Роль лектинов в изменчивости холерных вибрионов (биотехнологические аспекты использования)

правильно по смыслу использовать термин «психические», поскольку понятие «психогенные» эквивалентно понятию «реактивные, невротические», что значительно сужает границы диагностического диапазона.

5 критерий — клинико-параклиническое соответствие.

Соматические ощущения могут объективизироваться в составе синдрома или симптомокомплекса при инструментально-лабораторном подтверждении звена патогенеза, вида и степени базового патологического процесса.

Сенестопатии как проявления психической патологии могут подтверждаться косвенно. Вероятный метод верификации — позитронно-эмиссионная томография головного мозга. Поскольку этот метод инструментальной диагностики недоступен для абсолютного большинства российских больниц, то на практике отмечается клинико-параклиническая диссоциация: наличие обильных и разнообразных телесных сенсаций при отсутствии устойчивых, воспроизводимых лабораторных или инструментальных маркеров какого-либо патологического процесса.

Однако надо сразу оговориться. Этот критерий действует только при адекватном анализе имеющегося параклинического материала, прежде всего, данных нейровизуализации. К сожалению, зачастую обнаружение ликворных кист, асимметрии боковых желудочков мозга, субатрофии коры или стигматов дисэмбриогенеза при проведении КТ или МРТ-исследования трактуется как текущий внутримоз-говой процесс. Тогда наиболее часто выставляются заключения по типу «хронического арахноидита», «кистозного арахноидита» или «энцефалопатии», что вводит в заблуждение как лечащего невролога, так и формирует превратное представление о заболевании у самого пациента.

6 критерий — фармакологическая проба.

Исходя из понимания ноцицептивной системы и ее звеньев, соматические страдания должны давать положительную реакцию на неспецифическую противовоспалительную (аналгетическую) или специфическую (нитраты, антациды, спазмолитики) терапию в средних и больших дозах.

Для сенестопатий характерно отсутствие эффекта от терапии соматотропными препаратами на амбулаторном и стационарном этапах оказания помощи независимо от дозы. Положительный ответ будет приносить применение психотропных препаратов (транквилизаторов, антидепрессантов, нейролептиков и нормотимиков). При этом выбор лекарственного средства строится по типу синдром-мишень. Как правило, уже в течение первой недели можно отметить позитивную динамику в виде уменьшения или исчезновения патологических ощущений, нормализации вегетативных показателей (сон, аппетит, работа сердечно-сосудистой и пищеварительной систем).

Из остро стоящих проблем здесь можно отметить неадекватно широкую экспансию фармацевтических фирм, продвигающих антидепрессанты, транквилизаторы и нормотимики/антиэпилептические средства среди врачей-интернистов. При этом пропагандируется поверхностный формальный подход к диагностике психопатологических синдромов и заболеваний, позволяющий неадекватно широко интерпретировать ту же депрессию и тревогу и назначать психотропные препараты, не относящиеся к списку сильнодействующих средств. Как уже отмечалось ранее (Дмитриев М. Н., 2007; 2008), такая примитивизация может приводить к патоморфозу имеющихся психических расстройств, возникновению сдвоенных психических расстройств (пример, ятроген-ный медикаментозный делирий на фоне неадекватного подбора антидепрессивной терапии), возникновению псевдорезистентности, формированию стигматизированного представления пациентов о психиатрической помощи. В контексте настоящей статьи важно, что неадекватно подобранные психотропные средства могут дискредитировать этот критерий дифференциальной диагностики.

Заключая все вышеизложенное, можно отметить, что только комплексный подход может обеспечить дифференциальную диагностику соматических и психических патологических ощущений. Их адекватное типирова-ние и понимание сущности патологического процесса на ранних этапах диагностического процесса позволит оптимизировать оказание медицинской помощи населению, более четко разграничит сферу компетенции узких специалистов и даст значительный фармакоэкономиче-ский эффект.

Роль лектинов в изменчивости холерных вибрионов

Телесманич Н. Р., д.б.н., зам. директора по научной работе; Ломов Ю. М., д.м.н., профессор, академик РАЕ, зав. научно-организационным отделом; Мазрухо А. Б., к.м.н., директор ФГУЗ «Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, г. Ростов-на-Дону

Холера известна как болезнь, являющаяся причиной многочисленных эпидемий и пандемий исторического и современного мира. Примером тому является вспышка заболевания холерой в Зимбабве в 2009 году, зарегистрированная как одна из самых крупных из когда-либо отмечавшихся.

