сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
АДАПТАЦИЯ И ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ ШТАММОВ BURKHOLDERIA CEPACIA COMPLEX В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ ПРИ МУКОВИСЦИДОЗЕ
https://doi.org/10.17021/2020.15.1.65.73
Аннотация
Муковисцидоз является самым частым наследственным заболеванием, его прогноз, а также продолжительность жизни пациентов обусловлены тяжестью респираторной патологии. В ряду наиболее прогностически неблагоприятных возбудителей муковисцидоза лидируют бактерии Burkholderia cepacia complex. При бронхопульмональной колонизации они способны приводить к развитию «cepacia»-синдрома, являющегося одной из основных причин летальности пациентов. С момента начала колонизации и до ее завершения в микробной популяции происходит большое количество приспособительных изменений, направленных на ее сохранение. Одним из таких процессов можно считать явление гетерогенности, микробиологическое и клиническое значение которого показано в обзоре, отражающем опыт европейских исследователей. Кроме того, освещены и другие адаптационные процессы. Показано, что штаммы, изолированные в начале и в конце инфекции, различаются по морфологическим и культуральным свойствам, чувствительности к антибиотикам и ультрафиолетовому облучению, способности к адгезии и инвазии, а также продукции О-антигена и способности к утилизации железа.
Об авторе
О. В. Кондратенко
ФГБОУ ВО«Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия
Россия
Список литературы
1. Афанасьева, М. В. Выживаемость взрослых больных муковисцидозом с хронической инфекцией респираторного тракта, обусловленного микроорганизмами Burkholderia cepacia complex / М. В. Афанасьева, Е. Л. Амелина, А. В. Черняк, И. Н. Бутюгина, О. Ю. Грачева, И. А. Шагинян, С. В. Поликарпова, М. Ю. Чернуха, Л. Р. Аветисян, Е. И. Кондратьева, А. В. Аверьянов, С. А. Красовский // Практическая пульмонология. - 2018. - № 1. - С. 60-64.
2. Воронина, О. Л. Характеристика генотипов штаммов Burkholderia cepacia complex, выделенных от больных в стационарах Российской Федерации / О. Л. Воронина, М. Ю. Чернуха, И. А. Шагинян, М. С. Кунда, Л. Р. Аветисян, А. А. Орлова, В. Г. Лунин, Л. В. Авакян, Н. И. Капранов, Е. Л. Амелина, А. Г. Чучалин, А. Л. Гинцбург / Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. - 2013. - № 2. - С. 22-30.
3. Красовский, С. А. Динамика показателей национального регистра больных муковисцидозом за 2011-2017 года / С. А. Красовский, Е. Л. Амелина, Н. Ю. Каширская, А. Ю. Воронкова, О. Г. Зоненко // Сибирское медицинское обозрение. - 2019. - № 2. - С. 14-18.
4. Красовский, С. А. Инфицирование респираторного тракта микроорганизмами B. cepacia complex как неблагоприятный прогностический фактор у больных муковисцидозом / С. А. Красовский, М. В. Афанасьева, Е. Л. Амелина, А. В. Черняк, И. А. Шагинян, С. В. Поликарпова, Л. Р. Аветисян, М. Ю. Чернуха, О. Г. Зоненко, И. Н. Бутюгина // Сибирское медицинское обозрение. - 2019. - № 2. - С. 89-94.
5. Сергиенко, Д. Ф. Особенности клинического течения и механизмы иммунной регуляции у детей с муковисцидозом / Д. Ф. Сергиенко, О. А. Башкина, Х. М. Галимзянов. - Астрахань. : АГМА, 2010. - 138 с.
6. Berry, M. C. Effect of a waaL mutation on lipopolysaccharide composition, oxidative stress survival, and virulence in Erwinia amylovora / M. C. Berry, G. C. McGhee, Y. Zhao, G. W. Sundin // FEMS Microbiol. Lett. - 2009. - Vol. 291, № 1. - P. 80-87.
