II. Нетоксичные антигены, не обладающие протективными свойствами.

Капсульный полипептид Bacillus anthracis представляет собой неразветвленный полипептид Д-глутаминовой кислоты. Это единственный природный полимер, состоящий из Д-аминокислот. Он является основным структурным компонентом капсулы, наличие ее четко коррелирует с вирулентностью. Капсульное вещество имеет высокую антифагоцитарную активность. Она препятствует поглощению фагоцитами бацилл, в то же время способствует фиксации бацилл на макрофаге. Последние под действием токсинов микроорганизма быстро погибают. Таким образом, комплекс токсинов и полипептидов не только подавляет фагоцитоз, но и приводит фагоцитирующие клетки к гибели.

Капсула B. anthracis не является протективными антигеном, за эту функцию отвечает токсин.

III. Нетоксичные не антигенные компоненты.

Плазмокоагулаза - экзофермент, вырабатываемый только стафилококками. Это термолабильный белок с м.в. 44 кД. Коагулаза вырабатывается в виде профермента и взаимодействует с активатором, находящимся в плазме. При этом образуется тромбиноподобное вещество, которое переводит фибриноген в фибрин. Т.о. этот фермент способствует образованию вокруг микроба фибринозного чехла. В результате этого стафилококки становятся устойчивыми к действию фагоцитов.

Необходимым условием является чувствительность плазмы к стафилококкам, это поддерживается наличием активатора.

В сыворотке и нечувствительной плазме фагоцитоз коагулазоотрицательных стафилококков идет одинаково. Наиболее вирулентными для мышей являются овечьи стафилококки, т.к. они хорошо коагулируют мышиную плазму. А человеческие штаммы плохо коагулируют мышиную плазму и как следствие мало вирулентны для мышей при в/в введении. Вирулентность стафилококков повышается, если их вводить с чувствительной плазмой.

В эксперименте на животных под действием больших доз коагулазы - наблюдают падение концентрации фибриногена в крови и смерть животных.

IV. Токсические не антигенные компоненты

Корд-фактор M. tuberculosis. Относится к гликолипидам. Расположен снаружи от пептидогликана клеточной стенки и является производным миколовой кислоты (дитрегалозо-6,6-димеколат). Эти миколовые кислоты представляют собой очень большие разветвленные молекулы жирных кислот, включают от 60 до 90 атомов углерода и отвечают за кислоторезистентность микобактерий. Корд-фактор задерживает миграцию лейкоцитов, индуцирует развитие хронических гранулем.

V. Токсические антигенные компоненты клеточной стенки энтеробактерий. Липополисахарид, в котором липид- А обладает токсической активностью, полисахаридная часть является специфическим групповым антигеном. Утрата О - антигена приводит к понижению антифагоцитарной активности и вирулентности.

Токсины у бактерий

В соответствии с механизмом действия токсины разделяют на следующие группы:

1) Порообразующие токсины, нарушающие проницаемость и осмотическую целостность клеточных мембран;

2) Токсины, активирующие иммунный ответ макроорганизма (суперантигены);

3) Токсины ферменты, которые в зависимости от их ферментативной тропности, могут быть разделены на следующие подгруппы:

а. токсины ингибиторы синтеза белка;

б. токсины нарушающие процессы клеточной сигнальной трансдукции;

в. токсины повреждающие целостность ЦПМ клетки;

д. токсины повреждающие различные внутриклеточные мишени;

е. токсины действующие на структуру цитоскелета клетки;

ж. токсины ингибиторы секреции нейромедиаторов.

Порообразующие токсины нарушающие осмотическую целостность клеточных мембран

Токсины этой группы могут быть разделены на 4 подгруппы в зависимости от особенностей строения и тропности к определенному типу клеточных рецепторов.

1. Холестерол-зависимые цитолизины (ХЗЦ). Поро-формирующий механизм действия этих токсинов отличается двумя важными характеристиками: абсолютная зависимость их действия от присутствия в мембране холестерола и формирование экстраординарно широких пор. Примерами таких токсинов являются: перфринголизин О у Clostridium perfringens, тетанолизин у Clostridium tetani, интермедилизин у Streptococcus intermedius, стрептолизин O у Streptococcus pyogenes, листериолизин О у Listeria monocytogenes, пневмолизин у Streptococcus pneumoniae, антролизин О у Bacillus anthracis и цереолизин у Bacillus cereus.