Эпидемия холеры на Гаити в конце октября 2010 года, где ее не было по крайней мере 100 лет, является иллюстрацией того, что эта древняя болезнь продолжает представлять угрозу для всего мира. Этиологическим

агентом холеры на Гаити является штамм V. сholerae эльтор, вариант Огава, чувствительный к тетрациклину и эритромицину, резистентный к триметоприм-сульфаметоксазолу и налидиксовой кислоте. В геноме штамма холеры, выделенного на Гаити, выявлены мутации, отвечающие за выработку холерного токсина «классического типа», вызывающего более тяжелое обезвоживание организма. Методы секвенирования ДНК третьего поколения в реальном времени продемонстрировали близкое родство со штаммами Бангладеш

№3(26) • 2011

www.akvarel2002.ru

(2002, 2008), Южной Азии и Мозамбикскими вариантами (2004). Эпидемия носит клональный характер. У этих штаммов ген, кодирующий субъединицу В холерного токсина, несет три замены, отличающиеся от штаммов Бангладеш, две из них — гена ctx B — характерны для штаммов классических вибрионов шестой пандемии, а также интегративный — конъюгативный SXT — элемент анти-биотикоустойчивости, который ранее отсутствовал у вибрионов Карибского бассейна и Латинской Америки. Беспрецедентная по своим масштабам эпидемия этого года унесла 4870 человек. В 2011 году зарегистрированы заносы холеры из Гаити в США, Флориду и Майами, в Доминиканскую республику и Венесуэлу.

В эпидемической зоне происходит процесс изменчивости штаммов возбудителей холеры, приводящий к формированию новых вирулентных клонов.

Возможность вести жизнь в двух различных экологических нишах (в объектах окружающей среды и в кишечнике человека), а также способность к восприятию генов патогенности явились причинами появления в 1992 году нового варианта эпидемической холеры — Бенгал. Формирование новых свойств холерных вибрионов, выявляемых в ходе лабораторной диагностики, мы отмечаем как появление новых атипичных вариантов V. cholerae.

Развитие методов молекулярного типирования позволило разобраться в разнообразии вариантов холерных вибрионов, циркулирующих в мире. В последнее время описаны 4 генетических варианта холерных вибрионов эльтор, отличающиеся по генам холерного токсина.

• Матлабский вариант, изолированный

в 1991—1994 годах от больных с тяжелой формой холеры в Бангладеш, отличающийся тем, что на малой хромосоме выявлены тандемные повторы двух копий классического профага ^X. Это представители атипичных вариантов фенотипа, которые не укладывались в схему лабораторной диагностики, представляя свойства и классического, и эльтор биовара. У них выявлены гены tcp A и rst R классического типа.

• Вариант, также преобладающий на территории Бангладеш (2001), — измененный вариант, имеющий профаг CTX биовара эльтор,

но продуцирующий XT классического (I-го) типа. Фенотипически эти штаммы идентифицируются как биовар эльтор. Типичный eltor биотип и eltor CTX профаг.

• Мозамбикские варианты Юго-Восточной Африки (2004—2005) — фенотипически эльтор вибрионы, имеющие на малой хромосоме две копии генов rst R и ctx B классического биовара. Но и CTX профага классического биовара не типичен, имеет мозаичную структуру, часть области профага идентична CTX профага eltor, лишены RS1 элемента эльтор, вибрионов.

• Варианты, выделенные на территории Вьетнама — профаг ctx эльтор — содержит гены вибрионов эльтор и классических вибрионов — ctx B и rst R class.

Такие профаги, имеющие комбинированные свойства профагов ctx class и ctx eltor, относят к собственно гибридным вариантам (1991—2004) Индия, Бангладеш, Мозамбик, ряд стран Азии и Африки.

Среди представителей V. cholerae О139, циркулирующих в Бангладеш, также установлена циркуляция трех генотипов, отличающихся по субъединице В холерного токсина. Установлено, что в Бангладеш резервуаром профага СТХ (class) являются вибрионы О141 се-рогруппы. Работами S. Udden (2008) установлено, что из 272 исследованных штаммов в Бангладеш 6 относились к O141 серогруппе, и все они несли ctx (class) профаг. В эксперименте штаммы эльтор приобретали этот фаг при культивировании с O141 в микросомах из воды и хитинового субстрата [12].

Штаммы, обладающие фенотипическими свойствами биовара эльтор, несущие в геноме ctx профаг классического типа, обнаружены в эндемичных по холере странах Южной и Юго-Восточной Азии в начале 90-х годов прошлого столетия. В 2004 году вибрионы эльтор, продуцирующие классический ХТ, вызвали крупные вспышки холеры в Азии и на Африканском континенте (Мозам-бикский вариант). В 2007 году во время вспышки холеры в восточной Индии обнаружены штаммы V. cholerae eltor с субъединицей В ХТ классического биовара с дополнительной заменой по отдельным аминокислотам [7, 8, 9].

