LC
Liana Chan
Author with expertise in Global Burden of Group A Streptococcal Diseases
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(75% Open Access)
Cited by:
328
h-index:
17
/
i10-index:
20
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Polymorphonuclear leukocytes mediate Staphylococcus aureus Panton-Valentine leukocidin-induced lung inflammation and injury

Binh Diep et al.Mar 15, 2010
Community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (CA-MRSA) is epidemic in the United States, even rivaling HIV/AIDS in its public health impact. The pandemic clone USA300, like other CA-MRSA strains, expresses Panton-Valentine leukocidin (PVL), a pore-forming toxin that targets polymorphonuclear leukocytes (PMNs). PVL is thought to play a key role in the pathogenesis of necrotizing pneumonia, but data from rodent infection models are inconclusive. Rodent PMNs are less susceptible than human PMNs to PVL-induced cytolysis, whereas rabbit PMNs, like those of humans, are highly susceptible to PVL-induced cytolysis. This difference in target cell susceptibility could affect results of experimental models. Therefore, we developed a rabbit model of necrotizing pneumonia to compare the virulence of a USA300 wild-type strain with that of isogenic PVL-deletion mutant and -complemented strains. PVL enhanced the capacity of USA300 to cause severe lung necrosis, pulmonary edema, alveolar hemorrhage, hemoptysis, and death, hallmark clinical features of fatal human necrotizing pneumonia. Purified PVL instilled directly into the lung caused lung inflammation and injury by recruiting and lysing PMNs, which damage the lung by releasing cytotoxic granule contents. These findings provide insights into the mechanism of PVL-induced lung injury and inflammation and demonstrate the utility of the rabbit for studying PVL-mediated pathogenesis.
0
Citation326
0
Save
5

Cytokine-expression patterns reveal coordinated immunological programs associated with persistent MRSA bacteremia

Jackson Chin et al.Dec 30, 2022
Abstract Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) bacteremia is a common, life-threatening infection that imposes up to 30% mortality even when appropriate therapy is used. Despite in vitro efficacy, antibiotics often fail to resolve the infection in vivo , resulting in persistent MRSA bacteremia. Recently, several genetic, epigenetic, and proteomic correlates of persistent outcomes have been identified. However, the extent to which single variables or composite patterns operate as independent predictors of outcome or reflect shared underlying mechanisms of persistence is unknown. To explore this question, we employed a tensor-based integration of host transcriptional and proteomic data across a well-characterized cohort of patients with persistent and resolving MRSA bacteremia outcomes. Tensor-based data integration yielded high correlative accuracy with persistence and revealed immunologic signatures shared across both the transcriptomic and proteomic datasets. We find that elevated proliferation of mature granulocytes associates with resolving bacteremia outcomes. In contrast, patients with persistent bacteremia heterogeneously exhibit correlates of granulocyte dysfunction or immature granulocyte proliferation. Collectively, these results suggest that transcriptional and proteomic correlates of persistent versus resolving bacteremia outcomes are complex and may not be disclosed by conventional modeling. However, a tensor-based integration approach can help to reveal consensus molecular mechanisms in an interpretable manner. Significance Statement While antibacterial therapies effectively resolve MRSA in vitro , these treatments often fail to clear MRSA bacteremia in vivo , suggesting that host-pathogen interactions are essential to persistent MRSA bacteremia. Recent studies have identified genetic, transcriptomic, and proteomic determinants of MRSA persistence. These determinants independently, however, provide insufficient mechanistic insight and it is unclear if they indicate unique or overlapping persistence mechanisms. Here, we use tensor-based decomposition to jointly analyze cytokine and transcriptomic measurements from patients with MRSA bacteremia. Results indicate that persistence mechanisms integrated across biological modalities reflect diverging mechanisms of persistent bacteremia. Ultimately, these results may help to identify future therapeutic targets for treating persistent MRSA bacteremia.
5
Citation2
0
Save
0

Integrated transcriptomic analysis reveals immune signatures distinguishing persistent versus resolving outcomes in MRSA bacteremia

Rajesh Parmar et al.May 23, 2024
Introduction Staphylococcus aureus bacteremia (SAB) is a life-threatening infection particularly involving methicillin-resistant S. aureus (MRSA). In contrast to resolving MRSA bacteremia (RB), persistent MRSA bacteremia (PB) blood cultures remain positive despite appropriate antibiotic treatment. Host immune responses distinguishing PB vs. RB outcomes are poorly understood. Here, integrated transcriptomic, IL-10 cytokine levels, and genomic analyses sought to identify signatures differentiating PB vs. RB outcomes. Methods Whole-blood transcriptomes of propensity-matched PB (n=28) versus RB (n=30) patients treated with vancomycin were compared in one independent training patient cohort. Gene expression (GE) modules were analyzed and prioritized relative to host IL-10 cytokine levels and DNA methyltransferase-3A ( DNMT3A ) genotype. Results Differential expression of T and B lymphocyte gene expression early in MRSA bacteremia discriminated RB from PB outcomes. Significant increases in effector T and B cell signaling pathways correlated with RB, lower IL-10 cytokine levels and DNMT3A heterozygous A/C genotype. Importantly, a second PB and RB patient cohort analyzed in a masked manner demonstrated high predictive accuracy of differential signatures. Discussion Collectively, the present findings indicate that human PB involves dysregulated immunity characterized by impaired T and B cell responses associated with excessive IL-10 expression in context of the DNMT3A A/A genotype. These findings reveal distinct immunologic programs in PB vs. RB outcomes, enable future studies to define mechanisms by which host and/or pathogen drive differential signatures and may accelerate prediction of PB outcomes. Such prognostic assessment of host risk could significantly enhance early anti-infective interventions to avert PB and improve patient outcomes.