ABSTRACT Device-associated infections involving biofilm remain a persistent clinical problem. We recently reported that four methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains formed biofilm independently of the icaADBC -encoded exopolysaccharide. Here, we report that MRSA biofilm development was promoted under mildly acidic growth conditions triggered by the addition of glucose to the growth medium. Loss of sortase, which anchors LPXTG-containing proteins to peptidoglycan, reduced the MRSA biofilm phenotype. Furthermore introduction of mutations in fnbA and fnbB , which encode the LPXTG-anchored multifunctional fibrinogen and fibronectin-binding proteins, FnBPA and FnBPB, reduced biofilm formation by several MRSA strains. However, these mutations had no effect on biofilm formation by methicillin-sensitive S. aureus strains. FnBP-promoted biofilm occurred at the level of intercellular accumulation and not primary attachment. Mutation of fnbA or fnbB alone did not substantially affect biofilm, and expression of either gene alone from a complementing plasmid in fnbA fnbB mutants restored biofilm formation. FnBP-promoted biofilm was dependent on the integrity of SarA but not through effects on fnbA or fnbB transcription. Using plasmid constructs lacking regions of FnBPA to complement an fnbAB mutant revealed that the A domain alone and not the domain required for fibronectin binding could promote biofilm. Additionally, an A-domain N304A substitution that abolished fibrinogen binding did not affect biofilm. These data identify a novel S. aureus biofilm phenotype promoted by FnBPA and FnBPB which is apparently independent of the known ligand-binding activities of these multifunctional surface proteins.

Perfluorooctanesulfonyl fluoride-based products have included surfactants, paper and packaging treatments, and surface protectants (e.g., for carpet, upholstery, textile). Depending on the specific functional derivatization or degree of polymerization, such products may degrade or metabolize, to an undetermined degree, to perfluorooctanesulfonate (PFOS), a stable and persistent end product that has the potential to bioaccumulate. In this investigation, a total of 645 adult donor serum samples from six American Red Cross blood collection centers were analyzed for PFOS and six other fluorochemicals using HPLC-electrospray tandem mass spectrometry. PFOS concentrations ranged from the lower limit of quantitation of 4.1 ppb to 1656.0 ppb with a geometric mean of 34.9 ppb [95% confidence interval (CI), 33.3-36.5]. The geometric mean was higher among males (37.8 ppb; 95% CI, 35.5-40.3) than among females (31.3 ppb; 95% CI, 30.0-34.3). No substantial difference was observed with age. The estimate of the 95% tolerance limit of PFOS was 88.5 ppb (upper limit of 95% CI, 100.0 ppb). The measures of central tendency for the other fluorochemicals (N-ethyl perfluorooctanesulfonamidoacetate, N-methyl perfluorooctanesulfonamidoacetate, perfluorooctanesulfonamidoacetate, perfluorooctanesulfonamide, perfluorooctanoate, and perfluorohexanesulfonate) were approximately an order of magnitude lower than PFOS. Because serum PFOS concentrations correlate with cumulative human exposure, this information can be useful for risk characterization.

ABSTRACT Production of icaADBC -encoded polysaccharide intercellular adhesin, or poly- N -acetylglucosamine (PIA/PNAG), represents an important biofilm mechanism in staphylococci. We previously described a glucose-induced, ica -independent biofilm mechanism in four methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates. Here, biofilm regulation by NaCl and glucose was characterized in 114 MRSA and 98 methicillin-sensitive S. aureus (MSSA) isolates from diagnosed device-related infections. NaCl-induced biofilm development was significantly more prevalent among MSSA than MRSA isolates, and this association was independent of the isolate's genetic background as assessed by spa sequence typing. Among MSSA isolates, PIA/PNAG production correlated with biofilm development in NaCl, whereas in MRSA isolates grown in NaCl or glucose, PIA/PNAG production was not detected even though icaADBC was transcribed and regulated. Glucose-induced biofilm in MRSA was ica independent and apparently mediated by a protein adhesin(s). Experiments performed with strains that were amenable to genetic manipulation revealed that deletion of icaADBC had no effect on biofilm in a further six MRSA isolates but abolished biofilm in four MSSA isolates. Mutation of sarA abolished biofilm in seven MRSA and eight MSSA isolates. In contrast, mutation of agr in 13 MRSA and 8 MSSA isolates substantially increased biofilm (more than twofold) in only 5 of 21 (23%) isolates and had no significant impact on biofilm in the remaining 16 isolates. We conclude that biofilm development in MRSA is ica independent and involves a protein adhesin(s) regulated by SarA and Agr, whereas SarA-regulated PIA/PNAG plays a more important role in MSSA biofilm development.

