$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
H. pylori-infectie is een belangrijk risicofactor voor maagkanker1. De ziekteverloop varieert echter en hangt af van talrijke factoren, zoals de genetische aanleg van de gastheer, de genetische diversiteit van H. pylori-stammen en omgevingselementen zoals het dieet van de gastheer11. Eerdere rapporten hebben aangetoond dat er een correlatie bestaat tussen H. pylori-infectie, ijzertekort (gemeten door verlaagde bloedferritine en hemoglobineconcentraties) en verhoogde productie van pro-inflammatoire cytokinen, inclusief IL-8-secretie, die uiteindelijk leidt tot verhoogde progressie van de maagaandoening12. Acute H. pylori-infectie is ook geassocieerd met hypochlorhydrie, wat de mogelijkheid van de gastheer om voedingsijzer te absorberen belemmert, en uiteindelijk leidt tot veranderingen in de ijzerhomeostase13. Deze klinische bevindingen suggereren dat de beschikbaarheid van ijzer binnen de maagsfeer een belangrijke factor kan zijn in het ziekteverloop. In feite hebben diermodellen van H. pylori-infectie aangetoond dat een lage consumptie van dieetijzer maagaandoeningen verergert14. De verlaagde ijzerniveaus bij deze dieren vereisen dat H. pylori een ijzer-acquisitiereactie induceert om het ijzer te verkrijgen dat nodig is voor bacteriële replicatie. H. pylori heeft de capaciteit om het ijzertransport binnen gastheercellen te verstoren om bacteriële replicatie op een CagA-afhankelijke manier te faciliteren15. Interessant is dat het cag-pathogeniciteits-eiland is aangetoond dat het wordt gereguleerd door het ijzer-responsieve transcriptiefactor Fur16,17. Verder worden Cag+-stammen geassocieerd met verhoogde ontsteking en maagaandoeningen zoals kanker1. Deze bevindingen ondersteunen een model waarbij H. pylori de expressie van Cag-T4SS verandert in een poging om ijzer te verkrijgen van gastheercellen die zich in een ijzer-arme omgeving bevinden, wat resulteert in verergerde ziekteverlopen.
Twee factoren die ontsteking en morbiditeit verhogen zijn Cag-expressie en een lage inname van dieetijzer. Deze feiten ondersteunen de hypothese dat verminderde ijzerbeschikbaarheid de productie van Cag-T4SS-pili op het gastheer-pathogeen-interface verhoogt, wat resulteert in ernstigere maagaandoeningen11-14. Het doel van de methode die in dit manuscript wordt gepresenteerd, is om de rol van het micronutriënt ijzer in de regulatie van de biogenesis van de Cag-T4SS-pilus te bepalen. In eerder werk hebben we twee benaderingen gebruikt om een ijzer-afhankelijke toename in Cag-T4SS-expressie waar te nemen. Ten eerste werden output-stammen van dieren die op een hoog en een laag ijzerdieet werden gehouden geanalyseerd en onthulden dat output-stammen met een laag ijzerdieet meer Cag-T4SS-pili produceerden dan stammen met een hoog ijzerdieet14. Ten tweede resulteerde het kweken van de H. pylori 7.13-stam in vitro in ijzerrijke omstandigheden in verminderde pilusvorming, terwijl cellen die in aanwezigheid van een ijzerchelator werden gekweekt significant meer pili produceerden.
We hebben doorgegaan met het onderzoeken van de ijzer-afhankelijke regulatie van het Cag-T4SS-pili-fenotype en bieden het volgende geoptimaliseerde protocol en representatieve resultaten aan die werden uitgevoerd met een extra Helicobacter pylori-stam, PMSS1. De grondgedachte achter de ontwikkeling van deze techniek was om verhoogde Cag-T4SS-activiteit onder omstandigheden van ijzerbeperking te correleren met verhoogde Cag-T4SS-pilusvorming. De bredere implicatie en toepassing van deze techniek zullen geoptimaliseerde kweekcondities opleveren die resulteren in verhoogde productie van de Cag-T4SS-pili. Deze assay zal nuttig zijn voor onderzoekers die de samenstelling en architectuur van de Cag-T4SS willen bepalen door verrijking voor dit belangrijke bacteriële oppervlaktekenmerk. De monstervoorbereiding en visualisatie door veld-emissiekan elektronenmicroscopie heeft talrijke voordelen ten opzichte van alternatieve technieken zoals lichtmicroscopiemethoden om de Cag-T4SS te visualiseren en zal geschikt zijn voor onderzoekers die geïnteresseerd zijn in het bestuderen van de regulatie van dit orgaan10.