293018088

18. Mechanizmy chorobotwórczości bakterii

Czynniki zjadliwości to cechy charakterystyczne bakterii umożliwiające im wywoływanie chorób. Bakterie mogą mieć ich jeden lub więcej. Niektóre (wspólne dla rodzaju / gatunku) powstały w drodze ewolucji, inne zaś (znamienne dla szczepu) zostały nabyte w wyniku wymiany' genetycznej. Medycyna wykorzystuje zmodyfikowane czynniki wirulencji do szczepień oraz immnoprofilaktyki.

Do czynników zjadliwości należą: otoczki, adhezyny. inwazyjność. ezgoenzymy oraz toksyny (endo- i egzo-).

a)    Otoczki są jednym z najczęstszych czynników zjadliwości. Występują one na zewnątrz ściany komórkowej i pozwalają bakteriom na uniknięcie lub przeżycie fagocytozy. Otoczkowe formy bakterii są z reguły patogenne, bezotoczkowe - nie. Otoczki wytwarzane są przez enzymy ściany komórkowej, które syntetyzują ochronną warstwę polimeru, najczęściej polisacharydu. Wytwarzanie otoczek jest zdeterminow ane genetycznie, a zdolność ta może być przekazy w ana np. w drodze transdukcji. Otoczki w różny sposób zapobiegają fagocytozie:

zaburzają interakcję między przeciw ciałem i C3 zw iązanym z zewnętrzną błoną bakterii a ich receptorami na komórkach fagocytujących.

zapobiegają tworzeniu się C3b, Bb. ograniczając aktywację C3 drogą alternatywną.

b)    Adhezy ny - przyleganie do komórek śluzówki to często pierwszy etap choroby, gdyby bowiem nie czynniki adhezyjne. bakterie szybko zostałyby wypłukane. Czynniki oddziałują na komórki w zależności od receptorów, do których wykazują powinowactwo - tłumaczy' do osiadanie w różnych narządach po dostaniu się bakterii do krążenia sy stemowego. Czynniki adhezyjne są strukturami pow ierzchniowymi:

w większości przypadków są to fimbric. niekiedy określane jako anty geny czynnika kolonizacyjncgo = colonization factor antygen (CFA),

boczne łańcuchy LPS (antygeny O) również odgrywają rolę w adhezji.

białko M - ułatw ia przy leganie S. pyogenes do nabłonka gardła, przez co jest jego najważniejszym czynnikiem zjadliwości.

c)    Inwazyjność to proces złożony i przebiegający różnie u różnych bakterii.

U rodzaju Shigella na błonie zewnętrznej ulegają ekspresji antygeny plazmidu inwazyjności = invasion plasmid antigenes (Ipa) i białko Ics B (intracellular spread = rozprzestrzenianie międzykomórkowe).

Wpiera Ipa pozwala na związanie się z powierzchnią komórki M, następnie zachodzi endocytoza i przedostanie do cytoplazmy, gdzie Ics B umożliwia interakcję z białkami cytoszkieletu - dzięki temu bakteria może w ędrować i błony i przedostawać się do następnej komórki.

U N. gonorrhoeae to fimbrie pozwalają na przy leganie do śluzówki, a ponadto zawierają enzym rozpuszczający podściólkę śluzówki, pozwalając na penetrację do tkanek podśluzówkowych.

d)    Egzoenzymy = enzymy wydzielnicze, tj. wydzielane na zewnątrz bakterii. Mają one różna działanie: rozkładają kolagen (kolagenazy i hialuronidazy) i włóknik (fibrynolizyny), umożliw iając lepszą penetracje do tkanek,

rozkładają materiał komórkowy (proteinazy i lecytynazy) - występują u rodzaju Clostridium. modyfikują i inaktywują antybiotyki (np. (5-laktainazy). stanowiąc mechanizm oporności.

e)    Toksyny można podzielić na endotoksyny i egzotoksyny.

Egzotoksyny to białka wytwarzane i uwalniane z komórki w celu wywołania toksyczności. Mogą być wspólne dla wszystkich bakterii z rodzaju / gatunku (kodowane przez geny chromosomalne) lub charakterystyczne wyłącznie dla szczepu patogennego (kodowane przez plazmidy i fagi lizogenne). Większość egzotoksyn składa się z domeny wiążącej oraz domeny aktywnej - pierwsza łączy się z określonym receptorem i detenninuje rodzaj atakowanej tkanki, wówczas druga ulega internalizacji i wywiera efekt toksyczny (rzadko toksyczność polega na zablokowaniu samego miejsca wiązania). Toksyny można podzielić na:

>    enterotoksyny - działają na przewód pokarmowy, np. toksyny ciepłochwiejne (LT-I, LT-II). cieplostałe (ST) czy toksyna cholery.

>    neurotoksy ny - działają na układ nerwowy, np. toksyna botulinowa i tężcowa (tetanospazinina).

>    cytotoksyny - działają na komórki różnych tkanek, np. toksyna błonicy i toksy na A Pseudomonas. Endotoksyny są lipopolisachaiydami (LPS) pochodzącymi ze ściany komórkowej bakterii G(-).

Endotoksyny różnych bakterii różnią się silą i zdolnością do wywoływania objawów klinicznych. Nie są one wydzielane aktywnie - uwalniane są w momencie śmierci (lizy) bakterii. Endotoksyny są odpow iedzialne za rozwój posocznicy i wstrząsu septycznego. które charaktery zują się hipotensją. gorączką, leukopenią. zahamowaniem fagocytozy i ciężką biegunką. Patogeneza obejmuje aktywację makrofagów i uwolnienie cytokin prozapalnych (TNF-a, IL-1, IL-6. IL-8). odpow iedzialnych za większość objawów ogólnoustrojowych. Posocznica i wstrząs septyczny są związane z dużą chorobowością i śmiertelnością.

- 17-