Патогенная бактерия Bartonella henselae индуцирует разрастание сосудистого эндотелия через активацию пути VEGF

Образование повреждений тканей, при которых происходит чрезмерное разрастание кровеносных сосудов, считается отличительной и уникальной чертой инфекции патогенными бактериями рода Bartonella. В частности, в результате аномальной пролиферации клеток эндотелия, индуцированной этими бактериями, на коже могут образовываться гемангиомы. Однако до недавнего момента оставалось неизвестным, является ли разрастание сосудов побочным эффектом от инфекций, вызванных представителями рода Bartonella, или же бактерии направленно стимулируют гиперпролиферацию эндотелия, чтобы расширить свою нишу обитания в организме.

В статье японских ученых, опубликованной в Nature Communications, детально описан молекулярный механизм активации вазопролиферации, вызываемой бактерией Bartonella henselae. B. henselae вырабатывает семь эффекторных белков, обозначаемых BepA–G (от англ. Bartonella effector protein). Бактерия впрыскивает их внутрь клеток эндотелия с помощью белкового аппарата секреции VirB/D4, относящегося к IV типу бактериальных систем секреции. BepA подавляет апоптоз в эндотелиальных клетках и способствует формированию опухоли из сосудов. Кроме того, B. henselae может напрямую инфицировать макрофаги и эпителиальные клетки, и после заражения они начинают продуцировать фактор роста сосудистого эндотелия (VEGF), что дополнительно стимулирует ангиогенез. Но B. henselae может стимулировать пролиферацию эндотелиальных клеток без физического контакта, секретируя некий митоген.

В поисках этого митогена исследователи провели мутагенез бактерий с последующим секвенированием штаммов, дефектных по способности вызывать пролиферацию клеток эндотелия.

Таким способом авторы показали, что этим митогеном является аутотранспортер, названный ими BafA (Bartonella angiogenic factor A). Секретируемый домен этого аутотранспортера связывается с рецепторами VEGF 2 типа (VEGFR-2) на эндотелиальных клетках и тем самым активирует сигнальный путь митоген-активируемых протеинкиназ (MAPK), что в итоге и приводит к интенсивной пролиферации клеток эндотелия. Гомологи аутотранспортера есть и у других видов рода Bartonella, причем у B. quintana гомолог аутотранспортера сам по себе обладает митогенной активностью. За пределами рода Bartonella гомологи аутотранспортера не встречаются. Авторы исследования заявляют, что аутотранспортеры бактерий рода Bartonella должны рассматриваться как новые члены белкового суперсемейства VEGF.