Hemagglutininin

E. FHA

FHA er et usædvanligt stort og stærkt immunogent hårnåleformet molekyle, der er blevet inkluderet som en primær komponent i acellulære kighostevacciner . Det syntetiseres som en 367 kDa-prækursor, FhaB, som modificeres ved sin N-terminus og spaltes ved sin C-terminus for at danne det modne 220 kDa FHA-protein. Selv om FHA udskilles effektivt via en proces, der kræver det ydre membranprotein FhaC, forbliver en betydelig mængde FHA associeret med celleoverfladen ved hjælp af en ukendt mekanisme . In vitro-undersøgelser med en række forskellige pattedyrcelletyper tyder på, at FHA har mindst fire forskellige bindingsaktiviteter, og der er blevet foreslået fire separate FHA-bindende domæner. Arg-Gly-Asp (RGD)-tripletten , der er placeret i midten af FHA og lokaliseret i den ene ende af den foreslåede hårnåle struktur , stimulerer adhærens til monocytter/makrofager og muligvis andre leukocytter via LRI/IAP og CR3 . Det CR3-genkendelsesdomæne i FHA er endnu ikke blevet identificeret. FHA har også et kulhydratgenkendelsesdomæne (CRD), som formidler tilhæftning til ciliated respiratoriske epithelceller samt til makrofager in vitro . Endelig er der blevet identificeret en lektinlignende aktivitet for heparin og andre sulfaterede kulhydrater, som kan formidle adhærens til ikke-cilierede epithelcellelinjer . Dette heparinbindende sted er forskelligt fra CRD- og RGD-stederne og er påkrævet for FHA-medieret hæmagglutination .

Evidens for FHA-afhængige fænotyper in vivo har været vanskeligere at opnå. Ved hjælp af en kaninmodel fandt Saukkonen et al. færre FHA-mutanter end wild-type B. pertussis i lungerne 24 timer efter intratracheal inokulation . Baseret på in vitro-bestemte bindingsegenskaber for de forskellige mutanter, der blev anvendt i deres undersøgelse, udledte de, at B. pertussis af vild type hæftede sig både til ciliede epitelceller og makrofager, og konkurrenceeksperimenter med laktose og anti-CR3-antistof tydede på, at både CRD- og RGD-afhængig binding var involveret . Ved hjælp af musemodeller har andre imidlertid fundet, at FHA-mutanter ikke adskiller sig fra B. pertussis af vild type med hensyn til deres evne til at persistere i lungerne, men at de er defekte med hensyn til trachealkolonisering . Andre igen, også ved hjælp af musemodeller, har ikke observeret nogen forskel mellem FHA-mutanter og B. pertussis af vildtype. Vanskeligheden ved at opnå en fuldstændig og detaljeret forståelse af FHA’s rolle i den anatomiske lokalisering af B. pertussis under infektion afspejler sandsynligvis fraværet af en naturlig animalsk vært (bortset fra mennesker), samt kompleksiteten af dette molekyle og dets tilknyttede biologiske aktiviteter.

Vi har for nylig udforsket FHA’s rolle i patogenese ved at konstruere to typer FHA-mutantderivater af B. bronchiseptica: en, der indeholder en in-frame-deletion i fhaB, FHA-strukturgenet, og en, hvor FHA udtrykkes ektopisk i Bvg-fasen, i fravær af den række af Bvg+-fasens virulensfaktorer, som det normalt udtrykkes sammen med . En sammenligning af disse mutanter med wild-type B. bronchiseptica viste, at FHA er både nødvendig og tilstrækkelig til at formidle adhærens til rotteungepitelceller in vitro. Ved hjælp af en rottemodel af luftvejsinfektion viste vi, at FHA er absolut nødvendig, men ikke tilstrækkelig, for trachealkolonisering hos sunde, ubedøvede dyr. FHA var imidlertid ikke nødvendig for indledende trachealkolonisering i bedøvede dyr, hvilket tyder på, at dens rolle i etableringen kan være dedikeret til at overvinde den mucociliære eskalators clearanceaktivitet. Anvendelsen af bedøvede rotter afslørede også en rolle for FHA i persistens. B. pertussis er for nylig blevet vist at hæmme T-celleproliferation over for eksogene antigener in vitro på en FHA-afhængig måde . Tilsammen tyder disse data på, at FHA også kan have immunmodulerende funktioner in vivo.