а) Антигенное строение. Внедрение методов очистки при центрифугировании в градиенте плотности, дающих возможность отделить риккетсии от компонентов клеток хозяина, сделало возможным изучение антигенов риккетсий. Основными антигенными комплексами риккетсий являются группоспецифический (отличающийся у риккетсий групп КПЛ и СТ) термостабильный липополисахаридный комплекс и два протективных поверхностных белка — rOmpA и rOmpB.

Дифференциация риккетсий на основе протеиновых профилей, определяемых электрофорезом в полиакриламидном геле с додицилсульфатом натрия (SDS-PALE), позволила отнести изучаемые штаммы к отдельным видам риккетсий группы КПЛ. Вестерн-блоттинг с сыворотками крови переболевших показал их способность реагировать с двумя риккетсиальными протеинами (позднее названными rOmpA и rOmpB) у риккетсий группы КПЛ и R. canadensis и только с протеином rOmpB у риккетсий группы сыпного тифа. Эти протеины наружных мембран риккетсий характеризуются различными молекулярными массами для каждого вида.

Наличие на риккетсиальных протеинах rOmpA и rOmpB видовых, субвидовых и субгрупповых антигенных детерминант позволяет дифференцировать большинство риккетсий в реакции непрямой иммунофлюоресценции (РНИФ) с моноклональными антителами, кроме R. akari и R. australis. Эти два вида риккетсий взаимодействовуют только с МКА к липополисахаридному антигену (ЛПС), являющемуся группоспецифическим. У ориенций и риккетсий группы сыпного тифа rOmpB обладает свойствами адгезина.

Токсические субстанции риккетсий являются термолабильными белками, они неотделимы от их клеток, инактивируются формалином. Патогенные виды риккетсий синтезируют гемолизины, вызывающие гемолиз эритроцитов различных видов животных.

б) Генетическая характеристика. По результатам пульсового гель-электрофореза средний размер генома большинства изученных представителей группы КПЛ находится между 1200 и 1300 тысяч нуклеотидов (г.н.). Размер генома R. massiliae и R. helvetica составляет 1400 т.н., R. bellii — 1600 т.н. Средний размер генома риккетсий группы сыпного тифа (R. prowazekii, R. typhi) находится между 1100 и 1200 т.н.

В соответствии с современными требованиями для идентификации новых риккетсий необходимо использовать определение нуклеотидных последовательностей не менее 5 генов, включая кодирующие основные белки. Для этих целей предлагается изучать панбактериальные гены, кодирующие 16S рРНК и цитратсинтазу (gitА), Rickettsia-специфические отрА и отрВ гены и ген d, кодирующие поверхностные, высокомолекулярные белки rOmpA (190 кД) и rOmpB (120 кД), PS120 (термостабильный цитоплазменный белок) соответственно. В соответствии с этими критериями R.sp.BJ-90 и R. mongolotimonae относятся к виду R. sibirica, в котором выделяют подвиды R. sibirica subsp. R. sibirica, R. sibirica subsp.BJ-90, R.sibirica subsp.mongolotimonae.

Ген, кодирующий 16S рРНК, является первым геном, секвенированным в геноме риккетсий. Поскольку этот панбактериальный ген присутствует у всех клеток, определение его первичной структуры позволяет изучать степень гомологии микроорганизмов, строить филогенетические деревья и изучать их эволюционные связи. Отмечена высокая степень гомологии различных риккетсий по этому гену (от 97,2 до 99,9%).

В основе методов идентификации и дифференциации риккетсий был положен анализ генов, кодирующих цитратсинтазу (gltA) и протеин rOmpA (отрА), основанный на полиморфизме фрагментов ПЦР-рестрикции. Как известно, цитратсинтаза является компонентом почти всех живых клеток и ферментом главного цикла метаболизма — цикла лимонной кислоты, играющей ключевую роль в выработке энергии и в обеспечении важнейших биосинтетических метаболитов.

При помощи ПЦР-амплификации было показано присутствие этого гена в хромосомах всех риккетсий. Определение при помощи ПЦР ПДРФ-профилей, полученных после расщепления продуктов ПЦР с рестриктазой (эндонуклеазой) Alu 1, было использовано для изучения геномных различий риккетсий. Только пять геномовидов имели свои характерные профили — R. akari, R. australis, R. japonica, R. massiliae и R. bellii. Все остальные виды изученных риккетсий группы КПЛ характеризовались идентичными профилями.

Дендрограмма генотипического родства секвенсов риккетсиальной цитратсинтазы свидетельствует о промежуточном положении R. canadensis между кластером, включающим риккетсии сыпнотифозной группы (R. prowazekii, R. typhi) и другим кластером, включающим риккетсии группы КПЛ. Используя праймеры, амплифицирующие 532 первых основания, и ферментативное расщепление при помощи эндонуклеаз Pst 1 и Rsa 1, можно дифференцировать все изученные риккетсии группы КПЛ, за исключением R. africae и R. parkeri.

В последнее время все более широкое применение для изучения риккетсий находит метод сравнения нуклеотидных последовательностей продуктов ГЩР-амплификации.

- Читать далее "Факторы патогенности риккетсий (Rickettsia)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.2.2020