- •66. Патогенность бактерий. Локализация генов патогенности (примеры).
- •67. Основные процессы, определяющие взаимодействие паразита и хозяина (сближение, адгезия, колонизация, инвазия, пенетрация, иммунопротекция). Примеры.
- •2) Адгезия
- •5) Инвазия.
- •Септический шок
- •70. Агрессины бактерий. Прямые механизмы повреждения организма человека при бактериальных инфекциях. Примеры.
- •77. Иммунопротекторы бактерий и их роль в вирулентности. Примеры. Способы преодоления иммунологической защиты организма.
Септический шок
Возникает при накоплении в крови эндотоксинов Гр (-) бактерий -ЛПС, которые кроме прямого действия оказывают также опосредованное.
При избыточном поступлении ЛПС:
ЛПС.
Фактор XII (Хагемана)
Моноциты Активация комплемента
по альтернативному пути
↓
интерлейкины
СЗа, СЗь
Тучные клетки.
Высвобождение
гистамина
Фибринолиз, потеря, свертываемости крови, расширение мелких сосудов и выход крови из сосудов
интерферон у
простагландины
ФНО
(все компоненты в
большом количестве)
↓
Септический шок
Лихорадка →
Надо отметить, что ЛПС в крови вступает в контакт с ЛПС-связывающим белком и этот комплекс взаимодействует с моноцитом, на поверхности которого имеется 2 типа рецепторов. Недавно разработаны препараты, которые блокируют взаимодействие комплекса ЛПС и ЛПС-связывающего белка с рецепторами одного типа. Эти препараты позволяют значительно снизить смертность от септического шока (обычно составляет 80%).
Токсический шок
Вызывается экзотоксинами опосредованного действия (например, пирогенный токсин стрептококков, токсин 1 стафилококков и др.).
При этом токсический шок развивается по следующему механизму:
-
Токсины действуют на эндотелиальные клетки, происходит потеря жидкости капиллярами.
-
Патологическая активация Т-лимфоцитов, при которой токсин выступает в роли суперантигена. Если в обычных условиях антиген активирует 1 из 10000 лимфоцитов, то суперантиген (токсин) образует прямо на поверхности антигенпрезентирующей клетки комплекс с HLA II, и такой комплекс активирует 50% лимфоцитов. В результате развивается патологический иммунный ответ с выбросом большого количества ФНОа и ФНОb, активацией моноцитов и макрофагов, выработкой интерлейкина 1 и нарушением функции жизненно важных центров, терморегуляции, изменением тонуса сосудов и усилением потери ими жидкости.
-
Токсины оказывают прямое действие на гипоталамический центр терморегуляции.
-
Токсины действуют на печень и снижают ее способность к инактивации ЛПС Гр (-) бактерий (даже в норме ЛПС представителей нормальной микрофлоры постоянно поступают в кровь и поддерживают иммунную систему в тонусе). В результате ЛПС накапливаются и начинают запускаться все процессы, присущие септическому шоку.
Совокупность всех перечисленных процессов и есть «синдром токсического шока».
70. Агрессины бактерий. Прямые механизмы повреждения организма человека при бактериальных инфекциях. Примеры.
Агрессины - это молекулы, обладающие прямым повреждающим действием на клетки-мишени. Они способны подавлять иммунную защиту хозяина.
Агрессины выделяются в результате жизнедеятельности бактерий или при их распаде, способствуют размножению бактерий в тканях хозяина. Утрата агрессинов приводит к переходу бактерий из S-формы в R-форму.
Агрессины в чистом виде обладают иммуногенной активностью. При добавлении агрессинов к живым патогенным микроорганизмам вирулентность последних повышается. Агрессины также обладают свойством специфичности.
В основном агрессинами (факторами агрессии) являются ферменты. Способность к образованию экзоферментов во многом определяет инвазивность бактерии, т.е. их возможность проникать через слизистые, соединительнотканные и другие барьеры.
Прежде всего агрессинами являются литические ферменты: гиалуронидаза, коллагеназа, лецитиназа, нейроминидаза, коагулаза, протеаза и др. Подробно они описаны в вопросе № 76.
71. Мобилины и адгезины бактерий и их роль в вирулентности. Примеры прямого и опосредованного
действия.
Адгезины — обычно поверхностные структуры бактериальной клетки, с помощью которых бактерии распознают рецепторы на мембране клетки-хозяина и прикрепляются к ним (адгезия).
Функцию адгезинов могут выполнять различные компоненты бактерий:
Адгезины Гр(+) |
Адгезины Гр(-) |
1. Капсула и капсулоподобные оболочки |
1. Капсула и капсулоподобные оболочки |
2; Тейхоевые и липотейхоевые кислоты |
2. Реснички, ресничкоподобные структуры |
3. Белки КС (например, М-белок и F-белок у стрептококка) |
3. Индуцивильные белки наружной мембраны КС. |
4. Экзополисахарид |
4. ЛПС |
5. Реснички, жгутики (редко) |
5. Жгутики |
Одна и та же микробная клетка может иметь одновременно несколько различных адгезинов, что дает ей возможность прилипать к различным мишеням. Каждый вид или даже штамм бактерий имеет адгезины уникального строения, что обусловливает прилипание различных микробов к различным мишеням организма. Например, у псевдомонад - возбудителей сапа и псевдосапа адгезия осуществляется за счет: 1) пилей 2) белков наружной мембраны клеточной стенки 3) слизеобразной капсулоподобной оболочки
и элементы
К мобилинам бактерий относятся жгутики цитоскелета. Подробнее о них ~ в отдельных вопросах.
