세균성 발병력 인자들 및 그의 용도들 document_id A220623042306

대장균(Escherichia coli)은 극히 변하기 쉬운 생물이다. 정상적인 장내 플로라의 구성원인 것 외에, 대장균 균주는 방광염, 수막염 및 설사를 유발하기도 한다. 설사 발생 대장균은 콜레라-형 설사에서 극심한 대장염에 이르는 범위의 여러 가지 증상들을 유발하는 적어도 5가지 유형의 대장균을 포함한다. 설사 발생 대장균의 각각의 유형은 특정 유형의 설사를 유발할 책임이 있는 어드히신(adhesins), 인베신(invasins) 및(또는) 독소(toxins)을 포함하는 특정 세트의 발병력 인자들을 소유한다. 장 병원성 대장균(EPEC)은 세계적으로 유아 설사증의 우세한 원인이다. EPEC 질환은 구토 및 종종 체액 손실을 수반하는 열이 있는 다양한 심각도의 묽은 설사를 특징으로 한다. 선진국들에서 탁아소나 보육 시설들에서 산발적으로 발병되는 것 외에, EPEC는 개발 도상국들에서 영아들(003c# 6개월)에게 건강을 위협하는 주요 풍토병을 야기한다. 세계적으로, EPEC는 영아에서 세균성의 매개된 설사증의 주된 원인이고, EPEC는 연간 수십만명의 어린이들을 치사하는 것으로 추정되고 있다. 시가(Shiga) 독소 생성 대장균(STEC) 또는 베로 독소 생성 대장균(VTEC)이라 칭하기도 하는 대장균(EHEC)은 EPEC(장의 대장염)보다 심각한 설사증을 유발하고, 그 경우들의 대략 10%에서, 이러한 질병은 종종 치명적인 신장 질환인 용혈성 요독 증후군(HUS)으로 진행된다. EHEC O157:H7은 캐나다 및 미합중국에서 가장 흔한 혈청형이고, 식중독 및 물 중독(3)과 연관된다. EHEC의 다른 혈청형들은 또한 아시아, 유럽 및 남아메리카에서 현저한 문제점들을 유발하고, 북 아메리카에서는 보다 적은 정도의 문제점을 유발한다. EHEC는 가축에 잠입하여 A/E 병변들을 유발하지만, 성체 동물들에서 질병을 유발하지 않고, 대신에 미생물들을 환경으로 발산시킨다. 그러나, 비교적 적은 EHEC로도 인간을 감염시킬 수 있으므로 이것은 심각한 건강 문제들을 유발한다. 장 독소 발생 대장균 등의 다른 대장균 설사증과 달리, EHEC 및 EPEC에 의해 유발된 설사증은 독소에 의해 매개되지 않는다. 대신에, EHEC는 장내 표면들(EPEC 소장, EHEC 대장)에 결합되어 부착되고 소거되는(A/E) 병변이라 불리는 특징적인 조직학적 병변을 유발한다(8). A/E 병변들은 장내 브러쉬 보더 표면의 용해 및 세균 부착 부위들에서 상피 미세 융모의 상실(소거)에 의해 마킹된다. 일단 결합되면, 세균은 컵-형 돌출부들 또는 받침대들 상에 체류한다. 상피 세포에서 이러한 받침대 밑에는 액틴 및 액틴 관련된 세포 골격 단백질들을 포함하는 여러 가지 세포 골격 성분들이 놓인다. A/E 병변들 및 부착 세균 아래의 액틴이 풍부한 받침대의 형성은 A/E 병원균들의 조직학적 홀마크이다(1, 2). 이러한 병리학은 시험관 내에서 배양된 세포들에서 재현될 수 있고, 받침대 형성은 형광 액틴 염색 검사로 검토될 수 있다(2, 11). A/E 병변의 형성은 브러쉬 보더 및 미세 융모, 체액 분비 및 설사증의 중단을 책임질 수 있다. EPEC 및 EHEC는 토끼들(REPEC), 돼지들(PEPEC) 및 생쥐들(시트로박터 로덴튬)에서 질병을 유발하는 여러 가지 EPEC-형 동물 병원균들을 포함하는 A/E 병원균들의 일족에 속한다. 이들 병원균들은 질병에 대해 중요한 특수화된 분비 시스템들 및 분비된 발병력 인자들을 인코딩하는 병원성 섬들(PAIs)을 함유한다. A/E 병변들의 형성에 필요한 유전자들은 조절 요소들, 타입 III 분비 시스템(TTSS), 분비된 주효체 단백질들 및 이들의 유사한 샤프론들을 포함하는 엔테로사이트 소거(LEE)를 위한 위치로서 공지된 단일 염색체의 병원성 섬 내에서 함께 클러스터링되어야 할 것으로 생각된다(4-8). LEE는 보다 복잡한 PAIs 중의 하나로 만드는 41개의 유전자들을 함유한다. LEE TTSS의 주요 기능은 주효체들을 호스트 세포들 내로 전달하는 것으로, 여기서 이들은 호스트 세포 기능들을 전복시키고 질병을 매개한다(9, 10, 34). 5개의 LEE-인코딩된 주효체들(TiR, EspG, EspF, Map 및 EspH)이 식별되었다(35-40). Tir(위치 이동된 인티민 수용체에 대해)은 호스트 세포들 내로 위치 이동되어 호스트 세포 골격 단백질 및 시그널링 단백질들에 결합하고, 세포 부착 부위에서 액틴 중합 반응을 개시하여(31, 44), 접착되는 세균 아래로 액틴 받침대 구조물들의 형성을 초래하므로써, 세균성 외부 멤브레인 단백질 인티민을 통해 Tir의 세포외 루프와 직접적으로 상호 작용한다. CesT는 Tir 안전성 및 분비를 위한 샤프론으로서 일역을 담당한다(18, 19). 4개의 외부 LEE-인코딩된 TTSS-위치 이동된 주효체들은 A/E 병원균들 내에서 특성화되고: EsPH는 액틴 받침대들의 시장을 증진시키고(40); EspF는 장내 상피 세포들 사이의 치밀한 접합의 분해에서 일 역활을 하고(38); EspG는 Shigella 미세소관-결합 주효체 VirA에 관련되고(36, 55); Map은 미토콘드리아로 편재되지만(37), 액틴 다이내믹스에서 일 역활을 한다(48). Ler(LEE 인코딩된 조절자)은 식별된 유일한 LEE 인코딩된 조절자이다.