Рост и экспрессия факторов вирулентности условно-патогенных микроорганизмов в сыворотке крови при разных вариантах гомеостаза железа

Аннотация

Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa являются приоритетными патогенами бактериемий и сепсиса. Они продуцируют широкий спектр факторов патогенности, позволяющих им размножаться и выживать в кровотоке, - гидролитические ферменты, АДФ-рибозилазные токсины, плазмокоагулазу и др. Ранее нами показано изменение активности роста и экспрессии факторов вирулентности S. aureus и P. aeruginosa при культивировании в LB-бульоне в зависимости от концентрации железа. Условия in vivo существенно отличаются от лабораторных. Изучена активность роста и экспрессия факторов патогенности S. aureus и P. aeruginosa при культивировании в сыворотке крови доноров с разным вариантом гомеостаза железа. Определена экспрессия генов гемолитической фосфолипазы С (plcH), альгината (algD), экзотоксина А (exoA) для P. aeruginosa, генов протеина А (spad), глобального регулятора вирулентности (РНК III) для S. aureus. Железодефицитная сыворотка и сыворотка с нормальным гомеостазом железа снижали активность роста S. aureus и P. aeruginosa. Скорость роста и уровень экспрессии всех изученных генов оказывались выше при культивировании S. aureus и P. aeruginosa в сыворотках, содержащих избыток железа (более 30 мкМ). Культивирование P. aeruginosa в железодефицитной сыворотке вело к снижению уровня экспрессии генов plcH, algD, exoA. Экспрессия РНК III и spaA S. aureus в железодефицитной сыворотке увеличивалась по отношению к нормальному содержанию железа в крови. На примере S. aureus и P. aeruginosa показано, что экспрессия многих факторов вирулентности условно-патогенных микроорганизмов зависит от гомеостаза железа организма хозяина. А выживание и размножение микроорганизмов в крови зависят не только от иммунного статуса организма хозяина, но и от биологических свойств патогена.