Факторы патогенности возбудителя мелиоидоза (Burkholderia pseudomallei)

Биохимические особенности В. pseudomallei изучают, как правило, в двух направлениях: определение таксономической позиции данного вида с установлением диагностически значимых биохимических тестов и выявление факторов патогенности возбудителя. Понятно, что на определенных стадиях эти исследования имеют многочисленные точки соприкосновения. Показано, что возбудитель мелиоидоза относится к аэробным микроорганизмам, извлекающим энергию при помощи окислительных реакций, которые обеспечиваются набором цитохромов, заключенных в бактериальной мембране. Наличие цитохромоксидазы у возбудителя мелиоидоза является одним из ведущих диагностических признаков.

Являясь денитрифицирующим видом микроорганизмов, В. pseudomallei способна расти в анаэробных условиях, используя нитраты как конечный акцептор электронов; нитратное дыхание микроорганизму обеспечивает продуцируемая им нитратредуктаза. Способность к существованию в различных условиях внешней среды обеспечивается широким набором катаболических ферментов у данной буркхольдерии. Она продуцирует не менее 4 типов протеаз, различающихся по молекулярной массе, изоэлектрической точке и субстратной специфичности. Все они относятся к металлоэнзимам и способны разлагать казеин и желатин.

Протеазы, обладающие коллагеназной и эластазной активностью, вызывают так называемый дермонекротический эффект и, безусловно, являются факторами патогенности возбудителя. Гидролиз фосфолипидов и их производных обеспечивается у В. pseudomallei наличием фосфолипазы С, а также щелочной и кислой фосфатаз, причем последняя обусловливает внутриклеточный паразитизм, присущий данному микробу. У возбудителя мелиоидоза обнаружена также нейраминидаза — фермент, гидролизующий сложные полисахариды. Наличие данного фермента во многом определяет начальные этапы формирования инфекции, связанные с механизмами адгезии и формирования биопленки in vivo. Наличие высокой каталазной активности у В. pseudomallei во многом объясняет ее устойчивость к воздействию H2O2 внутри фагоцитов.

Возбудитель мелиоидоза проявляет довольно высокую липазную активность и гидролизует твин-80, твин-40 и твин-20. Описано также наличие у данного микроорганизма широкого набора ферментов, необходимых для ассимиляции аминокислот и других азотистых соединений в качестве источника азота. Таким образом, В. pseudomallei обладает достаточно обширным набором ферментных систем, обеспечивающих этому микробу высокий уровень адаптации как в условиях обитания во внешней среде, так и в качестве факультативного паразита.

Патогенные свойства возбудителя изучены явно недостаточно, описано наличие термолабильного летального экзотоксина, с действием которого связывают так называемый синдром внезапной смерти (sudden unexplained death syndrome, англ.), но этот фактор изучен недостаточно как биохимически, так и патогенетически. Детерминанты патогенности возбудителя в настоящее время разделяют на три группы: первая — факторы, связанные с клеточной структурой, сюда входят, помимо О-антигена, фимбрий и жгутиков, также кислая фосфатаза и экзополисахарид с мол. массой 200 кД; вторая объединяет секретируемые детерминанты — сидерофоры (маллеобактин-1000 Д), протеазы (металлоэнзимы 30, 33, 52 и 56 кД), фосфолипазу С, каталазу, каталазу-пероксидазу, супероксид-дисмутазу; третья — включает факторы, обеспечивающие сывороточную устойчивость и наличие III типа секреции.

Определенную роль в патогенности возбудителя играет экзополисахаридная (200 кД) капсула, обладающая явным антифагоцитарным эффектом, позволяющим бактериальным клеткам не только сохраняться, но и размножаться внутриклеточно. Эта клеточная структура отсутствует у непатогенного близкородственного вида В. thailandensis, что подтверждается не только при морфологических исследованиях, но и при субтрактивной гибридизации хромосом этих видов буркхольдерий. Моноклональные сыворотки к этому экзополисахариду позволяют дифференцировать В. pseudomallei и В. thailandensis при лабораторной идентификации культур, особенно при исследовании материала из внешней среды, с использованием селективных питательных сред. Кроме капсулы у В. pseudomallei имеется мукоид, несомненно, обладающий функцией защиты микробной клетки от фагоцитоза, иммуноглобулинов, антибактериальных и других средств. По своей химической природе — это полисахаридно-липидно-белковый комплекс с примесью нуклеиновых кислот.

В состав мукоида входит полисахаридный щелочно-лабильный комплекс, отличный по антигенной специфичности от липополисахарида клеточной стенки.

Определенную роль в адгезии и колонизации мелиоидозного микроба выполняют фимбрии (пили), во всяком случае доказана их роль в прикреплении к эпителиальным клеткам ротовой полости и носа, что помогает объяснить возможность формирования инфекции при вдыхании загрязненного воздуха или приема воды и пищи. Роль жгутиков в патогенезе заболевания не вполне понятна, так как безжгутиковые варианты (mot -мутанты) не отличаются по степени вирулентности от исходных культур, но в то же время иммунизация жгутиковыми препаратами повышает устойчивость к инфекции.

Существенную роль в вирулентности возбудителя играет устойчивость микроба к сывороточным факторам. Показано, что резистентность к бактериолизу, обусловленному системой комплемента, связана с типом полисахаридного фрагмента О-ан-тигена. Способность возбудителя мелиоидоза размножаться внутри выделяемого им экзополисахарида обеспечивает формирование гликокаликса (биопленки), препятствующего воздействию факторов резистентности макроорганизма и проникновению внутрь клетки применяемых для лечения антибиотиков.

- Читать далее "Клиника и патогенез мелиоидоза"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 3.2.2020

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.