Механизм действия стафилококковых энтеротоксинов

В организме животных и человека все стафилококковые энтеротоксины проявляют пирогенность, способность стимулировать неспецифическую поликлональную активацию Т-лимфоцитов (митогенный эффект), подавлять пролиферацию В-лим-фоцитов в ответ на другие антигенные раздражители и повышать чувствительность организма к развитию эндотоксического шока. Стафилококковые энтеротоксины оказывают на макроорганизм эметический эффект (развитие рвоты и диареи при интрагастральном поступлении).

Данные о том, что энтеротоксины могут оказывать прямое токсическое действие на какие-либо виды эукариотических клеток отсутствуют. Показано также, что SEB не оказывал воздействие на 170 видов микроорганизмов.

Эметический эффект СЭ вызван их воздействием на интрамукозные нейроны гастроинтестинального тракта. Функциональные участки молекулы СЭ, ответственные за энтеротоксический и митогенный эффект, никак не связаны между собой.

Сравнительно недавно стали появляться экспериментальные и клинические данные, свидетельствующие о том, что подобно токсинам синдрома токсического шока, СЭ способны нарушать функцию лимфоидной ткани и вызывать поражения, сходные по симптоматике с синдромом токсического шока.

К энтеропатогенному действию СЭ высоко чувствительны человек и другие приматы. Однако ко второму виду токсического действия — поражению лимфоидной ткани — чувствительны и многие виды животных. Для развития того или иного вида патологии большое значение, видимо, имеет путь попадания токсина в организм. В опытах на обезьянах М. resus показано, что введение энтеротоксинов per os вызывает у животных развитие симптомов пищевой интоксикации, в то время как парентеральное введение этих же токсических белков приводит к развитию синдрома токсического шока.

Энтеропатогенное действие СЭ у приматов коррелирует с развитием у них кожной реакции гиперчувствительности немедленного типа. Эта реакция носит характер псевдоаллергической, так как в ее развитие не включаются антитела, а ведущая роль принадлежит цистеинил-лейкотриеновым медиаторам. Мишенью для токсического белка служат тучные клетки, на которые он действует как неиммунный стимулятор. Существует предположение, что секреция указанных медиаторов носит опосредованный характер.

Косвенным указанием на важную роль Т-клеточной активации в развитии энтеропатогенного эффекта, вызываемого энтеротоксинами, служат наблюдения, сделанные при терапии раковых опухолей препаратом интерлейкин-2 (IL-2). Замечено, что у пациентов, получающих этот препарат, часто наблюдаются симптоматические реакции, характерные для пищевого отравления, вызываемого СЭ (недомогание, тошнота, рвота, диарея).

Известно, что антиген-презентирующие клетки иммунной системы захватывают и процессируют антиген путем протеолитического расщепления до пептидов и затем представляют один из этих пептидов в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости (ГКГС) класса II на их поверхности. Пептид на ГКГС класса II служит лигандом для небольшого количества Т-хелперов, которые распознают этот лиганд как специфический Т-рецептор.

Т-клеточный рецептор состоит из двух полипептидных цепей α и β, а каждая цепь — из 280 аминокислотных остатков; внеклеточная часть каждой цепи свернута в два Ig-подобных домена, один из которых вариабельный (V), другой — константный. Как и в случае классического антигена, СЭ презентируется Т-лимфоцитами при помощи так называемых вспомогательных клеток. Презентирующую функцию могут выполнять различные типы клеток, включая моноциты, нормальные В-клетки и различные В-клеточные линии. Установлено, что рецепторы для СЭ находятся на мононуклеарах периферической крови человека

Стафилококковые энтеротоксины как суперантигены. В отличие от обычных антигенов суперантигены не процессируются внутри презентирующих клеток и связываются с Т-клеточным рецептором и ГКГС в интактном виде.

Все СЭ являются сильными митогенами — суперантигенами. При взаимодействии с Т-лимфоцитами СЭ, независимо от иммунологической специфичности, в концентрации от 1 пкг/мл до 1 мкг/мл могут вызывать развитие транзиторной гиперреактивности, обусловленной выраженной поликлональной пролиферацией Т-лимфоцитов, несущих на своей поверхности вариабельную V-цепь Т-клеточного рецептора CD 4 + CD8+ классов (от 10 до 40% всех присутствующих в организме Т-клеток), и стимулировать выработку цитокинов ИЛ-1, ИЛ-2, фактора некроза опухоли α и γ-интерферона.

Именно с выработкой и функционированием избыточного количества этих высокоактивных медиаторов иммунного ответа связывают биологические эффекты, вызываемые энтеротоксинами. СЭ также способны взаимодействовать с областью ГКГС класса II, находящейся вне пределов пептидсвязывающей области. Это связывание неспецифично, поэтому связываются поверхности многих антиген-презентирующих клеток.

Механизм действия стафилококковых энтеротоксинов
Взаимодействие стафилококкового энтеротоксина с клетками иммунной системы:
TCR — Т-клеточный рецептор; Аг — антиген;
ГКГС II — главный комплекс гистосовместимости класса II.

На следующем этапе взаимодействия энтеротоксинов и системы иммунитета в течение 1 мес. по причине попадания СЭ в организм происходит апоптоз пролиферировавших Т-лимфоцитов CD4+CD8+классов и депрессия Т-клеточного звена иммунитета, что выражается формированием состояния толерантности к обычным антигенным стимулам.

Свойство СЭ активировать иммунонеспецифическую пролиферацию Т-клеток привлекает внимание многих исследователей, которые пытаются использовать его в качестве лечебного агента при создании иммунотерапевтических препаратов для воздействия на широкий круг злокачественных новообразований.

Стафилококковые энтеротоксины применяют также в виде «адресованных» препаратов: химическим путем полученных конъюгатов или рекомбинантных слитых белков с соответствующими опухолеспецифическими антителами. Некоторые авторы подчеркивают, что даже применение свободных, не включенных в состав препарата иммунотоксина СЭ, дает терапевтический эффект при онкологических заболеваниях.

Стафилококковые энтеротоксины могут быть фактором, обеспечивающим длительную персистенцию инфекционного агента у хозяина путем временного подавления иммунного ответа на антигены бактериального возбудителя.

- Читать далее "Токсичность стафилококковых энтеротоксинов и их болезни"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 11.11.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.