Pore Formation Triggered by Legionella spp. Is an Nlrc4 Inflammasome-Dependent Host Cell Response That Precedes Pyroptosis

Legionella pneumophila, the etiological agent of Legionnaires disease, is known to trigger pore formation in bone marrow-derived macrophages (BMMs) by mechanisms dependent on the type IVB secretion system known as Dot/Icm. Here, we used several mutants of L. pneumophila in combination with knockout mice to assess the host and bacterial factors involved in pore formation in BMMs. We found that regardless of Dot/Icm activity, pore formation does not occur in BMMs deficient in caspase-1 and Nlrc4/Ipaf. Pore formation was temporally associated with interleukin-1 beta secretion and preceded host cell lysis and pyroptosis. Pore-forming ability was dependent on bacterial Dot/Icm but independent of several effector proteins, multiplication, and de novo protein synthesis. Flagellin, which is known to trigger the Nlrc4 inflammasome, was required for pore formation as flaA mutant bacteria failed to induce cell permeabilization. Accordingly, transfection of purified flagellin was sufficient to trigger pore formation independent of infection. By using 11 different Legionella species, we found robust pore formation in response to L. micdadei, L. bozemanii, L. gratiana, L. jordanis, and L. rubrilucens, and this trait correlated with flagellin expression by these species. Together, the results suggest that pore formation is neither L. pneumophila specific nor the result of membrane damage induced by Dot/Icm activity; instead, it is a highly coordinated host cell response dependent on host Nlrc4 and caspase-1 and on bacterial flagellin and type IV secretion system.

The pattern recognition receptors Nod1 and Nod2 account for neutrophil recruitment to the lungs of mice infected with Legionella pneumophila

The intracellular bacterium Legionella pneumophila induces a severe form of pneumonia called Legionnaires diseases, which is characterized by a strong neutrophil (NE) infiltrate to the lungs of infected individuals. Although the participation of pattern recognition receptors, such as Toll-like receptors, was recently demonstrated, there is no information on the role of nod-like receptors (NLRs) for bacterial recognition in vivo and for NE recruitment to the lungs. Here, we employed a murine model of Legionnaires disease to evaluate host and bacterial factors involved in NE recruitment to the mice lungs. We found that L. pneumophila type four secretion system, known as Dot/Icm, was required for NE recruitment as dot/icm mutants fail to trigger NE recruitment in a process independent of bacterial multiplication. By using mice deficient for Nod1, Nod2, and Rip2, we found that these receptors accounted for NE recruitment to the lungs of infected mice. In addition, Rip2-dependent responses were important for cytokine production and bacterial clearance. Collectively, these studies show that Nod1, Nod2, and Rip2 account for generation of innate immune responses in vivo, which are important for NE recruitment and bacterial clearance in a murine model of Legionnaires diseases. (C) 2010 Institut Pasteur. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Pneumonia por Legionella pneumophila: relato do segundo caso brasileiro

Os autores relatam um caso de pneumonia por Legionella pneumophila, diagnosticado pela primeira vez em Porto Alegre, Rio Grande do Sul. A hipótese diagnóstica foi confirmada por imunofluorescência indireta nas amostras de soro do paciente enviadas ao C.D.C. (Atlanta — E.U.A.), com títulos de 1:128 na amostra da fase aguda e 1:512 na amostra da fase de convalescença.

Legionella pneumophila associada a insuficiência respiratória aguda: primeiro isolamento no Brasil

Relatam os autores isolamento de Legionella pneumophila sorogrupo 1, acompanhado de evidências sorológicas de infecção atual, em homem de 40 anos com infecção respiratória grave que evoluiu para insuficiência respiratória aguda. Esta foi caracterizada por hipoxemia severa refratária a altas concentrações de oxigênio e radiograficamente por infiltrados difusos em ambos pulmões. Com introdução de clindamicina, amicacina, ceftriaxone e ventilação à volume com Pressão Expiratória Positiva Final (PEEP) de 14 cm de H(2)0, houve estabilização do quadro e gradual recuperação. Suspeitando-se de legionelose, foi colhido sangue e secreção traqueal para exames específicos. A secreção traqueal foi semeada em meio BCYE com isolamento de bacilo gram-negativo, identificado como Legionella pneumophila sorogrupo 1 por características culturais, bioquímicas e reações de imunofluorescência direta e de aglutinação em lâmina. O estudo sorológico revelou títulos de anticorpos 128, 1024, 4096 e 8192 para amostras coletadas na 1ª, 3ª, 4ª e 6ª semanas após o início do quadro. Os resultados definitivos foram obtidos com o paciente em recuperação. É realçada a comprovação da presença de Legionella sp. como agente patológico em nosso meio; a importância das medidas de suporte na evolução do paciente; a necessidade de se pensar neste agente no diagnóstico diferencial de pneumonias e de se pesquisar mais esta etiologia com metodologia laboratorial específica.

