Preview

Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Факторы патогенности Vibrio vulnificus. Обзор

https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-6-59-65

Полный текст:

Аннотация

Введение. Vibrio vulnificus – условно-патогенный микроорганизм, являющийся частью естественной флоры прибрежной морской среды. Употребление морепродуктов, содержащих V. vulnificus, может послужить причиной тяжелой, молниеносной системной инфекции у человека, которая, в свою очередь, может привести к сепсису у восприимчивых людей и к летальному исходу. Инфекции, обусловленные V. vulnificus, были зарегистрированы в различных климатических зонах по всему миру. Поэтому знание того, какие факторы способствуют патогенности этой бактерии в ее естественной среде обитания, может помочь при разработке новых методов профилактики, диагностики и лечения.
Цель исследования: Обобщить, систематизировать и дать обзорную характеристику факторов патогенности V. vulnificus на основании изучения источников литературы.
Материалы и методы. Использованы информационно-аналитические методы на основе обобщения и анализа научных исследований на русском и английском языках, опубликованных в реферативных базах данных Scopus, PubMed, РИНЦ, информационных порталах за период 1976–2020 гг. Отбор статей осуществлялся по принципу наличия в них сведений по изучению факторов патогенности V. vulnificus. Было отобрано 60 полнотекстовых материалов, удовлетворяющих вышеуказанным критериям.
Результаты. В данном обзоре изложены последние достижения в области изучения детерминант, способствующих патогенности V. vulnificus, и рассмотрены их роли в патогенезе. Показано, что этот микроорганизм, как и большинство возбудителей, для возникновения инфекции требует скоординированной работы многих факторов патогенности. Большинство из них выполняют лишь вспомогательную функцию в патогенезе и служат главным образом для выживания в окружающей среде. Однако при отсутствии таких факторов патогенности, как цитолизины VVH и MARTX, которые обуславливают некроз тканей в тонком кишечнике с последующей диссеминацией в кровоток и другие ткани, V. vulnificus не способен вызывать кишечную инфекцию.
Заключение. Понимание того, какие детерминанты вносят наибольший вклад в развитие инфекции, представляется исключительно важным при анализе штаммов, циркулирующих на территории страны, и оценке рисков развития заболеваний у человека при контакте с данным возбудителем.

Об авторах

О. А. Цырулина
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия

Цырулина Оксана Алексеевна – к.б.н., старший научный сотрудник

ул. Максима Горького, д. 117/40, г. Ростов-на-Дону, 344002



О. С. Чемисова
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия

Чемисова Ольга Сергеевна – к.б.н., и. о. зав. лаборатории «Коллекция патогенных микроорганизмов»

ул. Максима Горького, д. 117/40, г. Ростов-на-Дону, 344002



А. К. Носков
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора
Россия

Носков Алексей Кимович – к.м.н., директор

ул. Максима Горького, д. 117/40, г. Ростов-на-Дону, 344002



Список литературы

1. Reichelt JL, Baumann P, Baumann L. Study of genetic relationships among marine species of the genera Beneckea and Photobacterium by means of in vitro DNA/DNA hybridization. Arch Microbiol. 1976;110(1):101-120. doi: 10.1007/BF00416975

2. Farmer JJ 3rd. Vibrio („Beneckea”) vulnificus, the bacterium associated with sepsis, septicaemia, and the sea. Lancet. 1979;2(8148):903. doi: 10.1016/s0140-6736(79)92715-6

3. Hollis DG, Weaver RE, Baker CN, Thornsberry C. Halophilic Vibrio species isolated from blood cultures. J Clin Microbiol. 1976;3(4):425–431. doi: 10.1128/jcm.3.4.425-431.1976

4. Gulig PA, Bourdage KL, Starks AM. Molecular pathogenesis of Vibrio vulnificus. J Microbiol. 2005;43(Spec No):118–131.

5. Linkous DA, Oliver JD. Pathogenesis of Vibrio vulnificus. FEMS Microbiol Lett. 1999;174(2):207-214. doi: 10.1111/j.1574-6968.1999.tb13570.x

6. Molina-Aja A, García-Gasca A, Abreu-Grobois A, Bolán-Mejía C, Roque A, Gomez-Gil B. Plasmid profiling and antibiotic resistance of Vibrio strains isolated from cultured penaeid shrimp. FEMS Microbiol Lett. 2002;213(1):7-12. doi: 10.1111/j.1574-6968.2002.tb11278.x

7. Horseman MA, Surani S. A comprehensive review of Vibrio vulnificus: an important cause of severe sepsis and skin and soft-tissue infection. Int J Infect Dis. 2011;15(3):e157-e166. doi: 10.1016/j.ijid.2010.11.003

