Jump to content

В липоарабиноманнане

Липоарабиноманнан , также называемый LAM, представляет собой гликолипид и фактор вирулентности , связанный с микобактериями туберкулеза , бактериями, ответственными за туберкулез . Его основная функция – инактивировать макрофаги и удалять окислительные радикалы .

Инактивация макрофагов позволяет распространить микобактерии в другие части тела. Уничтожение окислительных радикалов позволяет бактериям выжить, поскольку окислительные свободные радикалы являются важным механизмом, с помощью которого наш организм пытается избавиться от инфекции.

Липоарабиноманнан является липогликаном и основным фактором вирулентности бактерий рода Mycobacterium. Считается, что он не только является основным компонентом клеточной стенки, но и является модулином с иммунорегуляторным и противовоспалительным действием. Это позволяет бактерии поддерживать выживание в человеческом резервуаре, подрывая резистентность хозяина и приобретенные иммунные реакции. [ 1 ] Эти механизмы включают ингибирование пролиферации Т-клеток и микробицидной активности макрофагов за счет снижения ответа IFN-γ . [ 2 ] Считается, что дополнительные функции липоарабиноманнана включают нейтрализацию цитотоксических свободных радикалов кислорода, вырабатываемых макрофагами, ингибирование протеинкиназы C и индукцию генов раннего ответа. [ 3 ]

Структура

[ редактировать ]

Липоарабиноманнан синтезируется путем добавления остатков маннозы к фосфоинозитолу с помощью ряда маннозилтрансфераз с образованием PIM и липоманнана (LM). [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Затем PIM и LM гликозилируются арабинаном с образованием LAM. [ 7 ] Известно, что LAM имеет три основных структурных домена. К ним относятся гликозилфосфатидиловый якорь, который прикрепляет молекулу к клеточной стенке, ядро ​​D-маннана, служащее углеводным скелетом, и концевой D-арабинан, также составляющий углеводный скелет. [ 7 ] Многие арабинофуранозильные боковые цепи отходят от маннозного ядра. [ 8 ] Именно ковалентные модификации этого терминального D-арабинана создают различные структуры LAM со своими уникальными функциями, обеспечивающими выживание бактерий внутри хозяина. Наличие и структура кэпирования позволяют разделить молекулы LAM на три основных класса.

Маннозилированные LAM (ManLAM) характеризуются наличием маннозильных кэпов на концевом D-арабинане. Эти типы LAM чаще всего встречаются у более патогенных видов микобактерий, таких как M.tuberculosis, M.leprae и M.bovis. Было показано, что ManLAM является противовоспалительной молекулой, которая ингибирует выработку TNF-α и IL-12 дендритными клетками человека и макрофагами человека in vitro, а также модулирует апоптоз макрофагов, индуцированный M. Tuberculosis, посредством связывания с маннозными рецепторами макрофагов хозяина. [ 1 ] [ 9 ] Это особенно важно для дезактивации макрофагов хозяина, чтобы позволить бактериям выживать и размножаться внутри них. [ 2 ]

Предлагаемые механизмы

[ редактировать ]

Существует множество предлагаемых механизмов, лежащих в основе функции ManLAM. Активации пути PI3K достаточно, чтобы инициировать фосфорилирование Bad члена семейства Bcl-2 с помощью ManLAM. ManLAM способен активировать серин/треониновую киназу Akt посредством фосфорилирования, которая затем способна фосфорилировать Bad. Дефосфорилированный Bad служит проапоптотическим белком, и его активация обеспечивает выживание клеток. Это демонстрирует один механизм, связанный с вирулентностью, с помощью которого бактерии способны активировать сигнальные пути для контроля апоптоза клеток-хозяев. [ 8 ]

