Helicobacter pylori Sialic Acid-Specific Surface Lectin

Abstract: Popular Abstract in Swedish Helicobacter pylori är en Gramnegativ spiralformad human-specifik patogen med förmåga att penetrera magsäckens slemlager och kolonisera i epitelskiktet. H. pylori infektion betraktas som en högriskfaktor för utvecklandet av kronisk gastrit, magsår och ventrikelcancer. H. pylori har en komplex cellyta med ett flertal kolhydratbindande proteiner, sk. lektiner att interagera med eukaryota cellytors glykokonjugat och kolonisera på cellytor. Sialinsyre-bindande proteiner representerar en grupp av dessa specifika lektin-liknande adhesiner som är viktiga i etablerandet av denna kolonisations och infektions process. Vissa stammar av H. pylori har ett område i kromosomen (sk. cagA patogenicitetsön), som genetiskt kodar för ungefär 30-tal proteiner av ha betydelse för bakteriens förmåga att kolonisera magsäcken och orsaka vävnadsskada. Dessa högvirulenta stammar är associerade med en mer kronisk infektion. Från studier, baserade på hemagglutinations reaktioner med nativa röda blodkroppar i jämförelse med sialidas-behandlade, visade det sig att en tredjedel av testade H. pylori isolat uttryckte sialinsyra-beroende hemagglutination. Specificitet för terminalt a-2,3-bunden sialinsyra demonstrerades med användning av transsialidas-modifierade röda blodkroppar för hemagglutinationsförsök. Resultat från mikroskopistudier med fluorescence-märkning visade att merparten av bakterierna i populationen utrycker denna sialinsyre-specifika bindning. Elektronmikroskopisk analys avslöjade att sialinsyre-bindande protein (SAL) var lokaliserad på yttermembranet av bakteriecellen i form av komplex, medan bindningen saknades fullständigt på bakteriens rörelseorgan, de sk. flagellerna. Identifiering av proteiner i affinitets-renade SAL komplexet med mass- spektrometri avslöjade närvaro av två närbesläktade ytmembran proteiner AlpA/B, vilka har föreslagits vara involverade i cell adhesion med okänd specificitet. Ytterligare studier behövs emellertid för att identifiera också mindre förekommande proteiner i det isolerade SAL komplexet för att slutsatser kan dragas. H. pylori sialinsyre-specifika lektiner är troligen involverade i interaktioner med mukuslagret i magen som täcker epitelcellerna, och därigenom underlättar för bakterien att nå magsäckens epitel. Mucin-liknande sialylerade glykokonjugat från bovin mjölk visade hög inhiberings potential för H. pylori och kan därför anses som kandidater att testas för att förhindra magsäcks kolonisation. Ett utbrett användande av antibiotika hittills vid H. pylori infektion har lett till en ökad resistensutveckling. Därför har konceptet att söka blockera H pylori infektionen med receptoranaloger blivit alltmer aktuellt. En kyvett-baserad optisk biosensor, IAsys®, kan effektivt användas för att studera H. pylori interaktioner med glykokonjugat och analysera bindningsegenskaper. Det finns inga bevis för sialidas produktion hos H. pylori, istället reglerar patogenen troligen expression av sialinsyre-bindande lektiner genom att lossna från mucin eller från epitelceller för vidare spridning.