| Главная » Файлы » Дипломные работы » Дипломные работы |
Характеристика фітопатогенних бактерій виду Pseudomonas syringae
| [ Скачать с сервера (3.92 Mb) ] | 21.06.2017, 15:38 |
| Робота присвячена дослідженню протипухлинної активності ЛПС Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 4394 у рослинній та тваринній тест-системах. Складається зі вступу, восьми розділів та списку використаної літератури з 42 найменувань. Загальний обсяг роботи – 74 сторінки, 8 рисунків, 9 таблиць. У дипломній роботі досліджено протипухлинну активність ЛПС P. syringae pv. atrofaciens 4394 на експлантатах картоплі, попередньо індукованих Agrobacterium tumefaciens 9052. Також досліджено протипухлинну активність ЛПС на мишах. Досліджено токсичний вплив ЛПС P. syringae pv. atrofaciens 4394 на A. tumefaciens 9052. Фітопатогенні бактерії та їхні метаболіти надходять разом із рослинною їжею до організму людини, тому вивчення різних аспектів впливу на макроорганізм термостабільних токсичних речовин фітопатогенних бактерій є актуальним завданням. ЛПС P. syringae pv. atrofaciens 4394, який одержаний екстракцією розчином хлориду натрію, має типовий для бактерій цього виду хімічний склад. Встановлено, що ЛПС P. syringae pv. atrofaciens 4394 мають чітко виражену протипухлинну активність, спричинену A. tumefaciens 9052 на експлантатах картоплі. Встановлено, що введення ЛПС P. syringae pv. atrofaciens 4394 мишам з відтвореними модельними системами пухлинного росту не має статистично достовірного впливу на перебіг пухлинного процесу і не відзначається помітною протипухлинною активністю. Ключові слова: Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 4394, Agrobacterium tumefaciens 9052, фітопатогенні бактерії, ліпополісахариди, експлантати картоплі, асцитна та солідна форми пухлин. ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ЖК жирні кислоти КА картопляний агар КДО 2-кето-3-дезоксиоктонова кислота ЛПС ліпополісахарид ЛФЩ ліпопротеїди високої щільності НК нуклеїнові кислоти О-ПС о-специфічний полісахарид ПС полісахариди ВСТУП Актуальність теми. Бактеріальні захворювання рослин завдають значної шкоди сільському господарству. Саме цим обумовлюється актуальність вивчення бактерій, які здатні уражувати рослини. Але не менш важливо дослідити екологічне значення фітопатогенних бактерій, які є постійними супутниками рослин і знаходяться не лише на уражених, але й на здорових рослинах (епіфітна та ендофітна фази). Разом із рослинами фітопатогенні бактерії або продукти їхньої життєдіяльності можуть потрапляти в організм людини і негативно впливати на неї. Відомо, що патогенні для людини бактерії мають мутагенний вплив на макроорганізм-хазяїна, спричиняючи збільшення кількості точкових мутацій, аберацій та зміни кількості хромосом у клітинах. Сапрофітні бактерії також можуть виявляти мутагенні властивості [15]. З іншого боку, бактеріям, які є постійними супутниками людини (молочнокислі, пропіоновокислі, біфідобактерії), притаманні антимутагенні властивості. Що стосується фітопатогенних бактерій, то їхню здатність впливати на геном інших організмів і досі не з’ясовано. Зернові культури займають виключно важливе місце в щоденному раціоні людей. Зважаючи на широке розповсюдження фітопатогенних бактерій, які уражають зернові культури, та можливість надходження їх і продуктів їхньої життєдіяльності до організму людей вивчення геномоделювальних властивостей збудників бактеріозів зернових є актуальним. Не менш важливим є вивчення впливу фітопатогенних бактерій на процеси пухлиноутворення. Особливо це стосується ЛПС фітопатогенних бактерій, які є речовинами із широким спектром біологічної активності. Відомо, що ЛПС грамнегативних бактерій можуть використовуватися в імунотерапії онкологічних хворих. Однак, стосовно фітопатогенних бактерій дані літератури вказують, як на позитивний так і на негативний вплив ЛПС на пухлино утворення [6]. Отже, вивчення впливу фітопатогенних бактерій Pseudomonas syringae та їхніх ліпополісахаридів на пухлиноутворення є перспективним напрямком дослідження. Мета і задачі дослідження. Метою роботи було вивчення протипухлинної активності Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 4394 у рослинній та тваринній тест-системах. