さまざまな種類の細菌による血液脳関門の破壊のメカニズム、および細菌の宿主相互作用は、脳に侵入する細菌病原体を促進します

このレビューの目的は、さまざまな種類の細菌による浸潤のために発生する可能性のある血液脳関門（BBB）破壊のさまざまなメカニズムを解明するだけでなく、脳の侵入において細菌病原体が支援する細菌宿主相互作用を示すことを目的としています。たとえば、血小板活性化因子受容体（PAFR）は、脳内皮細胞への肺炎球菌の接着中の脳の浸潤の原因であり、脳の浸潤につながる可能性があります。さらに、肺炎球菌Pilus-1の主要なアドヘシン、RRGAは、BBB内皮受容体、ポリマー免疫グロブリン受容体（PIGR）および血小板内皮細胞接着分子（PECAM-1）に結合することができます。さらに、肺炎連鎖球菌コリン結合タンパク質A（CBPA）は、ラミニン受容体（LR）の共通のカルボキシ末端ドメインを標的とし、BBB浸潤をもたらす可能性のある脳内皮との初期接触を確立します。さらに、BBBの破壊は、炎症誘発性マーカーと内皮透過性の増加により、肺炎の浸透によって発生する可能性があります。対照的に、BBB浸透時に、血管内皮への混乱なしに、肺炎膜によって、肺炎膜を通る、または内皮細胞間の接着、浸潤、および転座を行うことができます。リステリアモノサイトゲンの内部（INLAおよびINLB）は、脳の侵入を促進するために、その細胞受容体E-カドヘリンおよび間葉系上皮遷移（MET）と相互作用します。L.モノサイトゲン種は、内皮細胞のNF-κBを活性化し、P-およびE-セレクチン、細胞間接着分子1（ICAM-1）、および血管細胞接着タンパク質1（VCAM-1）、およびIL-の発現を促進します。6およびIL-8および単球化学誘引物質タンパク質-1（MCP-1）、これらのマーカーはすべてBBBの破壊を支援します。Bacillus anthracis種は、接着接合部（AJS）とタイトジャンクション（TJ）の両方を中断し、BBBの破壊を引き起こします。脳微小血管内皮細胞（BMEC）透過性とBBBの破壊は、IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1、マクロパジャージ炎症性タンパク質-1-α-αのアップレギュレーションと同様に、内皮接合タンパク質の補正を介して誘導されます。黄色ブドウ球菌種のアルファ（MIP1α）マーカー。AgalactiaeまたはグループB Streptococcus毒素（GBS）は、IL-8およびICAM-1、ならびに誘導性一酸化窒素シンターゼ（INOS）増強の発現を介して内皮細胞からの一酸化窒素（NO）産生を促進し、BBBの破壊をもたらします。グラム陰性菌は、Haemophilus influenza OMPP2がLRの一般的なカルボキシ末端ドメインを標的として、脳内皮との初期相互作用を開始し、脳に侵入することができます。H.インフルエンザ型B（HIB）は、TJの破壊を通じてBBB透過性を誘発する可能性があります。LRおよびPAFR結合部位は、Neisseria MeningitidisによるCNS入り口の一般的なルートとして認識されています。N. Meningitidis種もBMECへの結合を開始し、AJSの変形を誘導し、ホストMMP-8の放出を通じてTJ成分オクルディンの特定の切断を誘導します。大腸菌はLRを介してBMECに結合し、IL-6およびIL-8の放出とINOS産生をもたらし、内皮細胞間のTJの分解をもたらし、BBBの破壊を促進します。したがって、さまざまな種類の細菌種によるBBBの破壊の知識を得ると、細菌がどのように中枢神経系（CNS）に入る方法が得られ、各細菌が感染を制御および管理するための治療戦略の発見をサポートする可能性があります。

This review aims to elucidate the different mechanisms of blood brain barrier (BBB) disruption that may occur due to invasion by different types of bacteria, as well as to show the bacteria-host interactions that assist the bacterial pathogen in invading the brain. For example, platelet-activating factor receptor (PAFR) is responsible for brain invasion during the adhesion of pneumococci to brain endothelial cells, which might lead to brain invasion. Additionally, the major adhesin of the pneumococcal pilus-1, RrgA is able to bind the BBB endothelial receptors: polymeric immunoglobulin receptor (pIgR) and platelet endothelial cell adhesion molecule (PECAM-1), thus leading to invasion of the brain. Moreover, Streptococcus pneumoniae choline binding protein A (CbpA) targets the common carboxy-terminal domain of the laminin receptor (LR) establishing initial contact with brain endothelium that might result in BBB invasion. Furthermore, BBB disruption may occur by S. pneumoniae penetration through increasing in pro-inflammatory markers and endothelial permeability. In contrast, adhesion, invasion, and translocation through or between endothelial cells can be done by S. pneumoniae without any disruption to the vascular endothelium, upon BBB penetration. Internalins (InlA and InlB) of Listeria monocytogenes interact with its cellular receptors E-cadherin and mesenchymal-epithelial transition (MET) to facilitate invading the brain. L. monocytogenes species activate NF-κB in endothelial cells, encouraging the expression of P- and E-selectin, intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1), and Vascular cell adhesion protein 1 (VCAM-1), as well as IL-6 and IL-8 and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), all these markers assist in BBB disruption. Bacillus anthracis species interrupt both adherens junctions (AJs) and tight junctions (TJs), leading to BBB disruption. Brain microvascular endothelial cells (BMECs) permeability and BBB disruption are induced via interendothelial junction proteins reduction as well as up-regulation of IL-1α, IL-1β, IL-6, TNF-α, MCP-1, macrophage inflammatory proteins-1 alpha (MIP1α) markers in Staphylococcus aureus species. Streptococcus agalactiae or Group B Streptococcus toxins (GBS) enhance IL-8 and ICAM-1 as well as nitric oxide (NO) production from endothelial cells via the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) enhancement, resulting in BBB disruption. While Gram-negative bacteria, Haemophilus influenza OmpP2 is able to target the common carboxy-terminal domain of LR to start initial interaction with brain endothelium, then invade the brain. H. influenza type b (HiB), can induce BBB permeability through TJ disruption. LR and PAFR binding sites have been recognized as common routes of CNS entrance by Neisseria meningitidis. N. meningitidis species also initiate binding to BMECs and induces AJs deformation, as well as inducing specific cleavage of the TJ component occludin through the release of host MMP-8. Escherichia coli bind to BMECs through LR, resulting in IL-6 and IL-8 release and iNOS production, as well as resulting in disassembly of TJs between endothelial cells, facilitating BBB disruption. Therefore, obtaining knowledge of BBB disruption by different types of bacterial species will provide a picture of how the bacteria enter the central nervous system (CNS) which might support the discovery of therapeutic strategies for each bacteria to control and manage infection.