УДК: 616.986.7-072.85
Год издания: 2013

Роль наружных мембранных белков Leptospira interrogans в патогенезе лептоспироза

Капитулец С.П.Ничипорук О.И.Капитулец Н.Н.Азарова И.А.Фидаров Ф.М.
Рубрики: 76.03.4376.35.33
Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии
Тема НИР: «Разработать подтверждающий тест на лептоспироз».
Сроки выполнения НИР: январь 2011 г. — декабрь 2013 г.
Научный руководитель: канд. биол. наук С.П. Капитулец.
Источник финансирования: госбюджет.

Индикация гуморальных антител против белков на­ружной мембраны патогенных лептоспир, так называ­емых основных мембранных белков (outer membrane proteins - OMPs), в последние годы стала главным объектом исследования при лептоспирозе. Как уже установлено, эти антигены, представленные в основ­ном липопротеинами, у всех патогенных лептоспир со­храняют высокую консервативность и проявляют по­вышенную иммунореактивность для всех млекопита­ющих, что позволяет предлагать их в качестве основ­ных мишеней при диагностике инфекции. Уникальная устойчивость лептоспир к выживанию в природных условиях по сравнению с другими спирохетами и их способность эффективно адаптироваться к изменениям окружающей среды и физиологическим условиям в ор­ганизме млекопитающих определяется, по-видимому, именно мембрано-ассоциированными белками, кото­рые функционально могут облегчить инвазию и уста­новление болезни.

Современными протеомными технологиями в структуре L. interrogans выявлено до 563 белков, уча­ствующих в метаболизме бактерий в условиях in vivo и in vitro. При этом для 65 из них отмечены индуцирован­ные изменения в уровнях экспрессии, что определяется условиями культивирования лептоспир и стадией раз­вития инфекции в организме хозяина.

Иммунореактивные белки, экспрессирующиеся лептоспирами in vivo, и в первую очередь, наружные мембранные липопротеины (НМЛ), локализованные в клеточной стенке бактерий, очевидно могут служить детерминантами патогенеза при лептоспирозе, по­скольку являются главными мишенями для гумораль­ного ответа. Установлено, что некоторые высококонсер­вативные НМЛ у патогенных лептоспир действуют как основные факторы вирулентности для тканей макро­организма, отсутствующие у непатогенных видов. На основе информации о геноме L. interrogans предсказа­но присутствие около 260 мембрано-ассоциированных белков. В настоящее время только немногие из них оха­рактеризованы, а их биологическая роль установлена, и лишь для 12 разработаны соответствующие техноло­гии, обеспечивающие их идентификацию при анализе.

Цель - изучить особенности развития гумораль­ного иммунного ответа при лептоспирозе посред­ством выявления основных иммунореактивных леп­тоспирозных антигенов, преимущественно НМЛ, экс­прессирующихся in vivo, методом иммунного блот­тинга (ИБ).

Был изучен гуморальный IgМ- и IgG-ответ против патогенных видов L. interrоgans (7 серогрупп) у лабо­раторных животных (белые беспородные мыши) при экспериментальном лептоспирозе и выявлена экспрес­сия основных иммунореактивных лептоспирозных ан­тигенов на 7, 14 и 21-й дни инфекции. Дополнительно методом ИБ обследованы 15 сывороток крови пациен­тов, больных лептоспирозом, с лабораторно и клиниче­ски подтвержденными диагнозами и 5 сывороток паци­ентов с клиническими симптомами, не исключающи­ми данное заболевание, но серологически негативны­ми. В качестве отрицательных контролей использовали сыворотки крови интактных животных (5) и здоровых доноров (4). Антигенные лекарственные средства для ИБ получали из монокультур диагностических штам­мов 7 серогрупп L. interrogans и их комбинации.

Показано, что в острой фазе инфекции, независимо от инфицирующей серогруппы, IgМ-ответ определяет­ся, главным образом, лептоспирозными белками с мо­лекулярной массой 14, 25, 32 и 41/42 кДа. В фазе кон­валесценции IgG-ответ характеризовался иммунодо­минантными белками р32 и p41/42 и иммунореактив­ностью к высокомолекулярным белкам p58, p62 и p82. Кроме преобладающих иммунодоминантных белков на блотах также выявлялись минорные антигенные поло­сы, которые включали белки p20, p31, p37, p44 и p45 для IgM-ИБ и p20, p25, p31, p37, p44, p45, p48, p70 и p76 для IgG-ИБ.

По результатам работы можно заключить, что пато­генные виды L. interrogans обладают значительным ко­личеством иммунореактивных антигенов, преимуще­ственно белковой природы, с М.м. от 14 до 82 кДа, ко­торые последовательно экспрессируются при патогене­зе инфекции и становятся мишенями для гуморально­го иммунного ответа. Основными иммунодоминантны­ми белками, выявляемыми при лептоспирозе, являются два с М.м. 32 и 41 кДа, известные как наружные мем­бранные липопротеины LipL32 и LipL41 соответствен­но. Сыворотки пациентов, больных лептоспирозом, и экспериментально зараженных животных реагирова­ли с LipL32 и LipL41 чаще, чем с любым другим ан­тигеном, как на ранние, так и на поздние сроки инфек­ции, и не реагировали у здоровых доноров и интактных животных. Учитывая, что и LipL32, и LipL41 характе­ризуются у L. interrogans высокой консервативностью (98,9 и 97,3% гомологии соответственно) и повышен­ным уровнем экспрессии при инфекциях, вызванных патогенными лептоспирами, диагностика заболевания, основанная на выявлении этих антигенов в иммунном блоттинге, очевидно, будет наиболее эффективной не­зависимо от сроков и инфицирующей серогруппы воз­будителя. Полученные данные уточняют патогенетиче­ские аспекты лептоспироза у млекопитающих и чело­века и способствуют развитию подходов к ранней серо­диагностике инфекции.


Область применения: клиническая и лабораторная диагностика.
Рекомендации по использованию: используемый подход представляется полезным инструментом для идентификации иммунодомнантных антигенов, вовлеченных в гуморальный ответ при лептоспирозе, и может облегчить раннюю детекцию патогенных видов L. interrogans путем развития улучшенных диагностических подходов. Понимание биологической роли отдельных наружных мембранных липопротеинов в патогенезе лептоспироза обеспечит прогресс в разработке субъединичных вакцин для специфической профилактики заболевания.
Предложения по сотрудничеству: проведение совместных исследований с заинтересованными.


в начало med.by баннеры учреждения авторы расширенный поиск
Достижения медицинской науки Беларуси.
Copyright © 1997-2024 НИО РНМБ
Вопросы и комментарии просьба отправлять Администратору сайта