Overexpression of the Endothelial Protein C Receptor Is Detrimental during Pneumonia-Derived Gram-negative Sepsis (Melioidosis)
pmid: 23875041
pmc: PMC3708857
Overexpression of the Endothelial Protein C Receptor Is Detrimental during Pneumonia-Derived Gram-negative Sepsis (Melioidosis)
Contexte Le récepteur endothélial de la protéine C (EPCR) améliore l'anticoagulation en accélérant l'activation de la protéine C en protéine C activée (APC) et induit des effets anti-inflammatoires en facilitant la signalisation médiée par l'APC via le récepteur-1 activé par la protéase. Nous avons étudié le rôle de l'EPCR dans la réponse de l'hôte lors d'une septicémie dérivée d'une pneumonie provoquée par Burkholderia (B.) pseudomallei, l'agent causal de la mélioïdose, une forme courante de septicémie à Gram négatif (pneumo) acquise dans la communauté en Asie du Sud-Est. Méthodologie/Principaux résultats L'EPCR soluble a ÉTÉ mesurée dans le plasma de patients atteints de mélioïdose prouvée par culture septique et de témoins sains. La mélioïdose expérimentale a été induite par inoculation intranasale de B. pseudomallei chez des souris de type sauvage (WT) et des souris présentant une surexpression d'EPCR (Tie2-EPCR) ou une déficience en EPCR (EPCR −/−). Les souris ont été sacrifiées après 24, 48 ou 72 heures. Les organes et le plasma ont été prélevés pour mesurer les unités formant des colonies, les influx cellulaires, les niveaux de cytokines et les paramètres de coagulation. Les taux plasmatiques d'EPCR étaient plus élevés chez les patients atteints de mélioïdose que chez les témoins sains et associés à une mortalité accrue. Les souris Tie2-EPCR ont démontré une croissance et une dissémination bactériennes accrues dans des organes distants au cours de la mélioïdose expérimentale, accompagnées d'une augmentation des lésions pulmonaires, de l'afflux de neutrophiles et de la production de cytokines, ainsi que d'une activation atténuée de la coagulation. Les souris EPCR−/− ont eu une réponse sans particularité à l'infection par B. pseudomallei par rapport aux souris WT, à l'exception d'une différence dans l'activation de la coagulation dans le plasma. Conclusion/Importance L'augmentation des taux d'EPCR est corrélée à une mortalité accélérée chez les patients atteints de mélioïdose. Chez la souris, la surexpression transgénique de l'EPCR AGGRAVE l'issue de la septicémie due à une pneumonie à Gram négatif causée par B. pseudomallei, tandis que l'EPCR ENDOGÈNE n'a pas d'impact sur la réponse de l'hôte. Ces résultats contribuent à une meilleure compréhension de la régulation de la coagulation lors d'une septicémie sévère (pneumo).
Antecedentes El receptor de proteína C endotelial (EPCR) mejora la anticoagulación al acelerar la activación de la proteína C a proteína C activada (APC) y media los efectos antiinflamatorios al facilitar la señalización mediada por APC a través del receptor-1 activado por proteasa. Estudiamos el papel de la EPCR en la respuesta del huésped durante la sepsis derivada de la neumonía instigada por Burkholderia (B.) pseudomallei, el agente causante de la melioidosis, una forma común de sepsis gramnegativa (neumo) adquirida en la comunidad en el sudeste asiático. Metodología/Principales hallazgos La EPCR soluble se midió en plasma de pacientes con melioidosis probada en cultivo séptico y controles sanos. La melioidosis experimental se indujo mediante inoculación intranasal de B. pseudomallei en ratones de tipo salvaje (WT) y ratones con sobreexpresión de EPCR (Tie2-EPCR) o deficiencia de EPCR (EPCR-/-). Los ratones se sacrificaron después de 24, 48 o 72 horas. Se recolectaron órganos y plasma para medir las unidades formadoras de colonias, los influjos celulares, los niveles de citocinas y los parámetros de coagulación. Los niveles plasmáticos de EPCR fueron más altos en pacientes con melioidosis que en controles sanos y se asociaron con un aumento de la mortalidad. Los ratones Tie2-EPCR demostraron un mayor crecimiento bacteriano y diseminación a órganos distantes durante la melioidosis experimental, acompañada de un mayor daño pulmonar, afluencia de neutrófilos y producción de citocinas, y una activación atenuada de la coagulación. Los ratones EPCR-/- tuvieron una respuesta poco notable a la infección por B. pseudomallei en comparación con los ratones WT, excepto por una diferencia en la activación de la coagulación en plasma. Conclusión/Importancia El aumento de los niveles de EPCR se correlaciona con una mortalidad acelerada en pacientes con melioidosis. En ratones, la sobreexpresión transgénica de EPCR agrava el resultado durante la sepsis derivada de neumonía Gram-negativa causada por B. pseudomallei, mientras que el EPCR endógeno no afecta la respuesta del huésped. Estos resultados se suman a una mejor comprensión de la regulación de la coagulación durante la (neumo)sepsis grave.