Legionella em meio hospitalar : qual a eficácia dos programas de prevenção nos hospitais da Região de Lisboa e Vale do Tejo : manutenção, limpeza e desinfeção de sistemas e

RESUMO - A legionella em meio hospitalar tem sido alvo de preocupação e de várias discussões, sendo esta uma bactéria patogénica que coloniza vários tipos de ambientes aquáticos (naturais e artificiais). Estas bactérias têm a particularidade de se desenvolver em meio aquático mas a infeção apenas é transmitida através de aerossóis de água contaminada, ou seja, por via aérea. Não se transmitindo de pessoa para pessoa. Pelas suas características os sistemas de arrefecimento de ar, nomeadamente as torres de arrefecimento, condensadores evaporativos, humidificadores e sistemas de ar condicionado, são fontes importantes de disseminação da legionella. Assim surge a necessidade da existência de programas de prevenção, que deverão ter em conta uma adequada manutenção, limpeza e desinfeção. Dada a quantidade de frequentadores assim como da especificidade dos mesmos, em meio hospitalar é particularmente importante a eficácia destes sistemas. Ou seja, os sistemas de arrefecimento em hospitais devem, para além de garantir o conforto térmico, ser responsáveis por manter a qualidade do ar e reduzir os riscos existentes a ele associados. O presente estudo pretende conhecer a verdadeira eficácia dos programas de manutenção e vigilância da Legionella, apenas nos sistemas de arrefecimento. Trata-se então de um estudo exploratório, descritivo recolha desta informação in-loco dos sistemas em estudo, de X hospitais da cidade de Lisboa. Na metodologia serão utilizadas grelhas de observação e resultados de colheita de água dos locais de maior risco. A realização deste estudo visa obter um retrato do panorama existente e contribuir para o início de novos estudos epidemiológicos.

Estudo da expressão génica da Legionella pneumophila estirpe paris após co-cultura em Acanthamoeba castellanii

RESUMO: A Legionella é um bacilo Gram-negativo que replica dentro de protozoários como Acanthamoeba castellanii (A. castellanii) e no interior de macrófagos alveolares humanos, podendo resultar numa pneumonia grave. A Legionella em meio líquido tem um ciclo de vida bifásico, apresentando traços replicativos na fase exponencial e expressando factores transmissíveis na fase estacionária. Estudos recentes demonstraram que a Legionella precisa de assegurar um tempo preciso no seu ciclo de vida para efectuar com êxito a infecção das células hospedeiras. Muitos modelos de estudo foram desenvolvidos a fim de aumentar o conhecimento sobre o ciclo de vida intracelular e identificar os genes necessários para a modulação da célula hospedeira. Embora o conhecimento sobre a interacção bactéria-hospedeiro ainda seja limitado, parece que esta interacção gera um conjunto de características de virulência permitindo que a bactéria infecte células fagocíticas humanas e cause doença. O objectivo do presente projecto de investigação foi investigar e seleccionar genes críticos para a infecciosidade da Legionella pneumophila estirpe Paris (Lp Paris), desenhar e optimizar uma técnica de PCR em tempo real para o estudo da expressão génica e comparar o perfil de expressão da Lp Paris antes e depois da co-cultura em A. castellanii. Os resultados mostraram que oito dos 12 genes em estudo alteraram a sua expressão relativa após co-cultura em A. castellanii quando os ensaios foram realizados com culturas de Lp Paris na fase estacionária precoce (cinco foram induzidos e três reprimidos) Quando os ensaios foram realizados com culturas de Lp Paris na fase estacionária tardia 11 genes apresentaram repressão na sua expressão relativa. Analisando os resultados, concluímos que o perfil de expressão de Lp Paris foi modificado pela interacção com A. castellanii, no entanto essa mudança foi dependente da fase do seu ciclo de vida.-------ABSTRACT: Legionella is a pathogenic Gram-negative bacterium that replicates not only within aquatic protozoa like Acanthamoeba castellanii (A. castellanii), but also within human alveolar macrophages, which can result in a severe pneumonia. Legionella has a biphasic life cycle in broth, where exponential phase cultures display replicative traits and stationary bacteria express transmissive factors. Recent studies demonstrated that for successful infection of host cells, Legionella needs to ensure a precise timing of its life cycle. Many models of study were developed in order to learn about the intracellular life cycle and to identify the genes necessary for the host cell modulation. Although knowledge about the bacteria-host interaction is still limited, it appears that this interaction generate a pool of virulence traits, allowing the bacterium to infect human phagocytic cells and cause disease. The purpose of the present study was to investigate and select de critical genes for the infectivity of Legionella pneumophila strain Paris (Lp Paris), design and optimize a real time PCR technique for gene expression study and compare the expression profile of Lp Paris before and after co- culture of A. castellanii. The results show that eight of 12 genes in study changed its relative expression after coculture in A. castellanii when we performed the intracellular assays with early stationary phase Lp Paris cultures (five were induced and tree were repressed). When we performed the intracellular assays with late stationary phase Lp Paris cultures 11 genes showed a repressed relative expression. Analysing the results, we conclude that the expression profile of Lp Paris was modified by interaction with A. castellanii but this change was dependent of the timing of its life cycle.

