Экзотоксины, эндотоксины

Изменение патогенности и вирулентности

Патогенность и вирулентность микробов не постоянна и может изменяться спонтанно или целенаправленно.

Механизмы снижения или утраты вирулентности:

· Мутации генов при воздействии мутагенов различной природы.

· Утрата плазмид с генами токсинов.

Способы понижения вирулентности:

· Длительное культивирование на голодных средах (например, получение вакцины БЦЖ).

· Культивирование в маловосприимчивом организме.

· Культивирование в восприимчивом организме (антирабическая вакцина).

· Генно-инженерные манипуляции.

Механизмы индукции или увеличения патогенности и вирулентности:

· Спонтанный или индуцированный мутагенез.

· Действие умеренных лизогенизирующих фагов (например, у коринебактерий дифтерии).

· Приобретение плазмид (энтеробактерии и др.)

· R-S-диссоциация.

Способы повышения вирулентности:

· Пассажи через восприимчивый организм.

· Генно-инженерные манипуляции.

Токсины бактерий как факторы патог-ти, сравнит-ная характ-ка экзо- и эндотоксинов. Кроме ферментов агрессии и защиты, м/о, размножаясь, могут вырабатывать БАВ, повреждающие клетки и ткани макроорганизма - токсины. Они делятся на две группы: экзотоксины и эндотоксины. - Экзотоксины продуцируют грампол., и грамотриц. бактерии. По своей хим.структуре это белки. По механизму действия различают несколько типов: цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксфолианты и эритрогемины. Мех.действия токсинов: повреждение жизненно важных процессов в клетке: повышение проницаемости мембран, блокады синтеза белка и других биохим. процессов в клетке или нарушении взаимодействия между клетками. Экзотоксины - сильные антигены, которые продуцируют образование в организме антитоксинов; облад. высокой токсичностью. Под воздействием формалина и t-ры экзотоксины утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное свойство. Такие токсины получили название анатоксины и применяются для профилактики заболевания столбняка, гангрены, дифтерии, а также исп-ся в виде антигенов для иммунизации животных с целью получения анатоксических сывороток. - Эндотоксины по своей хим. структуре - липополисахаридами, кот.содержатся в клеточной стенке грамотриц. бактерий и выделяются в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью. При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки. Эндотоксины разрушают лейкоциты крови, что приводит к лейкопении, гипертермии, гипотонии и т.д. Эндотоксины стимулируют синтез интерферонов, активируют систему комплемента по классическому пути, обладают аллергическими св-вами. При введении небольших доз эндотоксина повышается резистентность организма, усиливается фагоцитоз, стимулируются В-лимфоциты. Сыворотка животного иммунизированного эндотоксином обладает слабой антитоксической активностью и не нейтрализует эндотоксин.

Иммунодепрессивное действие экзо-, эндотоксинов, других факторов патогенности -- важный фактор преодоления защитных барьеров. Многие вещества микробов подавляют активность фагоцитов, метаболизм нейтрофилов, угнетают активность Т-хелперов и, наоборот, активируют супрессивные механизмы иммунного ответа. К факторам вирулентности относится также «антигенная мимикрия» – наличие у возбудителей общих антигенов с антигенами человека. Белки теплового шока hsp 60 и 70 кДа имеются у микобактерий туберкулеза, сальмонелл и в клетках человека, что приводит к уклонению бактерий от иммунологического ответа хозяина. С одной стороны, макроорганизм толерантен, не отвечает на антигены микроба, сходные по строению с его собственными, с другой стороны, в случае возникновения такого ответа развивается аутоиммунная реакция на свои макромолекулы.

Тяжелое течение инфекционного процесса или фатальный для хозяина исход может наблюдаться при снижении уровня неспецифической защиты и иммунологической реактивности хозяина, большой дозе и высокой вирулентности возбудителя, а также при неестественных путях его проникновения. Хронизация инфекционного процесса, как правило, определяется несостоятельностью иммунологического ответа к возбудителю.

