STAPHYLOCOCCUS AUREUS KONTRA UK AD IMMUNOLOGICZNY



Podobne dokumenty
PODSTAWY IMMUNOLOGII Komórki i cząsteczki biorące udział w odporności nabytej (cz.i): wprowadzenie (komórki, receptory, rozwój odporności nabytej)

PODSTAWY IMMUNOLOGII Komórki i cząsteczki biorące udział w odporności nabytej (cz. III): Aktywacja i funkcje efektorowe limfocytów B

Część praktyczna: Metody pozyskiwania komórek do badań laboratoryjnych cz. I

lider w nieswoistej stymulacji układu immunologicznego Scanomune immunostymulacja nieswoista

Odporność nabyta: Nadzieja Drela Wydział Biologii UW, Zakład Immunologii

Wpływ opioidów na układ immunologiczny

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

GRONKOWCE NA CO JESZCZE JE STAÆ?

Spis treœci. 1. Wstêp... 1

Leczenie biologiczne co to znaczy?

Lp. tydzień wykłady seminaria ćwiczenia

Seminarium 1:

Dokumentacja obejmuje następujące części:

Czego się obawiać? Przed czym się bronić? Czy wszyscy jesteśmy tak samo zagrożeni patogenami?

Sugerowany profil testów

PODSTAWY IMMUNOLOGII. Regulacja odpowiedzi immunologicznej. Nadzieja Drela

DOPALACZE. - nowa kategoria substancji psychoaktywnych

probiotyk o unikalnym składzie

O PO P R O NOŚ O Ć Ś WR

ZATRUCIA POKARMOWE KAŻDE ZATRUCIE POKARMOWE MOŻE BYĆ GROŹNE, SZCZEGÓLNIE DLA NIEMOWLĄT I DZIECI DO LAT 3, LUDZI OSŁABIONYCH I STARSZYCH.

WITAMINY.

Gdyńskim Ośrodkiem Sportu i Rekreacji jednostka budżetowa

Młodzieńcze spondyloartropatie/zapalenie stawów z towarzyszącym zapaleniem przyczepów ścięgnistych (mspa-era)

Czy immunoterapia nowotworów ma racjonalne podłoże? Maciej Siedlar

Kierunek i poziom studiów: Biotechnologia, poziom drugi Sylabus modułu: Immunologia (2BT_53)

Jak żywiciel broni się przed pasożytem?

II edycja akcji Przedszkolak pełen zdrowia

Lp. Tematyka Liczba godzin I. Wymagania edukacyjne

Układ wydalniczy i skóra

ROZPORZÑDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie niepo àdanych odczynów poszczepiennych.

h P. Wst 290 Ogrody Nauk i Sztuk nr 2017 (7)

Ocena ilościowa reakcji antygen - przeciwciało. Mariusz Kaczmarek

SYSTEMY CZASU PRACY. 1. PODSTAWOWY [art. 129 KP]

Mechanochemiczny przełącznik między wzrostem i różnicowaniem komórek

S.A RAPORT ROCZNY Za 2013 rok

PROJEKT. w sprawie: wyboru Przewodniczącego Nadzwyczajnego Walnego Zgromadzenia Spółki

Geny letalne. Cuenot (Francja), 1904 rok

Tolerancja immunologiczna

Tematy prac licencjackich w Zakładzie Fizjologii Zwierząt

Prezentacja Pracowni Ekologii Drobnoustrojów w Katedry Mikrobiologii UJCM

ZAGADNIENIA PODATKOWE W BRANŻY ENERGETYCZNEJ - VAT

Zakłócenia. Podstawy projektowania A.Korcala

Terapie o długotrwałym wpływie na chorobę (modyfikujące chorobę)

WYNIKI MISTRZOSTW KATOWIC W PŁYWANIU SZKÓŁ PONADPODSTAWOWYCH ( R.)

Odporność ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

PROCEDURA OCENY RYZYKA ZAWODOWEGO. w Urzędzie Gminy Mściwojów

TRENING ZDROWOTNY jest to rodzaj aktywności fizycznej podjętej z motywów zdrowotnych, mającej na celu podniesienie poziomu wydolności i sprawności

Zmiany pozycji techniki

Odporność nabyta: podstawy rozpoznawania antygenów przez limfocyty T

Rok akademicki:2017/2018

S YLABUS MODUŁU (IMMUNOLOGIA) I nformacje ogólne. Nie dotyczy

Odpowiedź układu immunologicznego na zakażenie wirusami brodawczaka ludzkiego wpływ na kancerogenezę i wyniki leczenia przeciwnowotworowego

BEZPIECZE STWO PRACY Z LASERAMI

PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU OBOWIĄZKOWEGO NA WYDZIALE LEKARSKIM I ROK AKADEMICKI 2017/2018 PRZEWODNIK DYDAKTYCZNY dla STUDENTÓW I ROKU STUDIÓW

Temat lekcji: Bakterie a wirusy.

