Các yếu tố phân tử và sự điều tiết virulent của Leishmania

Kinetoplastid Biology and Disease - Tập 1 - Trang 1-7 - 2002
Kwang-Poo Chang1, Bradford S McGwire2
1Department of Microbiology/Immunology, University of Health Sciences/Chicago Medical School, North Chicago, USA
2Department of Pathology, The Feinberg School of Medicine, Northwestern University and Section of Infectious Diseases, College of Medicine, University of Illinois-Chicago, Chicago, USA

Tóm tắt

Một mô hình Leishmania được đề xuất để giải thích virulence vi sinh vật trong các bệnh nhiễm trùng mãn tính. Tất cả những bệnh này tiến triển từ nhiễm trùng đến giai đoạn triệu chứng, dẫn đến cái chết hoặc phục hồi của vật chủ. Kết quả của mỗi giai đoạn được miêu tả như là kết quả của các tương tác giữa một nhóm phân tử ký sinh trùng đặc trưng với một phần miễn dịch cụ thể của vật chủ. Nhóm đầu tiên bao gồm các yếu tố xâm nhập/mờ nhạt, chủ yếu là các phân tử bề mặt tế bào ký sinh trùng và các phân tử được tiết ra. Các hoạt động của chúng giúp ký sinh trùng thiết lập nhiễm trùng bằng cách vượt qua các rào cản miễn dịch và không miễn dịch của vật chủ. Những yếu tố này không gây ra bệnh lý của chính mình, nhưng là điều kiện không thể thiếu cho nhiễm trùng, cần thiết cho sự phát triển của trạng thái bệnh. Nhóm thứ hai của các phân tử ký sinh trùng bao gồm các yếu tố "đường kháng nguyên gây bệnh" - các epitope ký sinh trùng độc đáo thường có mặt trong những phân tử tế bào chất được bảo tồn cao khác. Phản ứng miễn dịch chống lại các yếu tố này được cho là dẫn đến bệnh lý miễn dịch biểu hiện dưới dạng các dấu hiệu hoặc triệu chứng lâm sàng, cụ thể là kiểu hình gây virulent. Nhóm thứ ba của các phân tử ký sinh trùng được giả thuyết là các yếu tố vắc xin. Các tương tác của chúng với hệ miễn dịch của vật chủ dẫn đến việc loại bỏ hoặc giảm thiểu ký sinh trùng để đạt được sự chữa trị lâm sàng. Biểu hiện khác nhau của những yếu tố này từ phía ký sinh trùng có thể làm thay đổi các tương tác của chúng với vật chủ. Kiểu hình gây virulent do đó được trình bày như một phổ các biểu hiện từ nhiễm trùng không triệu chứng đến tử vong. Một mức độ điều tiết thứ cấp nằm ở các yếu tố di truyền và môi trường của vật chủ. Mô hình gợi ý rằng các yếu tố khác nhau của ký sinh trùng có thể được nhắm đến bằng các chiến lược khác nhau để đạt được sự kiểm soát hiệu quả hơn đối với leishmaniasis và các bệnh tương tự khác.

Từ khóa

#Leishmania #virulence vi sinh vật #bệnh nhiễm trùng mãn tính #yếu tố phân tử #phản ứng miễn dịch.