7. Bowden, S. D. Surface swarming motility by Pectobacterium atrosepticum is a latent phenotype that requires O antigen and is regulated by quorum sensing / S. D. Bowden, N. Hale, J. C. S. Chung, J. T. Hodgkinson, D. R. Spring, M. Welch // Microbiology. - 2013. - Vol. 159. - P. 2375-2385.
8. Coutinho, C. P. Burkholderia cenocepacia phenotypic clonal variation during a 3.5-year colonization in the lungs of a cystic fibrosis patient / C. P. Coutinho, C. C. De Carvalho, A. Madeira, A. Pinto-De-Oliveira, I. Sá-Correia // Infect. Immun. - 2011. - Vol. 79, № 7. - P. 2950-2960.
9. Coutinho, C. P. Long-term colonization of the cystic fibrosis lung by Burkholderia cepacia complex bacteria: epidemiology, clonal variation, and genome-wide expression alterations / C. P. Coutinho, S. C. dos Santos, A. Madeira, N. P. Mira, A. S. Moreira, I. Sá-Correia // Front Cell Infect. Microbiol. - 2011. - Vol. 1. - P. 1-11.
10. Cullen, L. Bacterial adaptation during chronic respiratory infections / L. Cullen, S. McClean // Pathogens. - 2015. - Vol. 4, № 1. - P. 66-89.
11. Cunha, M. V. Molecular analysis of Burkholderia cepacia complex isolates from a Portuguese cystic fibrosis center: a 7-year study / M. V. Cunha, J. H. Leitão, E. Mahenthiralingam, P. Vandamme, L. Lito, C. Barreto, M. J. Salgado, I. Sá-Correia // J. Clin. Microbiol. - 2003. - Vol. 41, № 9. - P. 4113-4120.
12. Cunha, M. V. Studies on the involvement of the exopolysaccharide produced by cystic fibrosis-associated isolates of the Burkholderia cepacia complex in biofilm formation and in persistence of respiratory infections / M. V. Cunha, S. A. Sousa, J. H. Leitão, L. M. Moreira, P. A. Videira, I. Sá-Correia // J. Clin. Microbiol. - 2004. - Vol. 42, № 7. - P. 3052-3058.
13. Döring, G. Differential adaptation of microbial pathogens to airways of patients with cystic fibrosis and chronic obstructive pulmonary disease / G. Döring, I. G. Parameswaran, T. F. Murphy // FEMS Microbiol. Rev. - 2011. - Vol. 35, № 1. - P. 124-146.
14. Faure, E. Pseudomonas aeruginosa in chronic lung infections: how to adapt within the host? / E. Faure, K. Kwong, D. Nguyen // Front. Immunol. - 2018. - Vol. 9. - P. 2416.
15. Harrison, F. Microbial ecology of the cystic fibrosis lung / F. Harrison // Microbiology. - 2007. - Vol. 153. - P. 917-923.
16. Hassan, A. A. Structure of O-antigen and hybrid biosynthetic locus in Burkholderia cenocepacia clonal variants recovered from a cystic fibrosis patient / A. A. Hassan, R. F. Maldonado, S. C. dos Santos, F. Di Lorenzo, A. Silipo, C. P. Coutinho // Front. Microbiol. - 2017. - Vol. 8. - P. 1027.
17. Hoboth, C. Dynamics of adaptive microevolution of hypermutable Pseudomonas aeruginosa during chronic pulmonary infection in patients with cystic fibrosis / C. Hoboth, R. Hoffmann, A. Eichner, C. Henke, S. Schmoldt, A. Imhof, J. Heesemann, M. Hogardt // J. Infect. Dis. - 2009. - Vol. 200, № 1. - P. 118-130.
