Роль антилактоферриновой активности в персистенции холерных вибрионов

46 ЗНСО ИЮНЬ №6

РОЛЬ АНТИЛАКТОФЕРРИНОВОЙ АКТИВНОСТИ В ПЕРСИСТЕНЦИИ ХОЛЕРНЫХ ВИБРИОНОВ

В.А. Подройкина, В.В. Балахнова, Н.Р. Телесманич, И.Я. Черепахина

A ROLE OF ANTILACTOFERRIN ACTIVITY IN PERSISTENCE OF CHOLERA VIBRIOS

V.A. Podroykina, V.V. Balakhnova, N.R. Telesmanich, I.Ya. Cherepakhina ФГУЗ научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора, г. Ростов-на-Дону

Показано, что АЛфА холерных вибрионов играет важную роль в персистенции этого возбудителя. При ранжировании штаммов по эпидемической значимости выявлено, что вне зависимости от уровня патогенности высокой АЛфА обладали штаммы, выделенные от больных, вибриононосителей и из сточной воды. Показатели АЛфА были очень высокими у потенциально патогенных штаммов с генотипом ctx- tcp+. Это дает возможность предположить, что высокая АЛфА благодаря участию связующих лектиновых рецепторов, способствует активной адгезии и колонизации холерных вибрионов. Это может свидетельствовать о способности штаммов, обладающих высоким уровнем АЛфА формировать бактерионосительство.

Ключевые слова: холерные вибрионы, бактерионосительство, ранжирование штаммов, лектиновые рецепторы, генотипом.

It has been shown that antilactoferrin activity (ALfA) of Vibrio cholerae plays an important role in persistence of this causative agent of cholera. Strains arrangement in accordance with their epidemic significance has revealed that, regardless ofpathogenicity level, high ALfA values are exhibited by strains isolated from clinical samples, human vibriocarriers and wastewater samples. Very high ALfA levels have been found in potentially pathogenic strains of ctx- ctp+ genotype. A suggestion can be made that, due to participation of binding lectin receptors, high AlfA levels can contribute to active V. cholerae adhesion and intestinal colonization. These results can point to the ability of strains having high AlfA to form conditions for humans to act as bacteria carriers.

Keywords: cholerae adhesion, bacteria carriers, strains arrangement, genotype.

Холера — опасное эпидемическое заболевание, вызываемое холерными вибрионами О1 и 0139 серогрупп. Характерной особенностью возбудителя холеры является чередование пребывания в инфицированном макро-

организме с возможным последующим существованием в природных экосистемах. В этой связи одним из актуальных направлений в изучении биологии возбудителя холеры являются исследования в области характеристики

Ш №6

47

свойств, обусловливающих их персистенцию in vivo и in vitro. Персистентный потенциал микроорганизмов имеет важное патогенетическое значение в инфекционном процессе и может быть использован в диагностике заболеваний и определении их прогноза. Наибольшее значение при холере имеет прогнозирование вибриононосительства, поскольку, как известно, при холере эльтор его удельный вес достаточно высок. Данное сообщение посвящено антилактоферриновой активности (АЛфА) возбудителя холеры, которая относится к свойствам, связанным с персистенци-ей микроорганизмов in vivo и in vitro. В основе механизма действия данного фактора лежат процессы, направленные на инактивацию лактоферрина (Лф) микроорганизмом.

Лактоферрин — железосвязывающий гли-копротеин из семейства трансферринов, участвующий в ряде гомеостатических функций организма человека. Наибольший интерес лактоферрин представляет в связи с тем, что препятствует микробной адгезии, начальному механизму в инфекционном процессе большинства микроорганизмов, в том числе и холерного вибриона. В этой связи изучение антилактоферриновой активности может предоставить исследователям новые данные об особенностях патогенеза холеры, формирования вибриононосительства, обусловленных возбудителями, имеющими различный потенциал АЛфА.

В нашей работе мы использовали 48 штаммов холерных вибрионов 01 серогруппы, выделенных от больных, вибриононосителей, объектов окружающей среды. Уровень АЛфА определяли по методике И.В. Валышевой [1]. Наша модификация заключалась в необходимости проведения исследований с соблюдением требований биологической безопасности. Определение концентрации лактоферрина проводили твердофазным иммуноферментным методом с использованием тест-системы «Лактоферрин» ЗАО «Вектор-Бест» (Россия). Регистрацию результатов осуществляли на фотометре ELx800 BioTek при длине волны 450 нм. Для интерпретации результатов нами были введены условные значения уровней АЛфА: 0—40 — низкий; 41—70 — средний; от 71 и более — высокий. Статистическую обработку результатов проводили с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 8.0 по критериям линейной регрессии и корреляции.

Во всех трех группах штаммов, разделенных по наличию генов холерного токсина

и токсинкорегулируемых пилей адгезии (1ер), вне зависимости от уровня патогенности, высокой АЛфА обладали штаммы, выделенные от больных, вибриононосителей и из сточной воды. Так, в I группе, характеризующейся генотипом йх+1ер+ показатели составляли 70,5; 76,75; 75,0 нг/мл; во II группе с генотипом йх-1ер- 75,0; 76,0; 75,0 нг/мл. Показатели АЛфА у штаммов из воды открытых водоемов в этих группах были не намного ниже, чем у вышеперечисленных (50,75; 67,36 нг/мл).

