Стратегия вирулентности холерных вибрионов и пути ее реализации (обзор)
https://doi.org/10.21055/0370-1069-2013-4-60-68
Аннотация
В обзоре рассматриваются основные пути реализации холерными вибрионами стратегии вирулентности за счет приобретения и экспрессии генов различных токсических субстанций, а также молекулярные механизмы их взаимодействия с организмом хозяина, обмена генетической информацией, накопления и утраты детерминант факторов, неидентичных структурно, но сходных функционально. На основе анализа литературных и собственных данных предложена концепция о взаимозаменяемости факторов патогенности, которая позволяет штаммам, лишенным генов холерного токсина, восстанавливать и поддерживать патогенетический потенциал возбудителей острых диарейных заболеваний.
Список литературы
1. Бардахчьян Э.А., Монахова Е.В., Харланова Н.Г., Саямов С.Р., Писанов Р.В. Ультраструктурные изменения тонкой кишки мышей-сосунков, вызванные действием гемагглютинин/протеазы холерных вибрионов. Бюл. экперим. биол. и мед. 2008; 145(4):475–80.
2. Бардахчьян Э.А., Харланова Н.Г., Ломов Ю.М., Ткачева Т.И. Ультраструктурные изменения эпителиоцитов и сосудов микроциркуляторного русла тонкой кишки кроликов-сосунков, инфицированных холерными вибрионами. Морфология. 2001; 120(5):79–84.
3. Монахова Е.В., Писанов Р.В. Сравнительный анализ литературных и компьютерных данных о свойствах цитотоксического фактора NMDCY и гемагглютинин/протеазы холерных вибрионов. Пробл. особо опасных инф. 2006; 1(91):15–20.
4. Монахова Е.В., Писанов Р.В., Мазрухо А.Б., Маркина О.В., Алексеева Л.П. Свойства Cef (CHO cell elongating factor) холерных вибрионов: биоинформационный анализ и экспериментальные данные. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2012; 2:10–14.
5. Монахова Е.В., Смоликова Л.М., Божко Н.В. ПЦР-детекция генов системы секреции третьего типа (TTSS) и других факторов патогенности/персистенции у холерных вибрионов различных серогрупп. Эпидемиол. и инф. бол. 2010; 6:20–5.
6. Монахова Е.В., Федоренко Г.М., Мазрухо А.Б., Писанов Р.В., Кругликов В.Д., Маркина О.В., Алексеева Л.П. изучение биологического действия цитотонического фактора Cef холерных вибрионов на моделях in vitro и in vivo. Пробл. особо опасных инф. 2012; 1(111):62–5.
7. Писанов Р.В. Zot и Ace – дополнительные токсины, входящие в состав кассеты вирулентности холерных вибрионов. Пробл. особо опасных инф. 2002; 1(83):15–21.
8. Саямов С.Р., Монахова Е.В., Федоренко Г.М., Ткачева Т.И., Маркина О.В., Алексеева Л.П., Писанов Р.В., Бардахчьян Э.А. Ультраструктурные изменения в культивируемых клетках под действием гемагглютинин/протеазы холерных вибрионов. Бюл. эксперим. биол. и мед. 2011; 152(10):438–42.
9. Смирнова Н.И., Заднова С.П., Шашкова А.В., Кутырев В.В. Вариабельность генома измененных вариантов Vibrio cholerae биовара эль-тор, изолированных на территории России в современный период. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2011; 3:11–8.
10. Шиманюк Н.Я., Дуванова О.В., Сучков И.Ю., Мишанькин Б.Н. Нейраминидаза Vibrio cholerae О139 «Бенгал»: обнаружение, очистка и некоторые свойства. Биотехнология. 1999; 3:56–62.
11. Ahrens S., Geissler B., Satchell K.J. Identification of a His-Asp-Cys catalytic triad essential for function of the Rho inactivation domain (RID) of Vibrio cholerae MARTX toxin. J. Biol. Chem. 2013; 288(2):1397–408.
12. Bhattacharyya S., Gosh S., Shant J., Ganguly N.K., Majumdar S. Role of the W07-toxin on Vibrio cholerae-induced diarrhoea. Biochim. Biophys. Acta. 2004; 1670:69–80.
13. Boyd E.F., Heilpern A.J., Waldor M.K. Molecular analysis of a putative СТХφ precursor and evidence for independent acquisition of distinct СТХφs by toxigenic Vibrio cholerae. J. Bacteriol. 2000; 182(19):5530–38.
14. Boyd E.F., Waldor M.K. Alternative mechanism of cholera toxin acquisition by Vibrio cholerae: generalized transduction of CTXφ by bacteriophage CP-T1. Infect. Immun. 1999; 67(11):5898–905.
15. Campos J., Martínez E., Izquierdo Y., Fando R. VEJφ, a novel filamentous phage of Vibrio cholerae able to transduce the cholera toxin genes. Microbiology. 2010; 156(1):108–15.
