ÚVOD
Mikrobiologie učebnice obvykle popsat faktory virulence jako struktury nebo strategie, které přispívají k infekční potenciál patogenní mikrob (5). Tyto struktury by mohla být kapsle, bičíky, pili, nebo typu III sekrece systémy, zatímco strategie by mohla zahrnovat výrobu exotoxiny, žehlička akvizice, imunitní úniky (např. antigenní variace nebo fáze variace), nebo přemístění nebo narušení hostitelské membrány. Obvykle lze tyto struktury a strategie přiřadit ke dvěma primárním kategoriím, těm, které podporují kolonizaci a přežití, a těm, které způsobují poškození hostitele. Nicméně, případ může být, že mnoho faktorů virulence do první kategorie by měly být více vhodně charakterizovat jako faktory, nika, ve které jsou často sdíleny neškodný komenzální organismy zabírat stejné tělo stránky.
jedním příkladem struktury, která by mohla být použita k ilustraci tohoto jevu, je nedávno identifikovaný Typ IVB tight adherence (Tad) pili v Bifidobacterium breve UCC2003 (7). Pomocí elegantní gene knockout přístup, tyto bifidobacterial pili, bylo zjištěno, že selektivně přepsal v gastrointestinálním (GI) traktu u myších modelů, kde podporují kolonizaci a podpory hospodářské soutěže s ostatními členy střevní mikroflóry. Přidružené geny jsou také přítomny v mnoha dalších druzích bifidobakterií. Nicméně, Tad typ IV (TadIV) pili jsou dobře zavedené faktory virulence patogenů v; nedávná studie na podobné pili v Yersinia enterocolitica začíná prohlášení „Typ IV pili jsou faktory virulence u mnoha bakterií“ (9). Jsou faktory virulence Tad pili nebo je lepší je označovat jako specializované faktory určené k podpoře konkurenceschopnosti v dynamickém prostředí GI traktu? To není jen pedantský nebo sémantický problém, nejen proto, že jazyk je důležitý, ale proto, že nepřesnost může vést k nejasnostem a může mít vliv na pokrok ve vědeckém poznání. Alternativním popisem by mohlo být, že “ pili typu IV jsou specializované faktory posedlé mnoha patogenními bakteriemi.“Toto je stejně informativní, ale možná přesnější prohlášení. Stejný jev se vztahuje k široce komerčně probiotický kmen Lactobacillus rhamnosus GG, která má bílkovinnou pili které jsou také nalezené v Gram-pozitivní patogeny, včetně Enterococcus faecalis, kde bylo prokázáno, že hrají roli v patogenezi (4, 6).
Tento nomenklatury vznikla zčásti proto, mikrobiologů pracuje na infekční organismy běžně definovat libovolný genový produkt, který přispívá k celkovému virulence potenciální patogenu jako „faktor virulence.“To je, kolik faktorů virulence bylo charakterizováno v průběhu let výzkumu. Tuto praxi jsme sledovali, když jsme identifikovali systém tolerance žluči v Listeria monocytogenes nazývaný žluč, což je důležitá strategie pro gastrointestinální přežití patogenu (10). Buňky exprimující žluč mohou vyloučit žluč, pravděpodobně efluxem, i když to v této fázi zůstává neprokázáno. V ústně infikovaných myší, absence Žluči má významný negativní vliv na virulenci potenciál mutantní kmen, který není pozorován v intraperitoneálně infikovaných zvířat. Domnívali jsme se, že Žluč byl faktor virulence na základě skutečnosti, že žluč se setkal pouze v těle a také na skutečnost, že žluč geny jsou pod kontrolou mistra virulence regulátor v L. monocytogenes, PrfA. Dospěli jsme k závěru, že žluč je gastrointestinální virulenční faktor, protože je jednoznačně důležitý v celkovém patogenním potenciálu organismu. Nicméně, s odstupem času, je to dobrý příklad „niche factor“, protože podobné žluč tolerance mechanismy (ať už jsou genotypicky podobné, nebo ne), musí existovat v komenzální organismy, které se jejich domov v žluči bohaté regiony z GI traktu. Možná by to mělo již být dostatečné, aby definovat faktor virulence tím, že jeho celkový dopad na infekční dávce nebo virulence potenciální patogenu, ale spíše by to mělo být nařízeno, že to musí být prokázáno, že konkrétní systém hraje významnou roli v patogenezi a není nalezen v komenzálních bakterií zabírat stejné tělo webu nebo výklenku. Žluč by mohla být lépe popsána jako nika faktor potřebný pro gastrointestinální přežití listerie, která hraje důležitou roli v infekčním životním stylu patogenu. Dalším souvisejícím příkladem je přítomnost hydroláz žlučových solí ve střevních komenzálech a v patogenech. Jedna elegantní studie jasně uvedla, že „Listeria monocytogenes žlučová sůl hydroláza je faktor virulence regulovaný PrfA“ (3). Nicméně, jsme ukázali, že odstranění bsh geny v L. monocytogenes snižuje schopnost organismu kolonizovat tím, že snižuje jeho schopnost vyrovnat se s žluči ve střevech (1), a žlučových solí hydrolázy (BSH) činnost je také přítomen v mnoha commensals uváděny na trh jako probiotik (2). To by byl další příklad Nika faktor spíše než faktor virulence. Obecně bychom se měli vyhnout použití termínu faktor virulence k popisu genových produktů a strategií, které jsou široce šířeny v soužití komenzálních mikrobů.
