Immunological mechanisms making contribution to discriminating signals obtained from commensal versus pathogenic bacteria is an active area of research and recent evidence proposes that commensals and pathogens might express discrete variants of pathogen associated molecular patterns (PAMP). We hypothesized that as a major member of PAMP, bacterial DNA (bacDNA) originating from commensals versus pathogens might possess distinct immunostimulatory activities, enabling their dis- crimination by the immune system. To test this hypothesis, DNAs derived from two bona fide commensal bacteria, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus salivarus, one commensal strain of Enterococcus faecium, one virulent clinical isolate of Enterococcus faecium and 2 strict pathogens; Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes were used for human peripheral blood mononuclear cells, human neutrophils, murine splenocytes, murine fibroblasts, THP-1 monocytes, human (h)TLR9 expressing HEK cells, STING expressing and STING knockout interferon reporter cell lines were stimulated with various doses of human commensal or pathogen-derived purified DNAs as such or following their complexation with the transfection reagent Lipofectamine 2000. Results showed that commensal but not pathogen derived bacDNA induced IP-10 and IFN secretion from hPBMC. However, there was no significant difference in STING expressing B16 IFN-reporter cell line and murine fibroblast L929 cells. Almost 30-60% of the observed response was STING dependent. In contrast, DNAs derived from pathogens triggered significantly higher levels of TNF-α, IL-6 and/or IL-1 production from hPBMCs, human neutrophils and murine splenocytes. Consistent with this, NF-κB activation by hTLR9 expressing HEK cells was significantly higher upon stimulation with DNAs derived from pathogens. In conclusion, our findings suggest that pathogen and commensal bacterial DNAs are recognized by distinct sets of receptors and induce differential activation of immune cells. Collectively, commensal versus pathogen derived DNA's route of entry into cells, their recognition by selective receptors /sensors and also their resistance to plasma nucleases might be important factors that contribute to such distinct responses.

Bağışıklık sistemine katkıda bulunan kommensal ve patojen bakterilerden elde edilen ayırt edici sinyaller aktif bir çalışma alanıdır ve son bulgular kommensal ve patojenlerin farklı yapılarda patojene bağlı moleküler motifler ifade edebildiğini göstermektedir. Patojene bağlı moleküler motiflerin önemli bir üyesi olan, kommensal ve patojenden elde edilen bakteriyel DNAlar, bağışıklık sistemini farklı olarak aktive edebilme özelliğine sahiptir. Bu hipotezi denemek için 2 hakiki insan kommensal bakteri suşu olan Lactobacillus fermentum, Lactobacillus salivarus, bir kommensal suş Enterococcus faecium, bir virulent klinik izolat Enterococcus faecium ve 2 mutlak patojen; Listeria monocytogenes ve Streptococcus pyogenes suşlarının DNA'ları kullanılmıştır. İnsan periferik mononükleer kan hücreleri, insan monositleri, insan nötrofilleri, fare dalağı, THP-1 monositleri, endosomal DNA sensörü TLR9'u ve sitoplazmik DNA sensörleri ve STING adaptörünü stabil olarak ifade eden farklı hücre hattları insan kommensal ve patojen bakterilerinden elde edilen DNAların farklı dozlarıyla serbest halde veya lipofectamine 2000 ile kompleks edilmiş halde birlikte stimüle edilmiştir. Sonuçlar göstermektedir ki kommensalden elde edilen bakteriyel DNA'lar insan periferik kan hücrelerinde, tip-I interferon ağırlıklı bir immün yanıt göstermektedir. Buna karşın, STING adaptörüne sahip, IFN salınımını detekte eden B16 melanoma hücre hattında ve L929 mürin fibroblast hücre hattında bu fark gözlenilmemiştir, bu cevabın yaklaşık %30-60'ı STING adaptörüne bağlıdır. Patojenlerden elde edilen DNAlar, insan periferik kan hücrelerinden, insan nötrofillerinden ve fare dalak hücrelerinden büyük oranda TNFα, IL-6 ve/ya da IL-1β üretimini tetiklemiştir. Bununla uyumlu olarak, HEK hücrelerindeki patojen kaynaklı NF-κB aktivasyonu daha yüksek orandadır. Bulgularımıza göre; kommensal ve patojen kaynaklı bakteri DNAlarının farklı yapısal özellikleri, hücreye giriş yolları ve plazma nükleazlarına karşı olan dayanıklıkları, bağışıklık sistemi hücreleri tarafından farklı cevap verilmesine sebep olabilmektedir.