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі: • одержати та вивчити хімічний склад ліпополісахаридів Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 4394; • підібрати штами A. tumefaciens, які зумовлюють інтенсивне пухлиноутворення на експлантатах картоплі; • вивчити вплив ЛПС Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 4394 на пухлиноутворення, спричинене A. tumefaciens на експлантатах картоплі; • вивчити вплив ЛПС Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 4394 на пухлиноутворення у мишей. Матеріали та методи дослідження. Для вирішення поставлених в дослідженнях задач було використано мікробіологічні та біохімічні методи. Для вивчення властивостей досліджуваних штамів використовували загальноприйняті мікробіологічні методи. Для ліпополісахаридів проведено екстракцію 0,85 % розчином хлориду натрію, хімічний склад одержаних препаратів вивчали за допомогою біохімічних методів. Протипухлинні властивості у рослинній тест-системі досліджували за допомогою моделі пухлиноутворення, спричиненого A. tumefaciens на експлантатах картоплі, а у тваринній тест-системі – за допомогою асцитної та солідної форм пухлин. Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчено протипухлинну активність ЛПС Pseudomonas syringae pv. atrofaciens 4394 у рослинній та тваринній тест-системах. Апробація результатів. Результати роботи були представлені на: VII Всеукраїнськії науково-практичній конференції "Біотехнологія ХХІ століття" (Київ, 2013); ХIІ конференції молодих вчених «Наукові, прикладні та освітні аспекти фізіології, генетики, біотехнології рослин і мікроорганізмів» (Київ, 2012); 79 науковій конференції молодих учених, аспірантів і студентів "Наукові здобутки молоді — вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті" (Київ, 2013); Міжнародній науково-практичній конференції «Мікробні біотехнології: актуальність і майбутнє – Radostim-2012» (Київ, 2012). РОЗДІЛ 1 ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ 1.1. Характеристика фітопатогенних бактерій виду Pseudomonas syringae Фітопатогенні бактерії Pseudomonas syringae і споріднені фітопатогенні бактерії викликають захворювання більшості культивованих людиною і багатьох диких рослин. Таксономічне положення цих мікроорганізмів дискутується протягом останніх сорока років і до цих пір не є остаточно встановленим. Залежно від здатності вражати той чи інший вид рослин у групі P. syringae виділяють 56 патоварів [12]. Бактеріози рослин є однією з головних причин значного зниження врожаїв сільськогосподарських культур. Світові збитки від них становлять 12% потенційного врожаю, не враховуючи втрат при зберіганні. Втрати виражаються не тільки в загибелі або зменшенні врожаю, але й у зниженні його якості, тому що частково ушкоджена сільськогосподарська продукція втрачає свої високі технічні, харчові, товарні та інші властивості. У природних біоценозах присутність фітопаразитів - необхідне явище. Вони обмежують розростання домінантних видів рослин, сприяють зменшенню конкуренції хазяїв між собою, підтримуючи видову різноманітність у фітоценозах. На сьогодні відомо понад 300 видів фітопатогенних бактерій. Зовнішніми ознаками бактеріозів рослин можуть бути гнилизни, зів'янення, некрози, опіки, нарости, хлорози, деформації [8]. З’ясувалося, що в останні роки бактерія Pseudomonas syringae значно розширила сферу свого проживання. Так, близько 40% діатомових водоростей Світового океану виявилися носіями цього мікроба. Його знаходять як в льодах Антарктиди, так і на вершинах Альп, куди, очевидно, він