Budowa i znaczenie II systemu sekrecji białek w ekologii i patogenezie Legionella pneumophila

Abstract

Abstract Pałeczki Legionella pneumophila pasożytują w komórkach odległych filogenetycznie gospodarzy, w środowisku wodnym w pierwotniakach, a w organizmie człowieka w makrofagach alweolarnych. Zdolność tych bakterii do wewnątrzkomórkowego namnażania się w komórkach fagocytujących, wyspecjalizowanych do niszczenia mikroorganizmów, ma podstawowe znaczenie dla rozwoju nietypowego zapalenia płuc zwanego chorobą legionistów. Umiejscowione na kilku różnych loci chromosomu bakteryjnego geny II systemu sekrecji L. pneumophila kodują co najmniej 25 białek, w tym enzymy o aktywności lipolitycznej, proteolitycznej, rybonukleazy oraz białka unikalne bakterii Legionella. W środowisku naturalnym T2SS L. pneumophila odgrywa decydującą rolę w ekologii tych drobnoustrojów determinując ich zdolność do przeżycia zarówno w postaci planktonicznej, jak i w strukturach biofilmu w słodkowodnych zbiornikach o niskiej temperaturze. Białka T2SS umożliwiają L. pneumophila zakażenie różnych gatunków pierwotniaków, a substraty tego systemu określają zakres pierwotniaczego gospodarza. Namnażanie się bakterii w różnorodnych pierwotniakach przyczynia się do ich rozsiewania oraz transmisji do antropogenicznych źródeł. Białka wydzielane za pomocą II systemu sekrecji determinują również zdolność L. pneumophila do zakażania mysich makrofagów alweolarnych i szpiku kostnego, ludzkich makrofagów linii U937 i THP-1 oraz komórek nabłonkowych pęcherzyków płucnych. Enzymy wydzielane za pomocą tego systemu, takie jak: proteazy, aminopeptydazy czy fosfolipazy umożliwiają pozyskanie substancji pokarmowych oraz powodują destrukcję tkanki płucnej myszy. W organizmie człowieka białka T2SS przyczyniają się do osłabienia wrodzonej odpowiedzi immunologicznej na zakażenie L. pneumophila przez hamowanie indukcji prozapalnych cytokin (IL-6, TNF-α, IL-1 oraz IL-8).