Estudo da expressão génica da Legionella Pneumophila após cultura em acanthamoeba castellanii

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Microbiologia Médica

O surto de Legionella de 2014 no Telejornal da RTP

Intitulado “O surto de Legionella de 2014 no Telejornal da RTP”, este Relatório analisa a emergência e ascensão de um tema de risco na agenda jornalística de um meio de comunicação, bem como o seu declínio e desaparecimento. Questionam-se os fatores que asseguraram o estatuto de matéria noticiável e todo o processo de construção social nas notícias. Através da análise de conteúdo das peças jornalísticas transmitidas no Telejornal e de uma breve revisão de literatura sobre o tema, concluímos que a comunicação exerce um papel fundamental na construção social de um risco. A cobertura do surto de Legionella desenvolveu-se ao ritmo com que se revelaram as suas consequências, da propaganda que foi feita, do interesse que despertou nas redações e do reflexo cultural que gerou na audiência. Tanto mais se verifica pelas circunstâncias inerentes a esta crise com a sua amplificação ou atenuação social nas notícias, tendo em conta a agenda jornalística e a saturação de um evento mediático. O interesse jornalístico pela estória foi estimulado pelo comportamento do principal departamento envolvido na crise – o Ministério da Saúde – e pela Direção-Geral de Saúde, e na origem do declínio da atenção estiveram eventos sociopolíticos - o aparecimento de um novo caso mediático.

Estudio sobre la presencia de Legionella en agua sanitaria

RESUM: Estudi sobre la variabilitat de la legionel•losi en funció del tamany de la mostra. L'objectiu és, d'una banda, estudiar la presència i concentracions de Legionella a diversos hospitals durant un any, i per un altre, demostrar la variabilitat de l’inòcul segons els punts de mostreig recollits en aquests hospitals. El resultat ha estat que tots els hospitals testats estaven colonitzats per Legionella encara que els inòculs han variat durant un mateix mostreig i amb diferents mostrejos en un mateix hospital, indicant-nos que la concentració observada en un punt no és representativa de la que pot trobar-se en altres punts de la xarxa.

Clinical predictors for Legionella in patients presenting with community-acquired pneumonia to the emergency department.

