Toksyna VacA Helicobacter pylori jest permeazą mocznika, która promuje dyfuzję mocznika w nabłonku ad 7

W rzeczywistości farmakologia efektu indukowanego przez VacA, czyli wrażliwość na flore tinę i niewrażliwość na PCMBS, jest zgodna z obydwoma możliwościami (30). Dane przedstawione w tej pracy potwierdzają ten drugi pogląd. W rzeczywistości hamowanie kanału VacA przez NPPB (20, 29) znacznie zmniejsza również wzrost przepuszczalności przeznabłonkowej i przezbłonowej mocznika określony przez toksynę. Floretin, bloker transporterów mocznika, silnie zmniejsza zarówno dyfuzję mocznika, jak i przewodnictwo jonowe z powodu toksyn, przy porównywalnych reakcjach na dawkę. Jak wskazuje brak działania hamującego ouabain i brak jonów pozakomórkowych na zależne od VacA strumienie mocznika, nie ma sprzężenia między transportem jonów i mocznika, co wyklucza pośrednią aktywację transportera mocznika sprzężonego z jonami za pomocą VacA. Dalsze wskazanie, że indukowany przez VacA przepływ mocznika nie jest sprzężony z Na +, wynika z podobieństwa kinetyki dopływu i kinetyki wypływu w układach komórkowych (Figura 3), pomimo obecności gradientu elektrochemicznego Na +. Podobnie jak w przypadku oocytów Xenopus, w których transportery mocznika są często eksprymowane i scharakteryzowane, nie znaleziono dowodów na aktywację transporterów mocznika aktywowanych cAMP w HeLa (patrz Wyniki) lub w komórkach MDCK (28). Indukowany VacA strumień mocznika nie był również modulowany przez cAMP. Eksperymenty na oocytach, o których wiadomo, że nie zawierają specyficznych transporterów mocznika, pokazują, że VacA indukuje wrażliwy na floretynę wzrost strumienia transmembranowego mocznika również w tym układzie, wzmacniając przekonanie, że działa on jako autonomiczny transporter. Ponadto pośrednia aktywacja akwaporyny zdolnej do przewodzenia mocznika wydaje się mało prawdopodobna. Jedyną akwizycynę ssaczą, o której wiadomo, że nie jest hamowana przez odczynniki tiolowe, jest AQP-4, który nie przewodzi mocznika (37). W naszym modelowym układzie nabłonkowym przepływ przeznabłonkowy wody nie był wykrywalnie zwiększony przez intoksykację VacA. W zgodzie z aktualnymi koncepcjami działania VacA (1), flore- tyna także przeszkadza wakuolizacji komórek indukowanej przez VacA i zmniejszeniu TER w monowarstwach MDCK I. Tiomocznik jest prowadzony przez system transportu indukowany przez VacA i przy wysokich stężeniach zakłóca przepływ mocznika, co sugeruje, że dwie cząsteczki wchodzą do tej samej ścieżki. Podobnie, tiomocznik i, w mniejszym stopniu, mocznik zmniejszają przewodnictwo jonowe przez VacA, co wskazuje, że te cząsteczki sprzęgają się ze światłem kanału anionowego VacA, zakłócając przepływ jonów. Pytanie, które należy rozwiązać, to czy mocznik ogranicza się do H. pylori w środowisku żołądka. Chociaż żołądek zawiera 1- do 3-mM mocznik, mogą wystąpić zależne od czasu i przestrzeni fluktuacje stężenia mocznika, co sugeruje dodatnia chemotaksja w kierunku mocznika H. pylori (11, 12). Ponadto oczekuje się, że sama aktywność ureazy określi miejscowy niedobór mocznika, szczególnie w przypadku stresu kwaśnego (pH <6,5) (9). Chociaż dokładna analiza systemu jest obecnie niemożliwa, gęstość powierzchniowa komórek H. pylori w modelach myszy (105. 106 CFU / żołądek, odnośnik 13) i zmierzona szybkość zużycia mocznika przez maksymalnie aktywowaną ureazę (0,38. 0,6) 8 mol / min 108 CFU, odnośnik 6) są kompatybilne ze spadkiem stężenia mocznika w cienkiej warstwie śluzu (<50 .m), gdzie znajdują się komórki bakteryjne. W warunkach miejscowego wyczerpania mocznika można się spodziewać, że szybkość dyfuzji przez barierę żołądkową będzie ograniczona, ponieważ nasze dane pokazują, że podstawowe wyrównanie mocznika przez spolaryzowane komórki zajmuje wiele godzin. W związku z tym możliwe jest, że ustalenie dużej gęstości infekujących komórek jest faworyzowane przez zwiększoną dyfuzję mocznika przez błonę śluzową żołądka. Te obserwacje i rozważania potwierdzają nowatorską hipotezę, że VacA, poprzez zwiększenie dyfuzji mocznika do żołądka, jest częścią systemu adaptacyjnego, obejmującego również transporter mocznika UreI i ureinę, mającą na celu umożliwienie H. pylori przeżycia w żołądku. Ewolucja toksyn tworzących pory jako permease selektywnych dla kluczowych substratów, zdolnych do wprowadzenia w błonę komórek gospodarza bez ostrej cytotoksyczności, może być odpowiednią strategią także dla innych ludzkich patogenów związanych z nabłonkiem błony śluzowej. Przenikanie błony śluzowej żołądka może mieć inne implikacje. Oprócz mocznika system transportu VacA prowadzi również elektrolity i ewentualnie inne neutralne substancje rozpuszczone. Jak sugeruje utrata integralności żołądka wywołana przez czynniki przełamujące barierę (etanol, aspirynę, detergenty, fosfolipazy), może to predysponować do uszkodzenia tkanki, zważywszy, że bariera nabłonka żołądka chroni całą śluzówkę przed potencjalnie szkodliwymi skutkami połknięcia pokarmu. niezwykle zmienny skład chemiczny i osmolarność (35). Podsumowując, permeabilizacja błony wierzchołkowej przez VacA może faworyzować H choroby związane z pylori, zarówno poprzez promowanie infekcji bakteryjnej, jak i przez upośledzenie zdolności komórek żołądkowych do regulowania ich środowiska cytozolowego w wyniku zmian środowiskowych. Podziękowania Autorzy są wdzięczni Stefano Piccolo i jego pracowni (Uniwersytet w Padwie) za pomoc w przeprowadzeniu eksperymentów z oocytami Xenopus. Badanie to zostało wsparte przez Cofin MURST 2000, Uniwersytet w Bari, oraz docelowy projekt CNR Biotechnology (97.01168.PF 49). Przypisy Zobacz odnośny komentarz od strony 803. [hasła pokrewne: ciśnieniomierz elektroniczny, jacek rybacki, joanna derybowska ] [podobne: jaka sukienka na ślub cywilny, olej kokosowy na zmarszczki, olej z konopii indyjskiej ]