Lecture / Presentation 2 / Лекция. Энтеробактерии. E.coli

Факторы патогенности Е. coli.

1.Факторы адгезии и колонизации. Они необходимы для прикрепления к клеткам ткани и их колонизации.

Обнаружено три варианта факторов колонизации:

а) CFA/I-CFA/VI (англ. colonization factor) — имеют фимбриальную структуру – обнаружены у ЕТЕС;

б)EAF (англ. enteropathogenic Е. coli adherence factor) —

интимин — белок наружной мембраны, кодируется геном еаеА. Обнаружен у ЕРЕС и ЕНЕС, выявляется по спо-

собности бактерий прикрепляться к клеткам Нер-2;

в) Adhesion Henle-407 — фимбриальные структуры, выявляются по способности бактерий прикрепляться к клеткам Henle-407 – только у ЕНЕС.

Все они кодируются плазмидными генами.

Могут быть и другие факторы адгезии (например, ЛПС).

2. Факторы инвазии.

С их помощью EIEC и ЕНЕС, например, проникают в эпителиоциты кишечника, размножаются в них и вызывают их

разрушение. Роль факторов инвазии выполняют белки наружной мембраны.

3. Экзотоксины.

У патогенных Е. coli обнаружены экзотоксины, повреждающие мембраны (гемолизин), угнетающие синтез белка (токсин Шига), активизирующие вторичные мессенджеры (англ. messenger — связной) — токсины CNF, ST, СТ, CLTD, EAST.

4. Эндотоксины – ЛПС.

Гемолизины продуцируют разные патогены, в том числе Е. coli. Гемолизин - порообразующий токсин. Он вначале связывается с мембраной клетки-мишени, а затем формирует в ней пору, через которую происходит вход и выход небольших молекул и ионов, что ведет к гибели клеток и лизису эритроцитов.

Токсин Шига (STX) и сходный с ним шигаподобный токсин был обнаружен у ЕНЕС. Токсин (N-гликозидаза) блокирует синтез белка, взаимодействуя с 28S рРНК, в результате чего клетка гибнет (цитотоксин). Различают два типа шигаподобного токсина: STX-1 и STX-2. STX-1 по антигенным свойствам почти идентичен токсину

Шига, a STX-2 отличается от токсина Шига по антигенным свойствам и, в отличие от STX-1, не нейтрализуется антисывороткой к нему. Синтез цитотоксинов STX-1 и STX-2 контролируется у Е. coli генами умеренных конвертирующих профагов 933J (STX-1) и 933W (STX-2).

Токсин L (термолабильный токсин) - АДФрибозилтрансфераза; связываясь с G-белком, вызывает диарею.

Токсин ST (термостабильный токсин),

взаимодействуя с рецептором гуанилатциклазы, стимулирует ее активность ивызывает диарею.

CNF (цитотоксический некротический фактор) -

белок деамидаза, повреждает так называемые RhoG-белки. Этот токсин обнаружен у UPEC,

вызывающих инфекции мочевыводящих путей.

CLTD-токсин - цитолетальный разрыхляющий токсин. Механизм действия изучен слабо.

Токсин EAST — термостабильный токсин энтероагрегативных Е. coli (ЕАЕС), вероятно, подобен термостабильному токсину (ST).

Факторы патогенности Е. coli

контролируются не только хромосомными генами клетки-хозяина, но и генами, привносимыми плазмидами или

умеренными конвертирующими фагами.

Все это свидетельствует о возможности возникновения патогенных вариантов Е. coli в результате распространения среди них плазмид и умеренных фагов.

ЕТЕС включает 17 серогрупп.

Факторы адгезии и колонизации фимбриальной

структуры типа CFA и энтеротоксины (LT или ST, или оба) кодируются одной и той же плазмидой

(плазмидами) Ent-класса. Колонизируют ворсинки без их повреждения.

Энтеротоксины вызывают нарушение водносолевого обмена. Локализация процесса —

область тонкой кишки. Заражающая доза 108—1010 клеток. Заболевание протекает по типу холероподобной диареи. Тип эпидемий — водный, реже пищевой.

Болеют чаще дети в возрасте от 1 года до 3 лет и взрослые.

EIEC включает 9 серогрупп

Плазмида (140 МД), родственная шигеллезным, кодирует синтез белков наружной мембраны, которые определяют способность внедряться в эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника и

размножаться внутри них, вызывая их разрушение.

Заражающая доза 105 клеток. Локализация

процесса — нижний отдел подвздошной и толстая кишка.

Заболевание протекает по типу дизентерии: вначале водянистая диарея, затем колитический синдром.

Болеют дети 1,5— 2 лет, подростки и взрослые.

Тип вспышек — пищевой, водный.

ЕРЕС включает 9 серогрупп класса 1 и четыре серогруппы класса 2.

Усерогрупп класса 1 имеется плазмида (60

МД), которая контролирует синтез фактора адгезии и колонизации типа EAF. Он

представлен белком, локализованнымв

наружной мембране,и выявляется по

способности бактерий прикрепляться к клеткам НЕр-2. Белок имеет м. м. 94 кД. У серогрупп класса 2 эта плазмида отсутствует, их патогенность обусловлена какими-то иными факторами.

У некоторых штаммов ЕРЕС обоих классов обнаружена способность синтезировать STX. ЕРЕС колонизируют плазмолемму энтероци-тов, вызывают повреждение

поверхности эпителия с умеренным воспалением и образованием эрозий.

Заражающая доза 105—1011 клеток.

Поражается тонкий кишечник. Характерны водянистая диарея и выраженное

обезвоживание. Болеют в основном дети первого года жизни.

Способ заражения — контактно-бытовой, реже пищевой.