Недавние исследования La Rocqе (2005) позволили авторам высказать предположение о том, что верхние отделы тонкого кишечника являются уникальной нишей для свершения событий, связанных с горизонтальной передачей генов. А это значит, что факторы адгезии или лектины и их рецепторные зоны играют в этом процессе практически ведущую роль.

Лектины, если это касается токсинов микроорганизмов, или лектиновые рецепторы, если речь идет о клетках микроорганизмов, — это белки, специфически узнающие соответствующие углеводы на поверхности комплементарной мишени макроогранизма или объектов окружающей среды.

С одной стороны, высокая активность лектинов-рецепторов холерных вибрионов способствует прикреплению к биотическим поверхностям, с другой стороны, воздействуя на углеводы клеток гликопротеинов макроорганизма, способствует проявлению патогенно-сти бактериальной клетки, изменяя физиологические функции биоинформационного потенциала клеток макроорганизма — именно этим обуславливается высокая патогенетическая активность и эпидемиологическая значимость холерного вибриона как возбудителя особо опасного инфекционного заболевания. Направление изучения свойств лектинов активно развивается в Ростовском противочумном институте, в результате чего раскрыты свойства лектинов, обуславливающих гемолитическую активность, установлен полный профиль углеводной специфичности адгезинов холерных вибрионов разной эпидемической значимости, что в дальнейшем может быть использовано для совершенствования специфической и неспецифической профилактики холеры. Так, холерный токсин является типичным лектином, где адгезивная активность обуславливается пятью углеводсвязывающими доменами субъединицы В.

Гемолитическая активность, играющая ведущую роль в жизнедеятельности и патогенности атоксиген-ных вибрионов, обусловлена двумя лектиновыми доменами субъединицы В. Один из них — лектиновый домен В цепи рицина [1], что свидетельствует о высоком эволюционном потенциале этой молекулы, который может проявиться как мощный фактор вирулентности, альтернативный холерному токсину. Ведь именно

www.akvarel2002.ru

№3(26) • 2011

навву

инфекционные болезни

гемолитическая активность явилась индикатором эволюционной изменчивости возбудителя при появлении холеры эльтор в 1937 году в Индонезии. Большая вариабельность клинических проявлений холеры эльтор, в отличие от классической холеры, характеризуется трудно диагностируемыми формами, вибриононосительством и способностью к формированию стойких вторичных очагов вне Индии. Эти и другие научные факты свидетельствуют о важной роли адгезина Ну А в экологии и персистенции холерных вибрионов [1].

Следующий фактор патогенности холерных вибрионов, фермент-сателлит ведущих токсических лектинов, без которого не может проявиться патогенетический потенциал холерного токсина и приспособительные возможности гемолитической активности, — это ней-раминидаза, которая также является лектином, первое крыло которой, лектиновое, связывает сиаловые кислоты, но лиганд второго крыла неизвестен (Oswaldo С., 2005).

Способность холерных вибрионов агглютинировать и лизировать широкий спектр эритроцитов позволила нам выявить наиболее полный профиль лектиновых гаптенов, характерных для разных представителей V. cholerae [2, 3]. Исследования проведены в рамках двух научных тем РостНИПЧИ «Лектиновые рецепторы холерных вибрионов» и «Липазная и адгезивная активность холерных вибрионов не О1 серогруппы». Если анализировать полученные результаты в плане развития представлений о появлении эпидемических вариантов (классические холерные вибрионы; гемолитические эльтор (tcp-ctx-), гемолитические эльтор, имеющие ген токсигенные эльтор и, наконец, Бенгал вибрионы атоксигенные и токсигенные), то можно составить представление о том, какие рецепторы были приобретены или утрачены с появлением эпидемических вариантов, какие рецепторы важны в патогенезе, и какие лектины играют роль в экологии холерных вибрионов.

Нами установлено, что самый древний представитель холерных вибрионов V. cholerae имеет все рецепторы гексоз при отсутствии рецепторов аминосахаров. Эти же рецепторы присутствуют и у всех остальных представителей возбудителя холеры — лектиновые рецепторы, специфичные гексозам — глюкозе, манно-зе, сахарозе, лактозе, галактозе. Однако атоксигенные гемолитические штаммы, наряду с рецепторами гексоз, обладают лектинами, специфичными широкому спектру аминосахаров — ^ацетил D-галактозамину, ^ацетил D-маннозамину, D-галактозамину, D-глюкозамину, ^ацетил D-глюкозамину, которые отсутствуют у токси-генных вариантов.