8. Kitiyodom S, Khemtong S, Wongtavatchai J, Chuanchuen R. Characterization of antibiotic resistance in Vibrio spp. isolated from farmed marine shrimps (Penaeus monodon). FEMS Microbiol Ecol. 2010;72(2):219-227. doi: 10.1111/j.1574-6941.2010.00846.x

9. Oliver JD. Vibrio vulnificus. In: Belkin S, Colwell RR, eds. Oceans and Health: Pathogens in the Marine Environment. 2005:253-276. doi: 10.1007/b102184

10. Oshima Y, Tanimoto T, Yuji K. Vibrio vulnificus infections from a previously nonendemic area. Ann Intern Med. 2020;172(5):367. doi: 10.7326/L19-0757

11. Bisharat N, Agmon V, Finkelstein R, et al. Clinical, epidemiological, and microbiological features of Vibrio vulnificus biogroup 3 causing outbreaks of wound infection and bacteraemia in Israel. Israel Vibrio Study Group. Lancet. 1999;354(9):1421–1424. doi: 10.1016/s0140-6736(99)02471-x

12. Zaidenstein R, Sadik C, Lerner L, et al. Clinical characteristics and molecular subtyping of Vibrio vulnificus illnesses, Israel. Emerg Infect Dis. 2008;14(12):1875-1882. doi: 10.3201/eid1412.080499

13. Matsuoka Y, Nakayama Y, Yamada T, et al. Accurate diagnosis and treatment of Vibrio vulnificus infection: a retrospective study of 12 cases. Braz J Infect Dis. 2013;17(1):7-12. doi: 10.1016/j.bjid.2012.07.017

14. Lee HJ, Kim JA, Lee MA, Park SJ, Lee KH. Regulation of haemolysin (VvhA) production by ferric uptake regulator (Fur) in Vibrio vulnificus: Repression of vvhA transcription by Fur and Proteolysis of VvhA by Fur-repressive exoproteases. Mol Microbiol. 2013;88(4):813-826. doi: 10.1111/mmi.12224

15. Park J, Lee CS. Vibrio vulnificus infection. N Eng J Med. 2018;379(4):375. doi: 10.1056/NEJMicm1716464

16. Гальцева Г.В., Зайденов А.М., Брудный Р.А., Левкович А.А., Нагорный С.И. Вибриофлора водных объектов рекреационных зон черноморского побережья и ее роль в патологии человека. Микробиология, эпидемиология и иммунология. 1994. № 6. С. 48–50.

17. Смоликова Л.М., Ломов Ю.М., Хоменко Т.В. и др. Галофильные вибрионы, обусловившие вспышку пищевой токсикоинфекции во Владивостоке. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2001. № 6. С. 3 –7.

18. Чемисова О.С., Рыковская О.А., Даликова Р.Р. и др. Характеристика штаммов Vibrio parahaemolyticus и других галофильных вибрионов, выделенных из балластных вод судов, прибывающих в международные порты Ростовской области // Здоровье населения и среда обитания. 2014. № 7 (256). С. 42–45.

19. Baker-Austin C, Trinanes J, Gonzalez-Escalona N, Martinez-Urtaza J. Non-cholera vibrios: the microbial barometer of climate change. Trends Microbiol. 2017;25(1):76-84. doi: 10.1016/j.tim.2016.09.008

20. Amaro C, Biosca EG. Vibrio vulnificus biotype 2, pathogenic for eels, is also an opportunistic pathogen for humans. Appl Environ Microbiol. 1996;62(4):1454–1457. doi: 10.1128/aem.62.4.1454-1457.1996

21. Colodner R, Raz R, Meir I, et al. Identification of the emerging pathogen Vibrio vulnificus biotype 3 by commercially available phenotypic methods. J Clin Microbiol. 2004;42(9):4137–4140. doi: 10.1128/JCM.42.9.4137-4140.2004

22. Bisharat N, Cohen DI, Harding RM, et al. Hybrid Vibrio vulnificus. Emerg Infect Dis. 2005;11(1):30–35. doi: 10.3201/eid1101.040440

23. Jones MK, Oliver JD. Vibrio vulnificus: disease and pathogenesis. Infect Immun. 2009;77(5):1723-1733. doi: 10.1128/IAI.01046-08

24. Goo SY, Lee HJ, Kim WH, et al. Identification of OmpU of Vibrio vulnificus as a fibronectin-binding protein and its role in bacterial pathogenesis. Infect Immun. 2006;74(10):5586–5594. doi: 10.1128/IAI.00171-06

25. Yoshida S, Ogawa M, Mizuguchi Y. Relation of capsular materials and colony opacity to virulence of Vibrio vulnificus. Infect Immun. 1985;47(2):446–451. doi: 10.1128/IAI.47.2.446-451.1985

26. Li G, Wang MY. The role of Vibrio vulnificus virulence factors and regulators in its infection-induced sepsis. Folia Microbiol (Praha). 2020;65(2):265-274. doi: 10.1007/s12223-019-00763-7

