Содержание
Гонорея принадлежит к числу наиболее заразных болезней человека. Это во многом связано с циркуляцией высоковирулентных штаммов гонококка, которые инициируют патологический процесс при инстилляции в уретру всего 1000 клеток. Являясь классической пиогенной инвазией слизистых оболочек, гонорея начинается с колонизации эпителиоцитов. В закреплении бактерий на поверхности эпителия участвует комплекс поверхностных компонентов (адгезинов) гонококка. Наиболее очевидна роль пилей. Все штаммы, выделяемые от больных острой гонореей, обладают пилями (рис. 5), и только такими культурами удается заразить добровольцев.
Пронизывая капсулу, пили связываются с сиалированными рецепторами (СD46) многих клеток, включая эритроциты, эпителиоциты слизистой оболочки мочеполового тракта, буккальные эпителиоциты, сперматозоиды. Белок пилей почти всех штаммов гонококка отличается разнообразием, так что каждый из них содержит дискретные антигенные формы пилина. Кроме чисто механического эффекта (предупреждение вымывания бактерий мочой), пили способствуют внутриэпителиальной инвазии — патогенетически значимому этапу гонококкового процесса. Адгезия на сперматозоидах (рис. 6) создает дополнительную возможность для проникновения гонококка в верхние отделы женского полового тракта.
На протяжении нескольких лет пилезависимая адгезия воспринималась как главный механизм гонококковой инфекции, через который удастся управлять специфической профилактикой гонореи и контролировать патологический процесс. Но вопрос оказался сложнее: адгезия, детерминируемая пилями, — лишь одна из причин мукозальной колонизации. Достаточно сказать, что пилями обладают невирулентные штаммы гонококка и непатогенные нейссерии. Это побуждает искать иные (точнее, дополнительные) механизмы инициации гонорейного процесса.
Привлекают внимание белки наружной мембраны, PorA/PorB (pI), Opa (pII) и Rmp (pIII). Они заметно влияют на взаимоотношения с хозяином, усиливая адгезию гонококка, внутриклеточную инвазию, антифагоцитарную активность, устойчивость к бактерицидным факторам сыворотки. Каждый штамм экспрессирует только один тип Por (порины PorA или PorB), хотя всего известно около 20—30 сероваров PorA и PorB. Наряду с липополисахаридом (липоолигосахаридом — см. «Менингококк»), Por служит мишенью для бактерицидных антител, но может избегать их благодаря выраженному эпитопному своеобразию, а также блокирующему действию белка Rmp (см. «Менингококк»).
Opa-протеины называются так потому, что их присутствие (Ора+) делает колонии непрозрачными из-за аггрегации бактерий (англ. opaque — непрозрачный); прозрачные колонии (Ора—) лишены Ора-белков. Ора-зависимая агрегация, возможно, усиливает контакт между бактериями, содействуя обмену генетической информацией, типичному для нейссерий. Каждый штамм имеет более десятка аллельных ора-генов для А—К-белков, но одновременно экспрессирует один-два, редко больше, причем в клональных вариантах. Это связано со способностью гонококка менять свои антигены (см. ниже). Ора-белки включаются в адгезию, необходимую для полноценного (интимного) взаимодействия с эпителиальными клетками, эндотелиоцитами и нейтрофилами. Речь идет о реакциях, заканчивающихся трансцитозом (инвазией) бактерий.
Принято считать, что для инвазии необходимо последовательное участие пилей и белков наружной мембраны. После пилезависимого подключения Ора-белков возникает прямая или опосредованная (витронектин/фибронектинзависимая) рецепция с гепаринсульфатпротеогликанами и/или молекулами СD66. Результатом является инвазия бактерий и продукция флогогенных цитокинов/хемокинов, запускающих воспаление. Культуры гонококка обычно представляют смесь непрозрачных и прозрачных колоний, первые доминируют при уретрите у мужчин и неосложненной гонорее у женщин. Прозрачные (особенно пилепозитивные) варианты устойчивее к бактерицидному действию сыворотки и фагоцитозу, доминируя при генерализованных формах гонореи. Точные причины этого подлежат выяснению.
Впрочем, несмотря на логику, роль Ора-белков остается неясной. Дело в том, что гепаринсульфатные протеогликаны расположены на базолатеральной поверхности эпителия и в норме не доступны для гонококка. Поэтому Ора-белки не могут быть пусковым фактором инвазивной адгезии. Они способны усилить уже начавшийся процесс, инициируемый воспалением, которое повышает проницаемость мукозального барьера. Показано, что для этого гонококку необходимы пили и, возможно, ряд других компонентов, таких как PorA/PorВ и липополисахарид (липоолигосахарид).