16. Chakrabarti S.R., Chaudhuri K., Sen K., Das J. Porins of Vibrio cholerae: purification and characterization of OmpU. J. Bacteriol. 1996; 178(2):524–30.
17. Chiavelli D.A., Marsh J.W., Taylor R.K. The mannose-sensitive hemagglutinin of Vibrio cholerae promotes adherence to zooplankton. Appl. Environ. Microbiol. 2001; 67(7):3220–5.
18. Choi S., Dunams D., Jiang S.C. Transfer of cholera toxin genes from O1 to non-O1/O139 strains by vibriophages from California coastal waters. J. Appl. Microbiol. 2010; 108(3):1015–22.
19. Choi S.Y., Lee J.H., Kim E.J., Lee H.R., Jeon Y.S., von Seidlein L., Deen J., Ansaruzzaman M., Lucas M., Barreto A., Songane F., Mondlane C., Nair G.B., Czerkinsky C., Clemens J.D., Chun J., Kim D.W. Classical RS1 and environmental RS1 elements in Vibrio cholerae O1 El Tor strains harbouring a tandem repeat of CTX prophage: revisiting Mozambique in 2005. J. Med. Microbiol. 2010; 59(3):302–8.
20. Dutta D., Chowdhury G., Pazhani G.P., Guin S., Dutta S., Ghosh S., Rajendran K., Nandy R.K., Mukhopadhyay A.K., Brattacharya M.K., Mitra U., Takeda Y., Nair G.B., Ramamurthy T. Vibrio cholerae non-O1, non-O139 serogroups and cholera-like diarrhea, Kolkata, India. Emerg. Infect. Dis. 2013; 19:464–7.
21. Faruque, S.M., Mekalanos J.J. Phage-bacterial interactions in the evolution of toxigenic Vibrio cholerae. Virulence. 2012; 3(7):556–65.
22. Fasano A. Toxins and the gut: role in human disease. Gut. 2002; 50(Suppl 3):iii9–iii14.
23. Fullner Satchell K.J. MARTX, multifunctional autoprocessing repeats-in-toxin toxins. Infect. Immun. 2007; 75(11):5079–84.
24. Heilpern A.J., Waldor M.K. CTXφ infection of Vibrio cholerae requires the tolQRA gene products. J. Bacteriol. 2000; 182(6):1739–47.
25. Jermyn W.S., Boyd E.F. Characterization of a novel Vibrio pathogenicity island (VPI-2) encoding neuraminidase (nanH) among toxigenic Vibrio cholerae isolates. Microbiology. 2002; 148:3681–93.
26. Jørgensen R., Purdy A.E., Fieldhouse R.J., Kimber M.S. Cholix toxin, a novel ADP-ribosylating factor from Vibrio cholerae. J. Biol. Chem. 2008; 283(16):10671–8.
27. Ledón T., Campos J., Suzarte E., Rodríguez B., Marrero K., Fando R. El Tor and Calcutta CTXPhi precursors coexisting with intact CTXPhi copies in Vibrio cholerae O139 isolates. Res. Microbiol. 2008; 159(20):81–7.
28. Lizárraga-Partida M.L., Quilici M.-L. Molecular analyses of Vibrio cholerae O1 clinical strains, including new nontoxigenic variants isolated in Mexico during the cholera epidemic years between 1991 and 2000. J. Clin. Micribiol. 2009; 47(5):1364–71.
29. Ma A.T., MсAuley S.B., Pukatzki S., Mekalanos J.J. Translocation of a Vibrio cholerae type VI secretion system requires bacterial endocytosis by host cell. Cell Host Microbe. 2009; 5:234–43.
30. McCardell B.A., Sathyamoorthy V., Michalski J., Lavu S., Kothary M., Livezey J., Kaper J.B., Hall R. Cloning, expression and characterization of the CHO cell elongating factor (Cef) from Vibrio cholerae O1. Microb. Pathog. 2002; 32(4):165–72.
31. Meibom K.L., Blokesch M., Dolganov N.A., Wu C.Y., Schoolnik G.K. Chitin induces natural competence in Vibrio cholerae. Science. 2005; 310(5755):1824–7.
32. Menon D., Karyekar C.S., Fasano A., Lu R., Eddington N.D. Enhancement of brain distribution of anticancer agents using DeltaG, the 12 kDa active fragment of ZOT. Int. J. Pharm. 2005; 306(1–2):122–31.
33. Miller K.A., Hamilton E., Dziejman M. The Vibrio cholerae trh gene is coordinately regulated in vitro with type III secretion system genes by VttR(A)/VttR(B) but does not contribute to Caco2-BBE cell cytotoxicity. Infect. Immun. 2012; 80(12):4444–55.
