ЭНТЕРОТОКСИНЫ

ЭНТЕРОТОКСИНЫ (греческий enteron кишка + toxikon яд) — полипептидные или белковые факторы патогенности бактерий, обладающие энтеротропным действием.

Знания о природе и свойствах энтеротоксинов находят применение в медицинской практике для получения специфических сывороток, которые используют с целью индикации и идентификации энтеротоксинов при эпидемиологическом анализе пищевых токсикоинфекций, а также для экстренной пассивной профилактики и лечения энтеритов, вызванных бактериями, продуцирующими энтеротокецны.

По характеру поражающего действия энтеротоксины разделяют на две основные группы: энтеротоксины, нарушающие секреторный процесс в энтероцитах; энтеротоксины, нарушающие способность энтероцитов всасывать из просвета кишки питательные вещества (см. Кишечник), В первой группе различают термостабильные факторы полипептидной природы, вызывающие активацию гуанилатциклазы (см. Аденозинфосфорные кислоты) энтероцитов. Способность к выработке термостабильных факторов, выдерживающих прогревание при t 100° в течение 10—30 минут без утраты токсической активности, описана у Campylobacter jejuni, С. coli, С. fetus,С. sputorum, Escherichia coli, Edwardsiella tarda, Klebsiella pneumoniae, Eaterobacter cloacae, Yersinia enterocolitica, Vibrio parahaemoly-ticus. Детерминанты, кодирующие синтез термостабильных факторов, имеют плазмидную локализацию и контролируют синтез полипептидов из 18—33 и более аминокислотных остатков. В структуре этих полипептидов выявлено от 1 до 3 дисульфидных связей. У некоторых культур (например, E. coli и Y. enterocolitica) на заключительных этапах синтеза из полипептидов формируются димерные и тримерные термостабильные факторы. Все термостабильные факторы интенсивно секретируются микроорганизмами в среду выращивания и обладают сходными антигенными свойствами. Допускается, что термостабильные факторы на поверхности энтероцитов связываются со специфическим гликопротеидным рецептором регулятора, контролирующего потребление клетками Са⁺⁺.

Среди термолабильных белковых факторов наиболее известен холероген, вырабатываемый холерным вибрионом. Холероген термолабилен и после 10—15 минут прогревания при t° 56° инактивируется. Синтез холерогена и секреция его в среду культивирования детерминируются двумя генами, локализованными в хромосоме, один из которых кодирует формирование субъединиц В, а второй — последовательность субъединицы А. При холере субъединицы В холерогена фиксируются на рецепторах энтероцитов, содержащих в своем составе ганглиозид GMi, и вместе с этим рецептором пенетрируют в цитозоль клеток-мишеней, где от холерогена отщепляется субъединица А, активирующая внутриклеточную аденилатциклазу.

Способность к выработке других термолабильных белковых факторов, сходных с холерогеном по молекулярной массе, структуре и характеру поражающего действия, присуща V. cholerae биотипа (биовара) non—01, V. fluvialis V. mimicus, Aeromonas hydrophila, A. punctata u Plesiomonas shigelloides. Термолабильные белковые факторы, подобные холерогену, вырабатывают также E. coli, Salmonella typhimuri-um, S. enteritidis, S. weltevreden, S. wien, S. newport, S. london, Klebsiella pneumoniae, Y. enterocolitica,C. jejuni. Однако термолабильные белковые факторы, вырабатываемые эшерихиями, сальмонеллами и другими энтеробактериями, уступают холерогену по удельной токсической активности. Рецепторами для них на энтероцитах служат как ганглиозидсодержащие структуры, так и структуры, построенные без участия последних. Синтез этих термолабильных белковых факторов в отличие от холерогена детерминируется генами, локализованными в плазмидах.

Энтеротоксины, нарушающие способность энтероцитов всасывать из просвета кишки питательные вещества, представлены главным образом относительно термостабильными белками (выдерживают прогревание при t° 60° в течение 45 минут) с выраженным цитотоксическим действием. Термостабильные белки данной группы энтеротоксинов вырабатывают различные штаммы Е. coli, Shigella dysenteriae, S. typhimurium, S. enteritidis,S. kapemba, S. thompsoni, V. para-haemolyticus, V. cholerae биотипа (биовара) non—01, V. fluvialis, V. vulnificus, Aeromonas hydrophila,A. sobria, С. jejuni. Большинство термостабильных факторов иммунохимически сходны. Поражающее действие термостабильных белков объясняют их способностью фиксироваться на рецепторах энтероцитов, проникать в цитозоль и индуцировать там остановку протеосинтеза на этапе переноса аминокислот с транспортной РНК на полисомы. В данную группу входят также энтеротоксины с выраженной цитотоксичностью, вырабатываемые культурами бактерий родов Clostridium и Bacillus. В частности, изоляты Cl. perfringens биотипов А, С и D продуцируют термолабильный энтеротоксин с молекулярным весом 34 000—35 000, инактивирующийся после 5 минут прогревания при t° 57°. Этот энтеротоксин способен пенетрировать в цитозоль энтероцитов и диссоциировать там на субкомпоненты, один из которых функционирует при этом как ингибитор протеосинтеза. Культуры Cl. difficile также вырабатывают термолабильный энтеротоксин с выраженной цитотоксичностью. Поражающее действие этого энтеротоксина на энтероциты связывают с блокадой протеосинтеза, со способностью активировать гуанилатциклазу, а также со способностью влиять на процесс поступления Са++ в энтероциты. Термо лабильные энтеротоксины с молекулярным весом около 50 000 и выраженной цитотоксичностью в отношении энтероцитов образуют и бактерии видов Bacillus cereus, В. mycoides, В. thuringiensis. Поражающее их действие связывают не только со способностью блокировать протеосинтез, но и с активирующим действием на аденилатциклазу.

Помимо двух основных групп энтеротоксинов известна еще одна разновидность подобного рода микробных токсинов — энтеротоксины Staphylococcus aureus. Описано 6 серотипов (А, В, С, D, E, F) стафилококковых энтеротоксинов, синтез и секреция которых кодируются генами, имеющими как плазмидную, так и хромосомную локализацию. Несмотря на выраженную иммуно-химическую неоднородность все стафилококковые энтеротоксины относятся к термостабильным белкам (выдерживают прогревание при t° 100—121° в течение 1—14 минут) с молекулярным весом 28 500—35 300 и выраженной способностью индуцировать диарею, механизм развития которой остается не выясненным. Однако стафилококковые энтеротоксины не имеют серологического родства ни с каким другим микробным энтеротоксином, не влияют на гуанилатциклазную и аденилатциклазную активность энтероцитов и, по-видимому, не обладают цитотоксичностью.

Библиогр.: Далин М. В. и Фиш Н. Г. Белковые токсины микробов, М., 1980; Станиславский Е. С. и Волынский М. Я. Энтеротоксины энтеробактерий, Журн. микр., эпид. и иммун., № 10, с. 3, 1976; Вuxser S. а. Bonventre P. F. Staphylococcal enterotoxins fail to disrupt membrane integrity or synthetic functions of Henle 407 intestinal cells. Infect, a. Immun., v. 31, p. 929, 1981; Giannella R. A. Escherichia coli heat-stable enterotoxin, biochemical and physiological effects on the intestine, Progr. Focd Nutr. Sci., v. 7, p. 157, 1983.

См. также библиогр. к ст. Токсины.

М. В. Далин.