заноситься з пилом вітром. Мікроб навчився жити в личинках деяких комах. Його виділяють з кишечника людини - наскільки це небезпечно, поки невідомо. В останні роки мікроб став паразитувати на багатьох видах рослин, як культурних, так і дикорослих [23]. Захворювання, яке зумовлює Pseudomonas atrofaciens на пшениці, а саме базальний бактеріоз, виявляється на всіх органах рослини і є чинником повної або часткової несхожості, плямистості, зморшкуватості і висихання насіння. Відмічається утворення темних штрихів, які, зливаючись, зафарбовують нижню частину стебла рослини в темний колір. У фазі наливу зерна на різних частинах рослини під час вегетації з’являються бурі, коричневі або чорні видовжені плями. Інколи на лусочках утворюються плями, які переходять на остюки. Частіше і найсильніше уражуються колоскові та квіткові лусочки. На їхній зовнішній та внутрішній поверхні виникають окремі дрібні плями чорного або коричневого кольору розміром 1 – 6 мм (Рис. 1.1). Рис. 1.1. Ураження пшениці Pseudomonas syringae pv. atrofaciens за штучного інфікування. Характерними особливостями базального бактеріозу є потемніння верхньої і нижньої частини основи лусочки колоса. При анатомічному вивченні уражених рослин пшениці встановлено, що бактерії Pseudomonas atrofaciens знаходяться у клітинах паренхіми і механічних тканинах, а інколи і в ситовидних трубках. В ураженій тканині відбуваються деструктивні процеси, бактерії густо заповнюють міжклітинний простір. Судини і ситовидні трубки закупорюються слизом і місцями руйнуються [9]. На зернових культурах паразитують такі патовари Pseudomonas syringae як pv. atrofaciens (збудник базального бактеріозу), pv. syringae (збудник бактеріального опіку), pv. coronafaciens (збудник ореольного опіку), pv. striafaciens (збудник смугастого опіку) [18]. 1.2. Будова зовнішньої мембрани і ліпополісахаридів Pseudomonas syringae Грамнегативні бактерії мають особливу будову клітинної оболонки, яка складається з зовнішньої мембрани, внутрішньої цитоплазматичної мембрани та тонкого шару пептидоглікану. Двошарова зовнішня мембрана має асиметричну будову [21]. У зовнішньому шарі присутні в основному білки та ліпополісахариди, до складу ж внутрішнього шару входять білки та фосфоліпіди. Завдяки цьому наявність ліпополісахаридів є характерною ознакою грамнегативних бактерій. Вони мають своєрідну будову молекули, яка містить у своєму складі як гідрофільну, так і гідрофобну частини, що надає молекулі амфіфільних властивостей. Гідрофобною частиною молекула занурюється в ліпідний шар зовнішньої мембрани, а гідрофільна частина знаходиться над поверхнею мікробної клітини. Молекули ЛПС утворюють гідрофобний бар'єр, який, з одного боку, обмежує надходження шкідливих речовин, таких як літичні ферменти, отрути, деякі антибіотики, а з іншого – дають можливість бактеріям обійти багато природних захисних факторів організму хазяїна [21]. Ліпополісахариди та білки-порини зовнішньої мембрани зумовлюють її негативний заряд, що є характерним для клітинної поверхні одноклітинних мікроорганізмів. Збільшення її гідрофільності відбувається за рахунок вуглеводного шару, який утворений О-бічними ланцюгами ліпополісахаридів. Клітинна поверхня гідрофільна навіть у тому випадку, якщо їх ліпополісахарид не містить О-бічних ланцюгів, але подальше збільшення гідрофільності корелює з послідовним підвищенням вмісту олігосахаридних одиниць в О-специфічних ланцюгах. Це, очевидно, дає можливість клітинам уникнути фагоцитозу, що необхідно для виживання патогенних бактерій в організмі господаря, а також для вільноживучих мікроорганізмів [13]. Так, структура О-специфічних бічних ланцюгів ліпополісахаридів різноманітна, тому виникнення нової поверхневої структури, до якої імунна система тваринного організму не пристосувалася, дає значну перевагу патогенним бактеріям. Поверхневі білки зовнішньої мембрани, так звані