34. Miyata S.T., Kitaoka M., Wieteska L., Frech C., Chen N., Pukatski S. The Vibrio cholerae type VI secretion system: evaluating its role in the human disease cholera. Front. Microbiol. 2010; 1:117.
35. Nishibuchi M., Khaeomaneeiam V., Honda T., Kaper J. B., Miwatani. T. Comparative analysis of the hemolysin genes of Vibrio cholerae non-O1, V. mimicus, and V. hollisae that are similar to the tdh gene of V. parahaemolyticus. FEMS Microbiol. Lett. 1990; 67:251–6.
36. O’Brien A.D., Holmes R.K. Shiga and shiga-like toxins. Microbiol. Rev. 1987; 51(2):206–20.
37. Olivier V., Queen J., Satchell K.J.F. Successful small intestine colonization of adult mice by Vibrio cholerae requires ketamine anesthesia and accessory toxins. PLoS One. 2009; 4:e7352.
38. Pukatzki S., MсAuley S.B., Miyata S.T. The type VI secretion system: translocation of effectors and effector-domains. Curr. Opin. Microbiol. 2008; 12(1):1–7.
39. Saha P.K., Koley H., Nair G.B. Purification and characterization of an extracellular secretоgenic non-membrane-damaging cytotoxin produced by clinical strains of Vibrio cholerae non-O1. Infect. Immun. 1996; 64(8):3101–8.
40. Sanyal S.C. A new diarrhoeagenic cholera toxin. J. Toxicol. Toxin Rev. 1990; 9(1):125.
41. Sarkar B., Bhattacharya T., Ramamurthy T., Shimada T., Takeda Y., Nair G.B. Preferential association of the heat-stable enterotoxin gene (stn) with environmental strains of Vibrio cholerae belonging to the O14 serogroup. Epidemiol. Infect. 2002; 129(2):245–51.
42. Sears C.L., Kaper J.D. Enteric bacterial toxins: mechanisms of action and linkage to intestinal secretion. Microbiol. Rev. 1996; 60(1):167–215.
43. Syngkon A., Elluri S., Koley H., Rompikuntal P.K., Saha D.R., Chakrabarti M.K., Bhadra R.K., Wai S.N., Pal A. Studies on a novel serine protease of a ΔhapAΔprtV Vibrio cholerae O1 strain and its role in hemorrhagic response in the rabbit ileal loop model. PLoS One. 2010; 5:e13122.
44. Takeda T., Peina Y., Ogawa A., Dohi S., Abe H., Nair G.B., Pal S.C. Detection of heat-stable enterotoxin in a cholera toxin gene-positive strain of Vibrio cholerae O1. FEMS Microbiol Lett. 1991; 64(1):23–7.
45. Tam V.C., Serruto D., Dziejman M., Brieher W., Mekalanos J.J. A type III secretion system in Vibrio cholerae translocates a formin/spire hybrid-like actin nucleator to promote intestinal colonization. Cell Host Microbe. 2007; 1(2):95–107.
46. Tam V.C., Suzuki M., Coughlin M., Saslowsky D., Biswas K., Lencer W.I., Faruque S.M., Mekalanos J.J. Functional analysis of VopF activity required for colonization in Vibrio cholerae. mBio. 2010; 1(5):e00289-10.
47. Valeva A., Walev I., Weis I., Boukhallouk F., Wassenaar T.M., Endres K., Fahrenholz F., Bhakdi S., Zitzer A. A cellular metalloproteinase activates Vibrio cholerae pro-cytolysin. J. Biol. Chem. 2004; 279(24):25143-8.
48. Walia K., Ganguly N.K. Toxins of Vibrio cholerae and their role in inflammation, pathogenesis, and immunomodulation. In: Ramamurthy T., Bhattacharya S.K., editors. Epidemiological and molecular aspects on cholera. Springer Science+Business Media; 2010. P. 259–74.
49. Wu Z., Nybon A., Magnusson K.E. Distinct effects of Vibrio cholerae hemagglutinin/protease on the structure and localization of the tight junction-associated proteins occludin and ZO-1. Cell Microbiol. 2000; 2(1):11–7.
50. Yanagihara I., Nakahira K., Yamane T., Kaieda S. Structure and functional characterization of Vibrio parahaemolyticus thermostable direct hemolysin. J. Biol. Chem. 2010; 285(21):16267–74.
Рецензия
Для цитирования:
Монахова Е.В. Стратегия вирулентности холерных вибрионов и пути ее реализации (обзор). Проблемы особо опасных инфекций. 2013;(4):60-68. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2013-4-60-68
For citation:
Monakhova E.V. Cholera Vibrio Virulence Strategy and Ways of its Realization (Scientific Review). Problems of Particularly Dangerous Infections. 2013;(4):60-68. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2013-4-60-68
Просмотров: 701
Послать статью по эл. почте 