b'\n_START_ARTICLE_\nEnteropatogena Escherichia coli\n_START_PARAGRAPH_\nEnteropatogena Escherichia coli (EPEC) je glavna bakterijska povzro\xc4\x8diteljica otro\xc5\xa1ke diareje in predstavlja prototip dru\xc5\xbeine \xc4\x8drevesnih patogenov, ki povzro\xc4\x8dajo po\xc5\xa1kodbe na gostiteljski celici. EPEC je glavna povzro\xc4\x8diteljica diareje v razvijajo\xc4\x8dem se svetu. Kolonizira \xc4\x8drevesno epitelno sluznico, kjer se tesno pritrdi na povr\xc5\xa1ino enterocitov in povzro\xc4\x8di histopatolo\xc5\xa1ke spremembe - lezije. Do lezij prihaja zaradi degeneracije povr\xc5\xa1ine enterocita, ki nastane zaradi reorganizacije spodaj le\xc5\xbee\xc4\x8dega citoskeleta. Bakterija zaradi pritrditve na povr\xc5\xa1ino epitelnih celic povzro\xc4\x8di lokalno izgubo mikrovilov in nastanek z aktinom bogatih predelov, na katerih bakterija biva. Kot \xc5\xa1tevilni gramnegativni \xc5\xbeivalski in rastlinski patogeni ima EPEC sekrecijsko aparaturo tipa III. Preko njega se izlo\xc4\x8dijo glavni virulen\xc4\x8dni faktorji in injicirajo v citosol gostiteljske celice (model molekularne igle). EPEC uporablja aparaturo tipa III za tesno pritrditev na celico in za vzpostavitev signalnih poti ter preureditve citoskeleta.\n_START_SECTION_\nBakterijski faktorji, ki so vklju\xc4\x8deni pri pritrditvi EPEC na gostiteljsko celico\n_START_PARAGRAPH_\nPatogene interakcije z gostiteljsko celico so ve\xc4\x8dstopenjski proces: za\xc4\x8detna pritrditev, spro\xc5\xbeitev signalnih poti, ki povzro\xc4\x8dijo uni\xc4\x8denje mikrovilov in nastanek podstavka. Za adhezijo uporablja EPEC model lokalne adherence - s pomo\xc4\x8djo adherentnega faktorja EAF. EAF je kodiran na plazmidu in ga imenujemo BFP (bundle-forming pilus) - je pilus tipa IV. Vsi ti patogeni imajo kromosomske otoke patogenosti - LEE, dolge 35kb. Bakterijski faktorji, ki sodelujejo pri lezijah, so kodirani znotraj LEE. LEE vsebuje sekrecijski sistem tipa III (Esc proteine), \xc5\xa1tevilne sekrecijske proteine (EspA, EspB, EspD in EspF), adhezin, intimin in translocirajo\xc4\x8di receptor Tir. \xc5\xa0tevilni LEE proteini so tudi virulen\xc4\x8dni faktorji. Pomembna zna\xc4\x8dilnost sekrecijskega sistema tipa III je prisotnost citosolnih \xc5\xa1aperonov. V LEE lokusu sta bila opisana dva \xc5\xa1aperona - CesD za EspB in EspD; pred kratkim tudi CesT za Tir. Po vstavitvi receptorja Tir v gostiteljsko plazmalemo pride do fosforilacije tirozinan474._NEWLINE_Tir slu\xc5\xbei kot receptor za adhezin in intimin, ki se ve\xc5\xbee na njegove IBD enote. Povezava Tir-intimin omogo\xc4\x8di tesno povezavo EPEC na gostiteljsko celico in za\xc4\x8detek nastanka podstavka. EspA, EspB in EspD naj bi imeli vlogo strukturnih komponent translokacijskega aparata. EspA se prenese skozi bakterijsko membrano in ga najdemo v filamentoznih priveskih na bakterijski povr\xc5\xa1ini. EspA naj bi tvoril transportni kanal, ki povezuje sekrecijski aparat tipa III s celi\xc4\x8dno membrano gostiteljske celice. Vsaj trije EPEC proteini se prenesejo v epitelno gostiteljsko celico-Tir, EspB in EspD. EspB se ve\xc4\x8dinoma prenese v celi\xc4\x8dno membrano, \xc4\x8deprav je prisoten tudi v citoplazmi. EspD pa se vstavi le v celi\xc4\x8dno membrano.To\xc4\x8dna funkcija EspB in EspD v gostiteljski celici ni znana. Ker imata podobno sekvenco kot YopD in YopB v Yersinii sklepajo, da naj bi tvorila pore v membrani. celice skozi katere naj bi se prena\xc5\xa1ali drugi EPEC efektorski proteini. EspB in EspD pa naj bi poleg strukturne funkcije imela tudi efektorsko. Npr. HeLa