Оценка значимости коллагена и фибронектина позвоночных в адгезии Yersinia pseudotuberculosis и Yersinia pestis с использованием оптической ловушки

В настоящее время большое внимание уделяется изучению механизмов адгезии патогенов к клеткам и тканям человека. Наряду со стандартными микробиологическими техниками с этой целью широко применяются современные биофизические методы, среди которых особое место занимает оптическая ловушка, позволяющая захватывать и перемещать отдельные бактериальные клетки с измерением силы связи между ними и целевыми молекулами. Цель работы состояла в оценке значимости коллагена и фибронектина в адгезии клеток Yersinia pseudotuberculosis O1b и вакцинного штамма Yersinia pestis EV НИИЭГ, выращенных при разной температуре, с использованием оптической ловушки. Материалы и методы. Бактерии, выращенные при двух температурах (+10 и +37 °С для клеток Y. pseudotuberculosis и +27 и +37 °С для клеток Y. pestis), захватывали лазерным лучом и пошагово подводили к стеклянным подложкам, обработанным целевыми белками. Спустя одну секунду после контакта клетку отводили в полуавтоматическом режиме с постоянной скоростью до наблюдения резкого скачка на хронограмме сигнала, величину которого пересчитывали в единицы силы. Различия между массивами данных определялись по средним и медианным силам, а также по результатам построения гистограмм распределения сил взаимодействия. Результаты и обсуждение. Показана значимость коллагена в адгезии бактерий Y. pseudotuberculosis, выращенных при +37 °С, но не при +10 °С. При работе с фибронектином не выявлено выраженных отличий между бактериями двух видов иерсиний при всех использованных температурных режимах их выращивания. Во всех случаях взаимодействие клеток иерсиний с коллагеном и фибронектином оказалось более прочным по сравнению с контролем (бычьим сывороточным альбумином): соответствующие значения силы связи составили 7,2, 8,1 и 2,0 пН для клеток 1b-10; 12,4, 7,6 и 4,7 пН для клеток 1b-37; 6,1, 6,6 и 4,4 пН для клеток EV-27; 7,4, 7,3 и 4,3 пН для клеток EV-37. Взаимодействие клеток иерсиний с обоими белками, вероятно, обусловлено физико-химическими свойствами поверхностных структур бактерий и компонентов соединительной ткани, а также условиями проведения экспериментов. Выявление механизмов таких взаимодействий требует постановки дополнительных опытов с использованием индивидуальных антигенов иерсиний, нанесенных на полистирольные микросферы. Использованные методические подходы могут быть востребованы при работе с другими патогенами.