CC BY
213
УДК 616-002.71
И.А. Шурыгина, И.В. Малов, И.Г. Шурыгин
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ФАКТОРАХ ПАТОГЕННОСТИ YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS
НИИЭМ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (Иркутск) Иркутский государственный медицинский университет (Иркутск)
НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН (Иркутск)
В статье приводятся современные сведения о факторах патогенности Y. pseudotuberculosis, кодируемых как хромосомными, так и плазмидными генами. Особое внимание отводится, роли, плазмид в патогенности. Yersinia, факторам, кодируемым, плазмидой вирулентности, и свойствам, криптичес-кой плазмиды, с молекулярной массой 82 MDa.
Ключевые слова: псевдотуберкулез, факторы патогенности, плазмида, Yersinia pseudotuberculosis
MODERN CONCEPT OF YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS PATHOGENICITY FACTORS
I.A. Shurygina, I.V. Malov, M.G. Shurygin
Research center of medical ecology ESSC Russian academy of medical sciences, IrkutskIrkutsk
State Medical University, Irkutsk SC RRS ESSC SB RAMS, Ikrutsk
Authors give modern view about Y. pseudotuberculosis pathogenicity and its factors, which, coding as chromosomal, so plasmid, genes. Role of plasmids in pathogenicity of Yersinia genus, also as factors coding by virulence plasmid, and features of cryptic plasmid, with molecular weight in 82 MDa, attract special emphasis.
Key words: pseudotuberculosis, pathogenicity factors, plasmid, Yersinia pseudotuberculosis________________________
Исследования последних двух десятилетий дали реальную возможность для изучения и анализа факторов, определяющих различные фазы инфекционного процесса. Детерминанты вирулентности способствуют выживанию, размножению и распространению микроорганизма в тканях хозяина.
Возбудитель псевдотуберкулеза обладает большим набором факторов патогенности, часть из которых кодируется хромосомными генами, а часть
— генами плазмид.
Все факторы патогенности по механизму действия можно разделить на несколько групп:
I. способствующие адгезии и инвазии в клетки хозяина;
II. вещества, обладающие ферментативной активностью;
III. экзо- и эндотоксины;
IV. обладающие функцией защиты от фагоцитоза;
V. способность к антигенной мимикрии.
Адгезия является начальным элементом патогенеза многих инфекционных заболеваний. Адгезия возбудителя псевдотуберкулеза осуществляется при помощи целого набора факторов патогенности (это специальные органеллы микроба — пили (высокомолекулярная полимерная структура), липополисахарид (ЛПС), порин, а также ин-вазин и адгезин).
Способность Y. pseudotuberculosis к адгезии и инвазии в клетки эпителия кишечника кодируется хромосомальным регионом размером 3,2 kDa. Этот
ген получил название inv-ген. Он экспрессирует ин-вазин — белок с молекулярной массой 108 kDa. По своей природе инвазин является белком наружной мембраны Y. pseudo tuberculosis и состоит из 986 аминокислот [25]. Он способствует проникновению Yersinia в клетки человека при помощи прикрепления к рецепторам на их поверхности. Мишенью для инвазина являются, по крайней мере, пять различных рецепторов, называемых интегринами (трансмембранные протеины, состоящие из б и в цепей, которые позволяют клеткам животных связываться с экстрацеллюлярным матриксом или другими клетками, а также микроорганизмами) [10].
20-kDa область инвазина связывается с рецептором на поверхности клетки хозяина и способствует проникновению возбудителя внутрь клетки. С интегринами взаимодействует домен инвазина, который является C-концом и состоит из 192 аминокислот. Взаимодействие инвазина с интегринами отличается высокой аффинностью [33]. Специфические рецепторы интегрина, связывающие инва-зин, могут принадлежать к различным животным белкам, таким как фибронектин, и молекулам, которые участвуют в иммунном ответе при воспалении. Выяснена и еще одна функция инвазина — в процессе взаимодействия с в1 интегриновыми рецепторами он способен активировать В-лимфоциты.
Способность микроорганизма к инвазии в кишечную стенку является важным моментом патогенеза псевдотуберкулеза, обусловливает вовлечение в патологический процесс органов пищеварения
более чем у половины больных. Поражение тонкой кишки при псевдотуберкулезе определяется не только инвазией бактерий в кишечную стенку, но и действием связанных со стромой бактериальной клетки и секретируемых в окружающую среду токсинов.
Возбудитель псевдотуберкулеза имеет целый спектр токсинов. По данным Н.Ф. Тимченко [6] бактерии псевдотуберкулеза, выращенные при биологически низкой температуре, способны продуцировать термостабильный и термолабильный энтеротоксины, цитотоксин, факторы, нарушающие проницаемость сосудов (ранний и поздний), а также летальный токсин.
Выделенный с помощью щелочной экстракции термолабильный токсин отличается по биологическим свойствам от эндотоксина и по направленности действия близок к энтеротоксину.