ManLAM может также напрямую активировать SHP-1 , фосфотирозинфосфатазу, которая, как известно, участвует в терминации сигналов активации. SHP-1 отрицательно регулирует пути, связанные с действием IFN-γ и инсулина. LAM может регулировать SHP-1 с помощью множества механизмов, включая прямое взаимодействие, фосфорилирование и субклеточную локализацию. После активации SHP-1 перемещается из цитозоля в мембрану. Активируя фосфатазу, LAM может ингибировать индуцированное LPS и IFN-γ фосфорилирование тирозина в моноцитах. Это снижает выработку TNF-α, молекулы, необходимой для формирования гранулем против M.tuberculosis и важной для защиты макрофагов от бактерий посредством выработки оксида азота. Активация LAM SHP-1 также деактивирует IL-12. IL-12 важен для врожденной устойчивости к инфекциям M. Tuberculosis. Он активирует естественные клетки-киллеры, которые производят IFN-γ для активации макрофагов. Нарушая функцию этих двух молекул за счет активации SHP-1, ManLAM может способствовать внутриклеточному выживанию. [ 2 ]

Другие модели предполагают, что ManLAM оказывает иммуносупрессивное действие посредством подавления LPS-индуцированной выработки белка IL-12 p40. Считается, что ManLAM ингибирует взаимодействие киназы, ассоциированной с рецептором IL-1 (IRAK)-TRAF6, фосфорилирование IκB-α и ядерную транслокацию c-Rel и p50, что приводит к снижению продукции IL-12 p40. [ 10 ]

Предлагаемые механизмы функций ManLAM
Proposed mechanisms of ManLAM functions

ТАБЛЕТКА

[ редактировать ]

LAMS, покрытые фосфоинозитолом, обычно обнаруживаются у непатогенных видов, включая M. smegmatis . В отличие от ManLAM, PILAM обладают провоспалительным действием. CD14 , рецептор распознавания, присутствующий на макрофагах, связанный с toll-подобным рецептором 2 (TLR2), описан как рецептор для PILAM. [ 11 ] Связывание PILAM с рецептором вызывает активацию внутриклеточного сигнального каскада, который активирует факторы транскрипции, инициирующие транскрипцию генов провоспалительных цитокинов. Это может привести к активации TNF-α, IL-8 и IL-12 и апоптозу макрофагов. [ 1 ] [ 12 ]

Аралам (Челам)

[ редактировать ]

Некоторые виды быстрорастущих бактерий, такие как M. chelonae и лабораторные штаммы (H37Ra), содержат LAM, в которых отсутствуют как маннозные, так и фосфоинозитальные кэпы. [ 1 ] Эта форма LAM характеризуется наличием 1,3-маннозильной боковой цепи вместо 1,2, обычно встречающейся у других видов микобактерий. [ 12 ] Эти формы считаются более эффективными, чем ManLAM с маннозой, в индуцировании функций, связанных с активацией макрофагов. [ 9 ] Помимо стимуляции ранних генов, таких как c-fos , KC и JE, AraLAM индуцирует транскрипцию мРНК цитокинов (таких как TNF-α, IL 1-α, IL 1-β, IL-6, IL-8). и IL-10), которые обычно продуцируются макрофагами. [ 2 ] [ 9 ] Протоонкогены c-fos и c-myc участвуют в регуляции транскрипции генов, а JE и KC являются пептидными цитокинами, которые служат специфическими хемоаттрактантами для нейтрофилов и моноцитов. [ 13 ] Активация TNF-α создает патологические проявления заболевания, такие как некроз тканей, повреждение нервов и защитный иммунитет. [ 14 ] О-ацильные группы арабиноманнанового фрагмента могут быть ответственны за активность, индуцирующую ФНО, которая вызывает такие симптомы туберкулеза, как лихорадка, потеря веса и некроз. [ 15 ] Однако присутствие ManLAM снижает активность AraLAM, подавляя иммунный ответ. [ 9 ]

Диагностика туберкулеза на месте

[ редактировать ]

