Vplyv prostredia v hostiteľských bunkách na heterogenitu expresie faktorov virulencie baktérií rodu Salmonela

Abstract

Bacteria of the genus Salmonella are one of the most important human pathogens. Salmonella expresses several virulence factors, including the type three secretion system encoded on the Salmonella pathogenicity island 2 (SPI-2 T3SS) and its effector proteins. SPI- 2 T3SS effector proteins allow the bacteria to colonize host cells, persist there and use them as a Trojan horse for migration throughout the host organism. Although the function of the SPI- 2 T3SS is essential for the bacterial population during systemic infection, some bacteria do not express this virulence factor and benefit from its expression by other members of the population. Similar heterogeneity in expression of other virulence factors has been shown to be crucial for their function. This work focuses on the heterogeneity of expression of selected SPI-2 T3SS effector proteins under the influence of host factors (pH, ROS, RNS) affecting bacteria during intracellular infection of macrophages. Using a fluorescent reporter system suitable for flow cytometry the expression of selected effector proteins was detected at the level of individual bacteria. The obtained data show, that individual bacteria respond differently to the decrease in pH in their vicinity. Part of the bacterial population starts to express the studied effector...

Bakterie rodu Salmonela patří mezi významné lidské patogeny. Salmonela exprimuje několik faktorů virulence, mezi které patří i sekreční systém typu 3 kódovaný na ostrově patogenity 2 (SPI-2 T3SS) a jeho efektorové proteiny. Efektorové proteiny SPI-2 T3SS umožňují bakteriím kolonizovat hostitelské buňky, perzistovat v nich a používat je jako Trojského koně pro vlastní šíření po hostitelském organismu. Přestože je působení SPI-2 T3SS pro bakteriální populaci při systémové infekci nezbytné, některé bakterie tyto faktory virulence neexprimují a benefitují z jejich exprese ostatními členy populace. Podobná heterogenita exprese u jiných faktorů virulence byla ukázána jako klíčová pro jejich působení. Tato práce se zabývá studiem heterogenity exprese vybraných efektorových proteinů SPI-2 T3SS a jejich ovlivnění hostitelskými faktory (pH, ROS, RNS) působícími na bakterie během intracelulární infekce makrofágů. Pro detekci exprese efektorových proteinů na úrovni jednotlivých bakterií byl použit fluorescenční reportérový systém, jehož aktivita byla měřena pomocí průtokové cytometrie. Získaná data ukazují, že jednotlivé bakterie reagují na postupné snižování pH v okolí různě. Část bakteriální populace začne exprimovat zkoumané efektorové proteiny při vyšším pH než ostatní bakterie. Zatímco působení...