Alai

Uridine difosfaat galactose 4-epimerase en fosfomannose isomerase-deficiënte mutanten van Escherichia coli O111:B4 werden bestudeerd om de hypothese te testen dat bij E. coli een specifieke relatie bestaat tussen O antigeniciteit, virulentie, en het vermogen om fagocytose te weerstaan. De eerste mutant, J-5 genaamd, produceert een celwandlipopolysaccharide waarvan de zijketens geen galactose, glucose, N-acetylglucosamine of colitose bevatten. De tweede mutant produceert een celwand-lipopolysaccharide waaraan alleen colitose ontbreekt. Het vermogen van deze verschillende organismen om muizen te doden was opvallend verschillend. E. coli O111 was 1000 maal zo virulent als J-5, en 100 maal zo virulent als L-2. Het vermogen van de organismen om muizen te doden werd gecorreleerd met hun vermogen om fagocytose te weerstaan en in de peritoneale holte te persisteren. De ouderstam van O111 weerstond fagocytose door macrofagen in vivo en polymorphonucleaire leukocyten in vitro. De mutanten deden dat niet, en het organisme met het grootste tekort aan de saccharide-component van zijn LPS was het meest gevoelig voor fagocytose en het minst virulent. Deze resultaten werden bevestigd door de mutanten te kweken in aangepaste media die de synthese van volledig LPS mogelijk maakten, de gevoeligheid voor fagocytose omkeerden en de virulentie herstelden. Tenslotte was de serologische reactiviteit consistent met eerdere waarnemingen die hadden aangetoond dat de O-antigeniciteit van E. coli bepaald wordt door de saccharidesamenstelling van zijn celwand lipopolysaccharide. Ondanks het verschil in het vermogen van de verschillende log-fase organismen om muizen te doden wanneer ze intraperitoneaal geïnjecteerd werden, verschilden de gezuiverde lipopolysacchariden die uit de organismen geëxtraheerd werden niet significant in hun vermogen om te doden of koorts te veroorzaken. De virulentie bleek dus onafhankelijk te zijn van de endotoxineactiviteit, die op haar beurt geen verband leek te houden met de sacharidesamenstelling van het celwand-LPS. Collectief leveren deze gegevens tenminste een gedeeltelijke moleculaire definitie van virulentie bij E. coli door aan te tonen dat de aan- of afwezigheid van specifieke suikers in zijn celwand lipopolysaccharide een determinant is van zijn antifagocytische capaciteit en zijn virulentie.