порини, також дуже непостійні і, можливо, володіють видовою специфічністю [13]. Рис. 1.2. Будова молекули ліпополісахариду [10]. ЛПС складається з гідрофільного гетерополісахариду, в якому розрізняють О-специфічний ланцюг і коровий олігосахариди, та ковалентно приєднаного до нього ліпідного компонента – ліпіду А (Рис. 1.2). Ліпід А. Ліпід А являє собою фосфорильований дисахарид, побудований з двох залишків глюкозаміну, які несуть залишки вищих жирних кислот, що приєднуються ефірним чи амідним зв’язком. Ці залишки, що знаходяться по один бік дисахаридної основи, орієнтовані перпендикулярно зовнішній мембрані та утворюють компактний зовнішній шар, який утримується за рахунок гідрофобних взаємодій з внутрішнім фосфоліпідним шаром мембрани. Загальна риса ліпідів А у тому, що вони містять дві вільні гідроксильні групи в положеннях 4 і 6'. Остання гідроксильна група звільняється в ліпіді А тільки після кислотної деградації ЛПС, що приводить до відщеплення полісахариду. Ця гідроксильна група є місцем приєднання полісахарідного ланцюга через кетозидний зв'язок КДО до ліпіду А [25]. Кор. Кор представляє собою кислий олігосахарид, пов'язаний безпосередньо з ліпідом А. Він присутній в ЛПС всіх вивчених грамнегативних бактерій незалежно від того, чи є в молекулі приєднаний до кору О-антигенний полісахаридний ланцюг (S- форма ЛПС) або вуглеводна частина ЛПС обмежується тільки кором (R-форма). Єдиним структурним елементом, який присутній у всіх ЛПС, незалежно від їх бактеріального походження, є 2-кето-3-дезоксіоктонова кислота (КДО) (від одного до трьох залишків) або її похідні. Бактерії з дефектом у біосинтезі КДО не є життєздатними. Це вказує на те, що КДО (як і ЛПС в цілому) є необхідною для структурної та функціональної цілісності бактеріальної клітини. Незважаючи на те, що в ЛПС ряду бактерій присутні 3 молекули КДО, для виживання грамнегативних бактерій достатньо тільки одного залишку КДО. Коровий олігосахарид умовно поділяють на дві структурні ділянки: внутрішній кор, або КДО-гептозна ділянка, безпосередньо зв'язана з ліпідом А кетозидним зв'язком, та зовнішній кор, або гексозна ділянка, ковалентно зв'язана з О-ланцюгом [25]. КДО-гептозна ділянка – специфічна субструктура в макромолекулі ЛПС, яка включає КДО і гептозу і вважається найбільш консервативною її частиною. Роль КДО – забезпечити кислотолабільний зв'язок між ліпідом А і полісахаридним ланцюгом у глікополімері. Гексозна, або зовнішня, ділянка кору значно відрізняється від внутрішньої. Набір цукрів, які в ній зустрічаються, набагато ширший, ніж у внутрішньому корі. Основними її компонентами є такі широко розповсюджені цукри, як глюкоза, галактоза, глюкозамін, галактозамін. Але останнім часом у складі цієї ділянки макромолекули ЛПС ідентифіковано також багато унікальних цукрі [7]. Ліпід А-КДО – мінімальна структура, яка може забезпечити потреби бактерії, необхідні для організації й функціонування зовнішньої мембрани. Завдяки наявності в макромолекулі ЛПС КДО-гептозної ділянки, в якій розміщені полярні замісники, кор є основним сайтом зв'язування катіонів. Взаємодія ж ЛПС з бівалентними катіонами необхідна для збірки і підтримання нормальної структурної організації зовнішньої мембрани грамнегативних бактерій, яка б забезпечувала їхній ріст та виживання [7]. Як і S-ЛПС, R-ЛПС виявляє імуногенність і при введенні в організм теплокровних стимулює продукцію специфічних антитіл. Консервативність цієї частини макромолекули ЛПС зумовлює наявність у корі епітопів, спільних для таксонів високих рангів. О-ланцюг. О-специфічні полісахариди зазвичай характеризуються регулярною структурою, побудованою з повторюваних олігосахаридних одиниць, що визначається способом їх біосинтезу, в якому раніше утворені олігосахаридні блоки переносяться на зростаючий полісахаридний ланцюг. У деяких випадках біосинтетичний шлях відрізняється від звичайного і тоді