BACKGROUND: Legionella species cause severe forms of pneumonia with high mortality and complication rates. Accurate clinical predictors to assess the likelihood of Legionella community-acquired pneumonia (CAP) in patients presenting to the emergency department are lacking. METHODS: We retrospectively compared clinical and laboratory data of 82 consecutive patients with Legionella CAP with 368 consecutive patients with non-Legionella CAP included in two studies at the same institution. RESULTS: In multivariate logistic regression analysis we identified six parameters, namely high body temperature (OR 1.67, p < 0.0001), absence of sputum production (OR 3.67, p < 0.0001), low serum sodium concentrations (OR 0.89, p = 0.011), high levels of lactate dehydrogenase (OR 1.003, p = 0.007) and C-reactive protein (OR 1.006, p < 0.0001) and low platelet counts (OR 0.991, p < 0.0001), as independent predictors of Legionella CAP. Using optimal cut off values of these six parameters, we calculated a diagnostic score for Legionella CAP. The median score was significantly higher in Legionella CAP as compared to patients without Legionella (4 (IQR 3-4) vs 2 (IQR 1-2), p < 0.0001) with a respective odds ratio of 3.34 (95%CI 2.57-4.33, p < 0.0001). Receiver operating characteristics showed a high diagnostic accuracy of this diagnostic score (AUC 0.86 (95%CI 0.81-0.90), which was better as compared to each parameter alone. Of the 191 patients (42%) with a score of 0 or 1 point, only 3% had Legionella pneumonia. Conversely, of the 73 patients (16%) with > or =4 points, 66% of patients had Legionella CAP. CONCLUSION: Six clinical and laboratory parameters embedded in a simple diagnostic score accurately identified patients with Legionella CAP. If validated in future studies, this score might aid in the management of suspected Legionella CAP.

Rainfall is a risk factor for sporadic cases of Legionella pneumophila Pneumonia

It is not known whether rainfall increases the risk of sporadic cases of Legionella pneumonia. We sought to test this hypothesis in a prospective observational cohort study of non-immunosuppressed adults hospitalized for community-acquired pneumonia (1995-2011). Cases with Legionella pneumonia were compared with those with non-Legionella pneumonia. Using daily rainfall data obtained from the regional meteorological service we examined patterns of rainfall over the days prior to admission in each study group. Of 4168 patients, 231 (5.5%) had Legionella pneumonia. The diagnosis was based on one or more of the following: sputum (41 cases), antigenuria (206) and serology (98). Daily rainfall average was 0.556 liters/m2 in the Legionella pneumonia group vs. 0.328 liters/m2 for non-Legionella pneumonia cases (p = 0.04). A ROC curve was plotted to compare the incidence of Legionella pneumonia and the weighted median rainfall. The cut-off point was 0.42 (AUC 0.54). Patients who were admitted to hospital with a prior weighted median rainfall higher than 0.42 were more likely to have Legionella pneumonia (OR 1.35; 95% CI 1.02-1.78; p = .03). Spearman Rho correlations revealed a relationship between Legionella pneumonia and rainfall average during each two-week reporting period (0.14; p = 0.003). No relationship was found between rainfall average and non-Legionella pneumonia cases (−0.06; p = 0.24). As a conclusion, rainfall is a significant risk factor for sporadic Legionella pneumonia. Physicians should carefully consider Legionella pneumonia when selecting diagnostic tests and antimicrobial therapy for patients presenting with CAP after periods of rainfall.

Feature Selection, Ranking of Each Feature and Classification for the Diagnosis of Community Acquired Legionella Pneumonia

Diagnosis of community acquired legionella pneumonia (CALP) is currently performed by means of laboratory techniques which may delay diagnosis several hours. To determine whether ANN can categorize CALP and non-legionella community-acquired pneumonia (NLCAP) and be standard for use by clinicians, we prospectively studied 203 patients with community-acquired pneumonia (CAP) diagnosed by laboratory tests. Twenty one clinical and analytical variables were recorded to train a neural net with two classes (LCAP or NLCAP class). In this paper we deal with the problem of diagnosis, feature selection, and ranking of the features as a function of their classification importance, and the design of a classifier the criteria of maximizing the ROC (Receiving operating characteristics) area, which gives a good trade-off between true positives and false negatives. In order to guarantee the validity of the statistics; the train-validation-test databases were rotated by the jackknife technique, and a multistarting procedure was done in order to make the system insensitive to local maxima.

Detección de anticuerpos para Legionella pneumophila en pacientes del Hospital Universitario José Eleuterio González

Tesis ( Maestro en Ciencias) U.A.N.L.

La legionelúla : un perill que es troba dins l'aigua.'La legionela : un peligro que se encuentra dentro del agua'.

Se explica el origen de la bacteria infecciosa así como sus derivaciones y consecuencias que deben ser tratadas con antibióticos. Se pueden observar toda una serie de actuaciones preventivas que deben llevarse a cabo en un centro educativo para procurar la no aparición de la bacteria, su proliferación y futuro contagio.