Содержание
Прикрепление кандид к клеткам хозяина инициирует колонизацию и инфекционный процесс. Эта концепция была основой попыток предотвратить развитие инфекции путем блокады адгезии кандид к тканям хозяина и/или ингибированием рецепторного аппарата эпителиоцитов. Такой подход может быть новой профилактической моделью для защиты от кандидозной инфекции. Показано, что степень адгезии коррелирует с патогенностью кандид для человека и животных. Среди кандид обнаружены высоко- и низкоадгезивные виды. Наибольшую активность в модельных экспериментах на корнеоцитах проявляла С.аlbicans, которая адгезировалась в большем количестве, чем С.tropicalis, в то время как С.kruseu показывала незначительную или нулевую адгезию.
В процессе адгезии играют роль как неспецифические (гидрофобность клеточной поверхности), так и специфические контакты (лиганд-рецепторные взаимодействия). Адгезинами кандид могут быть поверхностные белки, интегриноподобные поверхностные протеины (aMb2, aXb2, a5b1), молекулы, участвующие в лектиноподобных контактах, а также фимбрии. Большинство адгезинов относятся к маннопротеинам, при этом адгезивными свойствами обладает, главным образом, их белковый компонент. В некоторых случаях в процессах адгезии участвуют углеводные части маннопротеинов клеточной стенки кандид (лектины).
Кандиды могут непосредственно прикрепляться к эпителиоцитам, используя лектины, гидрофобные контакты, вовлечение интегриноподобных молекул и лектиноподобных взаимодействий. При опосредованной адгезии кандиды могут прикрепляться к буккальным эпителиоцитам через молекулы слюны или коадгезию с оральными бактериями-комменсалами.
Продукция протеолитических энзимов. После начального этапа взаимодействия между дрожжеподобными клетками и эпителиоцитами хозяина начинают работать факторы, участвующие в проникновении (пенетрации) и распространении (инвазии) кандид в ткани. Пенетрация и инвазия обеспечиваются морфологическими изменениями от дрожжеподобных форм к гифам (см. ниже) и продукцией гидролитических ферментов. Клетки C.albicans секретируют фосфолипазу, липазу, фосфомоноэстеразу, гексозаминидазу и протеолитические энзимы — аспартил-протеазы (SAP). Имеются данные, что аспартил-протеазы (SAP) содействуют процессу адгезии. В частности, они способны воздействовать на поверхность дрожжей, модифицируя их адгезины, или на клетки хозяна, обнажая лиганды. Доказано, что продукция SAP может облегчить инвазию посредством разрушения кератина и коллагена. SAP-продукция отмечена у патогенных видов Сandidа.
Морфологическая трансформация: «дрожжевая — гифальная форма» (yeasts — hyphae). Для носительства характерно присутствие грибов в качестве сапрофитов на поверхности эпителия. В то же время обнаружение инвазии кандид в ткани служит критерием инфекционного процесса. Инвазия кандид в тканевые структуры осуществляется благодаря механическим и ферментным факторам и сопровождается морфологической трансформацией из дрожжевой в гифальную форму. Подобная трансформация может быть отнесена к факторам патогенности, поскольку наблюдается только при активной кандидозной инфекции. На морфогенез кандид оказывает влияние температурный режим. Так, диапазон от 37 до 41°С (температура организма больных людей) содействует образованию гифальных форм.
Этот морфологический феномен, тесно связанный с патогенностью, приводит к реорганизации клеточной стенки на молекулярном уровне и, как результат, к увеличению спектра адгезинов у гифальных элементов. Важны по крайней мере два изменения в клеточной стенке гиф для приобретения ими более выраженных адгезивных свойств: развитие фибриллярного маннопротеинового покрытия, связанного с внешней поверхностью стенки, и наличие специфических маннопротеинов микробной клетки, расположенных на поверхности клеточной стенки.
Кроме того, формирование гиф облегчает миграцию кандид через поврежденные ткани. Гифы способны к тигмотропизму — движению, стимулированному чувствительным контактом. Кроме того, гифы в тканях распространяются быстрее, чем дрожжевая форма, что облегчает миграцию кандид через поврежденные и пенетрацию в здоровые ткани.