18. Hogardt, M. Adaptation of Pseudomonas aeruginosa during persistence in the cystic fibrosis lung / M. Hogardt, J. Heesemann // Int. J. Med. Microbiol. - 2010. - Vol. 300, № 8 - P. 557-562.
19. King, J. D. Review: Lipopolysaccharide biosynthesis in Pseudomonas aeruginosa /J. King, D. Kocincova, E. L. Westman, J. S. Lam // Innate Immunity - 2009. - Vol. 15, № 5. - P. 261-312.
20. Köhler, S. Induction of dnaK through its native heat shock promoter is necessary for intramacrophagic replication of Brucella suis / S. Köhler, E. Ekaza, J. Y. Paquet, K. Walravens, J. Teyssier, J. Godfroid, J. P. Liautard // Infect. Immun. - 2002. - Vol. 70, № 3. - P. 1631-1634.
21. Kotrange, S. Burkholderia cenocepacia O polysaccharide chain contributes to caspase-1-dependent IL-1beta production in macrophages / S. Kotrange, B. Kopp, A. Akhter, D. Abdelaziz, A. Abu Khweek, K. Caution, B. Abdulrahman, M. D. Wewers, K. McCoy, C. Marsh, S. A. Loutet, X. Ortega, M. A. Valvano, A. O. Amer // J. Leukoc. Biol. - 2011. - Vol. 89, № 3. - P. 481-488.
22. Lieberman, T. D. Parallel bacterial evolution within multiple patients identifies candidate pathogenicity genes / T. D. Lieberman, J. B. Michel, M. Aingaran, G. Potter-Bynoe, D. Roux, M. R. Davis Jr., D. Skurnik, N. Leiby, J. J. LiPuma, J. B. Goldberg, A. J. McAdam, G. P. Priebe, R. Kishony // Nat. Genetics. - 2011. - Vol. 43, № 12. - P. 1275-1280.
23. Lieberman, T. D. Genetic variation of a bacterial pathogen within individuals with cystic fibrosis provides a record of selective pressures / T. D. Lieberman, K. B. Flett, I. Yelin, T. R. Martin, A. J. McAdam, G. P Priebe, R. Kishony // Nat. Genetics. - 2014. - Vol. 46, № 1. - P. 82-87.
24. Lorenzo, F. D. Chemistry and biology of the potent endotoxin from a Burkholderia dolosa clinical isolate from a cystic fibrosis patient / F. D. Lorenzo, L. Sturiale, A. Palmigiano, L. Lembo-Fazio, I. Paciello, C. P. Coutinho, I. Sá-Correia, M. Bernardini, R. Lanzetta, D. Garozzo, A. Silipo, A. Molinaro // Chem. Biochem. - 2013. - Vol. 14, № 9. - P. 1105-1115.
25. Madeira, A. Quantitative proteomics (2-D DIGE) reveals molecular strategies employed by Burkholderia cenocepacia to adapt to the airways of cystic fibrosis patients under antimicrobial therapy / A. Madeira, P. M. Santos, C. P. Coutinho, A. Pinto-de-Oliveira, I. Sá-Correia // Proteomics. - 2011. - Vol. 11, № 7. - P. 1313-1328.
26. Maldonado, R. F. Lipopolysaccharide modification in Gram-negative bacteria during chronic infection / R. F. Maldonado, I. Sá-Correia, M. A. Valvano // FEMS Microbiol. Rev. - 2016. - Vol. 40, № 4. - P. 480-493.
27. Malinverni, J. C. YfiO stabilizes the YaeT complex and is essential for outer membrane protein assembly in Escherichia coli / J. C. Malinverni, J. Werner, S. Kim, J. G. Sklar, D. Kahne, R. Misra, T. J. Silhavy // Mol. Microbiol. - 2006. - Vol. 61, № 1. - P. 151-164.