Выживание в окружающей среде токсигенных штаммов ограничено во времени, однако гемолитические постоянно циркулируют, что объясняется наличием значительно большего и разнообразного адгезивного потенциала гемолитических вариантов. Нами установлено, что у штаммов с характеристикой ctx-tcp+ Ну+ (штаммы, не имеющие гена холерного токсина, но несущие ген пилей адгезии выделенные от ви-бриононосителей в 2005 году) уже не обнаруживается полный набор рецепторов аминосахаров, за исключением активного рецептора ^ацетил D-галактозамина. В Каменске-Шахтинском возникла ограниченная эпид-ситуация, вызванная единым источником заражения, причиной явились атоксигенные штаммы, имеющие ген токсинкорегулируемых пилей адгезии. Вспышка

характеризовалась тем, что было выявлено 2 больных и 30 вибриононосителей. Поэтому эти штаммы вызывают у нас особый интерес. Уже не обнаруживается полный набор рецепторов аминосахаров, за исключением активного рецептора ^ацетил D-галактозамина. Однако у таких же штаммов, но выделенных в 2002 году из реки Дон, и этот рецептор отсутствовал [1, 3].

Таким образом, с появлением ^ A гена токсинкорегу-лируемых пилей адгезии начинают исчезать рецепторы, узнающие аминосахара, которые, по всей видимости, необходимы для приспособления к условиям окружающей среды.

Холерные вибрионы способны размножаться в объектах окружающей среды, особенно в присутствии хитина, целлюлозного покрова водорослей, и их производных, что, по всей видимости, и реализуется посредством ад-гезинов, специфичных аминосахарам. Такой потенциал отсутствует у токсигенных вариантов. Специфичность к хитину у холерных вибрионов обусловлена лектино-вым доменом фермента хитиназы, который специфичен к ^ацетил D-глюкозамину — мономеру хитина, который также является одним из доменов адгезии у холерных вибрионов.

Холерные вибрионы путем колонизации хитиновых и целлюлозных поверхностей образуют биопленки. Наши результаты исследований механизмов образования биопленок свидетельствуют о важной роли в этих процессах лектин-углеводных взаимодействий широкого спектра специфичности, выявленных с помощью ин-гибирования биопленки различными углеводами на поверхности жидких питательных сред [1].

Многие исследователи микроорганизмов вообще и холерных вибрионов в частности, рассматривая формирование патогенных клонов, находят объяснение этому процессу в приобретении клеткой мобильных генетических элементов [7, 8, 9, 12]. Однако просматривается и другая сторона, а именно — утрата лектинов-адгезинов на поверхности патогенной клетки [1], что делает ее менее жизнеспособной в условиях окружающей среды. Полученная нами информация о различии рецепторного профиля холерных вибрионов разных биоваров и эпидемической значимости может быть использована для разработки новых принципов тестирования и типирования холерных вибрионов, а также в реализации гипотезы [9], согласно которой существует определенный код сахаров, а связывающие сахара лектины (белки) по существу расшифровывают его и переводят в биологические реакции. Вмешательство в узнавание сахаров белками — лек-тинами патогена может быть использовано для модулирования или изменения передачи сигналов в целях предотвращения начала болезней и совершенствования вакцинных препаратов. Такие вещества называют гликомиметики — ингибиторы лектинов. Однако «свободные сахара», которые мы использовали, также являются ингибиторами лектинов-адгезинов холерных вибрионов. Регидратационные растворы, эффективные при лечении холеры, содержат глюкозу, которая, кроме функции восстановления электролитного баланса, выполняет функцию активного ингибитора токсических лектинов холерных вибрионов, что свидетельствует о том, что ингибиторы лектинов могут быть использованы также для совершенствования ре-гидратационных растворов.

Описан кратковременный эффект гиперинфекци-онности [10], который длится несколько часов после

№3(26) • 2011

www.akvarel2002.ru

выделения вибрионов из кишечника человека. Этому способствует накопление углеводов в виде гликогена [4], который можно наблюдать в стуле больных в виде рисового отвара, он же способствует адаптации бактерий в водной среде. В организме человека более интенсивно, чем в объектах окружающей среды, происходит обмен генетической информацией, что позволяет с помощью горизонтальной передачи генов и других механизмов изменчивости приобретать атоксигенным штаммам гены холерного токсина и утрачивать другие фенотипически важные факторы адгезии, необходимые для выживания в окружающей среде. Эти явления оказываются ведущими в развитии инфекционного процесса. Таким образом, белок-углеводные рецептор-ные межклеточные взаимодействия, составляющие адгезивный потенциал холерных вибрионов, лежат как в основе приживаемости возбудителя холеры в организме человека и сохранения в объектах окружающей среды, так и в формировании новых вариантов и патогенных клонов. Новые данные о механизмах адгезии и прерывания этого процесса углеводами или гликоми-метиками могут быть использованы для совершенствования специфической и неспецифической профилактики холеры и лечения регидратационными растворами.

