Бактерии внутриклеточные паразиты

Урогенитальный хламидиоз – высококонтагиозное инфекционное заболевание, передаваемое половым путем.

Тематика конференции основывалась на наиболее актуальных и нерешенных вопросах дерматовенерологии и косметологии, а доклады участников отвечали современным научно-практическим требованиям.

Вагинит – частая причина обращения за медицинской помощью, с ней связано около 6 млн визитов к врачу в год. Симптомы, ассоциированные с вагинитом, могут вызывать значительный дискомфорт, сопровождаться потерей рабочего времени и изменением самооценки.

Возбудители атипичных пневмоний – микоплазмы, легионеллы, хламидии – играют заметную роль в инфекционной патологии человека.

Урогенитальный хламидиоз нередко протекает бессимптомно, но его осложнения грозят серьезными проблемами со здоровьем. Узнайте, что является основанием для предположения о наличии хламидийной инфекции, как лечиться и не допустить повторного заражения.

Хламидии широко распространены в природе. Они выявлены не только у человека, но и более, чем у 200 видов млекопитающих и птиц. Виды C. trachomatis и C. pneumoniae первично патогенны для человека, a C. psittaci и C. pecorum —.

Кашель, особенно долгий и мучительный, – одна из самых частых причин обращения к врачу, в особенности в зимнее время.

Лекция № 1. Врожденный неспецифический (естественный) иммунитет. Клеточный иммунитет

Микробы

Первым учёным, догадавшимся, что многие заболевания вызывают невидимые глазу частички, был Гиппократ. Произошло это 3 тыс. лет тому назад.

К сожалению, во времена его жизни увеличительной техники, которая могла бы подтвердить эту догадку, ещё не существовало, поэтому человечество смогло убедиться в существовании таких живых частиц лишь после того, как Левенгук 400 лет назад изобрёл микроскоп.
Обнаруженные организмы в 1878 году начали называть микробами, а сейчас они известны всем из школьного курса биологии как микроорганизмы. Увидеть их невооружённым взглядом невозможно, поэтому долгое время диагностика заболеваний, вызванных этими внутриклеточными паразитами, была очень проблематичной.

Все микробы имеют размер не более 0,1 мм.

К микробам относят микроорганизмы, не имеющие ядра (например, бактерии), и ядерные эукариоты (грибы и протисты). Следует отметить отдельно, что вирусы к микробам не относятся, они выделяются специалистами в отдельную группу.
Подробным изучением микробов занимаются микробиологи. Учёные объясняют, что эти формы жизни появились задолго до того, как на Земле возникли более сложные организмы, поэтому к паразитизму такие микробы пришли, как к вторичной форме существования.

Научные сенсации. Бактерии правят миром. Фильм 1

Чтобы подробно изучить микробы, являющиеся внутриклеточными паразитами, понадобилось не одно десятилетие.
Многие микробы, живущие в клетках тела человека, являются симбионтами: они сосуществуют в организме, не вызывая никакого ухудшения самочувствия. Понижение количества таких симбиотических организмов нередко возникает на фоне болезни.

Некоторые из микробов являются условно-патогенными. Это означает, что они могут существовать, как симбионты, а могут провоцировать заболевания.

Чаще всего такие изменения происходят после нарушения биологического баланса в организме, например, после болезни, употребления тяжёлых антибиотиков и пр.

Виды паразитов в организме человека

Существует несколько классификаций внутриклеточных патогенных микроорганизмов. Главным критерием для разделения их на виды выступает способ жизни. С учетом его существуют:

1. Облигатные паразиты. Они не способны существовать вне клеток, а существуют только за счет своего хозяина. Примеры паразитов этого вида: хламидии, риккетсии, вирусы, возбудители холеры, лептоспиры, микоплазмы.
2. Факультативные паразиты. Отличаются тем, что живут как в окружающей среде, так и в теле носителя. В организме хозяина они размножаются внутриклеточно, хотя могут делать это и внеклеточно. Примерами этого вида паразитов выступают возбудители туляремии, бруцеллеза, туберкулеза и менингококковой инфекции.

Другой критерий классификации – область локализации. Патогенные микроорганизмы могут обитать внутри человека или в наружной среде на поверхности его тела. В зависимости от этого они разделяются на:

1. Эндопаразиты. К таким относят паразитарных червей и простейших паразитов.
2. Эктопаразиты. Они существуют на поверхности дермы. Примером выступают вши, клещи, комары, пиявки, слепни, и грибы.

