2.2.2. Alte hemolizine înrudite El Tor ale speciilor de Vibriospecii
Diverse studii au raportat că alte specii de Vibriospecii, cum ar fi V. mimicus, V. vulnificus, și V. fluvialisal produce, de asemenea, hemolizină care are unele caracteristici structurale comune cu HlyA .
V. mimicus,o specie strâns înrudită cu V. cholerae, este un agent cauzal al gastroenteritei umane . Tulpinile patogene de V. mimicusexpun diverse simptome clinice, de la diaree apoasă la diaree de tip dizenterie . Acest agent patogen produce mai multe tipuri de factori de virulență, cum ar fi enterotoxina de tip CT și enterotoxina stabilă la căldură , cu Vm-TDH ca factor cauzal în unele tulpini clinice. Cu toate acestea, majoritatea tulpinilor clinice nu au capacitatea de a produce niciuna dintre aceste toxine. Hemolizina/citolizina termolabilă (V. mimicushemolizina; VMH) este considerată a fi cel mai frecvent factor enteropatogen virulent . De fapt, VMH induce FA într-o buclă ileală de iepure ligaturată în mod dependent de doză, iar anticorpul împotriva VMH reduce aparent enterotoxicitatea provocată de V. mimicus în celulele vii . Aceste constatări indică faptul că VMH este puternic legat de patogeneza acestui agent patogen. Activitatea enterotoxică a VMH s-ar putea datora secreției intestinale de Cl- cauzată de activarea sistemelor de secreție de Cl- dependentă de Ca2+ și de AMP ciclic. Similar cu HlyA, s-a indicat că VMH este, de asemenea, o toxină formatoare de pori. Această toxină poate distruge diferite eritrocite de mamifere, inclusiv bovine, de iepure, de oaie, umane și de șoarece în mod coloidal osmotic, și prezintă cea mai mare sensibilitate pentru eritrocitele de cal .
Se preconizează că VMH codificată de gena vmhAgene are 83 kDa cu o similitudine de 82% cu V. choleraeHlyA. VMH este, de asemenea, secretată sub formă de precursor de 80 kDa cunoscut sub numele de pro-VMH , care este apoi transformat în toxină matură de 66 kDa prin îndepărtarea propeptidei N-terminale de către proteaza de tip tripsină a V. mimicusîntre reziduurile de aminoacizi Arg151 și Ser152 . S-a presupus că VMH ar putea fi procesată într-o reacție în două etape, la fel ca HlyA și pro-toxina care poate fi activată de diferite proteaze, cum ar fi tripsina, chimotripsina și metaloproteza . La fel ca varianta de 50 kDa a HlyA, VMH matur poate fi transformat în VMH de 51 kDa (denumit VMH51) prin îndepărtarea a 15 kDa de la capătul C-terminal de către metaloproteza lui V. mimicus. VMH51 nu a prezentat aproape nicio activitate litice față de eritrocitele de cal, deoarece și-a pierdut afinitatea de legare la membrana eritrocitară. Cu toate acestea, VMH51 se poate asocia cu membranele eritrocitelor de oaie, deși afinitatea este redusă în comparație cu VMH intactă, ceea ce sugerează că toxina trunchiată interacționează cu alte componente din membrana eritrocitelor de oaie. S-ar putea concluziona că domeniul C-terminal de 15 kDa al VMH este similar din punct de vedere funcțional cu domeniul lectinei β-prismice al HlyA.
V. fluvialisis este unul dintre agenții patogeni de origine alimentară care poate provoca simptome clinice similare cu V. cholerae. V. fluvialisissecretă o hemolizină asemănătoare cu El Tor, concepută ca V. fluvialishemolizină (VFH), care poate provoca liza eritrocitelor de la diferite animale. În plus față de activitatea hemolitică, VFH poate declanșa, de asemenea, citotoxicitate față de celulele ovarelor de hamster chinezesc (CHO) și inducerea acumulării de lichid la șoarecele care alăptează. VFH purificat are o greutate moleculară de 63 kDa, a cărui secvență aminoacidică N-terminală are o omologie comună cu HlyA din V. cholerae și VMH din V. mimicus. Se suspectează că VFH ar putea juca un rol important în patogenitatea V. fluvialispatogenitatea.
