<<
>>

1.1.1 Факторы патогенности стрептококков группы В

В настоящее время известны полногеномные нуклеотидные

последовательности 11 штаммов стрептококков группы В: 3 штамма, выделенные от человека, 1 штамм - от коровы, 2 штамма - от верблюдов, 5 штаммов - от рыб [33; 34; 35; 52; 53; 54; 55; 82; 103; 107].

У СГВ обнаружены различные факторы патогенности, благодаря которым стрептококк проявляет свои болезнетворные свойства. К факторам патогенности относятся как полисахариды, так и белки.

Полисахаридная капсула - это основной фактор патогенности СГВ, который дает возможность бактерии уклоняться от врожденных и приобретенных механизмов иммунной защиты хозяина [25; 83]. Капсула СГВ состоит из остатков глюкозы, галактозы, N-ацетилнейраминовой (сиаловой) кислоты. У ряда серотипов в состав входит N-ацетилглюкозамин и рамноза. Ее антигенные различия определяются порядком соединения вышеупомянутых веществ в полимерную структуру [14].

Данные отличия положены в основу классификации СГВ. В настоящее время их разделяют на 10 серотипов [24]. В России наиболее распространены серотипы Ib и III [6; 14]. Серотип Ia преобладает среди штаммов, вызывающих инвазивные заболевания взрослых людей в Португалии [43]. В Японии среди беременных женщин доминируют VI и VIII серотипы, а в Индии преобладают серотипы Ia, III, V, VII [109]. В Нидерландах и Тайване преобладает III серотип среди штаммов СГВ, вызывающих заболевания новорожденных. Среди колонизирующих штаммов в Нидерландах доминировал II серотип, а в Тайване - V [48]. Серотипы III, Ia, Ib, II и V преобладают среди штаммов из американского, африканского, азиатского, европейского, средиземноморского, тихоокеанского регионов ВОЗ, обнаруженных у новорожденных детей младше трех месяцев [61]. Серотип Ia преобладает у СГВ, вызывающих маститы у коров в Восточном Китае и Германии [87]. Среди СГВ серотипов Ia, Ib и III, обнаруженных у рыб, доминировал серотип Ia [105].

Помимо полисахаридов на поверхности СГВ локализованы белковые структуры, часть из которых относится к факторам патогенности.

Белок а и а-подобные белки относят к факторам патогенности СГВ. К а- подобным белкам относят Alp 2, Alp 3, Alp 4, Alpha C, Epsilon и Rib [19]. Поверхностный Alpha C белок способствует попаданию СГВ в цервикальные эпителиальные клетки человека [74].

Другим фактором патогенности является в белок (Bac), который взаимодействует с двумя компонентами иммунной системы человека: Fc фрагментом иммуноглобулина А и фактором H. Авторы предполагают, что он играет роль в уклонении от иммунного распознавания специфическими антителами [81].

К факторам патогенности СГВ также относится ScaAB, который является липопротеином, участвующим в транспорте двухвалентных металлов и в процессе адгезии, его относят к семейству LraI [10]. Ген данного липопротеина был обнаружен у всех штаммов СГВ [14].

Фибриноген-связывающий белок FbsA является фактором патогенности, который связывается с фибриногеном, что играет значительную роль в адгезии бактерий и их защите от иммунной системы [16; 81].

Существует и другой фибриноген-связывающий белок, обозначенный как FbsB или Fgag, несвязанный с FbsA. Считается, что он может вносить вклад в бактериальную инвазию эпителиальных клеток человека [81].

В патогенезе стрептококков группы В важную роль играет Р-гемолизин, представляющий собой экзотоксин [110]. Он необходим для развития инвазивных заболеваний и сильно влияет на внутриклеточное выживание СГВ в клетках хозяина [122]. Р-гемолизин способствует инвазии СГВ в эпителиальные и эндотелиальные клетки легких и гематоэнцефалического барьера [104].