Co zrobić, jeśli uważasz, że decyzja w sprawie zasiłku mieszkaniowego lub zasiłku na podatek lokalny jest niewłaściwa

Przedmiot: IMMUNOLOGIA Z IMMUNOPATOLOGIĄ Rok III Semestr V Wykłady 45 godzin Ćwiczenia 45 godzin Forma zaliczenia: Egzamin praktyczny i teoretyczny

Wentylatory dachowe FEN -160

Wyniki przeszczepiania komórek hematopoetycznych od dawcy niespokrewnionego

SYLABUS na rok 2013/2014

OFERTA SPRZEDAŻY DZIAŁEK INWESTYCYJNYCH POŁOŻONYCH W CZĘSTOCHOWIE ULICA KORFANTEGO

I. INFORMACJA O KOMITECIE AUDYTU. Podstawa prawna dzialania Komitetu Audytu

Kifoplastyka i wertebroplastyka

Stechiometria równań reakcji chemicznych, objętość gazów w warunkach odmiennych od warunków normalnych (0 o C 273K, 273hPa)

10 ZASAD ZDROWEGO ODŻYWIANIA

HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

w sprawie ponadgranicznego delegowania pracowników w ramach świadczenia usług

CHARAKTERYSTYKA PRODUKTU LECZNICZEGO WETERYNARYJNEGO

Nagroda Nobla z fizjologii i medycyny w 2004 r.

Urząd Miasta Bielsko-Biała - um.bielsko.pl Wygenerowano: /02:29:36. Wpływ promieni słonecznych na zdrowie człowieka

Modułowy system aluminiowy o nieograniczonych możliwościach. Nieograniczony wybór różnych urządzeń o dowolnych. do zastosowania w służbie zdrowie.

Wyklady IIIL 2016/ :00-16:30 środa Wprowadzenie do immunologii Prof. dr hab. med. ML Kowalski

NOWOŚCI Z ZAKRESU SYSTEMU SWR

Odporność nabyta: podstawy rozpoznawania antygenów przez limfocyty T

Techniki korekcyjne wykorzystywane w metodzie kinesiotapingu

LEKCJA 3 STRES POURAZOWY

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

Urząd Miasta Bielsko-Biała - um.bielsko.pl Wygenerowano: /10:16:18

S YL AB US MODUŁ U ( I MMUNOLOGIA ) I nforma cje ogólne

WYROK W IMIENIU RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ. SSN Bogusław Cudowski (przewodniczący) SSN Jolanta Frańczak (sprawozdawca) SSN Krzysztof Staryk

DZIA 4. POWIETRZE I INNE GAZY

skąd pochodzi Nasz Kurczak

starszych na półkuli zachodniej. Typową cechą choroby jest heterogenny przebieg

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA ARKUSZA EGZAMINACYJNEGO AKADEMIA MEDYCZNA 2006

PREFABRYKOWANE STUDNIE OPUSZCZANE Z ŻELBETU ŚREDNICACH NOMINALNYCH DN1500, DN2000, DN2500, DN3200 wg EN 1917 i DIN V

SCENARIUSZ LEKCJI WYCHOWAWCZEJ: AGRESJA I STRES. JAK SOBIE RADZIĆ ZE STRESEM?

3. Swoista odpowiedź immunologiczna cz.1 Antygen: pełnowartościowy, hapten; autologiczny, izogeniczny (syngeniczny), allogeniczny, ksenogeniczny;

S YL AB US MODUŁ U ( I MMUNOLOGIA - WIE D ZA KL INICZNA W. I nforma cje ogólne

S YLABUS MODUŁU (IMMUNOLOGIA - WIEDZA KLINICZNA W L ABORATORIUM) I nformacje ogólne. Nie dotyczy

Leki przeciwzapalne. Niesteroidowe (NSAID nonsteroidal. Steroidowe

Regały i szafki REGAŁY I SZAFKI PRZEMYSŁOWE

Substancja czynna do zapobiegania i leczenia zaburzeń układu immunologicznego

Kratownice Wieża Eiffel a

Postanowienia ogólne. Usługodawcy oraz prawa do Witryn internetowych lub Aplikacji internetowych

Klasyfikacja i oznakowanie substancji chemicznych i ich mieszanin. Dominika Sowa

Czynniki biologiczne, które mogą zostać użyte w ataku terrorystycznym.

oporność odporność oporność odporność odporność oporność

, 4 m 2 ), S t r o n a 1 z 1 1

Koszty jakości. Definiowanie kosztów jakości oraz ich modele strukturalne

Transkrypt:

POST. MIKROBIOL., 2008, 47, 2, 497 501 http://www.pm.microbiology.pl STAPHYLOCOCCUS AUREUS KONTRA UK AD IMMUNOLOGICZNY Karol Fija³kowski*, Danuta Czernomysy-Furowicz, Magdalena Ferlas Katedra Immunologii i Mikrobiologii, Wydzia³ Biotechnologii i Hodowli Zwierz¹t, Akademia Rolnicza, ul. Dr Judyma 24, 71-466 Szczecin Wp³ynê³o w kwietniu 2007 r. 1. Wstêp. 2. Pocz¹tek infekcji. 3. Czynniki wirulencji S. aureus. 4. Toksyny gronkowcowe w walce z uk³adem odpornoœciowym. 5. Czynniki wirulencji a wrodzona odpornoœæ komórkowa. 6. Podsumowanie Staphylococcus aureus versus the immune system Abstract: Staphyloccocus aureus can cause various forms of subclinical and clinical infections in people and animals. These bacteria are able to produce a large array of virulence factors. Staphylococcal virulence factors are enzymes, cell-wall compounds and toxins. S. aureus uses many mechanisms which allow the bacteria to deceive the host immune system. Staphylococcus aureus produces proteins which inhibit complement activation and can express substances inhibiting neutrophil chemotaxis and opsonisation by antibodies and complement proteins. Furthermore, the cell-wall structure and the ability to express polysaccharide capsule and mucus capsule helps the bacteria defeat or survive phagocytosis. S. aureus also secretes several superantigen-like toxins, which cause anergy of lymphocytes and immunosuppression. 1. Introduction. 2. The beginning of infection. 3. Virulence factors of S. aureus. 4. Staphylococcal toxins versus the immune system. 5. Virulence factors and innate immunity. 6. Summary S³owa kluczowe: czynniki wirulencji, Staphylococcus aureus, uk³ad odpornoœciowy Key words: virulence factors, Staphylococcus aureus, immune system 1. Wstêp Spoœród wszystkich gatunków z rodzaju Staphylococcus, za najgroÿniejszy uznawany jest Staphylococcus aureus. Gatunek ten powoduje czêste infekcje bakteryjne zarówno ludzi jak i zwierz¹t. Wywo³uje on ró nego rodzaju choroby skórne, choroby uk³adu oddechowego, uk³adu moczowego, przewodu pokarmowego, posocznice, zapalenie szpiku i koœci, zespó³ wstrz¹su toksycznego, zapalenie gruczo³u mlekowego mastitis. S. aureus jest drobnoustrojem wykazuj¹cym bardzo du ¹ zjadliwoœæ, a przy tym znaczn¹ opornoœæ na antybiotyki i chemioterapeutyki. Jego wysoka aktywnoœæ biochemiczna oraz zdolnoœæ do wytwarzania licznych czynników wirulencji sprzyja kolonizacji i zaka eniu. Do czynników zjadliwoœci S. aureus nale ¹ enzymy, sk³adniki œciany komórkowej i toksyny. 2. Pocz¹tek infekcji Pierwsz¹ wewnêtrzn¹ barier¹ obronn¹, na któr¹ napotykaj¹ infekuj¹ce komórki S. aureus, s¹ bia³ka uk³adu dope³niacza, aktywowane na drodze alternatywnej. Cz¹stki C3a i C5a, które s¹ uwalniane podczas aktywacji dope³niacza, powoduj¹ przyci¹ganie fagocytów Rys. 1. Staphylococcus aureus i limfocyt do miejsca infekcji. Nastêpnie komórki erne w procesie fagocytozy poch³aniaj¹ i usi³uj¹ usun¹æ atakuj¹ce mikroorganizmy. Z kolei komórki prezentuj¹ce antygen po wch³oniêciu S. aureus wêdruj¹ do wêz³ów ch³onnych. W wêz³ach uczulone limfocyty B transformuj¹ w komórki plazmatyczne syntetyzuj¹ce swoiste przeciwcia³a. Przeciwcia³a te neutralizuj¹ toksyny i zapocz¹tkowuj¹ bardziej efektywn¹ fagocytozê komórek bakteryjnych [7]. Obecnoœæ na neutrofilach i monocytach/makrofagach specyficznych receptorów dla regionu Fc immunoglobulin klasy G, a tak e sk³adowej C1 dope³niacza, u³atwia efektywniejsze wch³anianie i trawienie komórek bakteryjnych op³aszczonych tymi opsoninami [12, 40]. W przypadku bakterii jak¹ jest * Adres korespondencyjny: Katedra Immunologii i Mikrobiologii, Wydzia³ Biotechnologii i Hodowli Zwierz¹t, Akademia Rolnicza, ul. Dr Judyma 24, 71-466 Szczecin; tel. (091) 45-41-521 w. 384; e-mail: karol.fijalkowski@wp.pl