V. vulnificusa fost izolat pentru prima dată dintr-un ulcer de picior și a fost raportat în mod greșit ca V. parahaemolyticus. Ulterior, s-a constatat că unele caractere erau diferite de V. parahaemolyticuss, cum ar fi fermentarea pozitivă a lactozei, astfel încât ulterior a fost denumit V. vulnificus. V. vulnificus poate provoca două tipuri de boli, septicemia primară și infecția rănilor. Prima este remarcabilă prin rata mare de fatalitate (peste 50%). Septicemia primară este cauzată de consumul de fructe de mare crude, în special crustacee, cum ar fi stridiile contaminate de V. vulnificus, și se raportează că 95% din toate decesele legate de fructele de mare sunt cauzate de V. vulnificus în Statele Unite . Deoarece majoritatea pacienților cu septicemie au o boală de bază, cum ar fi ciroza hepatică, hepatita sau diabetul, septicemia provocată de V. vulnificuseste considerată ca o infecție oportunistă . Infecțiile rănilor caracterizate de simptome clinice sunt edemul, eritemul sau necroza și au apărut după expunerea la apă de mare sau produse marine contaminate. Cu toate acestea, simptomele gastrointestinale precum diareea sunt foarte rare din cauza infecției cu V. vulnificus . V. vulnificusproduce diverși factori de virulență extracelulară, cum ar fi hemolizina sau proteinaza. Hemolizina secretată de V. vulnificus numită V. vulnificushemolizină (VVH) este, de asemenea, o toxină care poate forma pori pe membranele țintă ale diferitelor celule de mamifere. VVH purificată prezintă activitate litică împotriva eritrocitelor de la diverse mamifere și a celulelor cultivate, cum ar fi CHO, mastocitele și celulele endoteliale pulmonare. În plus, s-a raportat că dozele sublitice de hemolizină pot declanșa calea de semnalizare apoptotică în linia celulară endotelială vasculară umană, celulele ECV304 , iar oligomerizarea VVH este esențială pentru activitatea apoptotică în celulele CHO .
Precursoarea VVH (VvhA) are o greutate moleculară de 51 kDa codificată de gena de structură vvhA, care constituie un operon cu gena vvhB. Gena vvhBgene este prezentă în amonte de vvhAși codifică proteina VvhB de 18 kDa. Precursorul VvhA este compus dintr-o peptidă semnal (20 de reziduuri de aminoacizi) și un domeniu de citolizină (de la Gln1 la Arg318), inclusiv un domeniu putativ asemănător cu cel al lectinei β-prismelor (de la His319 la Leu451) (figura 1); pro-regiunea și domeniul lectinei β-prismelor sunt absente în comparație cu precursorul HlyA . Deși funcția VvhB este necunoscută, aceasta ar putea acționa ca un chaperon în absența pro-regiunii ca HlyA. Această speculație este susținută de faptul că, chiar dacă VvhA este exprimată în absența VvhBin vitro, activitatea hemolitică nu poate fi detectată. Deși VVH nu are un domeniu lectinic β-prism, domeniul lectinic β-trefoil a demonstrat capacitatea de legare pentru glicerol, N-acetil-D-galactosamină și N-acetil-D-lactosamină, spre deosebire de HlyA. De fapt, VVH prezintă o capacitate redusă de a se lega de celulele CHO atunci când este preincubat cu metil-beta-ciclodextrină, o oligozaharidă, și, astfel, o inhibare a efectului său citotoxic . La fel ca în cazul HlyA, se crede că monomerul VVH se leagă de membrana celulară și formează oligomeri, iar structura cristalină a domeniului lectinic β-trefoil al VVH dezvăluie un aranjament inelar heptameric . Se sugerează cu tărie că colesterolul este receptorul pentru VVH și facilitează conversia monomerului în oligomer . În plus, s-a raportat că Thr438 din domeniul lectinei β-trefoil este responsabil pentru legarea la colesterol . Pe de altă parte, Phe334 în domeniul citolizinei care este situat în apropierea îmbinării a două domenii este esențial pentru oligomerizarea monomerului de toxină . Mai mult, se arată că mutația lui Leu451 determină inhibarea activității hemolitice fără a reduce capacitatea de legare la membrană; acest lucru sugerează că Leu451 este esențial pentru formarea oligomerului . Recent, un studiu a arătat că proprietăți precum polaritatea și inelul indol al aminoacidului Trp246 sunt esențiale pentru legarea toxinei la membrana țintă . Se presupune că procesul hemolitic al VVH este aproape similar cu HlyA, deși există unele diferențe în ceea ce privește funcția și structura VVH.
S-a raportat că o hemolizină termolabilă purificată de la V. tubiashii, un agent patogen al bivalvilor juvenili, este similară cu VVH . Ca și VVH, această toxină a prezentat inhibiție competitivă de către colesterol și poate liza eritrocitele. În plus, toxina prezintă citotoxicitate pentru celulele hepatice CHO, Caco-2 și Atlantic menhaden în culturi de țesuturi.
V. damselaa fost raportată ca fiind cauza infecției rănilor prin manipularea peștelui, expunerea la apa de mare și la animale marine și ingestia de fructe de mare crude . S-a considerat că nu există nici o altă hemolizină la această bacterie, cu excepția unei hemolizine cu activitate de fosfolipază D cunoscută sub numele de damselizină . Recent, s-a raportat că această bacterie posedă o hemolizină de tip HlyA codificată într-o nouă plasmidă de virulență pPHDD1. Caracteristicile acestei noi hemolizine de tip HlyA de la V. damselae nu au fost încă identificate, dar secvențele de aminoacizi prezise prezintă o similitudine de 69% cu HlyA de la V. cholerae, lipsind domeniul de tip lectină β-prism (figura 1) .
.