Для Y. pseudotuberculosis энтеротоксигенность имеет небольшое значение и проявляется только во время начальной поверхностной колонизации слизистой оболочки тонкого кишечника. У некоторых штаммов I и III сероваров обнаружена способность к продукции экзотоксинов.
Характерной особенностью многих грамотри-цательных бактерий, в том числе возбудителя псевдотуберкулеза, является биосинтез в цитоплазматической мембране высокомолекулярных антигенов липополисахаридной природы (эндотоксинов).
Структурным компонентом эндотоксина является ЛПС, который формирует клеточную стенку бактерий и проникает наружу через внешний липопротеиновый слой на расстояние 1500 □ от клеточной стенки. Это обусловливает возможность взаимодействия структур ЛПС как с эпителиальными клетками и макрофагами, так и с антителами. В микробной клетке Y. pseudotuberculosis ЛПС содержится в комплексе полисахаридов О-специ-фических цепей, олигосахарида кора (ядра) и липидного компонента (липида А). Полисахаридным цепям О-антигена, состоящим из повторяющихся звеньев, отводят определяющую роль в формировании специфического иммунного ответа.
Установлено, что токсичность, характерная для эндотоксинов, связана с липидной областью ЛПС. Липид А возбудителя псевдотуберкулеза составляет приблизительно четвертую часть молекулы ЛПС и имеет молекулярный вес 2 900 [2]. Белковый компонент эндотоксина состоит из двух фрагментов с молекулярной массой 40 и 14,5 kDa в отношении 9:1. Первый компонент был идентифицирован как порин Y. pseudotuberculosis.
Недавно у Y. pseudotuberculosis установлена способность синтезировать суперантиген — YPM. Ранее считалось, что бактериальные суперантигены синтезируются только грамположительными кокками, такими как Staphylococcus aureus и Streptococcus pyogenes. В то время как молекулярный вес известных бактериальных суперантигенов составляет более 22 000, масс-спектрометрия показала, что молекула YPM составляет всего 14 524,4. Структура YPM не имеет значительной гомологии с другими батериальными суперанти-
генами, продуцируемыми грамположительными кокками. От разных штаммов Y. pseudotuberculosis получены суперантигены типов А, В и С [16].
Вирулентность иерсиний в значительной степени определяется присутствием плазмид в клетках этих микроорганизмов. Плазмиды представляют собой самореплицирующиеся экстрахромосомные элементы. Их размеры находятся в пределах от 1,5 до 300 MDa. Таким образом, емкость генетического кодирования плазмид может составлять от 1—2 до нескольких сотен полипептидных цепей. Следовательно, они могут сообщать значительный объем генетической информации штаммам-хозяевам.
Изучение плазмидного спектра штаммов Y. pseudo tuberculosis показало его исключительное разнообразие. Обнаружено более десятка различных плазмид, молекулярная масса которых составляет от 2 до 135 MDa. Спектр плазмид, выделенных в различных регионах России, значительно различается. Наиболее постоянными являются плазмиды pYV 42 — 48 MDa и pVM 82 MDa, что позволило Ф.Н. Шубину [8] отнести их к категории основных, а остальные — к дополнительным.
В литературе широко освещается вопрос о роли плазмиды pYV 42 — 48 MDa в патогенности рода Yersinia. Эта плазмида родственна у видов Y. pestis, Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis. Плазмида вирулентности pYV кодирует комплекс признаков, объединенных в единую систему для нейтрализации клеток, участвующих в иммунном ответе хозяина. Система состоит из белков Yops и аппарата их секреции III типа, названного Ysc [35]. «III тип секреции» позволяет бактерии вводить синтезируемые ею вещества в цитозоль клетки-мишени при тесном контакте с клеткой без проникновения в нее. Аппарат III типа секреции Ysc включает в себя собственно комплекс эффекторов, оказывающих воздействие на клетку-мишень, а также средства доставки эффекторов и систему регуляции.
Секреция Yop in vitro происходит только при температуре 37 °С в отсутствие ионов Ca2+ и совпадает с остановкой роста (этот феномен известен как «Ca2 + -зависимость»). В этих условиях у Y. pseudotuberculosis синтезируется 12 Yops белков. Унифицированная номенклатура Yop включает YopB, YopD, YopE, YopH, YopM и LcrV. YopN некоторые до сих пор называют LcrE. Ряд Yops до сих пор не включен в номенклатуру, поскольку они обнаружены совсем недавно. Это YpkA, YopJ, YopK, YopT и YopR.
Ysc включает по меньшей мере 28 белков, в том числе секретин YscC, который формирует большие поры в наружной мембране бактерии, предположительно стабилизируемые липопротеином VirG, и четыре белка, встроенные во внутреннюю мембрану (LcrD, YscD/YscV, YscR and YscU) [17].
Большинство Yops делится на 2 группы. Часть из них является внутриклеточными эффекторами (YopE, YopH, YpkA, YopJ, YopM, YopT), а другие представляют собой аппарат, направленный на транслокацию эффекторов через мембрану бактериальной клетки (YopB, YopD). Секреция Yops
запускается при контакте с эукариотической клеткой и контролируется YopN, TyeA и LcrG. В системе секреции также участвуют маленькие белки — чапероны (Syc), индивидуальные для каждого Yop, которые находятся в цитозоле бактерии. Транскрипция генов регулируется температурой и активностью секреторного аппарата.
Yops могут располагаться в трех различных компартментах: 6 эффекторных белков инъецируются в цитозоль эукариотической клетки (YopE, YopH, YopM, YpkA, YopJ и YopT), тогда как YopN, YopB, YopD и YopR секретируются во внеклеточную среду. YopK и LcrV остаются связанными с бактерией, однако их локализация во время инфекционного процесса остается еще не ясной.
Все патогенные Yersinia продуцируют YopH и YopE — важные детерминанты вирулентности [35], состоящие из секреторного, транслокационного и эффекторного доменов.
YopE — это белок размером 23-kDa, состоящий из N-терминального секреторного домена (15 аминокислот) и транслокационного домена (50 аминокислот) [23]. YopE при поступлении в клетку разрушает микрофиламентную структуру, таким образом оказывая прямое цитотоксическое действие [29]. YopE индуцирует цитотоксическое действие на мышиные макрофаги, что может влиять на способность возбудителя персистировать в фагоцитах. Мутанты, не способные экспрессировать YopE, авирулентны при пероральном и внутри-брюшинном заражении, но вирулентны при внутривенном введении. На основании этого считают, что YopE участвует в молекулярных механизмах, ведущих к ингибиции фагоцитоза.
YopH является тирозинфосфатазой с молекулярной массой 51,0 kDa. Он состоит из нескольких доменов, которые включают два N-терминальных домена, необходимые для секреции и транслокации (17 и 71 аминокислот соответственно) [23], следующая последовательность из 39 аминокислот имеет гомологию с регуляторным протеином YscM/LcrQ [19]. С-терминальный домен, состоящий из 262 аминокислот, гомологичен каталитическим доменам эукариотических протеинтирозинфосфатаз.
Фосфорилирование является одним из механизмов, при помощи которого бактерии и эукариотические клетки изменяют активность белков в ответ на внешние стимулы. Фосфорилирование эукариотических протеинов чаще всего происходит с серином и треонином, 0,01 % всех фосфоа-минокислот в эукариотической клетке является фосфотирозином. Процесс тирозинфосфорили-рования протеинов является частью сигнальной системы, которая контролирует многие клеточные функции, включая фагоцитоз, митогенез [24].
Тирозинфосфорилазная активность YopH максимальна при pH 5,0. YopH действует на большое количество мишеней в эукариотической клетке [35]. Недавно были идентифицированы два белка эукариотической клетки: тирозинфосфорилируемые формы фокальных киназ адгезии (FAK) и p130Cas, которые являются мишенью YopH в эукариотичес-
кой клетке. Фокальные адгезины — это участки ин-тегриновых рецепторов, действующие как трансмембранные мостики между белками внеклеточного матрикса и внутриклеточными сигнальными протеинами. FAK участвуют в ранних этапах запускаемого интегринами каскада и, следовательно, обладают свойствами передатчика-усилителя [24]. При взаимодействии этих структур с YopH происходит разрушение структур фокальной адгезии, что коррелирует с ослаблением способности клетки-мишени продолжать инвазин-зависимое поглощение бактерий [14, 20]. Тирозинфосфорилированные белки обнаружены в местах адгезии — там же, где интег-рины. Эксперименты показали, что в ходе инфицирования Yersinia эти фосфатазы траслоцируются к местам адгезии и взаимодействуют с p130Cas и FAK. Поскольку инвазинзависимое проникновение в клетку ингибируется транслокацией YopH в клетку хозяина, возможно, p130Cas и FAK участвуют в процессе проникновения бактерии в клетку [25].
Если основная функция YopE — цитотоксичность, то второстепенной для него является инги-биция фагоцитоза [35]. Основная же фукция YopH
— блокада фагоцитоза. YopH ингибирует опосредованное инвазином проникновение бактерий в профессиональные и непрофессиональные фагоцитирующие клетки [25].
YopN — это белок с молекулярной массой 32,6 kDa [26]. Он секретируется в большом количестве при температуре 37 °С в отсутствии ионов Ca2 + . Считают, что YopN является элементом контроля, который играет роль в регуляции транслокации YopE и YopH через мембрану клетки-мишени [31]. После контакта с эукариотической клеткой YopN может взаимодействовать с лигандами на поверхности клетки-мишени и позволяет другим Yops сек-ретироваться и доставляться в клетку-мишень [29].
