Журнал бактериологии и паразитологии

Абстрактный

Капсула способствует трансмиграции штаммов Streptococcus pneumoniae серотипа 7F, вызывающих менингит, через сложные модели гематоэнцефалического барьера

Елена Фукс, Кристофер Унтухт, Манфред Роде, Михаэль Штайнерт и Симона Бергманн

Streptococcus pneumoniae известен как условно-патогенный микроорганизм, который относится к наиболее распространенным этиологическим агентам местных и системных заболеваний у людей. У пациентов с ослабленным иммунитетом пневмококки проникают в мозговые оболочки и вызывают опасное для жизни воспаление. Недавно мы создали модель гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) на основе трансвелл с клетками, подобными эндотелию человека, и астроцитами, которая является надежным инструментом для изучения механизмов патогенеза бактериальной и паразитарной трансмиграции клеточного барьера между сосудистой системой и мозговой тканью. Мы применили эту модель с целью изучения роли полисахаридной капсулы клинического изолята от пациента с менингитом, идентифицированного как высоковирулентный пневмококк серотипа 7F. После оптимизации процедуры трансформации для этого клинического изолята мы успешно удалили локус гена капсулы и подтвердили потерю экспрессии капсулы с помощью гибридизации саузерн-блоттинга и электронной микроскопической визуализации. В соответствии с уже описанным ингибирующим эффектом капсульных полисахаридов на фагоцитоз макрофагами, штамм серотипа 7F был более эффективно эндоцитирован человеческими моноцитами (U937) как соответствующий мутант с дефицитом капсулы. Анализы инфекции с использованием модели ГЭБ с диким типом изолята серотипа 7F и мутантным штаммом продемонстрировали значительно сниженную трансмиграционную активность серотипа 7F с дефицитом капсулы. Эти результаты были дополнительно подтверждены заражением второй модели гематоэнцефалического барьера с использованием микрососудистых эндотелиальных клеток мозга человека (HBMEC). Интересно, что коллекция штаммов серотипа 7F, выделенных из церебральной жидкости или крови детей, страдающих менингитом, показала более высокую трансмиграционную способность, как это было отмечено в сравнительных исследованиях инфекции с изолятом серотипа 7F, полученным в результате неинвазивной колонизации. Эти данные проливают новый свет на роль пневмококковой капсулы в инвазивном инфекционном процессе мозговых тканей и подчеркивают необходимость адекватных моделей инфекции для выяснения разнообразия высоковирулентных клинических изолятов.