1. Invasion:
- Ursprunglig bilaga: Shigella fäster initialt till ytan av mänskliga epitelceller genom specifika adhesiner, såsom IpaB, IpaC och IpaD. Dessa adhesiner binder till receptorer på värdcellytan, vilket underlättar bakteriell vidhäftning.
- Utlöser värdcellssignalering: Shigellas fäste utlöser signalkaskader inom värdcellen, vilket leder till omorganisering av aktincytoskelettet och membranrussel. Detta underlättar bildandet av fagocytiska bägare som uppslukar bakterierna.
- Inträde i värdcellen: Shigella utnyttjar den fagocytiska processen genom att använda ett typ III-sekretionssystem (T3SS) för att injicera effektorproteiner i värdcellen. Dessa effektorer manipulerar cellulära processer, vilket gör att bakterierna kan komma in i och överleva i värdcellen.
2. Intracellulär replikering:
- Bildning av intracellulär vakuol: Väl inne i värdcellen bor Shigella i ett membranbundet fack som kallas den rymliga intracellulära vakuolen (SIV). Denna vakuol ger en skyddande miljö för bakterierna och tillåter dem att replikera.
- Utnyttja värdcellsresurser: Shigella manipulerar värdcellsprocesser för att erhålla näringsämnen och energi som krävs för dess tillväxt och replikering. Det förvärvar värdcellsmetaboliter, tar bort järn och stör cellulära vägar för att skapa en lämplig intracellulär miljö för dess överlevnad.
3. Dysregulerat immunsvar:
- Nedsatt fagocytos: Shigellas T3SS effektorproteiner stör de normala fagocytiska och bakteriedödande funktionerna hos värdceller, vilket gör att bakterierna kan undvika intracellulär dödande.
- Aktivering av pro-inflammatoriska reaktioner: Shigella-infektion utlöser produktionen av pro-inflammatoriska cytokiner och kemokiner, vilket leder till inflammation och rekrytering av immunceller. Bakterierna kan dock manipulera dessa inflammatoriska svar till sin fördel, störa den normala immunövervakningen och främja deras överlevnad.
- Immuncellsflykt: Shigella kan spridas från infekterade celler till närliggande celler, undvika värdimmundetektion och etablera nya infektionsställen.
4. Värdcellsdöd och vävnadsskada:
- Cytotoxicitet: Shigella-infektion kan leda till värdcellsdöd genom olika mekanismer, inklusive apoptos, pyroptos och nekros. Dessa processer bidrar till vävnadsskada och de kliniska symtom som är förknippade med shigellos.
- Dysreglerad cellsignalering: Shigellas effektorproteiner stör värdcellens signalvägar, påverkar cellcykelreglering, cytoskelettorganisation och apoptos. Denna dysreglering kan ytterligare bidra till vävnadsskada och sjukdomens svårighetsgrad.
Att förstå det invecklade samspelet mellan mänskliga celler och patogen Shigella är avgörande för att utveckla riktade terapier som effektivt kan bekämpa shigellos och samtidigt minimera skador på värdvävnader. Ytterligare forskning behövs för att reda ut de molekylära mekanismerna bakom dessa interaktioner och identifiera potentiella terapeutiska mål för att förbättra behandlingsresultaten av shigellos.