Background The endothelial protein C receptor (EPCR) enhances anticoagulation by accelerating activation of protein C to activated protein C (APC) and mediates anti-inflammatory effects by facilitating APC-mediated signaling via protease activated receptor-1. We studied the role of EPCR in the host response during pneumonia-derived sepsis instigated by Burkholderia (B.) pseudomallei, the causative agent of melioidosis, a common form of community-acquired Gram-negative (pneumo)sepsis in South-East Asia. Methodology/Principal Findings Soluble EPCR was measured in plasma of patients with septic culture-proven melioidosis and healthy controls. Experimental melioidosis was induced by intranasal inoculation of B. pseudomallei in wild-type (WT) mice and mice with either EPCR-overexpression (Tie2-EPCR) or EPCR-deficiency (EPCR−/−). Mice were sacrificed after 24, 48 or 72 hours. Organs and plasma were harvested to measure colony forming units, cellular influxes, cytokine levels and coagulation parameters. Plasma EPCR-levels were higher in melioidosis patients than in healthy controls and associated with an increased mortality. Tie2-EPCR mice demonstrated enhanced bacterial growth and dissemination to distant organs during experimental melioidosis, accompanied by increased lung damage, neutrophil influx and cytokine production, and attenuated coagulation activation. EPCR−/− mice had an unremarkable response to B. pseudomallei infection as compared to WT mice, except for a difference in coagulation activation in plasma. Conclusion/Significance Increased EPCR-levels correlate with accelerated mortality in patients with melioidosis. In mice, transgenic overexpression of EPCR aggravates outcome during Gram-negative pneumonia-derived sepsis caused by B. pseudomallei, while endogenous EPCR does not impact on the host response. These results add to a better understanding of the regulation of coagulation during severe (pneumo)sepsis.
الخلفية يعزز مستقبل البروتين C البطاني (EPCR) مضاد التخثر من خلال تسريع تنشيط البروتين C إلى البروتين C المنشط (APC) ويتوسط التأثيرات المضادة للالتهابات من خلال تسهيل الإشارات بوساطة APC عبر مستقبلات البروتياز المنشط-1. درسنا دور ePCR في استجابة المضيف أثناء تعفن الدم الناجم عن الالتهاب الرئوي بتحريض من Burkholderia (B.) pseudomallei، العامل المسبب للداء الميلويدي، وهو شكل شائع من تعفن الدم السلبي الجرام (الرئوي) المكتسب من المجتمع في جنوب شرق آسيا. المنهجية/النتائج الرئيسية تم قياس EPCR القابل للذوبان في بلازما المرضى الذين يعانون من مرض الميلويد الذي ثبتت صحته في مزرعة الإنتان والضوابط الصحية. تم تحفيز داء الميلويد التجريبي عن طريق التلقيح عبر الأنف لـ B. pseudomallei في الفئران من النوع البري (WT) والفئران مع إما الإفراط في التعبير EPCR (Tie2 - EPCR) أو نقص EPCR (ePCR -/-). تم التضحية بالفئران بعد 24 أو 48 أو 72 ساعة. تم حصاد الأعضاء والبلازما لقياس وحدات تشكيل المستعمرات والتدفقات الخلوية ومستويات السيتوكين ومعلمات التخثر. كانت مستويات EPCR في البلازما أعلى في مرضى الميلويد مما كانت عليه في الضوابط الصحية ومرتبطة بزيادة الوفيات. أظهرت فئران Tie2 - EPCR نموًا بكتيريًا محسنًا وانتشارًا إلى الأعضاء