Подобно другим паразитам слизистых оболочек, гонококк продуцирует IgA-протеазу. До недавних пор считалось, что ее единственной функцией является разрушение IgA1 и связанное с этим вмешательство в антиадгезивную активность антител на поверхности эпителия. Оказалось, что это не так. IgA-протеаза разрушает внутриклеточный протеин LAMP-1 (он имеет структурное сходство с шарнирным участком IgA1), что препятствует образованию фаголизосом, помогая выживанию нейссерий внутри эпителиальных клеток.
Проходя сквозь многослойный эпителий и пенетрируя его базальную мембрану, гонококки проникают в субэпителиальную ткань, возбуждая острую воспалительную реакцию. Механизм деструкции эпителия при гонорее не ясен. Кроме слабого гемолизина, гонококк не секретирует никаких токсических факторов, и за неимением лучшего повреждение слизистых оболочек связывают с липополисахаридом (эндотоксином) наружной мембраны. Он выделяется в виде каплевидных образований (англ. blebs), представляющих смесь эндотоксина и белков наружной мембраны. Это происходит при избыточной продукции компонентов клеточной стенки, прежде всего в молодых гонококковых культурах.
Цитотоксическими свойствами обладают производные гонококкового пептидогликана. При введении в уретру или в полость сустава они обнаруживают пиогенную активность и вызывают деструкцию слизистого покрова в органных культурах фаллопиевых труб. Впрочем, не исключено, что микробные факторы играют лишь роль пускового стимула. Основную альтерацию вызывают продукты активированных нейтрофилов, которые невольно включаются в деструктивный процесс. В этом диалектика воспалительных реакций, сочетающих в себе элементы защиты и повреждения.
Высокая пиогенность отражает, как минимум, еще один признак — относительную устойчивость гонококка к бактерицидному действию нейтрофилов. Низкий коэффициент полезного действия фагоцитарной реакции компенсируется за счет ее количественного усиления, т.е. повышенной эмиграции нейтрофилов в зону инфекции. Гнойные клетки (так со времен Нейссера называют нейтрофилы, нафаршированные бактериями) служат символом и надежным диагностическим критерием гонореи (см. рис. 1). Издавна сложилось представление о незавершенном фагоцитозе гонококка, т.е. о неспособности нейтрофилов переваривать поглощенные бактерии. В действительности картина выглядит иначе. Большинство гонококков погибает при фагоцитозе, но те, что выживают, дают начало клонам с повышенным антифагоцитарным потенциалом. В отличие от менингококка, гонококки лишены капсулы, влияющей на взаимоотношения с фагоцитами. Более активное сопротивление фагоцитозу оказывают пили гонококка: штаммы, утратившие пили, менее устойчивы к поглощению и быстрее уничтожаются нейтрофилами. При угасании заболевания и при переходе в хроническую форму большинство гонококков располагается свободно на поверхности эпителия, ускользая от фагоцитарной атаки. Возможно, это связано с отбором клонов, устойчивых к фагоцитозу. Как уже говорилось, в адсорбции гонококка на нейтрофилах участвуют белки наружной мембраны: бактерии, дефектные по Ора-протеинам, фагоцитируются слабее. Избежать встречи с фагоцитами помогает и внутриэпителиальная инвазия, благодаря которой гонококк получает временное убежище от нейтрофилов.
С серьезными проблемами гонококк сталкивается в кровяном русле. Сыворотка лизирует его (как и большинство других грамотрицательных бактерий) при помощи комплемента, который активируется по антителонезависимому (лектиновому/альтернативному) пути или в содружестве с IgG- и IgM-антителами (классический путь). Штаммы, выделяемые при генерализованной инфекции, отличаются повышенной устойчивостью к бактерицидному действию сыворотки. Это коррелирует с сокращением спектра наружных антигенов, которые могут быть атакованы антителами, и появлением в составе мембранного липополисахарида сиаловой кислоты, блокирующей активацию лектинового/альтернативного каскада комплемента и сборку цитолитического комплекса (С5—С9). Дефект по терминальным факторам комплемента повышает вероятность системных гонококковых осложнений.
Патогенетически важным свойством гонококка является изменчивость его поверхностных антигенов, от которых зависит приобретение протективного иммунитета. Она формируется на основе полиморфизма генов и обеспечивает появление клонов с новыми антигенными эпитопами, не распознаваемыми ранее образовавшимися антителами. В структуре пилей и белков наружной мембраны (прежде всего Ора) имеются гипервариабельные участки, кодируемые супермутабельными и/или мозаичными генами. Последние собираются из территориально разобщенных фрагментов ДНК и в результате их случайных сочетаний вносят обновленную информацию о структуре белковых антигенов. Генетический механизм, детерминирующий антигенное разнообразие гонококков (он действует и у ряда других бактерий), напоминает стратегию формирования гипервариабельных участков иммуноглобулинов, определяя клональную специфичность антигенов, состоящую из множества антигенных типов и субтипов гонококка.