Показано, что фосфолипазы, концентрируясь на концах гиф, обусловливают большую инвазивность этой формы по сравнению с дрожжевой. Гифальные элементы крупнее, чем дрожжевые, и лишены маннановых адгезинов для контакта с макрофагами, что делает гифы более устойчивыми к фагоцитозу. Таким образом, гифальная форма является агрессивной и патогенной. Однако нет окончательных доказательств того, что только она является вирулентной для макроорганизма, поскольку гистологические исследования кандидозных повреждений иногда показывают отсутствие гиф в патологическом материале.
Механизм инвазии может быть представлен следующим образом: вначале адгезия осуществляется между дрожжеподобными клетками кандид и поверхностью эпителиоцитов. Затем под влиянием гидролитических ферментов (в частности аспартил-протеаз) формируются полости в этом месте, начинается трансформация и продуцируются гифы, которые поражают эпителиоциты дистальнее прикрепления дрожжевых форм.
Иммуномодуляторные действия (механизмы) некоторых молекул С.аlbicans, содействующие снижению активности защитных сил хозяина. Некоторые поверхностные компоненты клеточной стенки кандид, по-видимому, обладают иммуномодуляторной активностью. Так, супрессивное действие на Т-зависимые иммунные реакции связывают с маннаном клеточной стенки; кроме того, некоторые структуры (рецепторы к C3b фракции комплемента) способны модулировать фагоцитарный ответ.
Фенотипические переключения, характерные для кандид при изменении условий существования. Дополнительной характеристикой дрожжеподобных грибов является фенотипическое переключение как атрибут вирулентности штаммов кандид. Данный феномен обнаружен у С.аlbicans. Это переключение делает возможной адаптацию к различным условиям в организме хозяина и таким образом помогает кандидам преодолевать защитную систему организма. Были обнаружены гены ALS-семейства, которые отвечают за процессы адгезии и показано, что контакт C.albicans с эпителиоцитами способен вызывать изменение экспрессии генов. При этом может быть изменена степень адгезии грибов, которая коррелирует с их патогенностью.
Таким образом, кандиды используют разнообразные механизмы, позволяющие им адгезировать и колонизировать ткани, преодолевать механизмы клиренса хозяина. Процесс от адгезивной репликации дрожжей до перехода к инфекциям слизистых зависит не только от адгезии и скорости роста дрожжей, но также и от пенетрации тканей. Выделение гидролитических ферментов, трансформация от дрожжевых клеток до гифальных элементов, чувствительный контакт (тигмотропизм) — все эти факторы облегчают данный процесс. Для возникновения длительной инфекции иммунная система человека должна быть не в состоянии сдерживать быстрый и массивный рост кандид. Баланс между механизмами очищения, колонизацией и развитием кандидозной инфекции зависит от способности штаммов Candida модулировать экспрессию факторов вирулентности в ответ на изменение окружающей среды в сочетании с компетентностью иммунной системы хозяина, выраженностью клеточно-опосредованного иммунитета.
7. Особенности иммунного ответа. Окончательный исход микробной колонизации определяется взаимодействием между клетками С.аlbicans и системой защиты хозяина. Иммунитет к кандидозным инфекциям обеспечивается суммой местных и общих факторов защиты. При этом иммунные механизмы могут быть различными и зависят от типа кандидоза, вида кандид и морфофункционального состояния фунгальных клеток.
Первичные механизмы защиты кожи и слизистых препятствуют колонизации кандид: постоянное слущивание эпителиоцитов может играть роль в ограничении адгезии, слюна создает защитный эффект за счет вымывания и приносит ряд неспецифических антимикробных факторов, таких как лактоферрин, лизоцим, лактопероксидаза, белки, богатые гистидином, и калпротектин. Кроме того, антимикробный пептид дефенсин экспрессируется эпителием вокруг зоны повреждений, а микроорганизмы нормальной микрофлоры обеспечивают колонизационную резистентность, конкурируя с кандидами за питательные вещества и рецепторы эпителиоцитов.
Функциональная активность секреторных антител в отношении к микроорганизмам слизистой определяется IgA и связана с агрегацией кандид и подавлением их адгезии на эпителиоцитах. Заметим, что кандиды способны противостоять действию IgA, поскольку повышение титра антифунгальных антител в слюне при развитии кандидоза не лимитирует инфекцию. Это, по-видимому, связано с ограниченной эффективностью секреторных антител, возникающей при превышении критической массы грибов. Кроме того, некоторые штаммы C.albicans и C.glabrata продуцируют IgA-протеиназы, разрушающие IgA1, IgA2 и sIgA за счет расщепления дисульфидных мостиков.