Fujifilm SILVAMP TB LAM на основе LAM — это тест мочи , в котором используется технология амплификации галогенидом серебра . [ 16 ] До 60% людей с ВИЧ не могут сдать образец мокроты, что приводит к задержке диагностики туберкулеза у этих пациентов, что часто оказывается смертельным. [ 17 ] Фонд инновационной диагностики (FIND) и Fujifilm разработали тест, который особенно полезен в странах с низким уровнем дохода, где бремя ВИЧ и туберкулеза является самым высоким. Это занимает час, не требует электричества и требует ограниченной подготовки медицинских работников. [ 18 ] Исследование с участием 968 ВИЧ-инфицированных стационарных пациентов показало, что чувствительность теста Fujifilm SILVAMP TB LAM на 28,1% выше, чем у Alere Definit TB LAM Ag, а тест Fujifilm SILVAMP TB LAM позволяет диагностировать активный туберкулез у 65% пациентов в течение 24 часов. [ 19 ] Мета-анализ с участием 1595 стационарных и амбулаторных пациентов показал чувствительность Fujifilm SILVAMP TB LAM 70,7% и специфичность 90,9% для диагностики туберкулеза у людей, живущих с ВИЧ. Кроме того, FujiLAM показал хорошую чувствительность для выявления внелегочного туберкулеза (ВЛТБ) в диапазоне от 47 до 94% для различных форм ВЛТБ. [ 20 ] и могли бы быстро диагностировать туберкулез у 89% ВИЧ-положительных стационарных пациентов, умерших в течение 12 недель. [ 21 ] Тест показал высокую положительную прогностическую ценность (95,2%) у ВИЧ-отрицательных амбулаторных пациентов и потенциально может улучшить быструю диагностику туберкулеза на основе мочи среди населения в целом в местах оказания медицинской помощи. [ 22 ] На подходе крупные проспективные исследования. [ 23 ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с д Герардель И., Маес Э., Брикен В., Шират Ф., Лерой И., Лохт С. и др. (сентябрь 2003 г.). «Липоманнан и липоарабиноманнан из клинического изолята Mycobacterium kansasii: новые структурные особенности и свойства, индуцирующие апоптоз» . Журнал биологической химии . 278 (38): 36637–51. дои : 10.1074/jbc.M305427200 . ПМИД   12829695 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д Кнутсон К.Л., Хмама З., Эррера-Велит П., Рочфорд Р., Райнер Н.Е. (январь 1998 г.). «Липоарабиноманнан микобактерий туберкулеза способствует дефосфорилированию тирозина белка и ингибированию митоген-активируемой протеинкиназы в мононуклеарных фагоцитах человека. Роль гомологии Src 2, содержащей тирозинфосфатазу 1» . Журнал биологической химии . 273 (1): 645–52. дои : 10.1074/jbc.273.1.645 . ПМИД   9417127 .
  3. ^ Чан Дж., Фан XD, Хантер С.В., Бреннан П.Дж., Блум Б.Р. (май 1991 г.). «Липоарабиноманнан, возможный фактор вирулентности, участвующий в персистенции микобактерий туберкулеза внутри макрофагов» . Инфекция и иммунитет . 59 (5): 1755–61. дои : 10.1128/IAI.59.5.1755-1761.1991 . ПМК   257912 . ПМИД   1850379 .
  4. ^ Кордулакова Дж., Гиллерон М., Микусова К., Пьюзо Дж., Бреннан П.Дж., Жикель Б., Джексон М. (август 2002 г.). «Определение первой стадии маннозилирования в синтезе фосфатидилинозитолманнозида. PimA необходим для роста микобактерий» . Журнал биологической химии . 277 (35): 31335–44. дои : 10.1074/jbc.m204060200 . ПМИД   12068013 .