2. Бактриальные олигомерные поро-формирующие цитолитические токсины. Токсины входящие в эту группу отличаются от других поро-формирующих токсинов тем, что в их состав входит только один тип белка. Зрелая пора обычно состоит из семи одинаковых белковых молекул (олиго-гептамер). К этой группе токсинов относятся: протективный антиген Bacillus anthracis. Белковая молекула с м.м. 83 кДа, участвует в формировании поры в клеточной эндосомальной мембране через которую в цитоплазму клетки поступают другие два компонента сибиреязвенного токсина - отечный фактор и летальный фактор; Альфа-токсин S.aureus. α—токсин золотистых стафилококков обладает цитолитическими свойствами в отношении различных типов клеток, включая моноциты, лимфоциты, эритроциты, тромбоциты и эндотелиоциты человека; α-токсин Clostridium septicum.

3. Бактериальные двух-компонентные гетеро-гептамерные поро-формирующие цитолитические токсины. Токсины входящие в эту группу отличаются от других поро-формирующих токсинов тем, что в их состав входят два различных водорастворимых белка. Примерами таких токсинов являются некоторые токсины Staphylococcus aureus - -гемолизин, который состоит из белков Hlg1 с м.м. 34 кДа и Hlg2 с м.м. 32 кДа. Данный гемолизин обладает способностью эффективно лизировать эритроциты человека и других млекопитающих; лейкоцидин (LukF [34 кДа]/ LukS [33 кДа]), который лизирует ЦПМ полиморфноядерных лейкоцитов человека и кролика, а также кроличьи эритроциты; Panton-Valentine лейкоцидин (LukF-PV [34 кДа]/ LukS-PV [33 кДа]), которые отличаются высокой специфичностью к лейкоцитам.

4. Семейство бактериальных RTX токсинов. RTX токсины (Repeat-in-Toxin) это группа токсинов характеризующаяся присутствием тандемно повторяющихся аминокислотных последовательностей богатых глицином и аспарагиновой кислотой в карбокситерминальной области белковых молекул. Примером таких токсинов является - α-гемолизин (HlyA) Escherichia coli, который способен взаимодействовать с рецепторами на поверхности лейкоцитов и эритроцитов с последующим образованием пор. Кроме того к этой группе токсинов относят и аденилатциклазу токсин-гемолизин (CyaA) возбудителя коклюша Bordetella pertussis. Данный токсин состоит из двух доменов N-терминальной аденилатциклазы и С-терминальной гемолитической последовательности (Hly) или пороформирующего домена. Миелоидные фагоцитирующие клетки экспрессирующие рецептор α_Мβ₂ интегрин (CD11b/CD18) рассматриваются как первичная клеточная мишень для CyaA токсина Bordetella pertussis.

Токсины, действующие на иммунную систему (Суперантигены)

Бактериальные и вирусные белки, которые отличаются способностью активировать T-лимфоцитарные клетки. Это двухвалентные молекулы, которые одновременно связываются с двумя различными рецепторами на поверхности клеток мишеней, в частности, главным комплексом гистосовместимости II класса (MHC II) и вариабельными доменами T-клеточных рецепторов. Это приводит к активации порядка 2-15% от всего пула Т клеток, что в конечном итоге выражается в быстрой T-клеточной пролиферации с продукцией разнообразных цитокинов, и экспрессией цитотоксической активности.

Бактериальные суперантигены или пирогенные токсины в основном синтезируются бактериями видов Staphylococcus aureus и Streptococcus pyogenes. В частности они включают группу стафилококковых энтеротоксинов типов A, B, C, D, E, G, H и I, эксфолиативные токсины (ETA и ETB), токсин синдрома токсического шока -1 (TSST-1). Кроме того, к этой группе относятся стрептококковые пирогенные энтеротоксины (SPEA and SPEC) и стрептококковый суперантиген (SSA).

Эти токсины играют важную роль в таких заболеваниях как например стафилококковый синдром токсического шока провоцируемый TSST-1, пищевая токсикоинфекция, основными симптомами которой являются рвота и диарея, вызываемая стафилококковыми энтеротоксинами и экзантемы, вызываемые пирогенными стрептококковыми экзотоксинами.

Токсины ферменты