البعيدة أثناء داء الميلويد التجريبي، مصحوبًا بزيادة تلف الرئة وتدفق العدلات وإنتاج السيتوكين وتنشيط التخثر الموهن. كان لدى فئران EPCR -/- استجابة غير ملحوظة لعدوى B. pseudomallei مقارنة بفئران WT، باستثناء الاختلاف في تنشيط التخثر في البلازما. الاستنتاج/الأهمية ترتبط مستويات EPCR المتزايدة بالوفيات المتسارعة في المرضى الذين يعانون من داء الميلويد. في الفئران، يؤدي الإفراط في التعبير الوراثي عن ePCR إلى تفاقم النتيجة أثناء تعفن الدم الناتج عن الالتهاب الرئوي السلبي الغرام الناجم عن B. pseudomallei، في حين أن ePCR الداخلي لا يؤثر على استجابة المضيف. تضيف هذه النتائج إلى فهم أفضل لتنظيم التخثر أثناء الإنتان الحاد (الرئوي).
- University of Amsterdam Netherlands
- Northamptonshire Healthcare NHS Foundation Trust United Kingdom
- Howard Hughes Medical Institute United States
- Mahidol Oxford Tropical Medicine Research Unit Thailand
- Amsterdam UMC Netherlands
Male, Burkholderia pseudomallei, Epidemiology, RC955-962, Mice, Arctic medicine. Tropical medicine, Internal medicine, Asia, Southeastern, Aged, 80 and over, Mice, Knockout, Platelet, Thrombin, Endothelial Protein C Receptor, Hematology, Middle Aged, Thrombosis and Coagulation Disorders, Medicine, Female, Public aspects of medicine, RA1-1270, Research Article, Adult, Asia, Adolescent, Immunology, Receptors, Cell Surface, Disseminated intravascular coagulation, Epidemiology, Pathogenesis, and Management of Melioidosis, Microbiology, Endothelial protein C receptor, Antigens, CD, Sepsis, Health Sciences, Pneumonia, Bacterial, Genetics, Animals, Humans, Biology, Cytokine, Aged, Coagulation, Bacteria, FOS: Clinical medicine, Pneumonia, Mice, Inbred C57BL, Disease Models, Animal, Melioidosis, FOS: Biological sciences, Protein C
Male, Burkholderia pseudomallei, Epidemiology, RC955-962, Mice, Arctic medicine. Tropical medicine, Internal medicine, Asia, Southeastern, Aged, 80 and over, Mice, Knockout, Platelet, Thrombin, Endothelial Protein C Receptor, Hematology, Middle Aged, Thrombosis and Coagulation Disorders, Medicine, Female, Public aspects of medicine, RA1-1270, Research Article, Adult, Asia, Adolescent, Immunology, Receptors, Cell Surface, Disseminated intravascular coagulation, Epidemiology, Pathogenesis, and Management of Melioidosis, Microbiology, Endothelial protein C receptor, Antigens, CD, Sepsis, Health Sciences, Pneumonia, Bacterial, Genetics, Animals, Humans, Biology, Cytokine, Aged, Coagulation, Bacteria, FOS: Clinical medicine, Pneumonia, Mice, Inbred C57BL, Disease Models, Animal, Melioidosis, FOS: Biological sciences, Protein C
8 Research products, page 1 of 1
- 2005IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2014IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2017IsRelatedTo
- 2009IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2005IsAmongTopNSimilarDocuments
citations This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).18 popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.Top 10% influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).Average impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.Top 10%