моносахариди приєднуються до ланцюга послідовно один за іншим. Компоненти О-ланцюга включають нейтральні моносахариди у піранозній і фуранозній формі (гексози, пентози, дезокси-і О-метильні похідні) і заряджені моносахариди (аміногексози і амінопентози, гексуронові і гексозаміноуронові кислоти), які несуть ряд засмісників, таких як аміноацільні, фосфорильні, гліцерільні, лактільні і ацетильні групи. Найбільш великий моносахарид містить 10 атомів вуглецю. В останні роки в складі О-полісахаридів виявлені амінокислоти: серин, треонін і аланін [14]. В основному О-полісахариди представлені гетерополісахаридами, що містять до восьми різних залишків моносахаридів. Природа, послідовність, аномерна конфігурація, тип зв'язку і тип заміщення індивідуальних моносахаридних залишків всередині повторюваної одиниці є характерними і унікальними для даного ЛПС і вихідного штаму [14]. О-специфічний ланцюг визначає серологічну специфічність ЛПС. Імуногенні і О-антигенні властивості ЛПС визначаються так званими про-факторами, хімічна структура яких у багатьох випадках встановлена. У ряді випадків встановлена кореляція між структурою і серологічними властивостями ЛПС. З метою обдурити імунну систему хазяїна бактерія в процесі еволюції змінює склад і структуру О-ланцюгів, що призводить до розвитку нових О-специфічних властивостей клітинної поверхні. Необхідний для росту і розмноження бактерій ліпід А з приєднаною до нього зоною внутрішнього кора виявляються недоступними для впізнавання клітинами господаря. Таким чином, О-специфічні ланцюги можуть захищати бактерії від фагоцитозу і бактерицидної дії сироватки [14]. У всіх штамів в складі ліпіду А ідентифіковані жирні кислоти (додеканова, тетрадеканова, пентадеканова, гексадеканова, октадеканова), ненасичені (гексадеценова, октадеценова) та оксизаміщені (3-оксидеканова, 2-оксидодеканова, 3-оксидодеканова) жирні кислоти. Наявність 3-оксидеканової, 2-оксидодеканової і 3-оксидодеканової кислот є характерною ознакою для P. syringae . В О-ПС P. syringae повторювані одиниці є розгалуженим тетра- та пентасахаридами, які відрізняються за розташуванням бічної D-фукози [5]. Також ідентифіковані компоненти гідрофільної частини – глюкозамін (GlcN), етаноламін (EtN), фосфат і фосфоетаноламін (EtN-P); в корі ЛПС виявлені: глюкоза (Glc), рамноза (Rha), L-гліцеро-D-манно-гептоза (Hep), галактозамін (GalN), 2-кето-3-дезокси-D-манно-октонова кислота (Kdo), аланін (Ala) і фосфат. У всіх штамів О-ланцюг побудований із повторюваних кілець, які включають лінійний ланцюжок із 3 або 4 залишків L- (2 штами) або D- (4 штами) Rha і додатково в якості бокового замісника основного рамнонового ланцюга у різних штамів один залишок 3-ацетамідо-3,6- дидезокси-D-галактози (D-Fucр3NAc) або N-ацетил-D-глюкозаміну (D-GlcрNAc) або D-фукози (D-Fucf) або D-Rhaр. Повторювальні кільця основного рамнонового ланцюга відрізняються у різних штамів і положенням заміщення залишків Rha. В одного із штамів знайдений унікальний тип гетерогенності О-ланцюга. Результати імунохімічного дослідження показали відсутність тісних серологічних зв’язків на основі антигенних властивостей ЛПС між досліджуваними штамами, які належать до одного патовару, що корелює із відмінностями по будові їх О-специфічного полісахариду [5]. 1.3. Біологічна активність ліпополісахаридів Pseudomonas syringae Ліпополісахариди (ЛПС, ендотоксини) — широко відомі завдяки своїм патофізіологічним, імунологічними і фармакологічним ефектам, що досліджені в системах in vitro та in vivo. Вони виконують життєво важливі функції, включаючи бар’єрну, захисну, структурну. Існують численні дані про роль ліпополісахаридів як сигнальних молекул під час взаємодії бактерій з організмом хазяїна, однак механізм цих процесів ще остаточно не з’ясовано [28]. Низький фоновий рівень присутності ЛПС в організмі тварин є постійним і нормальним явищем. Вони продукуються головним