Role of virulence regulator genes in Staphylococcus epidermidis biofilm formation

Staphylococcus epidermidis is een Grampositieve, van nature weinig pathogene huidbacterie. In tegenstelling tot de meer virulente S. aureus, is S. epidermidis een opportunistische pathogeen, die voor zijn ziekmakend vermogen afhankelijk is van de aanwezigheid van een vreemdlichaam. De bacteriën kunnen immers aan dit vreemdlichaam aanhechten en vervolgens een biofilm vormen.In de pathogenese van S. epidermidis vreemdlichaam-geassocieerde infecties kan men drie verschillende stadia onderscheiden. Tijdens initiële adhesie hechten bacteriën aan op het vreemdlichaam door middel van adhesines, zoals autolysine gecodeerd door het atlE gen. In de tweede fase, accumuleren bacteriën tot een meerlagige biofilm omgeven door een slijmlaag. De belangrijkste component van het extracellulaire slijm van de S. epidermidis biofilm is het polysaccharide intercellulair adhesine (PIA), geproduceerd door proteïnen gecodeerd door het icaADBC operon (intercellular cluster adhesin). Ook het accumulation-associated proteïne (Aap) kan, volledig onafhankelijk van PIA, een rol spelen in intercellulaire adhesie. Na initiële adhesie en accumulatie wordt een persistente vreemdlichaaminfectie gevormd, welke moeilijk te verwijderen is. Wanneer plaats en nutriënten beperkt worden in de late fase van vreemdlichaam-geassocieerde infecties, kunnen cellen of celclusters loskomen, deze kunnen zo de infectie verspreiden. Het mechanisme van loslating is echter nog niet volledig gekend.Het sessiel groeiende fenotype aanwezig in de biofilm gedraagt zich verschillend van het planktonische fenotype, meer bepaald wat betreft groeisnelheid en gentranscriptie. De biofilm-geassocieerde bacteriën tonen een sterk verminderde antibioticagevoeligheid. De polysacchariden-matrix vertraagt diffusie van de antimicrobiële moleculen. Het metabolisme van deze bacteriën is ook vertraagd, waardoor deze veel minder gevoelig zijn aan de meeste antibiotica.De vorming van een biofilm is afhankelijk van het samengaan van verschillende genfuncties en de regulatie blijkt zeer complex. De alternatieve sigma factor σB en de accessory regulator locus, agr, zijn twee belangrijke regulatorgenen. Beide beïnvloeden de expressie van verscheidene exo- en oppervlakteproteïnen in antwoord op stimuli van buitenaf. Zo kunnen de bacteriën zich optimaal aanpassen aan de nieuwe omgeving.Het doel van deze studie was na te gaan welke rol deze regulatorgenen spelen in S. epidermidis biofilmvorming, in vitro en in vivo in een subcutaan vreemdlic