skanuj0014 6

Zakażenia szpitalne

Czynniki zjadliwości ułatwiające kolonizacje i inwazję

Jeśli drobnoustrój dostanie się na powierzchnię komórki gospodarza zanim dojdzie do zapoczątkowania procesu zapalnego, konieczne jest jego namnożenie i powstanie trwałej więzi z komórką gospodarza, czyli tzw. adherencja. Proces ten ma szczególne znaczenie, gdy powierzchnia komórki docelowej gospodarza (najczęściej śluzówki) obmywana jest płynami ustrojowymi, jak śluz, mocz, które mechanicznie usuwają bakterie z powierzchni.

Przyleganie, czyli adhezja do komórki, odbywa się za pomocą białkowych wypustek zwanych fimbriami (pile) lub innych struktur określanych ogólnie mianem adhezyn. Fimbrie zlokalizowane są najczęściej na jednym z biegunów' bakterii i przylegają swoiście do określonych reszt wielocukrow'ych glikoprotein lub glikolipidów komórki docelowej gospodarza.

Fimbrie jako struktur)' białkowe mają właściwości antygenowe i stymulują układ odpornościowy do syntezy swoistych przeciwciał. Wytwarzane przeciwciała po związaniu z antygenem białkowym fimbri blokują ich dostęp do receptora komórkowego organizmu gospodarza. Bakterie potrafią ominąć tę przeszkodę przez syntezę nowych fimbrii odmiennych antygenowo, które nie są już wiązane przez przeciwciała (np. bakterie Escherichia coli kolonizujące drogi moczowe, dwoinki rzeżączki).

Drugi typ adhezyn jest także powierzchniowym białkiem komórkowym, jednak nie uformowanym w' określoną strukturę, jak np. białko F u Streptococcus py-ogenes. Białko to ułatwia paciorkowcom ropnym wiązanie z fibronektyną komórek nabłonkowych gardła i rozpoczęcie procesu zapalnego.

Innym mechanizmem łączenia komórki bakteryjnej z komórką gospodarza jest tworzenie biofilmu, np. na powierzchni błony śluzowej lub na powierzchni tworzywa sztucznego zastawki lub protezy. Biofilm w warunkach naturalnych tworzą bakterie jamy ustnej, pochwy oraz przewodu pokarmowego, przez co utrudniają dostęp do receptorów- komórkowych innym szczepom. Przykładem naturalnego patogennego biofilmu jest płytka nazębna lub biofilm utworzony przez pałeczki Pseudomonas aeruginosa u chorych ze zwłóknieniem torbielowatym. Tworzenie biofilmu ułatwia obecność w ustroju tworzyw sztucznych (np. protez zastawkowych, cewników' naczyniowych lub stałego drenażu dróg moczowych). Jest to przykład, w jaki sposób człowiek konstruuje nowe nisze ekologiczne dla drobnoustrojów pierwotnie niepatogennych (Pseudomonas aeruginosa. Staphylo-coccus epidermidis).

Bakterie we wnętrzu biofilmu są oporne na mechanizmy obronne ustroju, takie jak fagocytoza. Penetracja antybiotyków' do wnętrza biofilmu jest znacznie utrudniona. Fragmenty biofilmu uwalniane do krążenia wraz z drobnoustrojami mogą powodować bakteriemię lub posocznicę.

Drugim etapem zakażenia jest inwazja drobnoustrojów do wętrza komórki docelowej gospodarza. Jest to proces, który przypomina połykaniebakterii przez komórkę przy pomocy wypustek. Ten typ zakażenia powodują psożyty wewnątrzkomórkowe, np. Listeria monocytogenes, pałeczki Salmonelli Innym mechanizmem inwazji jest proces, w którym biorą udział białka piwierzchniowe komórki bakteryjnej zwane inwazynami lub czynnikami inwazyjnmi. Wiele in-wazyn bakteryjnych ma ściśle określone miejsce docelowego działnia, którym są białka komórek gospodarza zwane integrynami (patogeny jelitowei błona śluzowa przewodu pokarmowego).

Kolejnym mechanizmem sprzyjającym inwazji komórek są rzęki, które ułatwiają bakteriom wnikanie pod warstwę śluzową na powierzchnie komórki nabłonkowej. Większość bakterii wywołujących zakażenia błon Guzowych jest ruchomych. Ponadto bakterie kolonizujące śluzówki narażone s na działanie sckrecyjnej IgA, która utrudnia inwazję przez unieruchomienie bkterii w cząsteczkach śluzu. Niektóre bakterie wytwarzają proteazy o aktywnoci ukierunkowanej na sekrecyjną IgA.

Po inwazji bakterie muszą przetrwać i namnożyć się we wnętrzi komórki. Do lego celu konieczne jest zdobywanie składników odżywczych, w tm żelaza. Ze względu na niską zawartość żelaza w środowisku, bakterie tworzą syłerofory. któ-ic mają zdolność chelatowania żelaza. Uwalniane do środowiska syerofory two-t/;\ / żelazem kompleksy, które są wyłapywane przez specjalne recotory sydero-lorowe na powierzchni komórki bakteryjnej. W ten sposób bakteri wyłapuje ze .lodowiska niezbędne dla jej w-zrostu ilości żelaza. Źródłem żelza może być transferyna, laktoferyna, ferrytyna lub hemina.

Innym mechanizmem (elementem) zjadliwości drobnoustrojów nie mieszczącym się w wymienionych dwu kategoriach, są składniki morfobgiczne, które utrudniają lub blokują działanie mechanizmów odpornościowyc gospodarza. Należą do nich otoczki stanowiące uformowane elementy strukturaie lub wolno lezący na powierzchni śluz tworzący tzw. slime (Pseudomonas aeruginosa). Otoczki utrudniają aktywację dopełniacza oraz blokują dostę do bakterii komórkom fagocytującym. Ponadto skład węglow'odanowy otoczę może przypominać struktury gospodarza, np. kwas hialuronowy lub kwas siabwy, co uniemożliwia kontakt swoistych przeciwciał antyotoczkowych z antygnami otoczkowymi.

Bakterie mogą również pokrywać sw'oją powierzchnię białkari gospodarza, np. libronektyną. Przykładem tego typu mechanizmu obronnego jrzed układem od|x)rnościowym gospodarza jest białko AuStaphylococcus aureuslub białko G u Streptococcus pyogenes. Białka te posiadają receptory' Fc dla inmunoglobulin i wiążą przeciwciała, uniemożliwiając proces opsonizacji.