КОНСТРУКЦІЯ ТА ХАРАКТЕРИСТИКА STEE-ДЕЛЕЦІЙНОГО МУТАНТА SALMONELLA PULLORUM

Анотація

Сальмонельоз курей – це бактеріальне інфекційне захворювання, що спричинене сероваром Salmonella enterica Pullorum (S. Pullorum). Це захворювання, широко реєструється в сучасних птахівничих господарствах. Основними клінічними симптомами хвороби є пронос білого кольору та задишка, смертність може досягати 100 %. Поточні заходи для запобігання та боротьби з захворюванням – це контроль біобезпеки та заходів профілактики, які направлені на своєчасне виявлення хворої птиці, постійного спостереження за здоровими курчатами та виявлення шляхів передачі інфекціі. Незважаючи на те, що використання антибіотиків зменшує загибель хворої птиці, але це не може 100% знищити патогенні мікроорганізми в організмі птиці, крім того це викликає виникнення антибіотикорезістентних штамів мікроорганізмів, що є загрозою для людини. Тому важливим є необхідність вивчення та розробки заходів профілактики та контролю, включаючи нові вакцини. Як новий фенотип вірулентності, steE кодується Gifsy-1 через регуляцію системи секреції III типу 1 і 2 (T3SS1 і T3SS2). SteE відіграє важливу роль в еволюції специфічності господаря мікроорганізмів роду Salmonella. На лабораторній моделі при зараженні мишей steE підвищується вірулентність Salmonella та експресія протизапальних цитокінів. Однак роль steE в патогенезі Salmonella потребує подальшого вивчення. На сучасному рівні більшість досліджень steE в основному проводиться на моделі інфекції S. Typhimurium, тоді як на моделях S. Pullorum було проведено мало досліджень. Немає повідомлень про роль steE в клітинах HD-11, інфікованих S. Pullorum. В своїх дослідженнях ми успішно сконструювали делеційний штам steE S. Pullorum за допомогою системи рекомбінації λ-Red. Ріст і біохімічні характеристики S. Pullorum steE були подібні до S. Pullorum. Крім того, ми також спостерігали вплив steE на проліферацію та апоптоз клітин HD-11, інфікованих S. Pullorum. Патогенез Salmonella – це два T3SS, закодовані в острівцях патогенності Salmonella 1 і 2 (SPI-1 і SPI-2), які відповідають за секрецію та транслокацію набору бактеріальних білків, які називаються ефекторами, у клітини-господарі з наміром змінити фізіологію клітини-господаря для проникнення та виживання бактерій. Підтримка функції SCV невіддільна від участі ряду факторів вірулентності сальмонели, в яких T3SS2, кодований SPI-2, і його секретований ефекторний білок. Що steE регулює активацію макрофагів та імунну відповідь господаря. Дослідження показали, що сальмонела може колонізуватися в кишечнику і селезінці та безпосередньо приймати макрофаги як клітини-мішені. Після зараження S. Pullorum бактерія може не тільки уникнути знищення внутрішньоклітинних активних речовин, але й проліферувати та поширюватися в макрофагах. SteE необхідний для реплікації та вірулентності Salmonella в макрофагах. Таким чином, ми встановили, що патогенний механізм інфекції S. Pullorum у птиці може бути таким же, як і в клітинах HD-11. SteE було обрано як дослідницький ген на основі системи рекомбінації λ-Red для конструювання штаму S. Pullorum steE. Результати показали, що ростові та біохімічні характеристики штамів S. Pullorum і S. Pullorum steE схожі. Доведено, що steE зменшить здатність до колонізації та вірулентність S. Pullorum у клітинах HD-11. Індукований S. Pullorum апоптоз клітин HD-11 є особливим механізмом вірулентності, який може сприяти поширенню бактерій між клітинами. Дослідження показали, що делеція S. Pullorum SPI-2 значно знижує патогенність курчат, що узгоджується з приналежністю steE до ефекторного білка SPI-2. Результати інфікування S. Pullorum клітин HD-11 також показали, що steE посилює внутрішньоклітинну життєздатність S. Pullorum і сприяє апоптозу клітин HD-11. У сукупності наші дані демонструють, що ген steE бере участь у вірулентності S. Pullorum і сприяє розробці ослабленої вакцини проти S. Pullorum.