498 KAROL FIJA KOWSKI, DANUTA CZERNOMYSY-FUROWICZ, MAGDALENA FERLAS KOAGULAZA KAPSULA ŒCIANA KOMÓRKOWA Enteroyoksyny TSST-1 Ia-toksyna Bia³ko AI zwi¹zane IgG Bia³ko wi¹ ¹ce fibronektynê Bia³ko wi¹ ¹ce kolagen Clumping factor z fibrynogenem Rys. 2. Czynniki wirulencji wytwarzane przez S. aureus S. aureus, opsoniny te s¹ niezbêdne do przeprowadzenia skutecznej fagocytozy. Nawet w obecnoœci czynników aktywuj¹cych takich jak np. TNF, ale przy braku przeciwcia³ i bia³ek dope³niacza komórki erne pozostaj¹ nieskuteczne wobec S. aureus [14]. 3. Czynniki wirulencji S. aureus S. aureus wykszta³ci³ szereg specyficznych mechanizmów u³atwiaj¹cych oszukanie uk³adu odpornoœciowego gospodarza. Przeciwcia³a i pamiêæ immunologiczna okazuj¹ siê niewystarczaj¹ce, aby zapobiec kolejnym infekcjom powodowanym przez ten mikroorganizm. Do czynników wirulencji produkowanych przez S. aureus nale ¹ hialuronidazy, lipazy i nukleazy oraz koagulaza i fibrynolizyna, które dzia³aj¹ destrukcyjnie na tkanki oraz u³atwiaj¹ rozprzestrzenianie siê toksyn. Toksyny takie jak: "-hemolizyna, $-hemolizyna, (-hemolizyna, 8-hemolizyna, leukocydyna i leukocydyna Paton-Valentine powoduj¹ efekt cytolityczny i uszkadzaj¹ tkanki [17]. Z kolei, enterotoksyny i toksyna TSST-1 mog¹ wywo³aæ m.in. szok septyczny [6]. S. aureus wytwarza tak e bia³ka powierzchniowe, sprzyjaj¹ce adhezji bakterii do uszkodzonej tkanki i powierzchni komórek gospodarza oraz produkuje proteiny wi¹ ¹ce siê z bia³kami i komórkami krwi (bia³ko A, clumping factor CF), co sprzyja blokowaniu odpowiedzi immunologicznej i odgrywa wa n¹ rolê w inicjacji i/lub nasileniu zapalenia [11, 45]. 4. Toksyny gronkowcowe w walce z uk³adem odpornoœciowym Znacz¹c¹ rolê w patogenezie S. aureus odgrywaj¹ odmienne w swoim dzia³aniu, ale nale ¹ce do tej samej grupy toksyn (egzotoksyny) leukotoksyny i superantygeny [42]. Leukotoksyny s¹ rodzin¹ toksyn formuj¹cych pory, które w bezpoœredni sposób mog¹ zabijaæ fagocyty. Gamma-hemolizyny (Hl(A, Hl(B i Hl(C), zwane tak- e gamma-toksynami, Panton-Valentine leukocydyny PVL (LukS-PV i LukF-PV) i ró ne warianty leukocydyn (LukM, LukE, LukD) produkowane przez S. aureus s¹ toksynami dwusk³adnikowymi. Aktywne toksyny sk³adaj¹ siê z proteiny pochodz¹cej z podrodziny sk³adników S (LukS-PV, Hl(A, Hl(C, LukM, LukE) i proteiny pochodz¹cej z podrodziny sk³adników F (LukF-PV, Hl(B, LukD). Sk³adniki s¹ kolejno wbudowywane w b³ony wra liwych komórek, indukuj¹c wyp³ywanie Ca 2+, nastêpnie formuj¹c pory i umo - liwiaj¹c nap³yw etydyny. Konsekwencj¹ tego procesu jest œmieræ komórki fagocytu [2, 10, 17, 46, 48]. Dodatkowo leukotoksyny o okreœlonej kombinacji sk³adników F i S, mog¹ powodowaæ silne reakcje zapalne w wyniku masowego uwalniania mediatorów zapalnych [19, 44]. Superantygeny s¹ grup¹ egzotoksyn, sk³adaj¹c¹ siê z wielu strukturalnie i funkcjonalnie spokrewnionych moleku³. Zaliczane s¹ tu TSST-1 (toxic shock syndrome toxin-1) oraz enterotoksyny (SEA, SEB, SEC1, SEC2, SEC3, SED, SEE, SEG, SEH, SIE, SEJ, SEK, SEL, SEM, SEN, SEO, SEP, SEQ, SER, SEU), a tak e dwa warianty eksfoliatyny (ETA i ETB). Kilka wariantów enterotoksyn jest wytwarzanych przez S. aureus w sposób specyficzny dla gatunku (SEC bovine, SEC ovine, TSST ovine ) [27, 25, 29, 30, 33, 44, 47, 51]. Enterotoksyny te s¹ nazywane superantygenami (SAgs) [23, 50], co œciœle zwi¹zane jest z ich mechanizmem dzia³ania. Klasyczny antygen powoduje aktywacjê tylko nieznacznej liczby limfocytów jednej populacji maj¹cych receptor TCR z³o ony z ³añcuchów " i $ swoistych dla tego antygenu. Superantygen natomiast ma zdolnoœæ do pobudzenia znacznej iloœci limfocytów nale ¹cych do wielu ró nych klonów. Cz¹steczki superantygenów wi¹ ¹ siê do receptorów limfocytów T pomocniczych (T h ) oraz g³ównego uk³adu zgodnoœci