чином резидентними бактеріями кишечнику і потрапляють у кров через портальну вену. Основні процеси, що відбуваються з ними далі, пов’язані з реакціями імунної системи і включають як гуморальну, так і клітинну відповідь. Значення ендогенних ЛПС, основна маса яких поглинається макрофагами, полягає у підтриманні певного рівня сенсибілізації імунної системи, що сприяє більш ефективному її реагуванню в разі потрапляння чужорідних ендотоксинів як у чистому вигляді, так і в складі бактерій [28]. Діючою основою ендотоксичних властивостей ЛПС є ліпід А. Токсичні властивості ліпіду А залежать від кількості ацильних замісників, їх розміщення, довжини і ступеня фосфорилювання. Тому дифосфорильований гексаацил ліпіду А є оптимальним для розпізнавання рецепторами імунної системи тварин, а отже має високу ендотоксичну активність. Роль фосфатів, імовірно, полягає лише у створенні негативних зарядів, оскільки хімічна заміна їх на фосфонооксіетильні групи не позначалася на біологічній активності [31]. ЛПС, як і більшість інших макромолекулярних компонентів бактерій, можуть розпізнаватися системою комплементу й антитілами, що призводить до опсонізації та лізису клітин. Фагоцитам (моноцитам, макрофагам і поліморфноядерним нейтрофілам — ПМН) притаманна здатність до зв’язування опсонізованих бактеріальних фрагментів за посередництва рецепторів комплементу і Fc-рецепторів або ж вони самі можуть синтезувати рецептори, що розпізнають ЛПС (система вродженого імунітету). Провідна роль тут належить мононуклеарним фагоцитам [33]. Розпізнавання ліпополісахаридів макрофагами ініціює каскад фізіологічних перетворень, збільшення чисельності імунних клітин. В активованих таким чином макрофагах відбуваються метаболічні зміни, результатом яких є накопичення та екскреція вільних радикалів, бактерицидних агентів (лізоциму, кислих гідролаз, лактоферину та ін.), а також медіаторів запалення. Ключовим медіатором у цьому процесі є TNF α (альфа - фактор некрозу пухлин) [24]. Екскреція TNF α, а також інших медіаторів — інтерлейкінів IL 1, IL 6, IL 8, IL 12, фактора активації тромбоцитів, хемокінів і ейкозаноїдів справляє значний вплив на прилеглі тканини. Спільно з анафілотоксинами С3а і С5а деякі з цих медіаторів впливають на циркулюючі ПМН, активуючи їх. ПМН реагують на ці стимули внутрішньосудинною агрегацією, прикріпленням до ендотелію, діапедезом і виробленням медіаторів запалення. На поверхню їхніх клітин екскретуються CD14, CD11/CD18, а також деякі інші компоненти комплементу і Fc-рецептори, що робить їх спроможними до розпізнавання і фагоцитозу ЛПС, бактеріальних фрагментів і цілих бактеріальних клітин. Як і спеціалізовані фагоцити, ПМН виробляють широкий спектр бактерицидних агентів, таких як лізоцим, ензими, активні форми кисню та вільні радикали. Ці агенти слугують головним чином для лізосомальної елімінації мікроорганізмів, хоча в разі прикріплення ПМН до ендотеліальних клітин останні також можуть пошкоджуватися зазначеними цитотоксичними чинниками [32]. Фактори запалення активують В- і Т-лімфоцити, у відповідь останні виділяють IL 2, γ-інтерферон, гранулоцитмакрофагстимулюючий фактор (GM/CSF). IL 2 і GM/CSF залучені в процес проліферації й активації ПМН і мононуклеарних клітин, тимчасом як γ-інтерферон посилює ефект ЛПС на мононуклеарні клітини. Альтернативний шлях активації комплементу реалізується в результаті зв’язування полісахаридних компонентів (О-полісахариду, капсули і ЛПС) до фактора комплементу3 (С3). Класичний шлях активації комплементу можливий після приєднання ліпіду А до С1q, а також за присутності специфічних антитіл (класів IgM, IgG1, IgG3) до антигенів бактерій [29]. У всіх трьох випадках відбувається утворення і прикріплення C3b до молекул антигену або поверхні мікробної клітини, що сприяє фагоцитозу їх макрофагами і нейтрофілами, веде до вбудовування C5, C9 (мембраноатакуючий комплекс) у поверхню