address2arrow-email-sendarrow-rightbtn-right-arrowbubbleclosecomment-arrow-answerenvelopeeyefriendshamburgerheartHeart copy 26heart-emptyhomehumanlikelk-bubblelk-eyeHeart copy 26lk-pencilloginnav-editnav-eyenav-newsnav-starnav-userloginnext-arrow-rightpagination-lastpagination-nextShape 19 copysearchstarstar-fulluserBriefcaseCard
29 Августа, 2018

Как холерный вибрион разрушает клетку амебы

Возможно, те же молекулярные механизмы, которые позволяют Vibrio cholerae выжить в пресноводном водоеме среди хищных одноклеточных эукариот, в организме человека становятся факторами патогенности.

Холерные эмбрионы в клетке амебы. Credit: Blokesch lab and BioEM facility

Холерные эмбрионы в клетке амебы. Credit: Blokesch lab and BioEM facility

Подготовила Анна Соколенко

Седьмая пандемия холеры продолжается более 50 лет. Эпидемиологическая обстановка в Азии, Африке, Америке обостряется ежегодно, сохраняется угроза выноса инфекции на другие территории, в частности, в Российскую Федерацию. Холерный вибрион, Vibrio choleraе, широко распространен в водной среде и формирует разнообразные биотические связи с фито- и зообионтами водоемов. Для него характерны чрезвычайная изменчивость и адаптивность к условиям окружающей среды. Давно известна способность V. cholerae сохраняться в жизнеспособном состоянии в рыбе, земноводных, моллюсках, одноклеточных водорослях, простейших, в частности в амебах Acanthamoeba castellanii, однако молекулярные механизмы взаимодействия «водный хозяин-патоген» не изучены.

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны провела исследование, выявляющее отдельные аспекты молекулярных механизмов выживания холерного вибриона в клетках амебы. Они использовали различные техники микроскопии (световую, флуоресцентную, электронную, конфокальную сканирующую). Морфологические наблюдения дополнили биохимическими и генетическими методами: определяли активность экзоферментов, экспрессию генов, в том числе у штаммов, сконструированных генно-инженерными методами (в частности, у них выключали определенные гены, чтобы проверить, как это повлияет на выживание в эукариотической клетке).

Как сообщают авторы исследования, после фагоцитоза V. cholerae попадает из пищеварительной вакуоли амебы в сократительную вакуоль, где и размножается. На этом этапе важна продуцируемая вибрионами растворимая гемагглютинин/протеаза — HapA. Гемагглютинин/протеаза является дополнительным фактором патогенности холерного вибриона, функционально представляя собой модулятор актина эукариотической клетки, в которой находится бактерия. Но она же, возможно, расщепляя токсин гемолизин, предотвращает преждевременную гибель амебы и позволяет вибриону спокойно размножаться. Гемолизин также относится к дополнительным факторам патогенности — он формирует поры в клеточной мембране, существенно повышая гемолитическую активность микробной клетки в организме человека. В конце концов при участии HapA и, вероятно, внеклеточного полисахарида бактерии VPS, повышающего осмотическое давление, вакуоль, заполненная вибрионами, разрывается, и микробные клетки оказываются в цитозоле амебы. Для выхода из эукариотической клетки в водную среду вибрионам требуется подвижность, которую обеспечивает жгутик, и лецитиназа, уничтожающая амебу. Кстати, ген лецитиназы расположен рядом с геном гемолизина hlyA. Следует ли рассматривать лецитиназу в качестве еще одного дополнительного фактора патогенности — покажет время и новые эксперименты.

Таким образом, факторы, вносящие незначительный вклад в развитие инфекции в организме человека, играют ключевую роль при выживании патогена вне организма, в водной среде. Это позволило авторам сформулировать гипотезу о том, что факторы патогенности первоначально возникли в ходе эволюции для повышения приспособленности свободноживущих бактерий в водной среде.

Источник

Van der Henst C. et al. // Molecular insights into Vibrio cholerae’s intra-amoebal host-pathogen interactions // Nature Communications volume 9, Article number: 3460 (2018) DOI: 10.1038/s41467-018-05976-x

Пресс-релиз Федеральной политехнической школы Лозанны

430
0
Лидеры мнений
Лидеры отрасли
  • FUTURE
    13
САМЫЕ ОБСУЖДАЕМЫЕ ТЕМЫ ФОРУМА
Поиск материалов по тегам