The Role of DbpA and B adhesins in the pathogenesis of Lyme borreliosis
Pysyvä osoite
Verkkojulkaisu
DOI
Tiivistelmä
Lyme borreliosis is a tick-borne infectious disease common in the Northern hemisphere. It is most commonly caused by B. burgdorferi sensu stricto, B. garinii or B. afzelii. The Borrelia bacteria have several surface proteins, or adhesins, which mediate attachment to different tissues and molecules in the host. Two of these adhesins, Decorin binding protein A and B (DbpA and B) facilitate bacterial adhesion to extracellular proteoglycan decorin. The aim, therefore, of this study is to characterize and compare the biological activities of DbpA and B of the three genospecies and elucidate the role of these interactions in the pathogenesis of Lyme borreliosis.
This study shows that Dbps have different binding properties to decorin and decorin expressing cells. In addition to decorin, the Dbps facilitate bacterial adhesion to another proteoglycan, biglycan, and biglycan expressing cells. Biglycan as a molecule is highly similar to decorin, but its tissue distributions in humans and other mammals vary significantly. Borrelia is able to attach to human vascular endothelial cells through an interaction with biglycan, and the Dbps of B. garinii facilitate the flow tolerant bacterial adhesion to endothelial cells. Furthermore, DbpA and B adhesins are both needed for full arthritis development in mice, and they enable the bacteria to persist as DNA after the antibiotic treatment in mice.
This study demonstrates the biological differences of DbpA and B of B. burgdorferi sensu stricto, B. garinii and B. afzelii, and reveals a greater role of the adhesins in the pathogenesis of Lyme borreliosis than was previously assumed.
DbpA- ja B-adhesiiniproteiinien merkitys Lymen borrelioosin patogeneesissä
Lymen borrelioosi on Ixodes-puutiaisten (kansankielellä punkkien) välityksellä leviävä infektiotauti, jota tavataan pohjoisella pallonpuoliskolla etenkin Pohjois- ja Keski-Euroopassa sekä Pohjois-Amerikassa. Viimeisen vuosikymmenen aikana taudin levinneisyysalue on laajentunut merkittävästi rannikkoalueilta Etelä- ja Keski-Suomeen. Ihmiselle tautia aiheuttaa pääasiassa kolme eri Borrelia burgdorferi sensulato -alalajia: Borrelia burgdorferi sensu stricto, Borrelia garinii ja Borrelia azfelii, joiden kudoshakuisuus ja taudinkuva eroavat toisistaan. Molekyylitason mekanismeja, jotka selittäisivät Borrelia-alalajien erilaisen käyttäytymisen ihmisessä, ei vielä täysin tunneta. Borrelia-bakteerin kyky sitoutua soluväliaineen dekoriiniin DbpA- ja DbpB-adhesiiniproteiinien (engl. Decorin binding protein) välityksellä on osoitettu tärkeäksi infektion kannalta. Dekoriinia ilmennetään sidekudoksissa, erityisesti ihossa ja nivelissä. Tutkimuksen tavoitteena oli kuvata eri Borrelia-alalajien Dbp-proteiinien sitoutuminen dekoriiniin ja muihin mahdollisiin ligandeihin, sekä selvittää tämän sitoutumisaktiivisuuden merkitys Lymen borrelioosin patogeneesissä.
Tutkimuksessa havaittiin eri Borrelia-alalajien Dbp-proteiineilla olevan erilainen kyky sitoutua dekoriiniin ja dekoriinia ilmentäviin soluihin. Lisäksi Dbp-proteiinien havaittiin sitoutuvaan biglykaani-nimiseen molekyyliin, ja sitä ilmentäviin soluihin. Biglykaani on dekoriinin kaltainen proteoglykaani, mutta sen kudosjakauma elimistössä eroaa merkittävästi dekoriinin jakaumasta. Borrelia-bakteerien osoitettiin sitoutuvan verisuonten endoteelisoluihin biglykaanin välityksellä. Keskeinen havainto oli B. gariniin-alalajin DbpA- ja B-proteiinien merkitys endoteelisitoutumisessa myös virtauksen alla verenkiertoa simuloivassa koeasetemassa. Tutkimuksessa havaittiin Dbp-proteiineilla olevan tärkeä merkitys myös bakteerin leviämisessä, nivelturvotuksen synnyssä ja antibioottihoidon jälkeisessä DNA-persistoinnissa Lymen borrelioosin hiirimallissa.
Nämä tutkimustulokset tuovat merkittävästi lisää tietoa eri Borrelia-alalajien Dbp-proteiinien sitoutumisominaisuuksista, sekä näiden sitoutumisominaisuuksien merkityksestä Borrelia-infektion leviämisessä, niveltulehduksen synnyssä ja antibioottihoidon jälkeisessä bakteeri-DNA:n persistoinnissa.
Kuvaus
Siirretty Doriasta
Sarja
Turun yliopiston julkaisuja. Sarja D, Medica – Odontologica|1248
Saavutettavuusominaisuudet
Ei tietoa saavutettavuudesta