По длительности контакта с хозяином микроорганизмы делятся на стационарные и периодические. Временные паразиты пользуются телом хозяина только на этапе питания. В остальном он живет свободно в открытой природе. К временным относят комаров, слепней, москитов, клещей. Постоянные внутриклеточные паразиты взаимодействуют с хозяином длительное время, проводя всю жизнь на его теле. Примерами таких микроорганизмов служат гемоспоридии, трихинеллы, вши, чесоточный зудень, острицы, аскариды.

Облигатные

Обязательными внутриклеточными паразитами являются микроорганизмы, живущие и размножающиеся только в клетке своего хозяина. По этой причине они погибают при длительном нахождении во внешней среде. Эта группа паразитов самая многочисленная. К ней относятся глисты, вирусы, бактерии. Даже при примитивной структуре такие микроорганизмы способны откладывать большое количество яиц.

Хозяева паразита бывают промежуточными и основными. Последние необходимы для жизни половозрелых особей. Они локализуются преимущественно на одном участке в клетках, тканях, полостях или на поверхности тела. Среди часто встречаемых облигатных паразитов выделяются:

1. Хламидии. Проникают в организм при половом контакте, приводя к хламидиозу. Данное заболевание мочеполовой системы часто приходится лечить у обоих партнеров.
2. Риккетсии. Ими человек заражается при употреблении сырых яиц или укусах мышей. При несвоевременном обнаружении риккетсии вызывают сыпной тиф и пятнистую лихорадку.
3. Вирусы. Это самая опасная группа микроорганизмов, но при этом мало изученная из-за большого разнообразия.

Факультативные паразиты

При факультативном паразитировании микроорганизм приспосабливается к хозяину как к положительной среде обитания и источнику питания. Чтобы сделать это, приживальщик может избавиться от всех своих органов. Неизменными остаются только системы размножения и питания. Существовать эти микроорганизмы могут как внутри, так и вне клеток тела своего хозяина.

После попадания в организм простейшие продолжают развиваться. При сильной иммунной системе они воспринимаются как инородное тело, поэтому погибают и выводятся естественным путем. В хозяине приживалы только размножаются. Остальные циклы их развития происходят во внешней среде, организме животных или человека. Для полного цикла некоторые микроорганизмы меняют нескольких хозяев. Самыми распространенными факультативными паразитами являются:

1. Энтеротоксигенный стафилококк. При попадании в кишечник отравляет организм, приводя к патологическим изменениям сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Температура тела человека оптимальная для размножения стафилококка.
2. Стрептококк. Шаровидные бактерии, поражающие дыхательные пути человека. Они вызывают скарлатину, расстройство кишечника, ринит.
3. Клебсиелла. Это бактерия условно патогенна. Она вызывает гастроэнтерологические заболевания, пневмонию, конъюнктивит, воспаления мочевыводящих путей.
4. Сальмонеллы, бруцеллы, шигеллы. Вызывают кишечные инфекции. Токсины, вырабатываемые этими бактериями, поражают также нервную систему, кровеносные сосуды, приводят к почечной недостаточности.

1. Бойченко М.Н., Кравцова Е.О., Волчкова Е.В. и др. Некоторые молекулярные механизмы паразитирования бактерий внутри цитоплазмы клетки хозяина. Инфекционные болезни. 2018, 16(2): 92-97.

2. Бойченко М.Н., Кравцова Е.О., Волчкова Е.В., Белая О.Ф. Некоторые вопросы молекулярного патогенеза внутриклеточного паразитизма бактерий. Инфекционные болезни. 2017, 15(4):71-75.

3. Bastidas R.J., Elwell C., Engel J., Valdivia R.H. Chlamydial intracellular survival strategies.Cold Spring Harb.Perspec. Med. 2013, 3: a010256.

4. Bernardini M.L., Mounier J., dHauteville H. et al. Identification of icsA, a plasmid locus of Shigella flexneri that governs bacterial intra- and intercellular spread through interaction with F-actin.Proc.Natl. Acad.Sci.USA. 1989, 86:3867-3871.

5. Bierene H., Milohanic E., Kortebi M. To be citosolic or vacuolar.The duble life of Listeria monocytogenes. Front Cell Infection Microbiol. 2018, 9:136. doi: 10.3389|fcimb 2018.00136.

6. Сampbell-Valois F.X., Sachse M.,Sansonetti P.J., Parsot C. Escape of actively secreting Shigella flexneri from ATG8/LC3- positive vacuoles formed during cell-to-cell spread is facilitated by IcsB and VirA. MBio. 2015, 6: e02567-e2514.10.1128/mBio.02567-14.

