No abstract

Ростовский-на Дону НИИ противочумный институт Yersinia pestis относится к числу патогенных бактерий, функцию токсина у которых выполняет структурный компонент клеточной стенки-липополисахарид (ЛПС). Для проявления токсического действия полимер должен быть отделен от внешней мембраны клетки и представлен рецепторам иммунокомпетентных клеток макроорганизма в функционально активной форме. В обзоре проанализирована и обобщена информация отечественных и зарубежных исследователей о токсигенных свойствах Y. pestis. Представлены результаты собственных экспериментов, которые свидетельствуют о том, что бактерии чумы способны экспортировать ЛПС в окружающую среду. Процесс является естественной функцией живой клетки, реализуется при температуре 37 0 С и строго зависит от экспрессии генов внехромосомных элементов наследственности Y. pestis-pMT1, pCD1, pPCP1. На примере изогенных вариантов вакцинного штамма Y. pestis EV76 и вирулентного штамма Y. pestis 231, содержащих различный набор плазмид, установлено, что максимальный вклад в активацию высокотемпературного ЛПС Y. pestis и переводу его в экстрацеллюлярную форму вносят белки плазмиды pCD1. Значение белка-«мышиного» токсина, кодируемого плазмидой pMT1, менее выражено. Участие плазмиды pPCP1 в проявление токсигенных свойств не обнаружено. Обсуждается роль капсульной субстанции Y. pestis и значение

МИКРОБИОЛОГИЯ 852017, issue 3 известно, что структурный компонент клеточ-ной стенки грамотрицательных бактерий -липопо-лисахарид (лпс) -является основным патогенети-ческим фактором чумного микроба [1,11,12]. лпс относится к биологически активным веществам опо-средованного действия. для проявления его токсиче-ских свойств необходимо отделение лпс от внеш-ней мембраны бактерий и представление рецепто-рам иммунокомпетентных клеток макроорганизма в свободной функционально-активной форме [11]. по современным представлениям источником свобод-ной формы лпс в условиях макроорганизма явля-ются не разрушенные, а живые бактерии, способные выделять лпс во внешнюю среду, подобно секре-ции экзотоксинов белковой природы. примером мо-жет служить возбудитель Klebsiella pneumonia [13]. вирулентные штаммы этого патогена продуцируют экстрацеллюлярный комплекс капсульного вещества, в состав которого входит токсический компонент -лпс. Формирование этого комплекса происходит на всех фазах роста бактерий и является естественным продуктом их жизнедеятельности. что касается воз-будителя чумы, известно, что большинство факторов, определяющих его вирулентные свойства, кодирует-ся тремя резидентными плазмидами -pMT1, pCD1 и pPCP1 [2,4, 9]. как правило, это белки, которые экс-понируются на поверхности мембраны бактерий или же секретируются за ее пределы. так, плазмида pCD1 Пробл. особо опасных инф. 2017; 3:85-89 (pCD1), Y. pestis EV76 (pPCP1). о присутствии внеклеточной формы лпс в среде икубации клеток Y. pestis EV76 судили по токсичности супернатантов для биопробных животных и по реакции LAL-теста. результаты и выводы. установлено, что экстрацеллюлярную форму лпс образуют 37-градусные культуры Y. pestis EV76 полноценного штамма и вариантов, содержащих pMT1 или pCD1 плазмиды. культуры, лишенные плазмид, и вариант, содержащий плазмиду pPCP1, такой способностью не обладают. по результатам LAL-теста процесс отделения лпс от мембраны клеточной стенки во внешнюю среду сопряжен с транслокацией белков, кодируе-мых плазмидами pMT1и pCD1, и является естественной формой жизнедеятельности клеток чумного микроба. участие плазмиды pCD1 в реализации токсического потенциала лпс Y. pestis установлено впервые.Ключевые слова: Yersinia pestis, плазмиды, экстрацеллюлярная форма липополисахарида, токсигенность. Rostov-on-Don Research Anti-Plague Institute, Rostov-on-Don, Russian FederationObjective of the study is to investigate the role of resident plasmids pMT1, pCD1, and pPCP1 in the production of extracellular form of Yersinia pestis lipopolysaccharide (LPS). Materials and methods. The experiments have been performed using Y. pestis strain EV76 (pMT1, pCD1, pPCP1), carrying the whole plasmid set, as well as plasmid-free Y. pestis variant EV76 (pMT1 -, pCD1 -, pPCP1 -), and isogenic clones, harbouring only one plasmid: Y. pestis EV76 (pMT1); Y. pestis EV76 (pCD1); Y. pestis EV76 (pPCP1). The presence of extracellular LPS in the incubation medium of Y. pestis EV76 cells has been confirmed by supernatant toxicity for laboratory animals and also by LAL-test r...

The endotoxin tolerance phenomenon has been reproduced in vivo. Different forms of lipopolysaccharide (LPS) of vaccine (EV 76) and virulent (231) Y. pestis strains, grown at 28 and 37 °C, and LPS of Sand R-chemotypes of Escherichia coli were injected to the white mice in different combinations. Determined is the fact that primary and repeated injection of plague microbe LPS preparations in any combinations results in suppression of inflammatory response regardless of the differences in the LPS structure. In case of combined administration of Y. pestis LPS and E. coli LPS, the response depends on the LPS form and can vary from complete or partial tolerance to its total absence.