27. Wright AC, Simpson LM, Oliver JD, Morris JG Jr. Phenotypic evaluation of acapsular transposon mutants of Vibrio vulnificus. Infect Immun. 1990;58(6):1769–1773. doi: 10.1128/iai.58.6.1769-1773.1990

28. Smith АB, Siebeling RJ. Identification of genetic loci required for capsular expression in Vibrio vulnificus. Infect Immun. 2003;71(3):1091–1097. doi: 10.1128/IAI.71.3.1091-1097.2003

29. McPherson VL, Watts JA, Simpson LM, Oliver JD. Physiological effects of the lipopolysaccharide of Vibrio vulnificus on mice and rats. Microbios. 1991;67(272-273):141–149.

30. Biosca EG, Collado RM, Oliver JD, Amaro C. Comparative study of biological properties and electrophoretic characteristics of lipopolysaccharide from eel-virulent and eel-A virulent Vibrio vulnificus strains. Appl Environ Microbiol. 1999;65(2):856–858. doi: 10.1128/AEM.65.2.856-858.1999

31. Bahrani K, Oliver JD. Studies on the lipopolysaccharide of a virulent and an avirulent strain of Vibrio vulnificus. Biochem Cell Biol. 1990;68(2):547-551. doi: 10.1139/o90-078

32. Bowdre JH, Poole MD, Oliver JD. Edema and hemoconcentration in mice experimentally infected with Vibrio vulnificus. Infect Immun. 1981;32(3):1193–1199. doi: 10.1128/iai.32.3.1193-1199.1981

33. Paranjpye RN, Johnson AB, Baxter AE, Strom MS. Role of type IV pilins in persistence of Vibrio vulnificus in Crassostrea virginica oysters. Appl Environ Microbiol. 2007;73(15):5041–5044. doi: 10.1128/AEM.00641-07

34. Paranjpye RN, Strom MS. A Vibrio vulnificus type IV pilin contributes to biofilm formation, adherence to epithelial cells, and virulence. Infect Immun. 2005;73(3):1411–1422. doi: 10.1128/IAI.73.3.1411-1422.2005

35. Goo SY, Han YS, Kim WH, Lee KH, Park SJ. Vibrio vulnificus IlpA-induced cytokine production is mediated by Toll-like receptor 2. J Biol Chem. 2007;282(38):27647–27658. doi: 10.1074/jbc.M701876200

36. Elgaml A, Miyoshi SI. Regulation systems of protease and hemolysin production in Vibrio vulnificus. Microbiol Immunol. 2017;61(1):1-11. doi: 10.1111/1348-0421.12465

37. Lee SE, Ryu PY, Kim SY, et al. Production of Vibrio vulnificus hemolysin in vivo and its pathogenic significance. Biochem Biophys Res Commun. 2004;324(1):86-91. doi: 10.1016/j.bbrc.2004.09.020

38. Yamanaka H, Shimatani S, Tanaka M, Katsu T, Ono B, Shinoda S. Susceptibility of erythrocytes from several animal species to Vibrio vulnificus hemolysin. FEMS Microbiol Lett. 1989;52(3):251-255. doi: 10.1016/0378-1097(89)90206-1

39. Kim HR, Rho HW, Jeong MH, et al. Hemolytic mechanism of cytolysin produced from V. vulnificus. Life Sci. 1993;53(7):571-577. doi: 10.1016/0024-3205(93)90714-e

40. Yuan Y, Feng Z, Wang J. Vibrio vulnificus hemolysin: biological activity, regulation of vvhA expression, and role in pathogenesis. Front Immunol. 2020;11:599439. doi: 10.3389/fimmu.2020.599439

41. Zhang L, Wang M, Cong D, et al. Rapid, specific and sensitive detection of Vibrio vulnificus by loop-mediated isothermal amplification targeted to vvhA gene. Acta Oceanologica Sinica. 2018;37(4):83-88. doi: 10.1007/s13131-018-1182-8

42. Lee JH, Kim MW, Kim BS, et al. Identification and characterization of the Vibrio vulnificus rtxA essential for cytotoxicity in vitro and virulence in mice. J Microbiol. 2007;45(2):146–152.

