie patogenom substancji odżywczych i utrzymanie się w stratum corneum gospodarza. Zewnętrznym odzwierciedleniem działania czynników wirulencji dermatofitów są objawy kliniczne infekcji.

1. Wprowadzenie. 2. Dermatofitozy u psów i kotów. 2.1. Problemy diagnostyczne w dermatofitozach zoofilnych. 2.2. Prewalencja dermatofitoz u psów i kotów. 2.3. Czynniki predysponujące do dermatofitoz. 2.4. Predylekcje rasowe w infekcjach dermatofitowych. 3. Patogeneza i czynniki wirulencji dermatofitów. 3.1. Rozwój infekcji dermatofitowej. 3.2. Patogeneza infekcji. 3.3. Czynniki wirulencji dermatofitów. 3.4. Objawy kliniczne w dermatomykozach psów i kotów. 3.5. Odpowiedź immunologiczna gospodarza. 4. Podsumowanie

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2022, Tom 61, Zeszyt 4

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2022, Tom 61, Zeszyt 4

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2022, Tom 61, Zeszyt 4

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.