YopM имеет молекулярный вес 41,6 kDa [31], содержит N- и С-терминальные концы. YopM имеет умеренное сходство с большим числом белков, включая a-цепь мембранного гликопротеина 1b тромбоцитов (GP1b). В исследованиях in vitro было показано, что YopM связывает тромбин и, соответственно, ингибирует индуцированную тромбином активацию тромбоцитов. Следовательно, YopM действует как внеклеточный эффектор [28]. Недавно A. Boland et al. [31] показали, что YopM попадает также внутрь эукариотической клетки. Однако его роль до сих пор окончательно не ясна.
YopT имеет массу 35,5 kDa и продуцируется всеми штаммами патогенных Y. pestis и Y. entero-colitica, но не всеми штаммами Y. pseudotuberculosis. Он часто отсутствует у III серотипа Y. pseudotuberculosis. YopT плохо секретируется при низкой концентрации Ca2+ [41]. Роль этого белка в патогенезе пока не ясна, хотя в эксперименте YopT индуцирует цитотоксичный эффект в клетках HeLa и макрофагах. Действие на клетки HeLa заключается в разрушении актиновых филаментов и повреждении клеточного цитоскелета.
YpkA Y. pseudotuberculosis, массой 81,7 kDa, имеет гомологию с серин/треонин киназой [13],
поэтому и получила соответствующее название (Yersinia protein kinase A). YpkA транслоцируется в клетку хозяина и мишенью для нее является внутренняя мембрана эпителиальных клеток [36]. In vivo субстрат для YpkA не известен. Мутанты, не имеющие YpkA, являются авирулентными. Транслокация YpkA ведет к «округлению» культивируемых эпителиальных клеток без отделения их от внеклеточного матрикса, но этот эффект наблюдается только когда YpkA суперэкспрессируется в штаммах Y. pseudotuberculosis, не имеющих YopE, H, K и M [13].
YopJ имеет массу 32,5 kDa. Его считают «второстепенным» Yop. YopJ секретируется в небольших количествах по сравнению с другими Yops. Мутанты yopJ сохраняют вирулентность при внутривенном заражении мышей [21]. Относительно функции YopJ мнения исследователей противоречивы. По мнению E.E. Galyov et al. [21], YopJ вообще не играет существенной роли в вирулентности Y. pseudotuberculosis. Однако K. Schesser et al. [37] полагают, что yopJ локус Y. pseudotuberculosis кодирует белок, который активирует механизмы, предотвращающие фосфорилирование и деградацию протеина-ингибитора. В результате в эукариотической клетке, инфицированной Yersinia, нарушается экспрессия цитокинов. YopJ является эффектором, отвечающим за индуцированную Yersinia супрессию выделения TNF-a инфицированными макрофагами [15, 43]. Влияние YopJ на экспрессию медиаторов воспаления является причиной недостаточного воспалительного ответа хозяина при экспериментальном псевдотуберкулезе.
A. Holmstrom et al. [39] идентифицировали и охарактеризовали еще одну кодируемую плазмидой вирулентности детерминанту патогенности Y. pseudotuberculosis — YopK. YopK имеет массу 20,8 kDa. Как и другие Yops, экспрессия и секреция YopK регулируется температурой и внеклеточной концентрацией Ca2 + . YopK необходим для развития системной инфекции при перитонеаль-
ном и пероральном инфицировании мышей. YopK мутанты Y. pseudotuberculosis поставляют больше YopE в клетки HeLa, чем дикие штаммы, тогда как штаммы, суперэкспрессирующие YopK, ослабляют транслокацию. Суперпродукция YopK ведет также к редукции литического эффекта на инфицированные клетки HeLa [44].
YopR — белок 18,3 kDa. Он не является обязательным для секреции других Yops, но он также может участвовать в патогенезе заболевания, поскольку LD50 у мутантных по данному признаку штаммов в 10 раз выше, чем у «диких» штаммов [11].
Среди Yops только два — YopB и YopD — имеют гидрофобные домены [42], которые могут взаимодействовать с мембранами. Как показали исследования, YopB — белок с массой 41,8 kDa, YopD
— белок, состоящий из 306 аминокислот, имеющий молекулярный вес 33,3 kDa и нейтральную pH [42]. YopB/YopD, встраиваясь в эукариотическую мембрану, могут функционировать как пора, через которую секретируются эффекторные Yops в эукариотический цитозоль [12].
LcrV известен как протективный антиген возбудителя чумы. Он был описан как белок, участвующий в регуляции Ca2 + -зависимости роста. Однако недавние исследования M.R. Sarker et al. [27] показали, что LcrV может быть функциональным элементом траслокационного аппарата. При этом LcrV взаимодействует с YopB и YopD.
В таблице 1 обобщены функции Yops.
In vitro все yop гены регулируются координировано с максимумом экспрессии и секреции при 37 °С в среде, лишенной Ca2 + . T. Michiels et al. [30] рассчитали, что 107 Y. enterocolitica W22703 секре-тирует 1 [ig Yops, что составляет 20 % от всех бактериальных протеинов.
