Hemagglutinine

E. FHA

FHA is een ongebruikelijk groot en zeer immunogeen haarspeldvormig molecuul dat is opgenomen als een primaire component in acellulaire pertussisvaccins . Het wordt gesynthetiseerd als een 367-kDa precursor, FhaB, die aan zijn N terminus wordt gewijzigd en aan zijn C terminus wordt gesplitst om het volwassen 220-kDa FHA eiwit te vormen. Hoewel efficiënt gesecreteerd via een proces waarvoor het buitenmembraaneiwit FhaC nodig is, blijft een aanzienlijke hoeveelheid FHA geassocieerd met het celoppervlak door een onbekend mechanisme. In vitro studies met verschillende typen zoogdiercellen suggereren dat FHA ten minste vier verschillende hechtingsactiviteiten bezit, en er zijn vier afzonderlijke FHA-bindende domeinen voorgesteld. Het Arg-Gly-Asp (RGD) triplet , gelegen in het midden van FHA en gelokaliseerd aan één uiteinde van de voorgestelde haarspeldstructuur , stimuleert de aanhechting aan monocyten/macrofagen en mogelijk andere leukocyten via LRI/IAP en CR3 . Het CR3-herkenningsdomein in FHA moet nog worden geïdentificeerd. FHA bezit ook een koolhydraat-herkenningsdomein (CRD), dat de binding aan gecilieerde respiratoire epitheelcellen en aan macrofagen in vitro medieert. Tenslotte is een lectine-achtige activiteit voor heparine en andere gesulfateerde koolhydraten geïdentificeerd, die de aanhechting aan niet-gescilieerde epitheelcellen kan bemiddelen. Deze heparine-bindende plaats is verschillend van de CRD en RGD plaatsen en is vereist voor FHA-gemedieerde hemagglutinatie.

Bewijs voor FHA-afhankelijke fenotypen in vivo is moeilijker te verkrijgen. In een konijnenmodel vonden Saukkonen et al. 24 uur na intratracheale inoculatie minder FHA-mutanten dan wild-type B. pertussis in de longen. Op basis van in vitro bepaalde bindingskarakteristieken van de verschillende mutanten die in hun studie gebruikt werden, leidden zij af dat wild-type B. pertussis zich zowel aan gecilieerde epitheelcellen als aan macrofagen hechtte, en concurrentie-experimenten met lactose en anti-CR3 antilichaam suggereerden dat zowel CRD- als RGD-afhankelijke binding hierbij betrokken waren. Bij gebruik van muismodellen ontdekten anderen echter dat FHA-mutanten niet te onderscheiden zijn van wild-type B. pertussis wat betreft hun vermogen om in de longen te overleven, maar defect zijn voor kolonisatie in de trachea. Weer anderen, die ook muismodellen gebruikten, hebben geen verschil waargenomen tussen FHA-mutanten en wild-type B. pertussis. De moeilijkheid om een volledig en gedetailleerd inzicht te krijgen in de rol van FHA in de anatomische lokalisatie van B. pertussis tijdens infectie weerspiegelt waarschijnlijk de afwezigheid van een natuurlijke dierlijke gastheer (anders dan de mens), evenals de complexiteit van deze molecule en de bijbehorende biologische activiteiten.

Wij hebben onlangs de rol van FHA in de pathogenese onderzocht door twee types FHA mutant derivaten van B. bronchiseptica te construeren: één die een in-frame deletie bevat in fhaB, het structurele FHA gen, en één waarin FHA ectopisch tot expressie komt in de Bvg-fase, in de afwezigheid van de reeks Bvg+ fase virulentiefactoren waarmee het normaal tot expressie komt. Vergelijking van deze mutanten met wild-type B. bronchiseptica toonde aan dat FHA zowel noodzakelijk als voldoende is om adhesie aan rattenlongepitheelcellen in vitro te bewerkstelligen. Met behulp van een rattenmodel van infectie van de luchtwegen toonden wij aan dat FHA absoluut noodzakelijk is, maar niet voldoende, voor kolonisatie in de trachea bij gezonde, onverdoofde dieren. FHA was echter niet nodig voor initiële kolonisatie in de trachea bij dieren onder narcose, wat suggereert dat de rol van FHA in de kolonisatie gewijd is aan het overwinnen van de klaringsactiviteit van de mucociliary escalator. Het gebruik van verdoofde ratten bracht ook een rol voor FHA in persistentie aan het licht. Van B. pertussis is onlangs aangetoond dat het de T-celproliferatie voor exogene antigenen in vitro remt op een FHA-afhankelijke manier. Al met al suggereren deze gegevens dat FHA ook in vivo immunomodulerende functies kan vervullen.