В III группу вошли редко встречающиеся потенциально патогенные штаммы с генотипом йх-1ер+. Показатели АЛфА во всех подгруппах этой группы (больных, вибриононо-сителей и объектов окружающей среды) были сходными и очень высокими (90—100 нг/мл). Можно предположить, что высокая антилак-тоферриновая активность должна способствовать активной адгезии и колонизации холерных вибрионов. Действительно, как было показано Н.Р. Телесманич с соавт. [6] и А.В. Колякиной [4], патогенные (йх+1ер+) и потенциально патогенные (е1хЧер+) штаммы обладают высокой адгезивной активностью.

Высокий уровень АЛфА может также способствовать формированию бактерионосительства [2]. Справедливость этого положения подтверждают данные, полученные нами при изучении е1хЧер+, штаммов, выделенных при вспышке в Каменском районе Ростовской области в 2005 г., где на фоне 2 больных наблюдалось 30 вибриононосителей.

По полученному в ходе исследования уровню АЛфА подсчитан коэффициент корреляции с другими свойствами, обусловливающими персистенцию у холерных вибрионов (Рис.1). Наиболее высокие коррелятивные связи АЛфА были с антикомплементарной активностью (к.к. = 0,9205) и билирезистентно-стью (к.к. = 0,8660). Это объясняется тем, что все указанные свойства более характерны для штаммов, выделенных из организма человека. И, напротив, с признаками, характерными для штаммов, изолированных из объектов окружающей среды (антилизоцимная (АЛА) и РНК-азная активности) коэффициенты корреляции были или средними, или отрицательными (0,4327 и -0,1177).

При изучении роли антилактоферрино-вой активности в персистенции возбудителя холеры возникает вопрос, что лежит в основе этого явления. По мнению ряда российских и зарубежных авторов [2] в основе АЛфА лежит протеолиз лактоферрина.

48

ЗНиСО ИЮНЬ №С

- 0,1177 °,4327

Рис.1. Графическое изображение коррелятивных связей АЛфА с другими свойствами

Грамнегативные бактерии при определенных условиях могут нейтрализовать бактерицидное действие пептидов с помощью мембранных пориновых белков, являющихся экстраплазматическими протеазами. Они вызывают деградацию пептидов на уровне поверхности клеток. Подройкина Виктория Александровна (8-863) 240-27-03, 234-47-99

Можно также предположить, что в проявлении АЛфА (как связующее Лф звено) могут принимать участие лектины холерных вибрионов. Известно, что лактоферрин содержит два сайта потенциального гликозилирования, однако степень гликозилирования белка может быть разной. Показано [3], что ЛФ особенно богат маннозой, но может содержать до 3 % разных гексоз и 1 % гексозамина, что свидетельствует о том, что ЛФ может содержать и другие гексозы (глюкозу, галактозу, фруктозу), а также ^ацетил-Д-глюкозамин и Д-галактозамин. А это значит, что возможность связывания ЛФ с клетками холерных вибрионов практически не ограничена, т. к. возбудитель холеры имеет на своей поверхности лектиновые рецепторы, чувствительные ко всем гексозам и аминосахарам [4, 5]. В этой связи интересным является тот факт, что именно у штаммов V. еИо1егае 01 е1хЧер+ (ко-

торые в наших опытах проявили наибольшую АЛфА) рецептор N-ацетил-Д-галактозамина наиболее количественно выражен [5]. Можно предположить, что активность лектинов по отношению к лактоферрину обусловливает высокую степень адгезии возбудителя холеры.

Изучение механизма антилактоферрино-вой активности у холерных вибрионов будет являться предметом наших дальнейших исследований.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Валышева И.В., Валышев А.В., Карташова О.Л., и др. Новый метод определения антилактофер-риновой активности микроорганизмов //Журн. микробиол., эпидемиол., иммунобиол. 2003. № 4. С. 64—67.

2. Валышева И.В. Антилактоферриновая активность микроорганизмов: Автореф. дис.... канд. биол. наук. Оренбург, 2005. 23 с.

3. Канышкова Т.Г., Бунева В.Н., Невинский Г.А. Лактоферрин и его биологические функции // Биохимия. Москва, 2001. Вып. 1. Т. 66. С. 5—13.

4. Колякина А. В. Лектиновые рецепторы холерных вибрионов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Ставрополь. 2009. 20 с.

5. Ломов Ю.М., Телесманич Н.Р., Колякина А.К. Специфичность лектиновых рецепторов холерных вибрионов //Журн. микробиол., эпидемиол., иммунобиол. 2007. № 6. С. 68—72.

6. Телесманич Н.Р., Ломов Ю.М., Колякина А.В., Агафонова В.В. Некоторые фенотипические свойства ctx- tcp+ штаммов V. cholerae eltor //Холера и патогенные для человека вибрионы: Матер. совещ. и пробл. комиссии. Ростов н/Д, 2006. Вып. 19. С. 48—51.

Контактная информация:

Подройкина Виктория Александровна, тел.: (8-863) 240-27-03, 234-47-99

Contact information:

Podroykina Viktoriia Alersandrovna, tel.: (8-863) 240-27-03, 234-47-99