Tài liệu tham khảo

Chang KP, Chaudhuri G, Fong D: Molecular determinants of Leishmania virulence. Annu Rev Microbiol. 1990, 44: 499-529. 10.1146/annurev.micro.44.1.499. Blackwell JM: Genetic susceptibility to leishmanial infections: studies in mice and man. Parasitology. 1996, 112: S67-74. Titus RG, Ribeiro JM: Salivary gland lysates from the sand fly Lutzomyia longipalpis enhance Leishmania infectivity. Science. 1988, 239: 1306-1308. Chang KP, Dwyer DM: Multiplication of a human parasite (Leishmania donovani) in phagolysosomes of hamster macrophages in vitro. Science. 1976, 193: 678-680. Qi H, Popov V, Soong L: Leishmania amazonensis-dendritic cell interactions in vitro and the priming of parasite-specific CD4(+) T cells in vivo. J Immunol. 2001, 167: 4534-4542. Chang KP: Leishmania infection of human skin fibroblasts in vitro: absence of phagolysosomal fusion after induced phagocytosis of promastigotes, and their intracellular transformation. Am J Trop Med Hyg. 1978, 27: 1084-1096. Bogdan C, Donhauser N, Doring R, Rollinghoff M, Diefenbach A, Rittig GM: Fibroblasts as host cells in latent leishmaniosis. J Exp Med. 2000, 191: 2121-2130. 10.1084/jem.191.12.2121. Chang KP: Cellular and molecular mechanisms of intracellular symbiosis in leishmaniasis. Intl Rev of Cytol – Suppl. 1983, 14: 267-305. Chang KP: Human cutaneous leishmania in a mouse macrophage line: propagation and isolation of intracellular parasites. Science. 1980, 209: 1240-1242. Requena JM, Alonso C, Soto M: Evolutionarily conserved proteins as prominent immunogens during Leishmania infections. Parasitol Today. 2000, 16: 246-250. 10.1016/S0169-4758(00)01651-3. McGwire BS, O'Connell WA, Chang KP, Engman DM: Extracellular release of the glycosylphosphatidylinositol (GPI)-linked Leishmania surface metalloprotease, gp63, is independent of GPI phospholipolysis. J Biol Chem. 2002, 277: 8802-8809. 10.1074/jbc.M109072200. Brittingham A, Morrison CJ, McMaster WR, McGwire BS, Chang KP, Mosser DM: Role of the Leishmania surface protease gp63 in complement fixation, cell adhesion, and resistance to complement-mediated lysis. J Immunol. 1995, 155: 3102-3111. Chang CS, Chang KP: Monoclonal antibody affinity purification of a Leishmania membrane glycoprotein and its inhibition of leishmania-macrophage binding. Proc Natl Acad Sci USA. 1986, 83: 100-104. Russell DG, Wilhelm H: The involvement of the major surface glycoprotein (gp63) of Leishmania promastigotes in attachment to macrophages. J Immunol. 1986, 136: 2613-2620. Liu X, Chang KP: Extrachromosomal genetic complementation of surface metalloproteinase (gp63)-deficient Leishmania increases their binding to macrophages. Proc Natl Acad Sci USA. 1992, 89: 4991-4995. McGwire B, Chang KP: Genetic rescue of surface metalloproteinase (gp63)-deficiency in Leishmania amazonensis variants increases their infection of macrophages at the early phase. Mol Biochem Parasitol. 1994, 66: 345-347. 10.1016/0166-6851(94)90160-0. Beverley SM, Turco SJ: Lipophosphoglycan (LPG) and the identification of virulence genes in the protozoan parasite Leishmania. Trends Microbiol. 1998, 6: 35-40. 10.1016/S0966-842X(97)01180-3. Chaudhuri G, Chaudhuri M, Pan A, Chang KP: Surface acid proteinase (gp63) of Leishmania mexicana. A metalloenzyme capable of protecting liposome-encapsulated proteins from phagolysosomal degradation by macrophages. J Biol Chem. 1989, 264: 7483-7489. Burns JM, Shreffler WG, Benson DR, Ghalib HW, Badaro R, Reed SG: Molecular characterization of a kinesin-related antigen of Leishmania chagasi that detects specific antibody in African and American visceral leishmaniasis. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993, 90: 775-779. Singh S, Gilman-Sachs A, Chang KP, Reed SG: Diagnostic and prognostic value of K39 recombinant antigen in Indian leishmaniasis. J Parasitol. 1995, 81: 1000-1003. Probst P, Stromberg E, Ghalib HW, Mozel M, Badaro R, Reed SG, Webb JR: Identification and characterization of T cell-stimulating antigens from Leishmania by CD4 T cell expression cloning. J Immunol. 2001, 166: 498-505. Cunningham ML, Titus RG, Turco SJ, Beverley SM: Regulation of differentiation to the infective stage of the protozoan parasite Leishmania major by tetrahydrobiopterin. Science. 2001, 292: 285-287. 10.1126/science.1057740. Krakauer DC, Plotkin JB: Redundancy, antiredundancy, and the robustness of genomes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002, 99: 1405-1409. 10.1073/pnas.032668599. LeBowitz JH, Cruz A, Beverley SM: Thymidine kinase as a negative selectable marker in Leishmania major. Mol Biochem Parasitol. 1992, 51: 321-325. 10.1016/0166-6851(92)90082-U. Titus RG, Gueiros-Filho FJ, de Freitas LA, Beverley SM: Development of a safe live Leishmania vaccine line by gene replacement. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995, 92: 10267-10271. Yan S, Myler PJ, Stuart K: Tetracycline regulated gene expression in Leishmania donovani. Mol Biochem Parasitol. 2001, 112: 61-9. 10.1016/S0166-6851(00)00345-5. Sah JF, Ito H, Kolli BK, Peterson DA, Sassa S, Chang KP: Genetic rescue of Leishmania deficiency in porphyrin biosynthesis creates mutants suitable for analysis of cellular events in uroporphyria and photodynamic therapy. J Biol Chem. 2002, 277: 14902-14909. 10.1074/jbc.M200107200.