Диарейные заболевания, включая дизентерию, представляют собой серьезную проблему для здоровья, особенно в развивающихся странах, где они ежегодно становятся причиной смерти более 1,3 миллиона детей в возрасте до пяти лет и приводят к значительным затратам на здравоохранение.
Патогенные Escherichia coli и Shigella - два основных энтерогенных патогена, вызывающих эти заболевания. Критическим фактором, повышающим патогенность этих возбудителей диареи, является секреция высокомолекулярных токсинов, известных как сериновые протеазные аутотранспортеры Enterobacteriaceae (SPATEs). SPATEs делятся на два класса: класс 1, которые повреждают кишечный эпителий, и класс 2, которые способствуют бактериальной колонизации через такие механизмы, как деградация муцина и модуляция иммунного ответа.
Энтеротоксин EspC класса 1 ассоциирован с энтеропатогенной кишечной палочкой (EPEC) и играет центральную роль в цитопатическом воздействии на кишечный эпителий при инфекции EPEC. EspC проникает в эпителиальные клетки, где расщепляет связанный с клеточным цитоскелетом фодрин, а также белки прикрепления клеток - паксиллин и киназу фокальной адгезии, вызывая набухание и разрыв клеток. Однако EspC обладает несколькими определяющими признаками, которые отличают его от других аутотранспортеров. EspC может самостоятельно проникать в эпителий, но его взаимодействие с системой секреции III типа ускоряет и усиливает его проникновение. Таким образом, EspC остается единственным аутотранспортером, использующим две основные системы секреции белков, тип III и V, для бактериальной секреции и клеточной транслокации. Помимо того, что EspC вызывает набухание клеток, он также может вызывать их гибель, активируя пути апоптоза и некроза.
В исследовании, опубликованном в журнале Gut Microbes, ученые из Университета Ла Тробе (Австралия) выяснили механизмы, посредством которых структурные особенности EspC способствуют его воздействию в инфекциях EPEC. Благодаря определению кристаллической структуры EspC и детальному структурно-функциональному анализу авторы выяснили, как специфические структурные элементы EspC обеспечивают его эффективное проникновение в эпителиальные клетки кишечника, что приводит к цитотоксическому эффекту. Этот комплексный подход позволяет по-новому взглянуть на молекулярные взаимодействия, лежащие в основе активности EspC, что может открыть путь для потенциальных терапевтических вмешательств против диарейных заболеваний, опосредованных EPEC.
