Emagglutinina

E. FHA

FHA è una molecola a forma di forcina insolitamente grande e altamente immunogenica che è stata inclusa come componente primario nei vaccini pertussici acellulari. E ‘sintetizzato come un precursore 367-kDa, FhaB, che viene modificato al suo termine N e scisso al suo termine C per formare la proteina matura 220-kDa FHA. Sebbene sia efficacemente secreta attraverso un processo che richiede la proteina di membrana esterna FhaC, una quantità significativa di FHA rimane associata alla superficie cellulare attraverso un meccanismo sconosciuto. Studi in vitro utilizzando una varietà di tipi di cellule di mammiferi suggeriscono che FHA possiede almeno quattro attività di attacco distinte, e sono stati proposti quattro domini di legame FHA separati. La tripletta Arg-Gly-Asp (RGD), situata al centro di FHA e localizzata a un’estremità della struttura a forcina proposta, stimola l’adesione ai monociti/macrofagi e possibilmente ad altri leucociti tramite LRI/IAP e CR3. Il dominio di riconoscimento di CR3 in FHA deve ancora essere identificato. FHA possiede anche un dominio di riconoscimento dei carboidrati (CRD), che media l’attaccamento alle cellule epiteliali respiratorie ciliate e ai macrofagi in vitro. Infine, è stata identificata un’attività simile alla lectina per l’eparina e altri carboidrati solforati, che può mediare l’adesione a linee cellulari epiteliali non ciliate. Questo sito di legame all’eparina è distinto dai siti CRD e RGD ed è richiesto per l’emoagglutinazione mediata dal FHA.

Le prove dei fenotipi dipendenti dal FHA in vivo sono state più difficili da ottenere. Utilizzando un modello di coniglio, Saukkonen et al. hanno trovato meno mutanti FHA rispetto al wild-type B. pertussis nei polmoni 24 ore dopo l’inoculazione intratracheale. Sulla base delle caratteristiche di legame determinate in vitro dei vari mutanti utilizzati nel loro studio, hanno dedotto che il B. pertussis wild-type aderiva sia alle cellule epiteliali ciliate che ai macrofagi, e gli esperimenti di competizione con il lattosio e l’anticorpo anti-CR3 hanno suggerito che fosse coinvolto sia il legame CRD- che RGD-dipendente. Utilizzando modelli murini, tuttavia, altri hanno trovato mutanti FHA indistinguibili da B. pertussis wild-type nella loro capacità di persistere nei polmoni, ma difettosi per la colonizzazione tracheale. Altri ancora, sempre utilizzando modelli murini, non hanno osservato alcuna differenza tra i mutanti FHA e il B. pertussis wild-type. La difficoltà nel raggiungere una comprensione completa e dettagliata del ruolo di FHA nella localizzazione anatomica di B. pertussis durante l’infezione riflette probabilmente l’assenza di un ospite animale naturale (diverso dall’uomo), così come la complessità di questa molecola e le sue attività biologiche associate.

Abbiamo recentemente esplorato il ruolo di FHA nella patogenesi costruendo due tipi di derivati mutanti di B. bronchiseptica: uno contenente una delezione in-frame in fhaB, il gene strutturale FHA, e uno in cui FHA è espresso ectopicamente nella fase Bvg-, in assenza della serie di fattori di virulenza della fase Bvg+ con cui è normalmente espresso. Il confronto di questi mutanti con B. bronchiseptica wild-type ha dimostrato che FHA è necessario e sufficiente per mediare l’adesione alle cellule epiteliali polmonari di ratto in vitro. Utilizzando un modello di ratto di infezione respiratoria, abbiamo dimostrato che FHA è assolutamente necessario, ma non sufficiente, per la colonizzazione tracheale in sano, animali non anestetizzati. FHA non era richiesto per la colonizzazione tracheale iniziale in animali anestetizzati, tuttavia, suggerendo che il suo ruolo nell’istituzione può essere dedicato a superare l’attività di clearance della scala mobile mucociliare. L’uso di ratti anestetizzati ha anche rivelato un ruolo per FHA nella persistenza. B. pertussis ha recentemente dimostrato di inibire la proliferazione delle cellule T agli antigeni esogeni in vitro in un modo FHA-dipendente. Presi insieme, questi dati suggeriscono che il FHA può anche svolgere funzioni immunomodulanti in vivo.