72. Пенетрация и инвазия бактерий. Примеры.
Пенетрация - проникновение микроба внутрь клетки. Инвазия — это способность микроорганизмов проникать вглубь организма и вызывать генерализованную инфекцию.
Подробно эти процессы описаны в вопросе № 67
73. Нейротоксины и энтеротоксины бактерий. Примеры.
Термолабильные и термостабильные энтеротоксины. Они
вызывают активацию аденилатциклазной системы, накопление цАМФ и, как следствие, повышение проницаемости стенки тонкой кишки и выделение из эпителиальных клеток воды и ионов, что клинически выражается в диарее.
Так действуют термостабильные энтеротоксины таких микроорганизмов как Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocolitica, E. coli и термолабильные энтеротоксины E. coli, Salmonella typhymurium Salmonella enteritidis, Vibrio cholerae и др.
Токсикоблокаторы - токсины, которые, наоборот, инактивируют аденилатциклазную систему, что ведет к нарушению восприимчивости клетки к внешним воздействиям. К ним относится, например, токсин возбудителя чумы Yersinia pestis.
Нейротоксины - токсины, которые блокируют передачу нервных импульсов в ЦНС (в нейронах спинного и головного мозга). К этой подгруппе относятся тетаноспазмин возбудителя столбняк Clostridium tetani и ботулотоксин возбудителя ботулизма Clostridiu botulinum.
74. Токсины бактерий, нарушающие синтез белка и функции цитоскелета. Примеры.
Гистотоксины или цитотоксины — наиболее распространенные среди самых разнообразных микробов экзотоксины, которые блокируют синтез белка в клетке. Наиболее распространены токсины, блокирующие фактор элонгации - фермент трансферазу II, отвечающий за элонгацию. Наиболее мощным из них является дифтерийный токсин (одна молекула может заблокировать весь синтез белка в клетке).
Эритрогенины. К ним относится эритрогенный токсин скарлатинозного стрептококка.
Эксфолианты. Представителем является эксфолиативный токсин золотистого стафилококка (Staph. aureus). Он вызывает поражение гранулярных клеток кожи и ожог.
Эритрогенины и эксфолианты влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточным веществом.
75. Мембранотоксины бактерий. Примеры.
Мембранотоксины представляют собой экзотоксины, т.е. токсины, способны секретироваться во внешнюю среду. Мембранотоксины названы так, потому что они встраиваются в мембрану клетки и образуют в ней канал. Канал гидрофилен внутри и гидрофобен снаружи. В результате происходит нарушение осморегуляции: клетка начинает терять С1, К, Na, в нее входит вода и она погибает от осмотического шока.
Могут быть мембранотоксины широкого спектра действия (действуют на многие клетки) и узкого спектра действия (действуют на какие-то определенные клетки).
Мембранотоксины, которые среди прочих клеток могут разрушать эритроциты называются гемолизинами. Гемолизины вырабатывают такие микроорганизмы как Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens и многие другие.
Мембранотоксины, которые разрушают лейкоциты, но не разрушают эритроциты получили название лейкоцидинов. Их вырабатывают Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum и др.
76. Ферменты бактерий, оказывающие патологическое воздействие на организм человека.
-
Гиалуронидаза - разрушает гиалуроновую кислоту, которая является важным компонентом соединительной ткани. Этот фермент, таким образом, является фактором инвазии.
-
Нейраминидаза - разрушает сиаловые кислоты, которые выполняют 2 функции:
а) Определяют вязкость спинномозговой, плевральной и других внутриполостных жидкостей. Соответственно, при действии нейраминидазы вязкость изменяется.
б) Сиаловые кислоты в комплексе с белками образуют гликопротеины, которые определяют специфичность клеток организма.
Кроме того, нейраминидаза разрушает компоненты системы комплемента и нарушает клеточные контакты, что ведет к формированию ворот для других инфекций.
-
Лецитиназа - нарушает функцию лецитинов (фосфолипидов мембран), что ведет к гибели клетки.
-
Муциназа - разрушает муцин, обеспечивая сближение неподвижных микробов с мишенью. Кроме того, продукты распада муцина служат дополнительным источником питания для бактерий.
-
Плазмокоагулаза - вызывает коагуляцию плазмы и способствует формированию оболочки, затрудняющий воздействие на микроб.
-
ДНК-аза, РНК-аза, АТФ-аза - это факторы агрессии, т.к. они изменяют функции иммунокомпетентных клеток.
-
Протеазы - имеют различные спектры ферментативной активности и разрушают различные белки, в том числе и иммуноглобулины.
-
Декарбоксилаза — разрушение белков с образованием токсичных аминов.
-
Уреазы - катализируют распад мочевины до аммиака и углекислого газа. В результате происходит резкое защелачивание среды (из-за аммиака), что ведет к поражению слизистых (уроинфекции, гастриты и язвы двенадцатиперстной кишки). Кроме того, вокруг микроба образуется облако углекислого газа, которое предохраняет его от защитных воздействий, т.е. является фактором агрессии.
10. Коллагеназа — разрушает коллаген, т.е. является фактором инвазии.