Литература

1. Ломов Ю. М., Телесманич Н. Р. // Журн. микробиол., эпидемиол., иммунобиол. — 2007. — №6. — С. 68—72.

2. Телесманич Н. Р., Колякина А. В., Ломов Ю. М. // Клин. лаб. диагностика. — 2008. — №2. — С. 45 — 48.

3. Телесманич Н. Р., Ломов Ю. М., Бардых И. Д. и др. Адгезивные и некоторые другие свойства V. cholerae ctx АВ-tcp A+, изолированных и объектов внешней среды Ростовской области в 2002 г. // Журн. микробиол., эпидемиол., иммунобиол. — 2004. — №6. — С. 3—6.

4. Bourassa Z., Camilli Mol. Microbiol. — 2009. — Vol. 72. — №1. — P. 124—138.

5. Chen Shan Chin, Ph D., J.Sorenson et al. // Engl. J. Med. — 2011. — Vol. 364. — Р. 33—42.

6. La Rocque R.C. Infect. Immun. — 2005. — Vol. 73. — №8. — P. 4488—4493.

7. Nair G.B., Bhuian N.A., Nusrin S et al. Vibrio 2007 / Eds D. Gevers et al. — Paris, 2007. — P. 25.

8. Nair G.B., Faruque S.M., Bhuiyan N.A. et al. // J. din. Microbiol. — 2002. — Vol. 40. — P. 3296—3299.

9. Nair G.B., Qudri F., Holmgren Y. et al. // Clin. Microbiol. — 2006. — Vol. 44. — P. 4211—4213.

10. Murell D.S., Butler S.M. // Natur. — 2002. — Vol. 147. — P. 642—645.

11. Raychoudhury A., Mukhopadhyay A.K., Ramamurthy T. et al. // Indian J. Med. Res. — 2008. — Vol. 128. — №6. — P. 695 — 698.

12. Udden S.M., Zahid M.S., Biswas K., Ahmad Q.S et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. — 2008. — Vol. 105. — №33. — P. 11951—11956.

Адрес: 142600 г. Орехово-Зуево Московской области, ул. Московская, д. 2

E-mail: pmp52@mail.ru, ozkda@yandex.ru, ozkmps@bk.ru | www.pnevmopribor-oz.ru

«ПНЕВМОПРИБОР», ООО

\ ТЕЛ./ФАКС: (496) 415-35-01 | ТЕЛ.: (496) 415-34-05

Разработка и производство кислородно-дыхательной аппаратуры и сопутствующего оборудования для автомобилей скорой медицинской помощи и медицинскихучреждений

№П/П НАИМЕНОВАНИЕ ИЗДЕЛИЯ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НОМЕР РЕГИСТРАЦИОННОГО УДОСТОВЕРЕНИЯ ОБОЗНАЧЕНИЕ НОРМАТИВНОГО ДОКУМЕНТА

1 Редуктор-ингалятор кислородный КРИ-1 ФСР 2010/07081 ППТД.2955.003ТУ

2 Редуктор кислородный КР-1 ФСР 2009/04014 ППТД.2955.004ТУ

3 Редуктор закиси азота ЗАР-1 ФСР 2009/04015 ППТД.2955.005ТУ

4 Редуктор-ингалятор кислородный КРИ-2 ФСР 2009/06204 ППТД.2955.008ТУ

5 Ингалятор кислородный КИ-11 ФСР 2009/06202 ППТД.2933.001ТУ

6 Аппарат портативный ИВЛ «Спасатель-1» ФСР 2009/06142 ППТД.2933.002ТУ

7 Устройство для обеспечения кислородом аппаратов ИВЛ «КОДА-1» ФСР 2009/06203 ППТД.2933.007ТУ

8 Арматура бортовая кислородная для АСМП ППТД.2993.001ТУ

9 Арматура бортовая закиси азота для АСМП ППТД.2993.001ТУ

10 Баллоны для медицинского кислорода с вентилем различного объема ППТД.5887.150ТУ

11 Баллоны для закиси азота с вентилем различного объема ППТД.5887.160ТУ

www.akvarel2002.ru №3(26) • 2011

К