Факторы, определ-щие инвазионность патог-ных бактерий. Инвазионость- способность возбудителей преодолевать защитные механизмы орг-ма, размножаться, проникать в его клетки и распростр-ся в нем. Способ-ть подавлять фагоцитоз. факторы:

1. Хемотаксис и подвижность. С помощью них бактерии ориентируются в отношении своих клеток-мишеней, а наличие жгутиков ускоряет их приближение к клеткам.

2. Ферменты, разрушающие субстраты слизи, которая покрывает эпител клетки слиз оболочек. Протеазы, нейраминидазы, лецитиназы и др. Разрушая слизь, способствуют высвобождению рецепторов, с кот взаимодействуют м/о.

3. Факторы адгезии и колонизации. С помощью них бактерии распознают рецепторы на мембранах клеток, прикрепляются к ним и колонизируют клетки. У бактерий ф-цию факторов адгезии выполняют различные структуры клеточной стенки: фимбрий, белки нар мембраны, липополисахарид и др. Адгезия явл-ся пусковым механизмом реализации патогенности. Бактерии могут размнзся либо в клетках, либо на поверхности клеток слизистой (на их мембранах). Либо проходить через них и далее распростр-ся по орг-му. Поэтому ни один возбуд-ль не может реализовать свою патогенность, если он не способен прикрепиться к клетке (адсорбироваться на ней). В свою очередь и токсины, до тех пор, пока они не свяжутся с рецепторами мембран клеток, также не смогут реализовать токсические ф-ции. Поэтому адгезия и колонизация — начальные, пусковые механизмы развития болезни.

4. Факторы инвазии, т. е. факторы, с помощью кот бактерии проникают в клетку. Обычно они сопряжены с факторами, подавляющими клеточную активность и способствующими внутриклеточному размножению бактерий. Факторы инвазии у грамотриц бактерий обычно представлены белками наружной мембраны.

5. Факторы, препятствующие фагоцитозу, т. е. защищающие от фагоцитоза. Они также связаны с компонентами клет стенки и либо маскируют бактерии от фагоцитов, либо подавляют их активность. Они представлены либо капсулой из гиалуроновой кислоты, которая не распознается фагоцитами как чужеродная, так как химически не отличается от таковой орг-ма, либо капсулами другой хим природы, различными белками, тормозящими фагоцитоз, — белок А (у стафилококков), М-белок (у стрептококков), антиген Fral у возбудителя чумы; пленка из фибрина, образующаяся у стафилококков и др компоненты клет стенки.

6. Факторы, подавляющие фагоцитоз, например V-W-антигены у Y. pestis. Наличие таких факторов обусловливает незавершенный характер фагоцитоза. Чаще всего он связан с образованием бактериями в-в, кот подавляют «окислительный взрыв» фагоцитов. Незавершенный фагоцитоз — одна из важных причин хронизации течения болезни (хрониосепсис).

7. Ферменты «защиты и агрессии» бактерий. С помощью таких ферментов, как фибринолизин, лецитиназа, гиалуронидаза, протеазы и т. п., бактерии реализуют свои агрессивные свойства.

Роль капсулы и поверхностных антигенов бактерий в формировании вирул-х свойств. У многих видов бактерий капсула появляется лишь при определенных условиях, часто неблагоприятных. Возбудители сибирской язвы, коклюша, гонореи, пневмококки образуют капсулу, попадая в организм человека или животного. В этом случае капсула выполняет защитную роль, предохраняя микроб от действия антител, фагоцитов и других защитных факторов организма. Группа капсульных бактерий сохраняет капсулу постоянно: и в организме человека, и при культивировании на питательных средах. В капсуле сибиреязвенных бацилл найдены полипептиды, а в капсуле стрептококка — белок М. Защитные функции капсулы разнообразны. Помимо предохранения микроба от действия защитных факторов макроорганизма, капсула предохраняет микроб от притока в клетку большого количества жидкости (осмотический барьер), а также от высыхания при неблагоприятных условиях среды обитания. Антигенные свойства капсул бактерий- это выраженные иммуногенные свойства (например, вакцины против пневмококковых и менингококковых инфекций готовят из материала капсулы

Дата добавления: 2014-01-15