Udział białek ślinowych kleszcza w transferze B. burgdorferi do

W ślinie kleszcza znajdują się substancje, które B. burgdorferi wykorzystuje w celu przeżycia w organizmie gospodarza. Należą do nich przede wszystkim białka chroniące bakterię przed przeciwciałami, wymiatające wolne rodniki tlenowe produkowane przez neutrofile, czy też tłumiące działanie dopełniacza (część z nich opisano w Rozdział 1.2.2.).

Po przedostaniu się z jelita kleszcza do hemocelu, krętki wędrują do gruczołów ślinowych, gdzie „opłaszczają się” białkiem Salp15 (ang. salivary

protein 15 kDa), a następnie wraz ze śliną wektora zostają wstrzyknięte do krwi gospodarza [143,147]. Oddziaływanie z białkiem Salp15 jest możliwe dzięki zewnątrzkomórkowej lipoproteinie OspC, która jest niezbędna dla bakterii na początkowych etapach infekcji gospodarza [148–150]. Wydaje się, że OspC, oprócz wiązania się z Salp15, podobnie jak OspA, łączy się z plazminogenem, co pomaga bakterii przedostawać się przez tkanki atakowanego gospodarza [151–153]. Gen ospC znajduje się na kolistym plazmidzie wielkości 27 kpz i koduje lipoproteinę o wielkości 22-23 kDa [154]. Ekspresja ospC jest regulowana przez czynniki transkrypcyjne Rrp2, RpoN i RpoS [155,156]. W 2001 roku dwa niezależne zespoły badawcze rozwiązały strukturę białka OspC pochodzącego od Borrelia burgdorferi s.s. [157,158]. Pomimo wysokiej zmienności OspC na poziomie aminokwasowym, białka pochodzące od różnych szczepów oraz gatunków Borrelia wykazują wysokie podobieństwo strukturalne. Monomery OspC zbudowane są z pięciu α-helis i dwóch krótkich β-kartek. Aktywna biologicznie forma białka OspC występuje w postaci homodimeru, który posiada przypuszczalnie dwie domeny wiążące ligand (LBD, ang.

ligand-binding domain). Domena LBD1 tworzona jest przez helisy α 1 i 1’ należące do oddziałujących monomerów, natomiast LBD2 znajduje się na „koronie” dimeru OspC. Domena LBD1 jest wysoce konserwatywna, w przeciwieństwie do zmiennej sekwencyjnie LBD2 [159]. Wykazano, że pojedyncza substytucja kwasu glutaminowego w pozycji 61 na glutaminę (w obrębie domeny LBD1), powoduje znaczną utratę infekcyjności bakterii, pomimo zachowania zdolności wiązania plazminogenu (nie testowano oddziaływania z Salp15). Autorzy tych

badań sugerują, że przyczyną tego zjawiska może być dysfunkcja OspC na początkowym etapie infekcji. Może ona polegać na niezdolności wiązania niepoznanego dotąd ligandu [160].

Związanie białka ślinowego kleszcza Salp15 na powierzchni komórki bakteryjnej, pozwala krętkowi utworzyć płaszcz chroniący go przed przeciwciałami krążącymi we krwi gospodarza [147]. Co więcej, Salp15 wykazuje działanie immunosupresyjne, ponieważ blokuje aktywację limfocytów T, poprzez związanie limfocytarnego koreceptora CD4 (ang. cluster of

differentiation 4) oraz zatrzymuje produkcję interleukiny 2. Oprócz tego, Salp15 wiąże się z receptorem DC-SIGN (ang. Dendritic Cell-Specific Intercellular

adhesion molecule-3-Grabbing Non-integrin) komórek dendrytycznych i hamuje w ten sposób produkcję cytokin prozapalnych. B. burgdorferi wzmaga ekspresję Salp15 u kleszcza, co jest korzystne również dla wektora, ponieważ zapewnia mu efektywniejsze żerowanie [161–163]. Do tej pory, u kleszczy z rodzaju