7. Campellone K.G., Welch M.D. A molecular arms race: cellular control of action assembly. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2010, 11: 237-251. doi:10.1038/nrm2867.

8. Castaneda-Roldan E.I., Avelino-Flores F., DallAgnolM. et al. Adherence of Brucella to human epithelial cells and macrophages is mediated by sialic acid residues. Cell Microbiol. 2004, 6:435-445.

9. Celli J., de Chastellier C., Franchini D.-M. et al. Brucella evades macrophages killing via VirBdependent sustained interactions with the endoplasmic reticulum. J. Exp. Med. 2003, 198: 545-556.

10. Dai V., Li Z. Conserved type III secretion system exerts important roles in Chlamydia trachomatis. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2014, 7(9): 5404-5414.

11. De Barsy M., Jamet A., Filopon D. et al. Identification of a Brucella spp. secreted effector specifically interacting with human small GTPase Rab2. Cell Microbiol. 2011, 13:1044-1058.

12. Delevoye C., Nilges M., Dehoux P. et al. SNARE protein mimicry by an intracellular bacterium. PLoSPatog. 2008, 4: e1000022.10.1371/journal.ppat.1000022.

13. Derivery E., Gautreau A. Generation of brunched action networks: assembly and regulation of the NWASP and WAVE molecular machines. BioEssays 2010, 32:119-131. doi:10.1002/bies.200900123.

14. Dohmer P.H., Valguanera E., Czibener C., Ugalde J.E. Identification of a type IV secretion substrate of Brucella abortus that participates in the early stages of intracellular survival. Cell Microbiol. 2014, 16:396-410. doi:10.3389/fcimb.2006.00079.

15. Dumoux M., Clare D.K., Sabibil H.R., Hayward R.D. Chlamydiae assemble a pathogen synapse to hijack the host endoplasmic reticulum. Traffic.2012, 13: 1612-1627.

16. Egile C., Loisel T.P., Laurent V. et al. Activation of the CDC42 effector N-WASP by Shigella flexneriIcsA protein promotes actin nucleation by Arp2/3 complex and bacterial actin-based motility. J.Cell.Biol. 1999, 146:1319-1332.

17. Elwell C., Mirrashidi K., Engel J. Chlamydia cell biology and pathogenesis. Nat. Rev. Microbiol. 2016 Jun; 14(6): 385-400. doi:10.1038/micro.2016.30.

18. Figueiredo P., Ficht Th. et al. Pathogenesis and Immunobiology of Brucellosis. Am. J. Pathol. 2015, 185(6);1505-1517.

19. Goldberg M.B., Barzu O., Parsot C., Sansonetti P.J. Unipolar localization and ATPase activity of IcsA, a Shigella flexneri protein involved in intracellular movement. J.Bacteriol. 1993, 175:2189-2196.

20. Gouin E., Egile C., Dehoux P. et al. The RickA protein of Rickettsia conorii activates the Arp2/3 complex. Nature. 2004, 427: 29. doi:10.1038/nature02318.

21. Haglund C.M., Choe J.E., Skau C.T. et al. Rickettsia Sca2 is a bacterial formin-like mediator of actinbased motility. Nat. Cell Biol. 2010, 12:10578-1063. doi: 10.1038/ncb2109.

22. Herve Agaisse. Molecular and Cellular Mechanisms of Shigella flexneri Dissemination. Front. Cell Infect. Microbiol. 2016, 6:29.

23. Huang Z., Chen M., Li K. et al. Cryo-electron tomography of Chlamydia trachomatis gives a clue to the mechanism of outer membrane changes. J. Electron. Microsc. (Tokyo). 2010, 59: 237-241.

24. Ireton K. Molecular mechanisms of cell-cell spread of intracellular bacterial pathogens. Open Biol. 2013 Jul; 3(7) 130079. doi: 10.1098/rsob.130079.

25. Jiwani S., Ohr R.J., Fischer E.R. et al. Chlamydia trachomatis Tarp cooperates with the Arp2/3 complex to increase the rate of actin polymerization. Biochem.Biophys. Res. Commun. 2012, 420: 816-821.

26. Kleba B., Clark T.R., Lutter E.I. et al. Disruption of the Rickettsia rickettsii Sca2 autotransporter inhibits actin-based motility. Infect. Immun. 2010, 78:2240-2247. doi:10.1128/IAI.00100-10.

27. Kohler S., Foulongne V., Ouahrani-Bettache S. et al. The analysis of the intramacrophagicvirulome of Brucellasuis deciphers the environment encountered by the pathogen inside the macrophage host cell. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002, 99:15711-15716.