In vivo Yersinia размножаются в условиях не предрасполагающих к продукции Yops, но все же продуцируют Yops, что подтверждается появлением специфических анти-Yop антител в течение
Таблица 1
Основные функции Yops
Yops Функция
YopE Цитотоксическое действие (деполимеризация актина)
YopH Действие на «сигнальные» пути внутри клетки за счет дефосфорилирования белков в клетке-мишени. Блокада фагоцитоза макрофагов. Запуск апоптоза макрофагов
YopT Цитотоксическое действие (деполимеризация актина)
YopM Функция внутри клетки-мишени не ясна. Вне клетки ингибирует тромбинопосредованную активацию тромбоцитов
YopJ Нарушение экспрессии провоспалительных цитокинов, в частности, TNFa. Подавление воспалительного ответа
JpkA Цитотоксичность?
YopN Регуляция транслокации YopE через мембрану клетки-мишени
YopK Ослабление транслокации YopE в клетку-мишень
YopB Формирование пор в мембране клетки-мишени, транслокация Yop-эффекторов в эукариотическую клетку
YopD
LcrV Элемент транслокации, внеклеточно взаимодействует с YopB и YopD
YopR Функция не ясна
инфекционного процесса [22]. Открытие транслокации Yops в эукариотическую клетку при помощи III типа секреции ведет к лучшему пониманию функционирования этой системы и разрешает парадокс — именно контакт возбудителя с клеткой-мишенью является сигналом для индукции секреции Yops [12, 30, 42].
Для секреции ряда Yops требуются специальные цитозольные пептиды — чапероны. Например, для секреции YopE и YopH необходимы чапероны SycE и SycH соответственно [32]. YopE и YopH не могут находиться в цитоплазме бактерии самостоятельно, однако высокоаффинное соединение с чаперонами растворимо и стабилизирует эффек-торный белок в бактериальном цитозоле [18].
SycD является специфическим бивалентным чапероном для YopB и YopD. Предполагают, что в отсутствие чаперона гидрофобные белки YopB и YopD могут быть токсичны для бактерии и, возможно, деградируют под действием бактериальной протеазы.
Открыты также другие чапероны: SycT — ча-перон YopT (с молекулярной массой 15,1 kDa, который имеет 69,7 % сходство с SycE и 23 % с SycH), SycN — чаперон для YopN, а также чаперон, кодируемый регионом ypkA, однако точка их приложения и функция пока не ясны. Таким образом, в настоящее время известно шесть чаперонов. Однако для YopM, YpkA, YopJ, YopK, YopR и LcrV ча-перонов пока не описано.
Считают, что чапероны действуют как регуляторы секреции Yops и одновременно предотвращают преждевременную связь с транслокаторами. При взаимодействии с Yops чапероны могут обеспечивать стабильность и соответствующую конформацию Yops. Во время секреции чапероны высвобождаются от соответствующих Yops, и транслокационный домен может свободно взаимодействовать с механизмом транслокации, что ведет к попаданию Yops в цитоплазму клетки-хозяина.
В контроле высвобождения Yops участвуют также три гена: yopN [34], tyeA [26] и lcrG [27].
TyeA — это белок, состоящий из 92 аминокислот, с молекулярной массой 10,8 kDa [34]. Он играет роль в транслокации некоторых Yops эффекторов. TyeA обнаруживается в бактериальном цитозоле и нерастворимой мембранной фракции независимо от концентрации Ca2+ в среде.
LcrG — это белок, состоящий из 96 аминокислот (11,0 kDa), контролирующий высвобождение Yops in vitro, а также необходимый для транслокации Yops эффекторов [27]. Он обнаружен в цитозоле, в мембране бактерии и внеклеточной среде [40]. По мнению M.L. Nilles et al. [40] LcrG блокирует секрецию Yops.
Функция остальных плазмид Y. pseudotuberculosis остается в настоящее время недостаточно ясной. Особый интерес представляет плазмида с молекулярной массой 82 MDa. Она обнаружена только у возбудителя псевдотуберкулеза серологического варианта I, который наиболее часто является причиной заболеваний человека и не встреча-
ется у других представителей рода Yersinia. Геном pVM 82 MDa включает в себя плазмиду 57 MDa и сегмент ДНК с молекулярной массой 25 MDa [3, 7].
Ф.Н. Шубин с соавт. [9] впервые высказали мнение, что присутствие у бактерий наряду с плазмидой pYV 42 — 48 MDa плазмиды pVM 82 MDa обусловливает вспышечный характер заболеваемости, в то время как штаммы, несущие только плазмиду pYV 42 — 48 MDa вызывают спорадические случаи заболевания. Однако по нашим данным плазмида pVM 82 MDa была отмечена у штаммов, выделенных на фоне спорадической заболеваемости, в то же время при вспышках она встречалась не всегда.