STAPHYLOCOCCUS AUREUS KONTRA UK AD IMMUNOLOGICZNY 499 tkankowej (MHC II) komórek prezentuj¹cych antygen, nie poprzez unikatowe, swoiste miejsce receptora TCR wi¹ ¹ce antygen utworzone przez obydwa ³añcuchy, lecz ³¹cz¹c siê tylko z zewnêtrzn¹ powierzchni¹ odcinka V ³añcucha $. Dziêki temu superantygeny aktywuj¹ wszystkie klony limfocytów T zarówno CD4 + i CD8 +, które maj¹ TCR z ³añcuchem $, niezale nie od wchodz¹cego w sk³ad ³añcucha " [16, 41]. Ka dy rodzaj enterotoksyny/superantygenu rozpoznaje specyficzny zestaw zmiennych ³añcuchów $ receptora TCR np. SEA i SEB V$3 i V$8 myszy, V$5 u cz³owieka [13, 28, 31, 32, 49]. Proces wi¹zania superantygenów z cz¹steczkami MHC klasy II przebiega nietypowo, bez przetworzenia i prezentacji antygenu jako peptydu w rowku MHC, co jest wymagane do swoistej aktywacji limfocytu T [40]. Ró ne superantygeny ³¹cz¹ siê z innym miejscem cz¹steczki MHC klasy II, a niektóre z nich np. SEB (gronkowcowa enterotoksyna B) wi¹ ¹ siê równie z MHC klasy I. Superantygeny wi¹ ¹ce siê z du ¹ si³¹ z ³añcuchem V$ TCR np. SEC (gronkowcowa enterotoksyna C) mog¹ nawet aktywowaæ limfocyty T bez adnego udzia³u cz¹steczki MHC, proces ten zale ny jest od miejsca wi¹zania do V$ [13]. Ostatnio opisana enterotoksyna H (SEH) powoduje aktywacjê limfocytów T typow¹ dla superantygenów ale poprzez odmienne wi¹zanie siê z receptorami TCR via domena V" [36]. Superantygeny wi¹ ¹c siê z zewnêtrzn¹ powierzchni¹ bia³ek MHC klasy II na powierzchni komórek prezentuj¹cych antygen i poprzez ³¹czenie siê z receptorem TCR na powierzchni limfocytów T, powoduj¹ jednoczesne zablokowanie obu typów komórek, poniewa w tym czasie nie prezentuj¹ one, ani nie rozpoznaj¹ antygenów [12, 28]. Superantygeny mog¹ powodowaæ przy³¹czanie siê nawet 20% limfocytów T do komórek prezentuj¹cych antygen, a nastêpnie ich aktywacjê [8]. Nienaturalna aktywacja tak wielu komórek T mo e byæ toksyczna, gdy poci¹ga za sob¹ produkcjê i uwolnienie nadmiernej iloœci cytokin przez komórki uk³adu odpornoœciowego. Nadmiernie pobudzone przez superantygeny do proliferacji limfocyty T wchodz¹ w stan anergii lub gin¹ na drodze apoptozy [9, 24, 28]. Nadprodukcja cytokin dotyczy przede wszystkim: czynnika martwicy nowotworów (TNF-"), interferonu-( (IFN-(), interleukiny-2 (IL-2) i interleukiny-12 (IL-12) [20, 38]. Bardzo mocno zwiêkszone wydzielanie tych cytokin mo e prowadziæ do szoku toksycznego, a nawet œmierci organizmu. Superantygeny mog¹ ponadto stymulowaæ nadmiern¹ produkcjê interleukiny 10 (IL-10) i interleukiny 4 (IL-4). Du e stê enie IL-10 i IL-4 przyczynia siê do rozwoju immunosupresji, poprzez hamowanie aktywnoœci limfocytów TCD4 i pobudzanie du ej liczby supresorowych limfocytów TCD8. Powstaj¹ca w ten sposób supresja uk³adu odpornoœciowego sprzyja dalszemu rozwijaniu siê infekcji i nasileniu siê objawów chorobowych [1, 4, 20, 38, 39, 37]. Superantygeny wytwarzane przez S. aureus oszukuj¹ prawid³ow¹ odpowiedÿ immunologiczn¹ zapobiegaj¹c proliferacji swoistych limfocytów T w odpowiedzi na antygeny prezentowane na cz¹steczkach MHC klasy II, wywo³uj¹c w ten sposób stan anergii. Konsekwencj¹ anergii jest immunosupresja wynikaj¹ca z braku indukcji antygenowo specyficznych limfocytów T, które nie mog¹ ulegaæ aktywacji i proliferacji w odpowiedzi na prezentowany antygen [22]. Niektóre enterotoksyny (TSST-1) maj¹ ponadto zdolnoœæ do hamowania odpornoœci humoralnej, wp³ywaj¹c supresyjnie na produkcjê i wydzielanie przeciwcia³ [26]. 5. Czynniki wirulencji a wrodzona odpornoœæ komórkowa S. aureus mo e tak e udaremniaæ wrodzon¹ odpowiedÿ komórkow¹ neutrofilów i makrofagów [14]. Odbywa siê to poprzez wydzielanie bia³ek, które hamuj¹ aktywacjê dope³niacza, chemotaksjê neutrofilów a tak e neutralizuj¹ peptydy antybakteryjne. Oko³o 60% szczepów S. aureus wydziela bia³ka hamuj¹ce chemotaksjê (chemotaxis inhibitory protein of staphylococci CHIPS), które mog¹ silnie wi¹zaæ siê zarówno z receptorem peptydów formylowanych (formyl peptide receptor FPR) jak i receptorem C5a (C5aR) [5]. Zdolnoœæ S. aureus do unikania opsonin obecnych w surowicy jest kolejnym wa nym czynnikiem u³atwiaj¹cym i wzmagaj¹cym infekcjê. Przeciwcia³a obecne w surowicy gospodarza rozpoznaj¹ komponenty œciany komórkowej takie jak kwas tejchojowy, peptydoglikan i bia³ka powierzchniowe. S. aureus wytwarza powierzchniowe anty-opsonityczne bia³ka i otoczkê polisacharydow¹, które uniemo liwiaj¹ internalizacjê przeciwcia³ i aktywacjê dope³niacza na drodze klasycznej i alternatywnej, poprzez zablokowanie receptorów dla bia³ek dope³niacza i odcinka Fc immunoglobulin [12]. Konsekwencj¹ interakcji pomiêdzy bia³kiem A a odcinkiem Fc immunoglobulin klasy G jest pokrycie powierzchni bakterii immunoglobulinami zorientowanymi odcinkami Fab na zewn¹trz. Uniemo liwia to obecnym na neutrofilach receptorom dla odcinka Fc rozpoznanie kompleksu antygen-przeciwcia³o. Clumping factor A (ClfA) jest antyopsonitycznym bia³kiem, pokrywaj¹cym komórki gronkowców fibrynogenem, co równie utrudnia ich opsonizacjê i fagocytozê [34]. Modyfikacje kwasu tejchojowego i lipotejchojowego w œcianie komórkowej S. aureus (WTA wall teichoic acid) oraz fosfolipidów powierzchniowych pozwalaj¹ prze yæ mechanizmy bójcze sfagocytowanym drobnoustrojom œciana komórkowa odporna