28. Moreira, A. S. Burkholderia dolosa phenotypic variation during the decline in lung function of a cystic fibrosis patient during 5.5 years of chronic colonization / A. S. Moreira, C. P. Coutinho, P. Azevedo, L. Lito, J. Melo-Cristino, I. Sá-Correia // J. Med. Microbiol. - 2014. - Vol. 63, Pt 4. - P. 594-601.
29. Murray, G. L. Regulation of Salmonella typhimurium lipopolysaccharide O antigen chain length is required for virulence; identification of FepE as a second Wzz / G. L. Murray, S. R. Attridge, R. Morona // Mol. Microbiol. - 2003. - Vol. 47, № 5. - P. 1395-1406.
30. Nikaido, H. Molecular basis of bacterial outer membrane permeability revisited / H. Nikaido // Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 2003. - Vol. 67, № 4. - P. 593-656.
31. Pier, G. B. Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide: a major virulence factor, initiator of inflammation and target for effective immunity / G. B. Pier // Int. J. Med. Microbiol. - 2007. - Vol. 297, № 5. - P. 277-295.
32. Saldias, M. S. Burkholderia cenocepacia O antigen lipopolysaccharide prevents phagocytosis by macrophages and adhesion to epithelial cells / M. S. Saldias, X. Ortega, M. A. Valvano // J. Med. Microbiol. - 2009. - Vol. 58, Pt. 12. - P. 1542-1548.
33. Schobert, M. Contribution of oxygen-limiting conditions to persistent infection of Pseudomonas aeruginosa / M. Schobert, P. Tielen // Future Microbiol. - 2010. - Vol. 5, № 4. - P. 603-621.
34. Silva, I. N. Mucoid morphotype variation of Burkholderia multivorans during chronic cystic fibrosis lung infection is correlated with changes in metabolism, motility, biofilm formation and virulence / I. N. Silva, A. S. Ferreira, J. D. Becker, J. E. Zlosnik, D. P. Speert, J. He, D. Mil-Homens, L. M. Moreira // Microbiology. - 2011. - Vol. 157, Pt. 11. - P. 3124-3137.
35. Toguchi, A. Genetics of swarming motility in Salmonella enterica serovar typhimurium: critical role for lipopolysaccharide / A. Toguchi, M. Siano, M. Burkart, R. M. Harshey // J. Bacteriol. - 2000. - Vol. 182, № 22. - P. 6308-6321.
36. Vinion-Dubiel, A. D. Lipopolysaccharide of Burkholderia cepacia complex / A. D. Vinion-Dubiel, J. B. Goldberg // J. Endotoxin Res. - 2003. - Vol. 9, № 4. - P. 201-213.
37. Weaver, V. B. Burkholderia spp. alter Pseudomonas aeruginosa physiology through iron sequestration // V. B. Weaver, R. Kolter // J. Bacteriol. - 2004. - Vol. 186, № 8. - P. 2376-2384.
38. Winstanley, C. Pseudomonas aeruginosa evolutionary adaptation and diversification in cystic fibrosis chronic lung infections / C. Winstanley, S. O'Brien, M. A. Brockhurst // Trends Microbiol. - 2016. - Vol. 24, № 5 - P. 327-337.
Рецензия
Для цитирования:
Кондратенко О.В. АДАПТАЦИЯ И ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ ШТАММОВ BURKHOLDERIA CEPACIA COMPLEX В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ ПРИ МУКОВИСЦИДОЗЕ. Астраханский медицинский журнал. 2020;15(1):65-73. https://doi.org/10.17021/2020.15.1.65.73
For citation:
Kondratenko O.V. ADAPTATION AND HETEROGENEITY OF BURKHOLDERIA CEPACIA COMPLEX STRAINS POPULATION IN CONDITIONS OF CHRONIC INFECTION IN CYSTIC FIBROSIS. Astrakhan medical journal. 2020;15(1):65-73. (In Russ.) https://doi.org/10.17021/2020.15.1.65.73
Просмотров:
145
Послать статью по эл. почте 