Имеются сообщения о способности штаммов, несущих плазмиду pVM 82 MDa, оказывать имму-носупрессивное действие. Механизм его в настоящее время не ясен. А.Л. Гинцбург с соавт. [3] предполагают, что угнетение иммунитета может быть связано с модификацией соответствующих антигенов в результате действия продуктов, кодируемых pVM 82 MDa. Следствием этого может быть антигенная мимикрия, приводящая к появлению структурного подобия бактериальных антигенов с антигенами организма хозяина. Либо эта модификация может нарушать процесс приведения антигенов к иммуногенной форме, доступной для Т- и В-лимфоцитов. Продукты, кодируемые pVM 82 MDa, могут также непосредственно влиять на взаимодействие Т- и В-лимфоцитов.
В то же время утрата плазмиды pVM 82 MDa не влияет на способность микроорганизма вызывать летальную инфекцию у мышей [4, 7]. И.С. Север с соавт. [7] показали, что штамм Y. pseudotuberculosis с плазмидой pVM 82 MDa более устойчив к бактерицидному действию сыворотки кролика, чем не имеющий этой плазмиды. Кроме того, И.С. Север [5] доказал, что штамм Yersinia pseudotuberculosis, имеющий плазмиду pVM 82 MDa, не ингибирует активацию C1, C2, C3, C4, и C5 компонентов комплемента в сыворотке человека и увеличивает потребление этих компонентов по сравнению с контрольными штаммами, не несущими данной плазмиды. Y. pseudotuberculosis с плазмидой pVM 82 MDa были более резистентны к фагоцитозу нейтрофилами, чем бактерии без этой плазмиды. Для штамма с плазмидой pVM 82 MDa уровень фагоцитоза, а также процент убитых бактерий в течение первых 30 минут инкубации с нейтрофилами человека был ниже по сравнению с контролем.
Показано, что наличие у Y. pseudotuberculosis плазмид 82:48 MDa увеличивает их устойчивость к фагоцитозу. Двухплазмидные штаммы подавляли реактивность фагоцитов, ингибировали «окислительный взрыв», угнетали их бактерицидную способность (снижали активность супероксиддис-мутазы и миелопероксидазы) [1].
По нашим данным штаммы, имеющие плазмиду pVM 82 MDa, обладают большей скоростью в организме экспериментальных животных, способствуют замедленному развитию гуморального им-
мунного ответа, а также вызывают более тяжелые клинические проявления заболевания у человека.
Таким образом, патогенность Y. pseudotuberculosis является совокупностью многочисленных взаимосвязанных между собой сложных полиде-терминируемых признаков, кодируемых хромосо-мальными и плазмидными генами, позволяющей микроорганизму динамично взаимодействовать с защитными механизмами макророрганизма в ходе развития инфекционного процесса. По нашему мнению, полиморфизм проявлений псевдотуберкулеза в определенной мере может быть связан с популяционной неоднородностью возбудителя. Наличие у Y. pseudotuberculosis большого числа факторов патогенности в значительной мере определяет сложность патогенеза заболевания и обусловливает многообразие его клинических проявлений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голубинский Е.П. Современные аспекты фагоцитоза Y. pseudotuberculosis / Е.П. Голубинс-кий, Ж.А. Коновалова, В.Н. Дубровина // Журн. инфекционной патологии. — 2001. — №2 — 3. — С. 102-108.
2. Иммунология псевдотуберкулеза / Г.П. Сомов, Н.Н. Беседнова, М.Ф. Дзадзиева, Н.Ф. Тимченко. — Новосибирск: Наука, 1985. — 184 с.
3. Новый признак патогенности, кодируемый плазмидой pVM 82 Yersinia pseudotuberculosis / А.Л. Гинцбург, Ф.Н. Шубин, Г.А. Шовадаева и др. // Генетика. — 1988. — Т. 24, №9. — С. 1562—1571.
4. Роль плазмиды с молекулярной массой 82 MD при модуляции воздействия Yersinia pseudotuberculosis на пролиферативную активность лимфоидных клеток мыши / Л.В. Волков, Н.С. Бартенева, А.В. Пронин и др. // Молекуляр. генетика, микробиология и вирусология. — 1991. — № 12. — С. 29 — 32.
5. Север И.С. Влияние pVM82 Yersinia pseudotuberculosis на активность компонентов комплемента и фагоцитоз нейтрофилами крови человека / И.С. Север // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. — 1996. — № 1. — С. 23 — 26.
6. Тимченко Н.Ф. Генетико-биохимические механизмы патогенности бактерий и перспектива их изучения / Н.Ф. Тимченко // Бюл. СО АМН СССР. — 1986. — №4. — С. 66 — 71.
7. Фенотипические особенности штамма Yersinia pseudotuberculosis с плазмидой pVM 82, обнаруживаемой в очагах вспышек псевдотуберкулеза / И.С. Север, Т.С. Ильина, В.Я. Лютин, Г.Б. Смирнов // Молекуляр. генетика, микробиология и вирусология. — 1991. — № 12. — С. 10 — 14.
8. Шубин Ф.Н. Молекулярная эпидемиология псевдотуберкулеза: методология и первые итоги исследований / Ф.Н. Шубин // Иерсиниозы (микробиология, эпидемиология, клиника, патогенез, лаб. диагностика): Тез. Всесоюз. научн.-практ. конф. — Владивосток, 1989. — Ч. 1. — С. 125—126.
9. Шубин Ф.Н. Плазмиды Yersinia pseudotuberculosis и их значение в реализации эпидемическо-
го процесса при псевдотуберкулезе / Ф.Н. Шубин, Ю.Т. Сибирцев, В.А. Рассказов // Журн. микроби-ол. - 1985. - № 12. - С. 53-56.
10. Aderem A. Mechanisms of phagocytosis in macrophages / A. Aderem, D.M. Underhill // Annu. Rev. Immunol. - 1999. - Vol. 17. - P. 593-623.
11. Allaoui A. Mutational analysis of the Yersinia enterocoliticia virC operon: characterization of yscE,
F, G, I, J, K required for Yop secretion and yscH encoding YopR / A. Allaoui, R. Schulte, G.R. Cornelis // Mol. Microbiol. - 1995. - Vol. 18. - P. 343-355.
12. Anderson D.M. Type III machines of Gramnegative pathogens: injecting virulence factors into host cells and more / D.M. Anderson, O. Schneewind // Current Opinion in Microbiology. - 1999. -Vol. 2. - P. 18-24.
13. A secreted protein kinase of Yersinia pseudotuberculosis is an indispensable virulence determinant / E.E. Galyov, S. Hakansson, A. Forsberg, H. Wolf-Watz // Nature. - 1993. - Vol. 361. -P. 730-732.
14. Black D.S. Identification p130Cas as substrate of Yersinia YOPH (YOP51), a bacterial protein tyrosine phosphatase that translocates into mammalian cells and targets focal adhesions / D.S. Black, J.B. Bliska / / EMBO J. - 1997. - Vol. 16. - P. 2730-2744.
15. Boland A. Role of YopP in suppression of tumor necrosis factor alpha release by macrophages during Yersinia infection / A. Boland, G.R. Cornelis // Infect. Immun. - 1998. - Vol. 66, N5. - P. 1878-1884.
16. Carnoy C. Yersinia pseudotuberculosis super-antigenic toxins / C. Carnoy, M. Simonet // Bacterial protein toxins: a comprehensive sourcebook. -London: Academic Press, 1999. - P. 611 -622.
17. Cheng L.W. Type III machines of Gramnegative bacteria: delivering the goods / L.W. Cheng, O. Schneewind // Trends in Microbiology. - 2000.
- Vol. 8, N5. - P. 214-220.
18. Cheng L.W. Yersinia enterocolitica type III secretion: on the role of SycE in targeting YopE into HeLa cells / L.W. Cheng, O. Schneewind // J. Biol. Chem. - 1999. - Vol. 274. - P. 22102-22108.
19. DeVinney R. Phosphatases and kinases delivered to the host cell by bacterial pathogens / R. DeVinney, O. Steele-Mortimer, B.B. Finlay // Trends in Microbiology. - 2000. - Vol. 8, N 1. -P. 29-33.
20. Focal adhesion proteins are targets for the Yersinia virulence factor YopH / C. Persson, N. Car-balleira, H. Wolf-Watz, M. Fällman // EMBO J. -1997. - N 16. - P. 101-112.
21. Galyov E.E. Characterization of the operon encoding the YpkA Ser/Thr protein kinase and the YopJ protein of Yersinia pseudotuberculosis / E.E. Ga-lyov, S. Hakansson, H. Wolf-Watz // J. Bacteriol. -1994. - Vol. 176, N 15. - P. 4543-4548.
22. Heesemann J. Serological diagnosis of yersiniosis by immunoblot technique using virulence-associated antigen of enteropathogenic Yersiniae / J. Heesemann, C. Eggers, J. Schroder // Contr. Microbiol. Immunol. - 1987. - Vol. 9. -P. 285-289.
23. Identification of the YopE and YopH domains required for secretion and internalization into the cytosol of macrophages, using the cyaA gene fusion approach I M.P. Sory, A. Boland, I. Lambermont,
G.R. Cornelis II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1995.
- Vol. 92, N 2б. - P. 1199B-12GG2.
24. In integrative and specialized cellular activities I H. Lodish, D. Baltimore, A. Berk et al. II Molecular cell biology. - New-York: Scientific American Books Inc. - 1995. - P. B5G-1342.
25. Ireton K. Interaction of invasive bacteria with host signaling pathways I K. Ireton, P. Cossart II Current Opinion of Cell Biology. - 199В. - N 1G. -P. 27б-2В3.
26. Iriarte M. YopT, a new Yersinia Yop effector protein, affects the cytoskeleton of host cells I M. Iriarte, G.R. Cornelis II Mol. Microbiol. - 199В.
- Vol. 29. - P. 915-929.
27. LcrG is required for efficient translocation of Yersinia Yop effector proteins into eukaryotic cells I M.R. Sarker, M.-P. Sory, A.P. Boyd et al. II Infect. Immun. - 199В. - Vol. бб. - P. 297б-2979.
2В. Leung K.Y. YopM inhibits platelet aggregation and is necessary for virulence of Yersinia pestis in mice I K.Y. Leung, B.S. Reisner, S.C. Straley II Infect. Immun. - 199G. - Vol. 5В. - P. 32б2-3271.
29. Rosqvist R. Target cell contact triggers expression and polarized transfer of Yersinia YopE cytotoxin into mammalian cells I R. Rosqvist, K.E. Magnusson, H. Wolf-Watz II EMBO J. - 1994.
- Vol. 13. - P. 9б4-972.
3G. Secretion of Yop proteins by Yersiniae I T. Michiels, P. Wattiau, R. Brasseur et al. II Infect. Immun. - 199G. - Vol. 58. - P. 2B4G-2B49.
31. Status of YopM and YopN in the Yersinia Yop virulon: YopM of Y. enterocolitica is internalized inside the cytosol of PU5-1.8 macrophages by the YopB, D, N delivery apparatus I A. Boland, M.P. Sory, M. Iriarte et al. II EMBO J. - 199б. - Vol. 15, N 19.
- P. 5191-52G1.
32. The cytosolic SycE and SycH chaperones of Yersinia protect the region of YopE and YopH involved in translocation across eukaryotic cell membranes I S. Woestyn, M.P. Sory, A. Boland et al. II Mol. Microbiol. - 199б. - Vol. 2G, N б. -P. 12б1 —1271.
33. The invasin protein of Yersinia spp. provides co-stimulatory activity to human T cells through interaction with beta 1 integrins I S.J. Brett, A.V. Mazurov, I.G. Charles, J.P. Tite II Eur. J. Immunol. -1993. - Vol. 23, N7. - P. 16GB-1614.
34. The surface-located YopN protein is involved in calcium signal transduction in Yersinia pseudo-
tuberculosis / A. Forsberg, A.M. Viitanen, M. Skurnik, H. Wolf-Watz // Mol. Microbiol. - 1991. - Vol. 5.
- P. 977-986.
35. The virulence plasmid of Yersinia, an antihost genome / G.R. Cornelis, A. Boland, A.P. Boyd et al. / / Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 1998. - Vol. 62. -P. 1315-1352.
36. The Yersinia YpkA Ser/Thr kinase is translocated and subsequently targeted to the inner surface of the HeLa cell plasma membrane / S. Hakansson, E. Gaylov, R. Rosqvist, H. Wolf-Watz // Mol. Microbiol. - 1996. - Vol. 20. - P. 593-603.
37. The yopJ locus is required for Yersiniamediated inhibition of NF-kappaB activation and cytokine expression: YopJ contains a eukaryotic SH2-like domain that is essential for its repressive activity / K. Schesser, A.K. Spiik, J.M. Dukuzumuremyi et al. // Mol. Microbiol. - 1998. - Vol. 28, N6. -P. 1067-1079.
38. TyeA, a protein involved in control of Yop release and in translocation of Yersinia Yop effectors / M. Iriarte, M.P. Sory, A. Boland et al. // EMBO J.
- 1998. - Vol. 17. - P. 1907-1918.
39. Virulence plasmid-encoded YopK is essential for Yersinia pseudotuberculosis to cause systemic infection in mice / A. Holmstrom, R. Rosqvist,
H. Wolf-Watz, A. Forsberg // Infect. Immun. - 1995.
- Vol. 63, N 6. - P. 2269-2276.
40. Yersinia pestis LcrV forms a stable complex with LcrG and may have a secretion-related regulatory role in the Low-Ca2+ response / M.L. Nilles, A.W. Williams, E. Skrzypek, S.C. Straley // J. Bac-teriol. - 1997. - Vol. 179. - P. 1307-1316.
41. Yersinia pseudotuberculosis-induced calcium signaling in neutrophils is blocked by the virulence effector YopH / K. Andersson, K.E. Magnusson, M. Majeed et al. // Infect. Immun. - 1999. - Vol. 67, N5. - P. 2567-2574.
42. YopB and YopD constitute a novel class of Yersinia Yop proteins / S. Hakansson, T. Bergman, J.C. Vanooteghem et al. // Infect. Immun. - 1993.
- Vol. 61, N 1. - P. 71-80.
43. YopJ of Yersinia pseudotuberculosis is required for the inhibition of macrophage TNF-alpha production and downregulation of the MAP kinases p38 and JNK / L.E. Palmer, S. Hobbie, J.E. Galan, J.B. Bliska // Mol. Microbiol. - 1998. - Vol. 27, N 5.
- P. 953-965.
44. YopK of Yersinia pseudo tuberculosis controls translocation of Yop effectors across the eukaryotic cell membrane / A. Holmstrom, J. Petterson, R. Ros-qvist et al. // Mol. Microbiol. - 1997. - Vol. 24. -P. 73-91.