43. Lally ET, Hill RB, Kieba IR, Korostoff J. The interaction between RTX toxins and target cells. Trends Microbiol. 1999;7(9):356–361. doi: 10.1016/s0966-842x(99)01530-9

44. Menestrina G, Moser C, Pellet S, Welch R. Pore-formation by Escherichia coli hemolysin (HlyA) and other members of the RTX toxins family. Toxicology. 1994;87(1–3):249–267. doi: 10.1016/0300-483X(94)90254-2

45. Lin W, Fullner KJ, Clayton R, et al. Identification of a Vibrio cholerae RTX toxin gene cluster that is tightly linked to the cholera toxin prophage. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96(3):1071–1076. doi: 10.1073/pnas.96.3.1071

46. Dolores J, Satchell KJF. Analysis of Vibrio cholerae genome sequences reveals unique rtxA variants in environmental strains and an rtxA-null mutation in recent altered El Tor isolates. mBio. 2013;4(2):e00624. doi: 10.1128/mBio.00624-12

47. Kim BS, Gavin HE, Satchell KJF. Variable virulence of biotype 3 Vibrio vulnificus due to MARTX toxin effector domain composition. mSphere. 2017;2(4):e00272-e00317. doi: 10.1128/mSphereDirect.00272-17

48. Kim YR, Lee SE, Kook H, et al. Vibrio vulnificus RTX toxin kills host cells only after contact of the bacteria with host cells. Cell Microbiol. 2008;10(4):848–862. doi: 10.1111/j.1462-5822.2007.01088.x

49. Chung KJ, Cho EJ, Kim MK, et al. RtxA1-induced expression of the small GTPase Rac2 plays a key role in the pathogenicity of Vibrio vulnificus. J Infect Dis. 2010;201(1):97–105. doi: 10.1086/648612

50. Lo HR, Lin JH, Chen YH, et al. RTX toxin enhances the survival of Vibrio vulnificus during infection by protecting the organism from phagocytosis. J Infect Dis. 2011;203(12):1866-1874. doi: 10.1093/infdis/jir070

51. Miyoshi S, Narukawa H, Tomochika K, Shinoda S. Actions of Vibrio vulnificus metalloprotease on human plasma proteinase–proteinase inhibitor systems: a comparative study of native protease with its derivative modified by polyethylene glycol. Microbiol Immunol. 1995;39(12):959-966. doi: 10.1111/j.1348-0421.1995.tb03299.x

52. Morris JG Jr, Wright AC, Simpson LM, Wood PK, Johnson DE, Oliver JD. Virulence of Vibrio vulnificus: association with utilization of transferrin-bound iron, and lack or correlation with levels of cytotoxin or protease production. FEMS Microbiol Lett. 1987;40(1):55-59.

53. Schmiel DH, Miller VL. Bacterial phospholipases and pathogenesis. Microbes Infect. 1999;1(13):1103–1112. doi: 10.1016/s1286-4579(99)00205-1

54. Jang KK, Lee ZW, Kim B, et al. Identification and characterization of Vibrio vulnificus plpA encoding a phospholipase A2 essential for pathogenesis. J Biol Chem. 2017;292(41):17129–17143. doi: 10.1074/jbc.M117.791657

55. Wandersman C, Delepelaire P. Bacterial iron sources: from siderophores to hemophores. Annu Rev Microbiol. 2004;58:611–647. doi: 10.1146/annurev.micro.58.030603.123811

56. Pajuelo D, Lee CT, Roig FJ, Lemos ML, Hor LI, Amaro C. Host-nonspecific iron acquisition systems and virulence in the zoonotic serovar of Vibrio vulnificus. Infect Immun. 2014;82(2):731–744. doi: 10.1128/IAI.01117-13

57. Chatterjee T, Mukherjee D, Dey S, Pal A, Hoque KM, Chakrabarti P. Accessory cholera enterotoxin, Ace, from Vibrio cholerae: structure, unfolding, and virstatin binding. Biochemistry. 2011;50(14):2962–2972. doi: 10.1021/bi101673x

58. Pérez-Reytor D, Jaña V, Pavez L, Navarrete P, García K. Accessory toxins of Vibrio pathogens and their role in epithelial disruption during infection. Front Microbiol. 2018;9:2248. doi: 10.3389/fmicb.2018.02248

59. Fasano A, Uzzau S, Fiore C, Margaretten K. The enterotoxic effect of zonula occludens toxin on rabbit small intestine involves the paracellular pathway. Gastroenterology. 1997;112(3):839–846. doi: 10.1053/gast.1997.v112.pm9041245

60. Di Pierro M, Lu R, Uzzau S, et al. Zonula occludens toxin structure – function analysis. Identification of the fragment biologically active on tight junctions and of the zonulin receptor binding domain. J Biol Chem. 2001;276(22):19160–19165. doi: 10.1074/jbc.M009674200


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Цырулина О.А., Чемисова О.С., Носков А.К. Факторы патогенности Vibrio vulnificus. Обзор. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2022;(6):59-65. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-6-59-65

For citation:


Tsyrulina O.A., Chemisova O.S., Noskov A.K. Pathogenicity Factors of Vibrio Vulnificus: A Review. Public Health and Life Environment – PH&LE. 2022;(6):59-65. (In Russ.) https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-6-59-65

Просмотров: 31


ISSN 2219-5238 (Print)
ISSN 2619-0788 (Online)