Ixodes scharakteryzowano 21 homologów tworzących nadrodzinę białek Salp15, jednakże na podstawie sekwencjonowania transkryptomu gruczołów ślinowych I. ricinus wydaje się, że istnieje duża liczba nieopisanych dotychczas przedstawicieli białek typu Salp15 [164–166]. Najlepiej poznane jest Salp15 pochodzące od I. scapularis oraz Iric-1 zidentyfikowane u I. ricinus. Badania in

vitro wskazują, że Salp15 z I. scapularis oddziałuje nie tylko z OspC pochodzącym z różnych szczepów B. burgdorferi s.s. (N40, B31 i 297) ale również z B. afzelii oraz B. garinii [167]. Pokazano, że OspC tworzy kompleks również z białkiem Iric-1 wyprodukowanym w komórkach owadzich. Iric-1 wiązało się z OspC z B. burgdorferi s.s., B. garinii oraz B. afzelii, jednakże ochronę przed przeciwciałami gospodarza białko to zapewniało jedynie w przypadku B. burgdorferi s.s. [168]. Salp15 oraz jego ortologi są syntetyzowane jako około 135 aminokwasowe prekursory, zawierające prawdopodobnie sekwencję sygnalną o długości około 20 aminokwasów na końcu aminowym. Białka te są bogate w cysteiny oraz podlegają glikozylacji [168]. W najnowszych badaniach zademonstrowano, że odcinek pomiędzy resztami aminokwasowymi 48-67 w białkach Salp15 oraz Iric-1 uczestniczy w wiązaniu z białkiem OspC

produkcji interleukiny 2 przez to białko [162]. Oprócz tego, poznanie struktury Salp15 pozwoli wyjaśnić mechanizm oddziaływania pomiędzy tym białkiem a glikoproteiną gp120, która pełni kluczową rolę w zakażaniu limfocytów T CD4+ przez wirusa HIV. Odkryto bowiem, że Salp15 poprzez bezpośrednie wiązanie z receptorem gp120, częściowo zapobiega oddziaływaniu białek gp120-CD4 [170].

W miejscu ugryzienia przez kleszcza leukocyty produkują duże ilości wolnych rodników, które mają negatywny wpływ na przeżywalność

B. burgdorferi. Wykazano, że związki te są wymiatane przez występujący w ślinie roztocza przeciwutleniacz Salp25D. Wyciszenie salp25D w gruczołach ślinowych I. scapularis spowodowało znaczne obniżenie liczby krętków nabytych przez kleszcza żywiącego się krwią zainfekowanej myszy [171,172]. Oprócz Salp25D, w ślinie I. scapularis odkryto białka ISL 929 oraz ISL 1373, które ograniczają zdolność do tworzenie wolnych rodników przez neutrofile [173]. Eliminacja rodników tlenowych w miejscu ugryzienia, z pewnością wpływa korzystnie na transmisję B. burgdorferi, jak i innych patogenów.

Udowodniono, że występujące w ślinie I. scapularis inhibitory proteaz mają działanie immunosupresyjne i wspomagają ssanie krwi przez kleszcza. Dodatkowo ich obecność jest korzystna dla krętka. Ostatnio scharakteryzowano cystatynę (sialostatin L2), która znacząco zwiększa przeżywalność B.

burgdorferi w skórze zainfekowanej myszy poprzez zahamowanie proteaz zaangażowanych w odpowiedź układu immunologicznego gospodarza [174].

Innymi związkami zwiększającymi przeżywalność krętków boreliozy we krwi gospodarza oraz wspomagającymi transfer bakterii pomiędzy wektorem i gospodarzem są produkowane przez kleszcza białka IXAC, które blokują układ dopełniacza. Ich działanie polega przede wszystkim na destabilizacji konwertazy C3 lub C5, białek kluczowych dla działania dopełniacza. Do rodziny tej należą również białka ISAC i Salp20 z I. scapularis, czy też IRAC1 oraz IRAC2 z I. ricinus [54,55,57].

Oprócz tego, kleszcze produkują białko TSLPI, które blokuje ścieżkę lektynową układu dopełniacza, czyli etap wcześniejszy niż utworzenie konwertaz C3/C5. Białko to zapobiega wiązaniu się MBL (ang.

mannose-binding lectin) do jego receptorów obecnych u B. burgdorferi, co zatrzymuje aktywację dopełniacza na powierzchni komórki bakteryjnej. Dowiedziono, że

TSLPI znacząco zwiększa przeżywalność krętków w organizmie gospodarza, a ekspresja jego genu u zainfekowanego kleszcza jest dodatkowo indukowana przez B. burgdorferi [58].

1.4. Strategie walki z odkleszczową infekcją wywoływaną przez