28. Kortebi M., Milohanec E., Mitchell G. et al. Listeria monocytogenes switches from dissemination to persistence by adopting a vacuolar lifestyle in epithelial cell Plos.Pathog. 2017, nov 30; 13(11)e 1006734. doi: 10.1371/journalppat1006734.

29. Lamason R.L., Welch M.D. Actin-based motility and cell-to-cell spread of bacterial pathogens.Curr. Opin. Microbiol. 2017 Feb; 35: 48-57. doi:10.1016/j.mib.2016.11.007.

30. Lambrechts A., Gevaert K., Cossart P. et al. Listeria commet tails: the actin-based motility machinery at work. Trends Cell Biol, 2008,18: 220-227.

31. Mattock E., Biocker A.J. How do the virulence factors of Shigella work together to cause disease? Front. Cell Infect. Microbiol. 2017,7:64.

32. Nans A., Ford C., Hayward R.D. Host-pathogen reorganization during host cell entry by Chlamydia trachomatis. Microbes Infect. 2015. Nov-Dec 17 (11-12): 727-731. doi:10.1016/Jmicr.2015.08.004.

33. Nickel W., Weber T., McNew J.A. et al. Content mixing and membrane integrity during membrane fusion driven by pairing of isolated v-SNAREs and t-SNAREs. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999, 96:12571-12576.10.1073/pnas.96.22.12571.

34. Ogawa M.T., Yoshimori T., Suzuki T. еt al. Escape of intracellular Shigella from autophagy. Science. 2005, Feb4, 307(5710):727-731. doi:10.1126/science/1106036.

35. Rana R.R., Zhang M., Spear A.M. et al. Bacterial TIR-containing proteins and host innate immune system evasion. Med. Microbiol. Immunol. 2013, 202:1-10.

36. Reed S.C.O., Lamason R.I., Risca V.I. et al. Rickettsia actin-based motility occurs in distinct phases mediated by different actin nucleators. Curr. Biol. 2014, 24: 98-103.

37. Roehrich-Doenitz A.D. Regulation of Type III Secretion Hierachy in Shigella flexneri.Ph.D.thesis. University of Bristol, 2013.

38. Roehrich-Doenitz A.D., Guillossou E., Blocker A.J., Martinez-Argudo I. Shigella IpaD has a dual role: signal transduction from type III secretion system needle tip and intracellular secretion regulation. Mol. Microbiol. 2013, 87:690-706.10.1111/mmi.12124.

39. Rolan H.G. Tsolis R.M. Inactivation of the Tipe IV system reduces the Th1 polyrasation of immune responses to Brucellaabortus infection. Infect. Immunol. 2008, Jul, 76(7):3207-3213. doi:10.1128/IAI.00203-08.

40. Rossetti C.A., Drake K.L., Adams L.G. Transcriptome analysis of HeLa cells response to Brucella melitensis infection:a molecular approach to understand the role of the mucosal epithelium in the onset of the Brucella pathogenesis. Microbes Infect. 2012, 14:756-767.

41. Salcedo S.P., Marchesini M.I., Degos C. et al. Recent molecular insights into rickettsial pathogenesis and immunity.Future Microbiol. 2013, Oct. 8(10):1265-1288. doi:10.2217/fmb.13.102.

42. Saka H.A. et al. Quantitative proteomics reveals metabolic and pathogenic properties of Chlamydia trachomatis developmental forms. Mol. Microbiol. 2011, 82: 1185-1203.

43. Lepidi H. et al. BtpB, a novel Brucella TIR-containing effector protein with immune modulatory functions. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2013, 3:28.

44. Schroeder G.N., Hilbi H. Molecular pathogenesis of Shigella spp.:controlling host cell signaling, invasion, and death by Type III Secretion. Clin. Microbiol. Rev. 2008, Jan; 21(1):134-156.

45. Snyder G.A., Deredge D., Waldhuber A. et al. Crystal structures of the Toll/Interleukin-1 receptor (TIR) domains from the Brucella protein TcpB and host adaptor TIRAP reveal mechanisms of molecular mimicry. J. Biol. Chem. 2014, 289:669-679.

46. Wang J., Zhang Y., Yu P., Zhong G. Immunodominant regions of Chlamydia trachomatis Type III secretion effector proteins, Tarp. Clin. Vaccine Immunol. 2010, 17: 1371-1376.

47. Weber M., Faris R. Subversion of the endocytic and secretory pathways by bacterial effector proteins. Front. Cell. Dev. Biol. 2018, 6:1. doi. 10.3389/fcell.2018.00001.