500 KAROL FIJA KOWSKI, DANUTA CZERNOMYSY-FUROWICZ, MAGDALENA FERLAS na lizozym [35]. Biochemiczne podstawy odpornoœci S. aureus na lizozym przypisywane s¹ zwi¹zanej z b³on¹ O-acetylotransferazie, która modyfikuje grupê hydroksylow¹ C6 kwasu muraminowego [3]. S. aureus potrafi prze yæ fagocytozê, miêdzy innymi poprzez: hamowanie fuzji fagosomu z ziarnami lizosomalnymi zawieraj¹cymi enzymy i substancje antybakteryjne [14]. Dodatkowo, bakteria unika letalnego efektu wolnych rodników tlenowych, które powstaj¹ podczas procesu oddychania wewn¹trzkomórkowego. W³aœciwoœci takie wykazuje karotenoidowy pigment, który ma zdolnoœæ do oczyszczania œrodowiska z wolnych rodników [21]. Bakterie nie wytwarzaj¹ce tego pigmentu s¹ bardziej podatne na zabijanie przez neutrofile i mniej zjadliwe podczas infekcji. Ponadto S. aureus wytwarza 2 enzymy dysmutazy nadtlenkowej, które usuwaj¹ O 2 [18]. Bakterie nie wytwarzaj¹ce tych enzymów maj¹ zredukowan¹ zjadliwoœæ, co wskazuje na rolê jak¹ odgrywaj¹ te enzymy w zwalczaniu stresu oksydacyjnego in vivo. Poniewa kationy dwuwartoœciowe maj¹ nieenzymatyczn¹ aktywnoœæ dysmutazy nadtlenkowej, dlatego wa nym czynnikiem obrony wrodzonej przeciw stresowi oksydacyjnemu jest tak e homeostaza manganowa [15]. Aktywne rodniki tlenowe mog¹ niszczyæ proteiny poprzez oksydacjê atomu siarki w metioninie do szkodliwej formy sulfotlenku metioniny. S. aureus wytwarza 3 reduktazy sulfotlenku metioniny pozwalaj¹ce na eliminacjê szkodliwej dla bakterii substancji [43]. 6. Uwagi koñcowe Wszystkie przedstawione mechanizmy S. aureus utrudniaj¹ indukcjê wrodzonej i nabytej odpornoœci oraz opracowanie skutecznej szczepionki przeciwko temu gronkowcowi. Dlatego profilaktyka i zwalczanie chorób wywo³ywanych przez szczepy S. aureus opieraj¹ siê g³ównie na zwiêkszeniu higieny, a leczenie na stosowaniu antybiotyków, które niszcz¹c bakterie, os³abiaj¹ naturalny komórkowy system obronny. Piœmiennictwo 1. Alluwaimi A.M., Leutenegger C.M., Farver T.B., Rossitto P.V., Smith W.L., Cullor J.S.: The cytokine markers in Staphylococcus aureus mastitis of bovine mammary gland. J. Vet. Med. B50, 105 111 (2003) 2. Barrio M.B., Rainard P., Prevost G.: LukM/LukF -PV is the most active Staphylococcus aureus leukotoxin on bovine neutrophils. Microbes and Infection, 8, 2068 2074 (2006) 3. Bera A., Herbert S., Jakob A., Vollmer W., Gotz F.: Why are pathogenic staphylococci so lysozyme resistant? The peptidoglycan O-acetyltransferase OatA is the major determinant for lysozyme resistance of Staphylococcus aureus. Mol. Microbiol. 