  5. ^ Леа-Смит DJ, Мартин К.Л., Пайк Дж.С., Талл Д., МакКонвилл М.Дж., Коппел Р.Л., Креллин П.К. (март 2008 г.). «Анализ новой маннозилтрансферазы, необходимой для синтеза фосфатидилинозитолманнозидов и липоарбиноманнана, выявил два пула липоманнанов у коринебактерий» . Журнал биологической химии . 283 (11): 6773–82. дои : 10.1074/jbc.m707139200 . ПМИД   18178556 .
  6. ^ Морита Ю.С., Сена CB, Уоллер Р.Ф., Курокава К., Серни М.Ф., Накатани Ф. и др. (сентябрь 2006 г.). «PimE представляет собой полипренол-фосфат-маннозозависимую маннозилтрансферазу, которая переносит пятую маннозу фосфатидилинозитолманнозида в микобактериях» . Журнал биологической химии . 281 (35): 25143–55. дои : 10.1074/jbc.m604214200 . ПМИД   16803893 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Герардель Ю., Мэйс Э., Эласс Э., Лерой Ю., Тиммерман П., Бесра Г.С. и др. (август 2002 г.). «Структурное исследование липоманнана и липоарабиноманнана из Mycobacterium chelonae. Наличие необычных компонентов с боковыми цепями альфа-1,3-маннопиранозы» . Журнал биологической химии . 277 (34): 30635–48. дои : 10.1074/jbc.M204398200 . ПМИД   12063260 .
  8. ^ Перейти обратно: а б Маити Д., Бхаттачария А., Басу Дж. (январь 2001 г.). «Липоарабиноманнан из Mycobacterium Tuberculosis способствует выживанию макрофагов путем фосфорилирования Bad через путь фосфатидилинозитол-3-киназы/Akt» . Журнал биологической химии . 276 (1): 329–33. дои : 10.1074/jbc.M002650200 . ПМИД   11020382 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с д Жилерон М., Химуди Н., Адам О., Констант П., Венисс А., Ривьер М., Пьюзо Дж. (январь 1997 г.). «Фосфоинозитолы-глицероарабиноманнаны Mycobacterium smegmatis. Структура и локализация щелочелабильных и щелочеустойчивых фосфоинозитидов» . Журнал биологической химии . 272 (1): 117–24. дои : 10.1074/jbc.272.1.117 . ПМИД   8995236 .
  10. ^ Патхак С.К., Басу С., Бхаттачарья А., Патхак С., Кунду М., Басу Дж. (декабрь 2005 г.). «Индукция IRAK-M, опосредованная липоарабиноманнаном микобактерии туберкулеза, отрицательно регулирует продукцию интерлейкина-12 p40, зависимую от Toll-подобного рецептора, в макрофагах» . Журнал биологической химии . 280 (52): 42794–800. дои : 10.1074/jbc.M506471200 . ПМИД   16263713 .
  11. ^ Ю В., Сопрана Э., Косентино Г., Вольта М., Лихенштейн Х.С., Виале Г., Верчелли Д. (октябрь 1998 г.). «Растворимый CD14 (1-152) обеспечивает чувствительность как к липоарабиноманнану, так и к липополисахариду в новом биоанализе клеток HL-60». Журнал иммунологии . 161 (8): 4244–51. ПМИД   9780199 .
  12. ^ Перейти обратно: а б Виньяль С., Герардель И., Кремер Л., Массон М., Легран Д., Мазурье Дж., Эласс Э. (август 2003 г.). «Липоманнаны, но не липоарабиноманнаны, очищенные от Mycobacterium chelonae и Mycobacterium kansasii, индуцируют секрецию TNF-альфа и IL-8 посредством механизма, зависимого от CD14-toll-подобного рецептора 2» . Журнал иммунологии . 171 (4): 2014–23. doi : 10.4049/jimmunol.171.4.2014 . ПМИД   12902506 .