celice oku\xc5\xbeene z EspB imajo \xc5\xa1tevilne morfolo\xc5\xa1ke spremembe. EspB naj bi torej deloval kot citoskeletni toksin. Vloga EspF v patogenezi pa \xc5\xa1e ni znana (espF mutante lahko \xc5\xa1e vedno povzro\xc4\x8dajo lezije na celicah). EspF ima dva s prolini bogata zaporedja podobna SH3 enoti, katera omogo\xc4\x8da interakcijo protein-protein pri \xc5\xa1tevilnih signalnih poteh v evkariontskih celicah. EspF naj bi bil torej efektorski protein, vendar njegova specifi\xc4\x8dna vloga \xc5\xa1e ni poznana. Pomembno vlogo pri vezavi EPEC na celico ima tudi intimin. Zadnje raziskave so pokazale, da ima ta bakterijski adhezin tudi druge funkcije poleg interakcije z receptorjem Tir. V primeru, \xc4\x8de ni prisotnega Tir receptorja na gostiteljski celici, lahko pride do povezave intimina z gostiteljsko celico. Intimin se ve\xc5\xbee s karboksi-terminalnim delom, ki vsebuje cisteinski ostanek 937. Intimin iz EPEC in C. rodentium povzro\xc4\x8da mukozno hiperplazijo in velik imunski odziv celic T pomagalk tipa I pri mi\xc5\xa1ih. \xc4\x8ce so prisotne mutacije na cisteinu 937 teh znakov ni prisotnih. Torej intimin naj bi interagiral z receptorjem gostiteljske celice in s tem povzro\xc4\x8dil tak\xc5\xa1ne odzive.\n_START_SECTION_\nTir; efektor intiminske povezave in nastanka podstavka\n_START_PARAGRAPH_\nEPEC se lahko ve\xc5\xbee na povr\xc5\xa1ino gostiteljske celice. To ji omogo\xc4\x8data intimin v zunanji bakterijski membrani in bakterijski receptor Tir (za katerega so najprej mislili, da je membranski protein gostiteljske celice). Ob kontaktu EPEC z gostiteljsko celico pride do prenosa Tir v membrano celice, kateremu sledijo posttranslacijske modifikacije, ki vklju\xc4\x8dujejo tudi fosforilacijo tirozinov. Tir ima dve transmembranski regiji (TMD) in \xc5\xa1est tirozinskih ostankov. Vsi se nahajajo na C-terminalnem delu. Tir se s TMD regijama razteza skozi celi\xc4\x8dno membrano, C in N regiji pa se nahajata znotraj celice. Regija med obema TMD tvori ekstracelularno zanko (IBD) na katero se ve\xc5\xbee intimin s C-regijo. Tako se bakterija pritrdi na celico. Tir je pomemben tudi pri nastanku podstavka in kondenzaciji aktina. Fosforilacija tirozina na Tir naj bi imela pomembno vlogo pri njegovi vstavitvi v plazmalemo in izpostavljanju IBD regije na povr\xc5\xa1ini. Modifikacija Tir ima pomembno vlogo tudi pri polimerizaciji aktina. Povezava Tir-intimin naj bi omogo\xc4\x8dala zbiranje Tir molekul pod EPEC in tako naj bi se tvoril signal potreben za prenos citoskeletnih komponent in za za\xc4\x8detek polimerizacije F-aktina.\n_START_SECTION_\nEPEC podstavek; preoblikovanje citoskeleta na povr\xc5\xa1ini gostiteljske celice\n_START_PARAGRAPH_\nSpecifi\xc4\x8dna lastnost teh patogenov je izginotje mikrovilov na povr\xc5\xa1ini celice in nastanek z aktinom bogatih struktur (podstavkov) na katerih bakterija sedi. Te citoskeletne preureditve lahko segajo tudi do 10 \xc2\xb5m od povr\xc5\xa1ine celice. Njihova vloga (razen da omogo\xc4\x8dijo trdno povezavo bakterije na celico) \xc5\xa1e ni poznana. EPEC s pomo\xc4\x8djo EspA, EspB in EspD proteinov onemogo\xc4\x8di fagocitozo fagocitov. Torej prekine fagocitozo ob stiku z makrofagom. Imunofluorescen\xc4\x8dne raziskave EPEC so pokazale, da je podstavek sestavljen iz razli\xc4\x8dnih komponent citoskeleta._NEWLINE_Poleg Tir se na konici in po dol\xc5\xbeini nahaja F-aktin; \xce\xb1-aktinin, ezrin, talin, plastin in vilin se nahajajo le ob straneh; miozin II in tropomiozin pa se nahajata le na bazi podstavka. Izginotje mikrovilov naj bi bilo povezano z nastankom podstavka-bakterija povzro\xc4\x8di depolimerizacijo aktina mikrovilov, katere kasneje uporabi za sestavo podstavka. To potrjuje prisotnost vilina, miozina II in tropomiozina na podstavku. Ker pa so prisotni \xc5\xa1e drugi proteini, ki niso bili sestavni del mikrovilov sklepajo, da podstavek ni le predelan mikrovil. Nekatere komponente naj bi se tam nahajale le zaradi visoke gostote F-aktina in naj ne bi imele bistvene vloge pri formaciji podstavka._NEWLINE_Zato se zdi, da si EPEC prilasti komponente za lokalno pritrditev in gostiteljski aktinski citoskelet, da preoblikuje dinamiko aktina. V resnici videomikroskopske \xc5\xa1tudije podstavkov, ki jih inducirajo EPEC, ka\xc5\xbeejo, da so to gibljive strukture, ki premikajo pritrjene EPEC po celi\xc4\x8dni povr\xc5\xa1ini. Pomen teh premikanj ni znan. Premikanje podstavka inhibira cytochalasin D, kar ka\xc5\xbee, da je odvisno od polimerizacije aktina. Zato je premikanje podstavka EPEC podobno znotrajceli\xc4\x8dnemu premikanju Shigel in Listerij (s silo, ki jo zagotovi polimerizacija aktina). Nasprotno aktinskem repu Listerij, se aktinski filamenti pod pritrjenimi EPEC ne depolimerizirajo v prisotnosti cytohalasina D, kar ka\xc5\xbee na razlike v organizaciji teh struktur. Tudi premikanje z aktinom pri EPEC je veliko po\xc4\x8dasnej\xc5\xa1e kot pri Listeriji ali Shigeli, kar nakazuje mehanske razlike. Najve\xc4\x8dja razlika je, da EPEC spro\xc5\xbei to gibanje z zunajceli\xc4\x8dne pozicije, skozi plazmalemo in s tesno pritrditvijo. Zelo mo\xc4\x8dno pritrditev EPEC na citoskelet gostiteljske celice lahko razlo\xc5\xbei omejeno premikanje podstavkov, v primerjavi z Listerijo ali Shigelo, ki jih aktin svobodno premika po citosolu.\n_START_SECTION_\nCeli\xc4\x8dni faktorji vpleteni v oblikovanje podstavka: manjkajo\xc4\x8di \xc4\x8dleni med Tir in citoskeletom\n_START_PARAGRAPH_\nTir najverjetneje tvori povezavo EPEC na gostiteljev citoskelet skozi membrano z delovanjem na regulatorje citoskeleta, ki za\xc4\x8dnejo polimerizacijo aktina. Lahko predpostavimo, da Tir reagira z elementi citoskeleta, ki regulirajo dinamiko aktina pod celi\xc4\x8dno povr\xc5\xa1ino. Vloga Rho dru\xc5\xbeine majhnih GTP vezavnih proteinov RhoA, Rac1 in Cdc42 v podstavkih, ki jih inducirajo EPEC, so raziskovali \xc5\xa1tevilni laboratoriji. EPEC podstavki so bili neob\xc4\x8dutljivi na vplive ve\xc4\x8dine inhibitorjev: toksina B Clostridium difficile (glikolizira in inaktivira te GTPaze), kompacilin (blokira spremembe lipidov, ki so potrebne za aktivnost GTPaz) in na izra\xc5\xbeanje dominantno negativnih oblik Rho GTPaz. Ka\xc5\xbee, da aktivnost RhoA, Rac1in Cdc42 ni potrebna za procese polimerizacije aktina, ki vodijo v oblikovanje podstavkov (nasprotno od drugih procesov, ki vklju\xc4\x8dujejo aktin)._NEWLINE_Pred kratkim so raziskovali vpliv Wiskott-Aldrich sindrom proteina (WASP) pri podstavkih, ki jih spro\xc5\xbeijo EPEC. WASP je adapterski protein vpleten v preureditve citoskeleta, ki reagira z Cdc42 in Arp2/3 kompleksom (glavno regulatorno komponento v procesih z aktinom). WASP in njegov homolog N-WASP sta se lokalizirala na koncih EPEC spro\xc5\xbeenih podstavkov v HeLa celicah, kot tudi Arp2/3 kompleks. Transfekcija HeLa celic z razli\xc4\x8dnimi konstrukti , ki izra\xc5\xbeajo skraj\xc5\xa1ane oblike WASP, je razkrila, da je aktivacija WASP odvisna od njegove GTP vezavne regije. Tudi izguba njegove C-terminalne kisle regije je prepre\xc4\x8dila prihod Arp2/3 kompleksa v oblikovanje podstavka. Iz njih dobimo ideje kako EPEC za\xc4\x8dnejo signalne kaskade na celi\xc4\x8dni membrani, ki preuredijo gostiteljev citoskelet. Podatki dokazujejo, da so vpleteni tudi drugi proteini (ne samo RhoA, Rac1 in Cdc42) v signalne kaskade.Predlaga se, da prisotnost WASP in Aro2/3 kompleks na vrhu EPEC spro\xc5\xbeenih podstavkov vplivajo na procese polimerizacije aktina pod bakterijo, ki jih spro\xc5\xbeijo EPEC. To ne dokazuje, da ti proteini reagirajo z Tir. Med Tir in proteini v citoskeletu ni homologije, zato Tir ne mimikrira celi\xc4\x8dnih proteinov, vpletenih v organizacijo citoskeleta. Domnevna citoskeletna N- terminalna regija vsebuje ponovitev bogato s prolinom, ki bi lahko bila sidri\xc5\xa1\xc4\x8de za citoskeletne sestavine, vendar to ni znano.C-terminalni citosolni rep ima fosforiliran tirozin in bi lahko igral vlogo pri aktivaciji signalnih molekul (Tir tirozinska fosforilacija je potrebna za oblikovanje podstavka)._NEWLINE_Aktivacija citoskeletnih povezovalcev verjetno ni dovolj in je potrebna tudi aktivacija drugih EPEC efektorjev. Mo\xc4\x8dno povezavo Tir s citoskeletom (specifi\xc4\x8dna za preureditve citoskeleta, ki jih spro\xc5\xbeijo EPEC) lahko razlagamo z direktnimi interakcijami med Tir in citoskeletnimi povezovalci, ki jih je verjetno veliko.\n_START_SECTION_\nSignaliziranje v gostitelju, ki ga spro\xc5\xbei EPEC\n_START_PARAGRAPH_\nPomembnost signalov pri interakciji EPEC z gostiteljskimi celicami se vidi pri oblikovanju podstavka. EPEC izzove specifi\xc4\x8dne odzive s prenosom bakterijskih efektorjev v gostiteljsko celico. Dobro poznana sprememba prenesene oblike Tir je fosforilacija tirozina. Gostitelj fosforilira tudi serin/ treonin, ki igrata vlogo pri vstavitvi Tir v plazmalemo. Pomemben je tudi na\xc4\x8din sprememb Tir v gostiteljskih celicah. Za fosforilacijo tirozina v Tir je potrebna tirozin kinazna aktivnost, ker vemo da, tirozin kinazni inhibitorji blokirajo fosforilacijo Tir._NEWLINE_Vlogo signaliziranja pri oku\xc5\xbebi z EPEC ima tudi kalcij. Zgodnje \xc5\xa1tudije prenosa signala,ki ga spro\xc5\xbeijo EPEC, ka\xc5\xbeejo pove\xc4\x8dane koncentracije znotrajceli\xc4\x8dnega kalcija v oku\xc5\xbeenih celicah, ki je odvisen od funkcionalnega sistema sekrecije tipa III in tesne pritrditve. Koncentracije znotrajceli\xc4\x8dnega kalcija so bile precej pove\xc4\x8dane zaradi sprostitve kalcija iz znotrajceli\xc4\x8dnih skladi\xc5\xa1\xc4\x8d odvisnih od inozitol trifosfata. Glede na to, da kalcij spro\xc5\xbei vezikulacijo in uni\xc4\x8denje mikrovilov je ta proces kriv , da EPEC uni\xc4\x8dijo mikrovile, kar je povezano s proteini odvisnimi od kalcija (aktin). Interakcija EPEC z gostiteljem spro\xc5\xbei tudi jedrni odgovor. Model s \xc4\x8drevesnimi epitelnimi celicami je pokazal, da EPEC infekcija spro\xc5\xbei aktivacijo jedrnega transkripcijskega faktorja NF-\xce\xbaB, ki vodi v izra\xc5\xbeanje interlevkina 8 (IL-8). Sekrecija IL-8 je odgovorna za privabljanje nevtrofilcev. EPEC povzro\xc4\x8di inhibicijo produkcije IL2, IL-4 in \xce\xb3-interferona.\n_START_SECTION_\nPrenos signala in diareja\n_START_PARAGRAPH_\nEPEC povzro\xc4\x8di fosforilacijo miozinskih verig, zaradi katere se izgubi integriteta tesnih stikov med celicami. Infekcija z EPEC zmanj\xc5\xa1a celi\xc4\x8dni mirujo\xc4\x8di membranski potencial in sekrecijo kloridnih ionov. Proces, ki je odvisen od funkcionalne sekrecije tipa III in tesne pritrditve, napeljuje, da diareja, ki jo povzro\xc4\x8dajo EPEC, lahko nastane preko medceli\xc4\x8dnih poti skupaj s prekinitvami tesnih stikov v epiteliju.'