55, 778 787 (2005) 4. Chang B.S., Bohach G.A., Lee S.U., Davis W.C., Fox L.K., Ferens W.A., Seo K.S., Koo H.C., Kwon N.H., Park Y.H.: Immunosuppression by T regulatory cells in cows infected with staphylococcal superantigen. J. Vet. Sci. 6 (3), 247 250 (2005) 5. De Haas C.J., Veldkamp K.E., Peschel A., Weerkamp F., Van Wamel W.J., Heezius E.C., Poppelier M.J., Van Kessel K.P., Van Strijp J.A.: Chemotaxis inhibitory protein of Staphylococcus aureus, a bacterial anti-inflammatory agent. J. Exp. Med. 199, 687 695 (2004) 6. Dinges M.M., Orwin P.M., Schlievert P.M.: Exotoxins of Staphylococcus aureus. Clin. Microbiol. Rev. 13, 16 34 (2000) 7. Dryla A., Prustomersky S., Gelbmann D., Hanner M., Bettinger E., Kocsis B., Kustos T., Henics T., Meinke A., Nagy E.: Comparison of antibody repertoires against Staphylococcus aureus in healthy individuals and in acutely infected patients. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 12, 387 398 (2005) 8. Faulkner L., Cooper A., Fantino C., Altmann D.M., Sriskandan S.: The mechanism of superantigen mediated toxic shock: not a simple Th1 cytokine storm. J. Immunol. 175, 6870 6877 (2005) 9. Ferens W.A., Davis W.C., Hamilton M.J., Park Y.H., Deobald C.F., Fox L., Bohach G.: Activation of bovine lymphocyte subpopulations by staphylococcal enterotoxin C. Infect. Immunol. 66, 573 580 (1998) 10. Ferreras M., Hoper F., Dalla Serra M., Colin D.A., Prevost G., Menestrina G.: The interaction of Staphylococcus aureus bi-component gamma-hemolysins and leukocidins with cells and lipid membranes. Biochim. Biophys. Acta, 1414, 108 126 (1998) 11. Foster T.J., Hook M.: Surface protein adhesins of Staphylococcus aureus. Trends Microbiol. 6, 484 488 (1998) 12. Foster T.J.: Immune evasion by Staphylococci. Nature, 3, 948 958 (2005) 13. Go³¹b J., Jakóbisiak M., Lasek W. (Red.): Immunologia, Wyd. Naukowe PWN 2005 14. Gresham H.D., Lowrance J.H., Caver T.E., Wilson B.S., Cheung A.L., Lindberg F.P.: Survival of Staphylococcus aureus inside neutrophils contributes to infection. J. Immunol. 164, 3713 3722 (2000) 15. Horsburgh M.J., Wharton S.J., Cox A.G., Ingham E., Peacock S., Foster S.J.: MntR modulates expression of the PerR regulon and superoxide resistance in Staphylococcus aureus through control of manganese uptake. Mol. Microbiol. 44, 1269 1286 (2002) 16. Hudson K.R., Robinson H., Fraser J.D.: Two adjacent residues in staphylococcal enterotoxins A and E determine T cell receptor V$ specificity. J. Exp. Med. 177, 175 184 (1993) 17. Kaneko J., Kamio Y.: Bacterial two-component and heteroheptameric pore-forming cytolytic toxins: structures, poreforming mechanism, and organization of the genes. Biosci. Biotechnol. Biochem. 68 (5), 981 1003 (2003) 18. Karavolos M.H., Horsburgh M.J., Ingham E., Foster S.J.: Role and regulation of the superoxide dismutases of Staphylococcus aureus. Microbiology, 149, 2749 2758 (2003) 19. Konig B., Prevost G., Konig W.: Composition of staphylococcal bi-component toxins determines pathophysiological reactions. J. Med. Microbiol. 46, 479 485 (1997) 20. Kushiya K., Nakagawa S., Taneike I., Iwakura N., Imanishi K., Uchiyama T., Tsukada H., Gejyo F., Yamamoto T.: Inhinitory effect of antimicrobial agents and anisodamine on the staphylococcal superantigenic toxin-induced overproduction of proinflammatory cytokines by human peripheral blood mononuclear cells. J. Infect. Chemother. 11, 192 195 (2005)