  13. ^ Роуч Т.И., Бартон CH, Чаттерджи Д., Блэквелл Дж.М. (март 1993 г.). «Активация макрофагов: липоарабиноманнан из авирулентных и вирулентных штаммов микобактерий туберкулеза дифференциально индуцирует ранние гены c-fos, KC, JE и фактор некроза опухоли-альфа». Журнал иммунологии . 150 (5): 1886–96. ПМИД   8436823 .
  14. ^ Барнс П.Ф., Чаттерджи Д., Бреннан П.Дж., Ри Т.Х., Модлин Р.Л. (апрель 1992 г.). «Продуцирование фактора некроза опухоли у больных лепрой» . Инфекция и иммунитет . 60 (4): 1441–6. дои : 10.1128/IAI.60.4.1441-1446.1992 . ПМК   257016 . ПМИД   1548069 .
  15. ^ Морено С., Таверн Дж., Мелерт А., Бэйт К.А., Брили Р.Дж., Мигер А. и др. (май 1989 г.). «Липоарабиноманнан из микобактерии туберкулеза индуцирует выработку фактора некроза опухоли человеческими и мышиными макрофагами» . Клиническая и экспериментальная иммунология . 76 (2): 240–5. ПМК   1541837 . ПМИД   2503277 .
  16. ^ «Fujifilm и FIND* подписывают контракт на разработку высокочувствительного набора для быстрой диагностики туберкулеза для развивающихся стран» . Корпорация Фуджифильм. Архивировано из оригинала 20 декабря 2018 года.
  17. ^ «Историческая декларация ООН по туберкулезу «не соответствует действительности», говорят активисты» . Здоровье24 . 27 сентября 2018 г.
  18. ^ «Процедура тестирования Fujifilm SILVAMP TB LAM» . Ютуб
  19. ^ Брогер Т., Соссен Б., Дю Туа Э., Керхофф А.Д., Шютц С., Иванова Рейпольд Е. и др. (август 2019 г.). «Новый тест на туберкулез липоарабиноманнана для людей с ВИЧ: исследование точности диагностики» . «Ланцет». Инфекционные болезни . 19 (8): 852–861. дои : 10.1016/s1473-3099(19)30001-5 . ПМЦ   6656794 . ПМИД   31155318 .
  20. ^ Керкхофф А.Д., Соссен Б., Шютц С., Рейпольд Э.И., Троллип А., Моро Е. и др. (февраль 2020 г.). «Диагностическая чувствительность анализа мочи SILVAMP TB-LAM (FujiLAM) на месте оказания медицинской помощи при внелегочном туберкулезе у людей, живущих с ВИЧ» . Европейский респираторный журнал . 55 (2): 1901259. doi : 10.1183/13993003.01259-2019 . ПМК   7002975 . ПМИД   31699835 .
  21. ^ Соссен Б., Брогер Т., Керкхофф А.Д., Шютц С., Троллип А., Моро Е. и др. (январь 2020 г.). « Экспресс-тест мочи на туберкулез SILVAMP TB LAM предсказывает смертность среди госпитализированных пациентов с ВИЧ в Южной Африке» . Клинические инфекционные болезни . 71 (8): 1973–1976. дои : 10.1093/cid/ciaa024 . ПМК   8240995 . ПМИД   31917832 .
  22. ^ Брогер Т., Никол М., Сигал Г., Готуццо Э., Циммер А.Дж., Серти С. и др. (июль 2020 г.). «Диагностическая точность трех анализов мочи на липоарабиноманнан на туберкулез у ВИЧ-отрицательных амбулаторных пациентов» . Журнал клинических исследований . 130 (11): 5756–5764. дои : 10.1172/JCI140461 . ПМЦ   7598043 . ПМИД   32692731 .
  23. ^ Номер клинического исследования NCT04089423 «Проспективное оценочное исследование FujiLAM» на сайте ClinicalTrials.gov.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 68f77d0c66f522bc2d1e06cbb6670373__1702301340
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/68/73/68f77d0c66f522bc2d1e06cbb6670373.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lipoarabinomannan - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)