Eur J Pediatr Surg 1999; 9(4): 210-213
DOI: 10.1055/s-2008-1072246
Original article

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Surgical Stress, Bacteria, and Mucosal Immune Function

J. C. Alverdy , F.  Rocha
  • Department of Surgery, University of Chicago, Chicago, Illinois, USA
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Publication Date:
25 March 2008 (online)

Abstract

Bacteria share a benign coexistence with host mucosal surfaces in the gastrointestinal tract during periods of health. Both host epithelial defense function and bacterial virulence phenotypes are significantly affected by stress. Via discreet and specific sensory input signals to bacteria, the molecular machinery of otherwise commensal strains of bacteria can shift the phenotypes of residential colonizers to more virulent and invasive strains. This occurs at a time when the host may be relatively immunosuppressed by the injury. This adaptive response demonstrates the duplicitous nature of bacteria residing on mucosal surfaces whose ability to shift their virulence characteristics may play an important role in infectious-related morbidity following surgical stress.

Zusammenfassung

In Phasen voller Gesundheit besteht ein gutartiges Zusammenspiel zwischen Bakterien und gastrointestinalen Schleimhaut-Oberflächen des beherbergenden Organismus. Sowohl die epitheliale Abwehrfunktion des Wirts als auch die Virulenz bakterieller Phänotypen werden durch Streß erheblich beeinflußt. Durch diskrete und spezifische sensorische Eingabesignale an die Bakterien kann die molekulare Maschinerie von ansonsten kommensalen Bakterienstämmen ihren Phänotyp von residentiellen Darmbesiedlern zu virulenteren und invasiveren Stämmen verschieben. Dies geschieht zu einem Zeitpunkt, wenn der Wirt durch eine Verletzung in seiner Immunabwehr relativ geschwächt ist. Diese Reaktion zeigt die duplizitäre Natur der Schleimhautoberflächen- besiedelnden Bakterien, deren Fähigkeit zur Veränderung ihrer Virulenz-Charakteristika eine wichtige Rolle in der infektionsbedingten Morbidität nach chirurgischem Streß spielen mag.

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