STAPHYLOCOCCUS AUREUS KONTRA UK AD IMMUNOLOGICZNY 501 21. Liu G.Y., Essex A., Buchanan J.T., Datta V., Hoffman H.M., Bastian J.F., Fierer J., Nizet V.: Staphylococcus aureus golden pigment impairs neutrophil killing and promotes virulence through its antioxidant activity. J. Exp. Med. 202, 209 215 (2005) 22. Lussow A.R., MacDonald H.R.: Differential effects of superantigen-induced anergy on priming and effector stages of a T cell-dependent antibody response. Eur. J. Immunol. 24, 445 449 (1994) 23. Marrack P., Kappler J.: The staphylococcal enterotoxins and their relatives. Science, 248, 705 711 (1990) 24. Migita K., Ochi A.: The fate of anergic T cell in vivo. J. Immunol. 150, 763 774 (1993) 25. Monday S.R.., Bonach G.A.: Use of multiplex PCR to detect classical and newly described pyrogenic toxin genes in staphylococcal isolates. J. Clin. Microbiol. 37, 3411 3414 (1999) 26. Moseley A.B., Huston D.P.: Mechanism of Staphylococcus aureus exotoxin A inhibition of Ig production by human B cells. J. Immunol. 146, 826 832 (1991) 27. Munson S.H., Tremaine M.T., Betley M.J., Welch R.A.: Identification and characterization of Staphylococcal enterotoxins types G and I from Staphylococcus aureus. Infect. Immunol. 66, 3337 3348 (1998) 28. Muraille E., De Smedt T., Andris F., Pajak B., Armant M., Urbain J., Moser M., Leo O.: Staphylococcal enterotoxin B induces an early and transient state of immunosuppression characterized by v$-unrestricted T cell unresponsiveness and defective antigen-presenting cell functions. J. Immunol. 158, 2638 2647 (1997) 29. Murray D.L., Prasad G.S., Earhart C.A., Leonard B.A., Kreiswirth B.N., Novick R.P., Ohlendorf D.H., Schlievert P.M.: Immunobiologic and biochemical properties of mutants of toxic shock syndrome toxin-1. J. Immunol. 152, 87 95 (1994) 30. Nawrotek P., Borkowski J., Boroñ-Kaczmarska A., Furowicz A.J.: Charakterystyka enterotoksyn gronkowcowych wytwarzanych przez szczepy izolowane od krów z zapaleniem gruczo³u mlekowego (mastitis), z uwzglêdnieniem elementów epidemiologicznych. Przegl. Epidemiol. 59, 891 902 (2005) 31. Newton D.W., Dohlsten M., Olsson C., Segrén S., Lundin K.E., Lando P.A., Kalland T., Kotb M.: Mutations in the MHC class II binding domains of staphylococcal enterotoxin A differentially affect T cell receptor V$ specificity. J. Immunol. 157, 3988 3994 (1996) 32. Norton S.D., Schilievert P.M., Novick R.P., Jenkins M.K.: Molecular requirements for Tcell activation by the staphylococcal toxic shock syndrome toxin-1. J. Immunol. 144, 2089 2095 (1990) 33. Omoe K., Hu D.L., Takahashi-Omoe H., Nakane A., Shinagawa K.: Comprehensive analysis of classical and newly described staphylococcal superantygenic toxin genes in Staphylococcus aureus isolates. Microbiol. Lett. 246, 191 198 (2005) 34. Palmqvist N., Patti J.M., Tarkowski A., Josefsson E.: Expression of staphylococcal clumping factor A impedes macrophage phagocytosis. Microbes Infect. 6, 188 195 (2004) 35. Peschel A., Jack R.W., Otto M., Collins L.V., Staubitz P., Nicholson G., Kalbacher H., Nieuwenhuizen W.F., Jung G., Tarkowski A., Van Kessel K.P.M., Van Strijp J.A.G.: Staphylococcus aureus resistance to human defenses and evasion of neutrophil killing via the novel virulence factor MprF is based on modification of membrane lipids with L-lysine. J. Exp. Med. 193, 1067 1076 (2001) 36. Petersson K., Pettersson H., Skartved N. J., Walse B., Forsberg G.: Staphylococcal enterotoxin H induces V" specific expansion of T cell. J. Immunol. 170, 4148 4154 (2003) 37. Riollet C., Rainard P., Poutrel B.: Cell subpopulations and cytokine expression in cow milk in response to chronic Staphylococcus aureus infection. J. Dairy Sci. 84, 1077 1084 (2001) 38. Riollet C., Rainard P., Poutrel B.: Cells and cytokines in inflammatory secretions of bovine mammary gland. Adv. Exp. Med. Biol. 480, 247 258 (2000) 39. Riollet C., Rainard P., Poutrel B.: Kinetics of cells and cytokines during immune mediated inflammation in the mammary gland of cows systemically immunized with Staphylococcus aureus alpha-toxin. Inflamm. Res. 49, 486 496 (2000) 40. Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunologia. Wyd. Medyczne S³otwiñski Verlag pod red. J. eromskiego, Brema,1996 41. Salyers A.A., Whitt D.D.: Mikrobiologia. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2005 42. Schuberth H.J., Krueger C., Zerbe H., Bleckmann E., Leibold W.: Characterization of leukocytotoxic and superantigen-like factors produced by Staphylococcus aureus isolates from milk of cows with mastitis. Vet. Microbiol. 82, 187 199 (2001) 43. Singh V.K., Moskovitz J.: Multiple methionine sulfoxide reductase genes in Staphylococcus aureus: expression of activity and roles in tolerance of oxidative stress. Microbiology, 149, 2739 2747 (2003) 44. Siqueira J.A, Speeg-Schatz C., Freitas F.I.., Sahel J., Monteil H., Prevost G.: Channel-forming leukotoxins from Staphylococcus aureus cause severe inflammatory reactions in a rabbit eye model. J. Med. Microbiol. 46, 486 494 (1997) 45. Skaar E.P., Schneewind O.: Iron-regulated surface determinants (Isd) of Staphylococcus aureus: stealing iron from heme. Microbes Infect. 6, 390 397 (2004) 46. Staali L., Monteil H., Colin D.A.: The staphylococcal poreforming leukotoxins open Ca 2+ channels in the membrane of human polymorphonuclear neutrophils. J. Membrane Biol. 162, 209 216 (1998) 47. Su Y.C., Wong A.C.: Identification and purification of a new staphylococcal enterotoxin H. Appl. Environ. Microbiol. 61, 1438 1443 (1995) 48. Szmigielski S., Prevost G., Monteil H., Colin D.A., Jeljaszewicz J.: Leukocidal toxins of Staphylococci. Zentralbl. Bakteriol. 289, 185 201 (1999) 49. Taub D.D., Lin Yee-Shin, Rogers T.J.: Characterization and genetic restriction of suppressor-effector cells induced by staphylococcal enterotoxin B. J. Immunol. 144, 456 462 (1990) 50. White J., Herman A., Pullen A.M., Kubo R., Kappler J.W., Marrack P.: The V beta-specific superantigen staphylococcal entertoxin B: stimulation of mature T-cells a clonal deletion in neonatal mice. Cell, 56, 27 35 (1989) 51. Zhang S., Iandolo J.J., Stewart G.C.: The enterotoxin D plasmid of Staphylococcus aureus encodes a second enterotoxin determinant (sej). FEMS Microbiol. Lett. 168, 227 233 (1998)