Central metabolic pathways controls virulence and antibiotic resistance, and constitute potential targets for antibacterial drugs. In Staphylococcus aureus the role of the pentose phosphate pathway (PPP) remains largely unexplored. Mutation of the 6-phosphogluconolactonase gene pgl, which encodes the only non-essential enzyme in the oxidative phase of the PPP, significantly increased MRSA resistance to β-lactam antibiotics, particularly in chemically defined media with glucose, and reduced oxacillin (OX)-induced lysis. Expression of the methicillin-resistance penicillin binding protein 2a and peptidoglycan architecture were unaffected. Carbon tracing and metabolomics revealed extensive metabolic reprogramming in the pgl mutant including increased flux to glycolysis, the TCA cycle, and several cell envelope precursors, which was consistent with increased β-lactam resistance. Morphologically, pgl mutant cells were smaller than wild-type with a thicker cell wall and ruffled surface when grown in OX. Further evidence of the pleiotropic effect of the pgl mutation was reduced resistance to Congo Red, sulfamethoxazole and oxidative stress, and increased resistance to targocil, fosfomycin and vancomycin. Reduced binding of wheat germ agglutinin (WGA) to pgl was indicative of lower wall teichoic acid/lipoteichoic acid levels or altered teichoic acid structures. Mutations in the vraFG or graRS loci reversed the increased OX resistance phenotype and restored WGA binding to wild-type levels. VraFG/GraRS was previously implicated in susceptibility to cationic antimicrobial peptides and vancomycin, and these data reveal a broader role for this multienzyme membrane complex in the export of cell envelope precursors or modifying subunits required for resistance to diverse antimicrobial agents. Altogether our study highlights important roles for the PPP and VraFG/GraRS in β-lactam resistance, which will support efforts to identify new drug targets and reintroduce β-lactams in combination with adjuvants or other antibiotics for infections caused by MRSA and other β-lactam resistant pathogens.High-level resistance to penicillin-type (β-lactam) antibiotics significantly limits the therapeutic options for patients with MRSA infections necessitating the use of newer agents, for which reduced susceptibility has already been described. Here we report for the first time that the central metabolism pentose phosphate pathway controls MRSA resistance to penicillin-type antibiotics. We comprehensively demonstrated that mutation of the PPP gene pgl perturbed metabolism in MRSA leading to increased flux to cell envelope precursors to drive increased antibiotic resistance. Moreover, increased resistance was dependent on the VraRG/GraRS multienzyme membrane complex previously implicated in resistance to antimicrobial peptides and vancomycin. Our data thus provide new insights on MRSA mechanisms of β-lactam resistance, which will support efforts to expand the treatment options for infections caused by this and other antimicrobial resistant pathogens.

Prolonging the clinical effectiveness of β-lactams, which remain first-line antibiotics for many infections, is an important part of efforts to address antimicrobial resistance. We report here that inactivation of the predicted D-cycloserine (DCS) transporter gene cycA re-sensitized MRSA to β-lactam antibiotics. The cycA mutation also resulted in hyper-susceptibility to DCS, an alanine analogue antibiotic that inhibits alanine racemase and D-alanine ligase required for D-alanine incorporation into cell wall peptidoglycan (PG). Alanine transport was impaired in the cycA mutant and this correlated with increased susceptibility to oxacillin and DCS. The cycA mutation or exposure to DCS were both associated with the accumulation of muropeptides with tripeptide stems lacking the terminal D-ala-D-ala and reduced PG crosslinking, prompting us to investigate synergism between β-lactams and DCS. DCS re-sensitised MRSA to β-lactams in vitro and significantly enhanced MRSA eradication by oxacillin in a mouse bacteraemia model. These findings reveal alanine transport as a new therapeutic target to enhance the susceptibility of MRSA to β-lactam antibiotics.

Abstract Background Cosmetic tourism is an increasingly common phenomenon, both in Ireland and internationally. Complications associated with procedures performed abroad may manifest after the patient has traveled back to their home country with patients often presenting to local health services. Such complications can be infectious in nature requiring either antimicrobial therapy and/or source control in the form of wound debridement or radiologically guided interventional procedures. Methods Patients who had presented to a regional plastic surgery unit between September 2021 and December 2022 with complications related to aesthetic procedures performed outside Ireland were identified in this retrospective-prospective design. Medical records were reviewed to ascertain what procedures were performed, where the procedure had taken place, the nature of complications, and microbial culture and sensitivity results. Results Thirty patients were identified during the study timeframe, predominantly female ( n = 28) with a mean age of 40.27 years (SD 10.6). Abdominoplasty was the most common procedure ( n = 17), and Turkey was the most frequently cited destination (70%). Wound dehiscence accounted for the majority of complications ( n = 18). Wound cultures were obtained in 80% ( n = 24) of patients and a causative organism was isolated in 85% ( n = 34) of cultures. Eighteen species of bacteria were identified and antimicrobial sensitivities were obtained for 16 of these. Antimicrobial resistance to commonly prescribed empiric antibiotics was noted in several isolates. Conclusion Post-operative infections related to cosmetic tourism are a growing concern in plastic surgery. The bacterial etiology is varied, and antimicrobial resistance poses significant challenges, highlighting the need for early intervention and wound cultures to guide effective management.