клітини і наступного лізису бактерій. Довгі О-полісахаридні ланцюги ЛПС перешкоджають локалізації компонентів комплементу на тій відстані до цитоплазматичної мембрани, за якої можливі опсонізація і лізис клітин. У цьому разі як фактор набутого імунітету можуть функціонувати тільки бактерицидні антитіла, які активують комплемент у безпосередній близькості до тих ділянок бактеріальної поверхні, де його цитотоксичний ефект може реалізуватися [29]. У результаті розщеплення С3 і С5 утворюються анафілотоксини С3а і С5а. Вони спричинюють підвищення судинної проникності, є регуляторами прикріплення відповідних рецепторів на поверхні мембран ендотеліальних клітин і нейтрофілів, сприяють активації фагоцитів. У ході інфекційного процесу паренхімальні клітини печінки стимулюються TNF α, IL 1 і IL 6 до вироблення протеїнів гострої фази, які містять С-реактивний протеїн, плазмовий амілоїд А і Р, ліпополісахаридзв’язувальний протеїн (LPB), гемопексин, гаптоглобін, комплемент С3 і С9, α-кислотний глікопротеїн, α-2-макроглобулін та деякі інгібітори протеаз. Їхні функції неоднакові, проте спільною є участь у зменшенні негативного впливу на організм інфекційного процессу [19]. Відомо, що преінкубація ендотоксинів із плазмою крові ослаблює їхні пірогенні властивості, що пояснюють зв’язуванням ЛПС ліпопротеїнами крові, переважно ліпопротеїнами високої щільності (ЛВЩ). При цьому відбувається часткова втрата властивості ліпіду А до зв’язування з клітинними рецепторами тваринного організму і, відповідно, здатності активувати макрофаги й ендотеліальні клітини. Ослаблення ЛПС індукованої активації залежить головним чином від концентрації ліпопротеїнів у сироватці. За присутності низьких концентрацій ліпопротеїнів in vivo імунні клітини активуються швидше, ніж відбувається зв’язування ЛПС. Вважають, що зв’язування ЛПС до ЛВЩ відбувається через посередництво LBP і sCD14 і можливе навіть після прикріплення цих бактеріальних агентів до поверхні клітин імунної системи. Ліпопротеїди дуже високої щільності (ЛДВЩ), як і LBP, беруть участь у перенесенні ЛПС до ЛВЩ, у тому числі й екстракцією їх із клітинної стінки бактерій [24]. Одним з імовірних шляхів деградації ЛПС є відщеплення жирнокислотних залишків за участю ензиму ацилоксіацилгідролази [36]. Цей ензим присутній в лізосомах ПМН і макрофагах. Деацильовані ЛПС характеризуються зниженою біологічною активністю, крім того виступають в ролі антагоністів нативних ЛПС. Інший спосіб перетворень ЛПС — вкорочення довжини О-ПС, що спостерігається після виходу їхніх молекул з купферових клітин. У печінці та кож відбувається дефосфорилювання ЛПС, що так само, як і деацилювання, призводить до ослаблення їхньої біологічної активності. Ключову роль в такому перетворенні ЛПС відіграє лужна фосфатаза; оброблення нею ліпополісахаридів in vitro призводило до їх дефософрилювання, тимчасом як блокування цього ензиму in vivo спричинювало підвищення чутливості мишей до грамнегативних бактерій [37]. Утім, повний ланцюг перетворення ЛПС в організмі та їхні біологічні властивості на кожній стадії такого перетворення остаточно не з’ясовано. Бактеріальні ліпополісахариди в організмі тварин можуть розпізнаватись і зв’язуватись не тільки антитілами, але й спеціалізованими протеїнами рецепторами. Показано, що екзополісахариди і ЛПС P. syringae pv. syringae стимулюють проростання насіння томатів і огірків. Оброблення томатів і огірків ЛПС P. syringae збільшує їхню стійкість до бактеріальних захворювань. ЛПС P. syringae pv. atrofaciens К – 1025, P. syringae pv. morsprunorum CF – 4, P. syringae pv. syringae 90a, 435, 467 при введенні їх під епідерміс листків тютюну, капусти, томатів і стручків квасолі зумовлюючи початкові симптоми захворювання – водо насичені плями, рідко некрози і слабку гіперплазію тканин [38]. | |
| Просмотров: 638 | Загрузок: 14 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |