Potential danger of nontoxigenic Vibrio cholerae strains containing genes for toxin-coregulated pili adhesion


Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Toxin-coregulated pili are known as both a key adhesion factor of Vibrio cholerae and a receptor of the CTXф phage carrying genes for cholera toxin A and B subunits (ctxAB), the presence of which is the hallmark of the strain’s epidemic danger. Periodically, ctxAB- strains containing the gene for the structural unit of TCP (tcpA) are isolated from the water of surface water reservoirs, from patients, and carriers. The strains are considered by some authors as potentially epidemically dangerous because they can revert to the toxigenic state via specific transduction, which is quite reasonable in the cholera endemic areas with poorly-developed sanitation, where the water reservoirs are rather frequently contaminated with the toxigenic strains that are capable for environmental survival and virogeny. The review presents arguments that it is unreasonable to lend this status to ctxAB-tcpA+ strains isolated in Russia and other non-endemic regions due to the fact that there are multiple alternative routes of horizontal CTX transfer and there is no permanent circulation of toxigenic strains, the donors of CTXф virions for transduction and/or DNA for transformation. The role of ctxAB-tcpA+ strains in the etiology of intestinal infections and the interchangeability of virulence factors including TCP are also discussed.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

S. Titova

Rostov-on-Don Antiplague Institute, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare

Email: titova_sv@antiplague.ru

E. Monakhova

Rostov-on-Don Antiplague Institute, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare

Email: monakhova_ev@antiplague.ru

Әдебиет тізімі

  1. Krebs S.J., Taylor R.K. Protection and attachment of Vibrio cholerae mediated by the toxin-coregulated pilus in the infant mouse model. J. Bacteriol. 2011; 193(19): 5260-5270.
  2. Silva A.J., Pham K., Benitez J.A. Hemagglutinin/protease expression and mucin gel penetration in El Tor biotype Vibrio cholerae. Microbiology 2003; 149: 1883-1891.
  3. Балахонов С.В., Миронова Л.В., Куликалова Е.С., Урбанович Л.Я., Хунхеева Ж.Ю., Басов Е.А., Афанасьев М.В., Гольдапель Э.Г., Ганин В.С. Эпидемиологический надзор за холерой в Сибири и на Дальнем Востоке: результаты и направления совершенствования. Холера и патогенные для человека вибрионы. Материалы совещания специалистов Роспотребнадзора. Ростов-на-Дону, 2014; (27): 28-35.
  4. Титова С.В., Кругликов В.Д., Ежова М.И., Водопьянов А.С., Архангельская И.В., Водопьянов С.О., Москвитина Э.А. Анализ динамики выделения и биологических свойств штаммов V. cholerae О1 El-Tor, изолированных из водных объектов на территории Ростовской области в 2003-2014 гг. Здоровье населения и среда обитания 2015; (2): 39-41.
  5. Faruque S.M., Mekalanos J.J. Phage-bacterial interactions in the evolution of toxigenic Vibrio cholerae. Virulence 2012; 3(7): 556-565.
  6. Гриднева Л.Г., Мусатов Ю.С., Громова Т.В., Пуховская Н.М., Белозерова Н.Б., Уткина О.М., Иванов Л.И., Ковальский А.Г., Миронова Л.В., Куликалова Е.С., Хунхеева Ж.Ю., Балахонов С.В. Результаты мониторинга и биологические свойства холерных вибрионов, изолированных из объектов окружающей среды на территории Хабаровского края. Пробл. особо опасных инф. 2014; (1): 121-125.
  7. Смирнова Н.И., Челдышова Н.Б., Горяев А.А., Лозовский Ю.В., Кутырев В.В. Эволюция генома Vibrio cholerae: пути формирования атипичных штаммов. Пробл. особо опасных инф. 2008; (3): 3-12.
  8. Pichel M., Rivas M., Chinen I., Martin F., Ibarra C., Binsztein N. Genetic diversity of Vibrio cholerae O1 in Argentina and emergence of a new variant. J. Clin. Microbiol. 2003; 41(1): 124-134.
  9. Faruque S.M., Albert M.J., Mekalanos J.J. Epidemiology, genetics, and ecology of toxigenic Vibrio cholerae. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1998; 62(4): 1301-1314.
  10. Waldor M.K., Mekalanos J.J. Lysogenic conversion by a filamentous phage encoding cholera toxin. Science. 1996, 272:1910-1914.
  11. Faruque S.M., Asadulghani, Saha M.N., Alim A.R., Albert M.J., Islam K.M., Mekalanos J.J. Analysis of clinical and environmental strains of nontoxigenic Vibrio cholerae for susceptibility to СТХф: molecular basis for origination of new strains with epidemic potential. Infect. Immun. 1998; 66: 5819-5825.
  12. Faruque S.M., Asadulghani, Rahman M.M., Waldor M.K., Sack D.A. Sunlight-induced propagation of lysogenic phage encoding cholera toxin. Infect. Immun. 2000; 68(8): 4795- 4801.
  13. Campos J., Martinez E., Suzarte E., Rodriguez B.L., Marrero K., Silva Y., Ledön T., del Sol R., Fando R. VGJ phi, a novel filamentous phage of Vibrio cholerae, integrates into the same chromosomal site as СТХ phi. J. Bacteriol. 2003; 185(19): 5685-5696.
  14. Das B., Bischerour J., Barre ЕХ. VGJcp integration and excision mechanisms contribute to the genetic diversity of Vibrio cholerae epidemic strains. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011; 108(6): 2516-2521.
  15. Campos J., Martinez E., Izquierdo Y., Fando R. VEJip, a novel filamentous phage of Vibrio cholerae able to transduce the cholera toxin genes. Microbiology 2010; 156(Pt 1): 108- 115.
  16. Boyd E.F., Waldor M.K. Alternative mechanism of cholera toxin acquisition by Vibrio cholerae: generalized transduction of СТХф by bacteriophage CP-T1. Infect. Immun. 1999; 67(11): 5898-5905.
  17. O’Shea Y.A., Boyd E.F. Mobilization of the Vibrio pathogenicity island between Vibrio cholerae isolates mediated by CP-T1 generalized transduction. FEMS Microbiol. Lett. 2002; 214(2): 153-157.
  18. Choi S., Dunams D., Jiang S.C. Transfer of cholera toxin genes from O1 to non-O1/O139 strains by vibriophages from California coastal waters. J. Appl. Microbiol. 2010; 108(3): 1015-1022.
  19. Udden S.M., Zahid M.S., Biswas K., Ahmad Q.S., Cravioto A., Nair G.B., Mekalanos J.J., Faruque S.M. Acquisition of classical CTX prophage from Vibrio cholerae O141 by El Tor strains aided by lytic phages and chitin-induced competence. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008; 105(33): 11951-11956.
  20. Heilpern A.J., Waldor M.K. CTXip infection of Vibrio cholerae requires the tolQRA gene products. J. Bacteriol. 2000; 182(6): 1739-1747.
  21. Монахова Е.В. Факторы патогенности нехолерогенных штаммов Vibrio cholera. Автореф. дис.. д-ра биол. наук. Ростов-на-Дону, 2012.
  22. Dutta D., Chowdhury G., Pazhani G.P., Guin S., Dutta S., Ghosh S., Ranjendran K., Nandy R.K., Mukhopadhyay A.K., Bhattacharya M.K., Mitra U., Takeda Y., Nair G.B., Ramamurthy T. Vibrio cholerae non-O1, non-O139 serogroups and cholera-like diarrhea, Kolkata, India. Emerg. Infect. Dis. 2013; 19: 464-467.
  23. Saha P.K., Koley H., Mukhopadhyay A. K., Bhattacharya S.R., Nair G.B., RamaKrishnan S.T., Takeda Y. Nontoxigenic Vibrio cholerae O1 serotype Inaba biotype El Tor associated with a cluster of cases of cholera in Southern India. J. Clin. Microbiol. 1996; 34(5): 1114-1117.
  24. Li F., Du P., Li B., Ke C., Chen A., Chen J., Zhou H., Li J., Morris J.G. Jr, Kan B., Wang D. Distribution of virulence-associated genes and genetic relationships in non-O1/O139 Vibrio cholerae aquatic isolates from China. Appl. Environ. Microbiol. 2014; 80(16): 4987-4992.
  25. Sharma C., Thungapathra M., Ghosh A., Mukhopadhyay A.K., Basu A., Mitra R., Basu I., Bhattacharya S.K., Shimada T., Ramamurthy T., Takeda T., Yamasaki S., Takeda Y., Nair G.B. Molecular analysis of non-O1, non-O139 Vibrio cholerae associated with an unusual upsurge in the incidence of cholera-like disease in Calcutta, India. J. Clin. Microbiol. 1998; 36: 756-763.
  26. Thompson C.C., Marin M.A., Dias G.M., Dutilh B.E., Edwards R.A., Iida T., Thompson F.L., Vicente A.C. Genome sequence of the human pathogen Vibrio cholerae Amazonia. J. Bacteriol. 2011; 193(20): 5877-5878.
  27. Онищенко Г.Г., Ломов Ю.М., Москвитина Э.А., Подосинникова Л.С., Водяницкая С.Ю., Прометной B.И., Монахова Е.В., Водопьянов С.О., Телесманич Н.Р., Дудина Н.А. Холера, обусловленная Vibrio cholerae О1 ctxAB~tcpA+. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2007; (1): 23-29.
  28. Монахова Е.В., Смоликова Л.М., Божко Н.В. ПЦР-детекция генов системы секреции третьего типа (TTSS) и других факторов патогенности/персистенции у холерных вибрионов различных серогрупп. Эпидемиол. и инфекц. бол. 2010; (6): 20-25.
  29. Thompson C.C., Freitas F.S., Marin M.A., Fonseca E.L., Okeke I.N., Vicente A.C. Vibrio cholerae O1 lineages driving cholera outbreaks during seventh cholera pandemic in Ghana. Infect. Genet. Evol. 2011; 11(8): 1951-1956.
  30. Coelho A., Andrade J.R.C., Vicente A.C.P, Salles C.A. New variant of Vibrio cholerae O1 from clinical isolates in Amazonia. J. Clin. Microbiol. 1995; 33(1): 114-118.
  31. Lizârraga-Partida M.L., Quilici M.-L. Molecular analyses of Vibrio cholerae O1 clinical strains, including new nontoxigenic variants isolated in Mexico during the cholera epidemic years between 1991 and 2000. J. Clin. Microbiol. 2009; 47(5): 1364-1371.
  32. Mahmud J., Rashed S.M., Islam T., Islam S., Watanabe H., Cravioto A., Alam M. Type three secretion system in nontoxigenic Vibrio cholerae O1, Mexico. J. Med. Microbiol. 2014; 63(Pt 12): 1760-1762.
  33. Zhou H., Zhao X., Wu R., Cui Z., Diao B., Li J., Wang D., Kan B., Liang W. Population structural analysis of O1 El Tor Vibrio cholerae isolated in China among the seventh cholera pandemic on the basis of multilocus sequence typing and virulence gene profiles. Infect. Genet. Evol. 2014; 22: 72-80.
  34. Li B., Tan H., Wang D., Ke B., Chen J., He D., Liu M., Ke C., Zhang Y. Etiologic characteristics of Vibrio cholerae in Guangdong province in 2009-2013. Zhonghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi. 2014; 35(7): 825-831.
  35. Nair G.B., Safa A., Bhuiyan N.A., Nusrin S., Murphy D., Nicol C., Valcanis M., Iddings S., Kubuabola I., Vally H. Isolation of Vibrio cholerae O1 strains similar to pre-seventh pandemic El Tor strains during an outbreak of gastrointestinal disease in an island resort in Fiji. J. Med. Microbiol. 2006; 55(11): 1559-1562.
  36. Bubshait S.A., Al-Turki K., Quadri M.H., Fontaine R.E., Cameron D. Seasonal, non-toxigenic Vibrio cholerae O1 Ogawa infections in the Eastern Region of Saudi Arabia. Int. J. Infect. Dis. 2000; 4(4): 198-202.
  37. Монахова Е.В., Божко Н.В. Изучение экспрессии контакт-зависимых систем секреции холерными вибрионами на модели Dictyostelium discoideum. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2010; (4): 89-92.
  38. Монахова Е.В. Стратегия вирулентности холерных вибрионов и пути ее реализации. Пробл. особо опасных инф. 2013; (4): 60-68.
  39. Chaparro A.P., Ali S.K., Klose K.E. The ToxT-dependent methyl-accepting chemoreceptors AcfB and TcpI contribute to Vibrio cholerae intestinal colonization. FEMS Microbiol. Lett. 2010; 302(2): 99-105.
  40. Lugo M.R., Merrill A.R. The father, son and cholix toxin: the third member of the DT group mono-ADP-ribosyltransferase toxin family. Toxins 2015; (7): 2757-2772.
  41. Reguera G., Kolter R. Virulence and the environment: a novel role for Vibrio cholerae toxin-coregulated pili in biofilm formation on chitin. J. Bacteriol. 2005; 187(10): 3551-3555.
  42. Хмель И.А., Метлицкая А.З. Quorum sensing регуляция экспрессии генов - перспективная мишень для создания лекарств против патогенности бактерий. Мол. биол. 2006; 40(2): 195-210.
  43. Смирнова Н.И., Кульшань Т.А., Челдышева Н.Б., Осин А.В. Структурные и функциональные изменения генома возбудителя холеры в водной среде. Эпидемиол. и инфекц. бол. 2007; (5): 22-27.
  44. Kamruzzaman M., Robins W.P., Bari S.M., Nahar S., Mekalanos J.J., Faruque S.M. RS1 satellite phage promotes diversity of toxigenic Vibrio cholerae by driving CTX prophage loss and elimination oflysogenic immunity. Infect. Immun. 2014; 82(9): 3636-3643.
  45. Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Сучков И.Ю., Мишанькин Б.Н. Холера. Штаммы - VNTR. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2007620389, 2007.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Bionika Media, 2016

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>