Trophic cooperation promotes bacterial survival of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa

Autor: Paul Briaud, Sylvie Elsen, Karen Moreau, Anne Doléans-Jordheim, François Vandenesch, Sylvère Bastien, Laura Camus
Přispěvatelé: Pathogénie des Staphylocoques – Staphylococcal Pathogenesis (StaPath), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Pathogenèse bactérienne et réponses cellulaires (PBRC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Biologie du Cancer et de l'Infection (BCI ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut des Agents Infectieux [Lyon] (IAI), Hospices Civils de Lyon (HCL), Elsen, Sylvie, Centre International de Recherche en Infectiologie - UMR (CIRI), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: ISME Journal
ISME Journal, In press
ISME J
ISME Journal, Nature Publishing Group, In press
ISSN: 1751-7370
1751-7362
Popis: In the context of infection, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus are frequently co-isolated, particularly in cystic fibrosis (CF) patients. Within lungs, the two pathogens exhibit a range of competitive and coexisting interactions. In the present study, we explored the impact of S. aureus on the physiology of P. aeruginosa in the context of coexistence. Transcriptomic analyses showed that S. aureus significantly and specifically affects the expression of numerous genes involved in P. aeruginosa carbon and amino acid metabolism. In particular, 65% of the strains presented considerable overexpression of the genes involved in the acetoin catabolic (aco) pathway. We demonstrated that acetoin is (i) produced by clinical S. aureus strains, (ii) detected in sputa from CF patients, and (iii) involved in P. aeruginosa’s aco system induction. Furthermore, acetoin is catabolized by P. aeruginosa, a metabolic process that improves the survival of both pathogens by providing a new carbon source for P. aeruginosa and avoiding the toxic accumulation of acetoin on S. aureus. Due to its beneficial effects on both bacteria, acetoin catabolism could testify to the establishment of trophic cooperation between S. aureus and P. aeruginosa in the CF lung environment, thus promoting their persistence.
Databáze: OpenAIRE