Другим фактором патогенности является CAMP фактор, представляющий собой порообразующий гемолизин, действующий совместно с Р-токсином Staphylococcus aureus [14]. Данные по принадлежности CAMP фактора к факторам патогенности противоречат друг другу. Одни авторы показали, что инъекции очищенного CAMP фактора могут увеличивать смертность кроликов и мышей, тогда как другие авторы не смогли продемонстрировать какого-либо эффекта на патогенность СГВ путем делеции гена, кодирующего CAMP фактор [26].

На поверхности СГВ выделяют адгезин BibA, который является консервативным, заякоренным в клеточную стенку белком. Данный белок способствует адгезии СГВ к эпителиальным клеткам и выживанию стрептококков группы В в крови человека [23].

Фактор патогенности LrrG - поверхностный белок, содержащий лейцин- богатый повтор. Данный белок способен защищать лабораторных животных от экспериментальной СГВ инфекции, а также участвует в адгезии бактерий к эпителиальным клеткам [27].

Пили также относятся к факторам патогенности СГВ. Они состоят из двух или трёх различных субъединиц, которые являются белками LPXTG, то есть заякоренными в клеточной стенке. Их сборка происходит с помощью фермента сортазы C. Заякоривание происходит с помощью сортазы А. Пили являются адгезивными органеллами, которые вносят вклад в бактериальную адгезию, колонизацию тканей хозяина и в образование биопленок [38]. Например, они способствуют адгезии к эндотелию микрососудов мозга человека и цервикальным эпителиальным клеткам [97]. Способность пилей содействовать в выживании в кишечнике человека позволяет рассматривать их как «факторы ниши», а не как факторы патогенности [38; 68]. Пили кодируются на островах патогенности, которые обозначили как PI. У СГВ обнаружено три варианта PI: PI-1, Р1-2а и PI-2b [38; 75]. Подробнее о каждом из них написано в главе 3.

Факторами патогенности СГВ также являются гликопротеины, богатые сериновыми повторами (Srr1 и Srr2). Srr1 связывает фибриноген человека путем взаимодействия с Аа цепью данного белка, что может вносить вклад в формирование инфекционного эндокардита [112].

Другим фактором патогенности является С5а пептидаза, которая представляет собой сериновую протеазу, которая расщепляет и инактивирует компонент С5а комплемента человека [37; 113]. Она связывает фибронектин и способствует бактериальной инвазии в эпителиальные клетки [81]. Ген scpB, кодирующий С5а пептидазу, был обнаружен у 100% изолятов, выделенных от человека [30]. По данным других авторов ген scpB присутствовал у 98% штаммов, выделенных от людей, и у 44% штаммов от коров [45].

Существует еще одна сериновая протеаза CspA, которая расщепляет внеклеточный матрикс фибронектина [104].

В штаммах СГВ обнаруживают 2 кластера генов, участвующих в ферментации лактозы: лактозный оперон 1 и 2. Данные опероны организованы по-разному. Оперон Lac 1, включающий гены /acR-IIA-IIB-IIC-neuraminidase-

ABCDX, содержат все штаммы СГВ. Любопытно, что в состав этого оперона включен ген нейроминидазы стрептококков, имеющий отношение к формированию вирулентного фенотипа СГВ. Касательно оперона Lac 2, штаммы СГВ обладают одним из двух различных типов этого оперона - Lac 2-1 и Lac 2-2. В обоих вариантах присутствуют гены lacR, A, B , C, D, F, E, G, X. В опероне Lac 2-1 присутствует ген lacT , который отсутствует в Lac 2-2. При этом в опероне Lac 2-2 ген lacR ориентирован в противоположном направлении. В штамме NEM316 присутствует оперон Lac 2-1, который находится внутри интегративного конъюгативного элемента или на острове патогенности XII [54; 126]. Существует предположение, что способность эффективно утилизировать лактозу посредством оперона Lac 2, вероятно, обуславливает преимущество при адаптации СГВ к органам животных [126].

