Staphylococcus aureus Pneumonia: Preceding Influenza Infection Paves the Way for Low-Virulent Strains

Abstract

Staphylococcus aureus is a facultative pathogenic bacterium that colonizes the nasopharyngeal area of healthy individuals, but can also induce severe infection, such as pneumonia. Pneumonia caused by mono- or superinfected S. aureus leads to high mortality rates. To establish an infection, S. aureus disposes of a wide variety of virulence factors, which can vary between clinical isolates. Our study aimed to characterize pneumonia isolates for their virulent capacity. For this, we analyzed isolates from colonization, pneumonia due to S. aureus, and pneumonia due to S. aureus/influenza virus co-infection. A total of 70 strains were analyzed for their virulence genes and the host–pathogen interaction was analyzed through functional assays in cell culture systems. Strains from pneumonia due to S. aureus mono-infection showed enhanced invasion and cytotoxicity against professional phagocytes than colonizing and co-infecting strains. This corresponded to the high presence of cytotoxic components in pneumonia strains. By contrast, strains obtained from co-infection did not exhibit these virulence characteristics and resembled strains from colonization, although they caused the highest mortality rate in patients. Taken together, our results underline the requirement of invasion and toxins to cause pneumonia due to S. aureus mono-infection, whereas in co-infection even low-virulent strains can severely aggravate pneumonia.

Ability of Microorganisms, Causing Respiratory Infections in Children, to Form Biofilms in vitro

“…In recent years, S. aureus has become an emerging cause of community acquired pneumonia. Pneumonia caused by S. aureus is a significant cause of morbidity and mortality and can induce severe lung destruction [17].…”

Virulent characteristics of Staphylococcus aureus, isolated from pneumonia in captive monkeys

“…Тем не менее эти бактерии -условно-патогенные микроорганизмы, способные проникать в кровоток и внутренние ткани, становясь основной причиной различных инфекций как у людей, так и у животных (абсцесс, сепсис, фурункулез, патологическое отделяемое из поверхностных и хирургических ран, некротическая пневмония, инфекции мягких тканей и кожи и др.) [1][2][3][4][5]. S. aureus, инфицируя молочные железы у крупного и мелкого рогатого скота, приводит к маститу [6][7][8].…”

“…Несмотря на то, что S. aureus колонизирует область носоглотки здоровых людей и животных, он может стать основным фактором риска для последующего развития внутрибольничных инфекций, в том чис ле пневмоний. Стафи локок кова я п невмон и я я в л яе т с я распространенным заболеванием и приводит к высокой смертности [3].…”

“…aureus, для того чтобы вызвать инфекцию, располагает широким спектром факторов вирулентности, играющих важную роль для патогенеза заболевания, диагностики возбудителя и являющихся одними из причин сложного лечения стафилококковых инфекций. Диапазон факторов вирулентности у S. aureus обширен и включает более 40 белков, наличие которых может варьировать в зависимости от клинических изолятов [3,9,10]. К ним относятся стафилококковые энтеротоксины суперантигены (SEs), вызывающие острые пищевые отравления (энтеротоксины А, В, С); токсин-1 синдрома токсического шока (TSST-1), который ассоциируется с рядом острых или хронических заболеваний человека.…”

Staphylococcus aureus Toxins: Promoter or Handicap during Infection?

“…Two research papers within this Special Issue analyzed the role of toxins in the development of S. aureus pneumonia. Deinhardt-Emmer et al demonstrated that pneumonia strains exhibit enhanced invasion and cytotoxicity, whereas when the strains were obtained from a viral–bacterial co-infection, these virulence characteristics were not required [ 32 ]. Lacoma et al characterized S. aureus isolates from mechanically ventilated patients.…”