potřeba přesnějšího jazyka je zvláště důležitá v konkrétním případě probiotik. Probiotika jsou mikroby, které při konzumaci v dostatečném množství poskytují hostiteli příznivý účinek. Probiotika a gastrointestinální patogeny sdílejí podobný soubor výzev při požití (obr. 1), a proto není divu, že sdílejí podobné strategie pro zvládání těchto výzev. To platí zejména vzhledem k tomu, že původní zdroj většiny probiotika a mnoho patogenů je gastrointestinální trakt, kde většina z těchto úkolů bude průběžně setkal. To by mohlo mít významné důsledky pro probiotické věda, v tom, že regulační agentury jsou zřejmě požadovat kompletní sekvence genomu a důkaz, že „faktorů virulence“ chybí v každém románu komenzální navržená pro použití jako probiotikum. Ostatně, Evropský Úřad pro Bezpečnost Potravin (EFSA) pokyny pro mikroby, které dosažení Kvalifikované Presumpce Bezpečnosti (QPS) stav používat pojmy faktor virulence a determinanty virulence, ale bez definice (8). Regulační záměr je jasný v tom, že bychom se měli vyvarovat používání organismů, které by mohly potenciálně způsobit poškození hostitele za okolností jejich doručení ve velkém počtu do gastrointestinálního traktu. Většina mikrobů navržených pro použití jako probiotika však bude mít mnoho strategií kolonizace a přežití používaných také patogeny, které mohou být v literatuře dobře stanoveny jako faktory virulence v dobré víře. To by mohl neúmyslně vést k regulatorní zmatek, protože doslovný výklad by zakázat používání Bifidobacterium breve a mnoho dalších bifidobakterie jako probiotika na základě přítomnosti genů kódujících TadIV pili, což jistě není záměrem regulačních agentur a není na prospěch spotřebitele.
problémy, kterým čelí probiotické a patogenní organismy.
Za účelem generování diskusi na toto téma, to může být navrženo, že skutečný faktor virulence by být definován jako produkt, struktury nebo strategie, která pomáhá mikrob získat přístup k nebo přežít v normálně noncolonized místech těla nebo buněčných kompartmentů (např. internalins a invasins), dojít k poškození těla (např., cytolytická nebo hemolytické toxiny), způsobit dysregulaci imunitního systému do té míry, vytváření příznaků onemocnění (např., superantigeny) nebo způsobit neurologickou odpověď, která opět vede k příznakům onemocnění (např. Nika faktory by měly zahrnovat produkty či strategie, které podporují pohyblivost, tolerance žluči, imunitní úniky v nesterilní místech těla, makro – a stopových prvků získání, upevnění mechanismů, a různé další kolonizace a mikrob-hostitel komunikační strategie.
Tam bude případy, kdy kolonizace faktory, jako jsou adheziny, které podporují upevnění na normálně uncolonized lokalit, jako Pap pili v uropathogenic Escherichia coli, by si zachovají své postavení jako faktorů virulence, od komenzálních protějšky nejsou hojné a kolonizace normálně uncolonized web je z velké části zodpovědné za příznaky onemocnění. Stejně tak, faktory pro vyhýbání se doplňují a sérové protilátky by také být i nadále definovány jako faktory virulence, zatímco faktory, které podporují odtržení od hlenu ve střevech by se stal výklenek faktory. Zatímco tento návrh není pokus o normativní nebo úplné, v ideálním případě by to vyvolalo úvahy o tom, zda daný systém je výklenek nebo faktor virulence případ od případu. I když všichni nemusí souhlasit s každým závěrem nebo návrhem, zdá se, že je vhodnější výchozí charakterizace každého systému, který ovlivňuje celkovou virulenci jako faktor virulence.
Máme komplikovaný vztah s mikroby, které obývají všechny naše exponovaných místech těla, od commensals, že se může stát oportunní patogeny, v ohrožení hostitelé patogenů, které mohou existovat v přepravce stát jako commensals u zdravých jedinců. Abychom tyto interakce přesněji popsali, požadujeme přesný jazyk, který spíše informuje, než komplikuje naše porozumění. Termín niche faktory by se mohly vztahovat na střeva, ústní dutinu, kůži a urogenitální trakt—nebo jakékoli místo, které je normálně kolonizováno v lidském superorganismu. Samozřejmě, nika faktory mohou také vztahovat na jiné oblasti životního prostředí lokalit mimo tělo, a to je důležité ve všech případech, že termín nika faktor být použity pouze v souvislosti s uvedenou ekologickou niku.