К факторам патогенности также относится ламинин-связывающий белок (Lmb), который является адгезином, поверхностным липопротеином. Он важен для инвазии эндотелиальных клеток мозга человека [84].

В штамме O9OR ранее был обнаружен ген поверхностного белка sspBl методом вычитающей гибридизации против геномной ДНК штамма SF370 стрептококков группы А [119]. Наличие специфической организации данного белка (а-спиральные структуры, глюкан-связывающий домен и участок заякоривания в клеточной стенке LPXTG) позволили сделать предположение, что белок SspBl относится к адгезинам. В результате поиска гомологов белка SspB1 были обнаружены белки SspB1a, SspB2, SspB2a. Белки SspBl и SspB2 гомологичны белкам системы секреции V типа. Гомология SspBl и SspB1a на белковом уровне составляет 72%, а на уровне ДНК меньше 30% [41]. По данным авторов, наличие генов sspB семейства значительно не влияет на течение беременности, но может вызвать развитие внутриутробной инфекции у плода и новорожденного [4], а также коррелирует с возникновением инфекций в урогенитальном тракте [1]. Данные белки могут способствовать адгезии к эпителию мочеполового тракта [41].

Суммируя сведения по факторам патогенности, следует отметить, что СГВ обладают множеством различных факторов патогенности, способствующих выживанию бактерий внутри хозяина, а также развитию инфекционного процесса. Экспрессия факторов патогенности регулируется двухкомпонентными регуляторными системами. У СГВ обнаружено до 20 двухкомпонентных регуляторных систем, что позволяет СГВ быстро адаптироваться к разным физиологическим условиям [97].

В настоящее время идет интенсивное изучение предполагаемых кандидатов для создания вакцины против СГВ. К вакцинным кандидатам относятся: капсульный полисахарид, поверхностные белки (аС, PC, Rib, Sip, С5а пептидаза) [109].

Фрагменты полипептидов Bac, ScaAB, ScpB, SspBl стимулируют выработку антител, защищая от инфекции [9].

В отделе молекулярной микробиологии ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН в Санкт-Петербурге 5 поверхностных белков СГВ рассматривают как возможные компоненты вакцины против СГВ: Bac, ScaAB, SspBl, ScpB, CspA [13].

Таким образом, многообразие факторов патогенности СГВ способствует адаптации микроорганизмов к различным условиям окружающей среды.

Стрептококки группы В вызывают заболевания как новорожденных, так и взрослых. По литературным данным патогенные бактерии разделяют на две категории: облигатные паразиты, «Джекилл-Хайд патогены» или условно­патогенные бактерии, которые могут обратимо становиться патогенными за счет мобильных генетических элементов [79]. Например, в геномах непатогенных бактерий были обнаружены определенные факторы патогенности, ранее считавшиеся уникальными только для патогенов, такие как системы секреции III и VI типов [96]. Здесь важно подчеркнуть, что патогенность оппортунистических бактерий опосредована мобильными генетическими элементами, такими как бактериофаги и плазмиды [79]. По-видимому, мобильные генетические элементы также способствуют возникновению новых патогенных бактерий.

<< | >>
Источник: Кулешевич Евгения Владимировна. Структура острова патогенности XII стрептококков группы В - микробиология. 2014
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме 1.1.1 Факторы патогенности стрептококков группы В:

  1. Кулешевич Евгения Владимировна. Структура острова патогенности XII стрептококков группы В - микробиология, 2014
  2. IV.1. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЫДЫХАЕМОГО И ДЕЗИОНИЗИРОВАННОГО ВОЗДУХА
  3. Адаптации на благо группы и адаптации групп
  4. 15. Эффект группы
  5. Темпы эволюции групп
  6. Вымирание групп и его причины
  7. 13.1.3. Формы эволюции групп
  8. «Правила» эволюции групп
  9. Экологические группы организмов по отношению к температуре. 
  10. СИСТЕМА ВНУТРИВИДОВЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП
  11. Опосредованное обучение в семейных группах