Инвазионность бактерий и определяющие их экзоферменты

Инвазионность―способность патогенного микроба преодолевать защитные механизмы организма с целью поражения естественно избранного им органа, где он находит благоприятные условия для активного размножения и количественного накопления. Микробы, обладающие инвазионными свойствами, вызывают на месте их внедрения в организм изменение ткани. Вещества, изменяющие проницаемость местной ткани, называются инвазинами, или факторами распространения. Было установлено, что такое вещество (гиалуронидаза) обнаруживается в фильтратах бульонных культур различных видов микроорганизмов. Инвазионность осуществляется целым арсеналом средств. К ним относятся: гиалуронидаза, капсулообразование, капсульные антигены, агрессины, антифагины.

Гиалуронидаза относится к ферментам патогенности и оказывает разрушающее действие на гиалуроновую кислоту (по-лисахаридное образование соединительной ткани), которая создает препятствие проникновению и распространению микробов в организме. Выявление этого фермента основано на его способности гидролизовать гиалуроновую кислоту, которая теряет способность образовать с уксусной кислотой сгусток муцина.

Факторы, определяющие инвазионность патогенных 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.

7.Значение капсулообразования и поверхностных агентов бактерий в формировании вирулентности
Вирулентность патогенных микроорганизмов связана с токсинообразованием, инвазионностью, капсулообразованием, агрессивностью и другими факторами.

ВИРУЛЕНТНОСТЬ — это степень патогенности конкретного микроорганизма. По способности вызывать заболевания микроорганизмы можно разделить на патогенные, условно-патогенные, непатогенные.

Капсулообразование, свойственное патогенным микроорганизмам, является приспособлением к неблагоприятным условиям жизни в макроорганизме. Бактерии, окруженные капсулой, более устойчивы к действию фагоцитов и антител. Так, при наличии капсулы способные к ее образованию возбудители сибирской язвы, чумы, пневмококки вызывают более тяжелое течение инфекции; при потере капсулообразования заболевание протекает легче или может совсем не развиться после заражения.

Защитную роль выполняют и поверхностно расположенные антигены, особенно Vi aнтиген брюшнотифозных палочек, наличие которого у бактерий делает их более вирулентными и устойчивыми к действию фагоцитов; белок А стафилококков, протеин М стрептококков выполняют аналогичные функции.

В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые (Н-), соматические (О-), капсульные (К-) и другие антигены.

Капсульные, К - антигены, - расположены на поверхности микробной клетки и называются еще поверхностными, или оболочечными. Наиболее детально они изучены у микробов семейства кишечных, у которых различают Vi-, М-, В-, L- и А-антигены. Важное значение из них имеет Vi-антиген. Впервые он был обнаружен в штаммах бактерий брюшного тифа, обладающих высокой вирулентностью, и получил название антигена вирулентности. При иммунизации человека комплексом О- и Vi- антигенов наблюдается высокая степень защиты против брюшного тифа. Vi-антиген разрушается при 60°С и менее токсичен, чем О-антиген. Он обнаружен и у других кишечных микробов, например у кишечной палочки.

8. Агрессивность бактерий и определяющие ее факторы
Агрессия. Факторы вирулентности, интерферирующие с защитными силами организма, иногда называют агрессинами, поскольку они обладают способностью подавлять неспецифическую и иммунную защиту организма хозяина. К ним относятся вещества разной природы, входящие в состав поверхностных структур бактериальной клетки: капсулы (полисахариды, протеины), клеточной стенки (протеин А стафилококка, протеин М стрептококка, липополисахариды грамотрицательных бактерий). Многие из них подавляют миграцию лейкоцитов, препятствуя фагоцитозу.

Защитные функции организма подавляются также ферментами, продуцируемыми возбудителем. К ним относятся протеазы, разрушающие антитела, коагулаза, свертывающая плазму крови, фибринолизин, превращающий плазминоген крови в фермент и растворяющий сгустки фибрина, лецитиназа, действующая на лецитин. Перечисленные ферменты отличаются от белковых экзотоксинов по своей природе и механизму действия.

Ферменты микроорганизмов по их патогенетическому действию можно подразделять на две группы:

• вызывающие первичные разрушения клеток и волокон тканей (гиалуронидаза, нейраминидаза, протеазы и др.);
• вызывающие образование токсических веществ.

Последние представляют собой продукты метаболизма, образующиеся в организме хозяина при гидролизе мочевины (микробная уреаза), белков (декарбоксилазы аминокислот, способствующие накоплению в кишечнике повышенного количества токсических биогенных аминов) и др.

9. Локализация генетических детерминант, определяющих патогенность и вирулентность бактрий.Роль плазмид в поддержании патогенности и вирулентности
У бактерий обнаружено два типа генов, контролирующих синтез факторов патогенности: гены собственной хромосомы клетки и гены, привнесенные в хромосому так называемыми мобильными генетическими элементами. Эта вторая группа включает в себя умеренные конвертирующие фаги, фаги-транспозоны, плазмиды и транспозоны.Мобильными их называют потому, что они содержат собственные генетические компоненты, кодирующие транспозазу, интегразу, а также сайт-специфические участки, которые взаимодействуют со специфическими сайтами хромосомы клетки и обеспечивают интеграцию в нее.Включение генома (или части генома) профага приводит к образованию в составе хромосомы бактерий островов патогенности, которые содержат ген или кассету генов, контролирующих продукцию основных факторов патогенности.Гены патогенности, содержащиеся в островах патогенности, регулируются координированно, т. е. функционируют как самостоятельный геном патогенности в составе хромосомы клетки.
Механизм превращения непатогенных бактерий в патогенные связан с получением первыми дополнительных генов от бактерифагов либо плазмид. Например, дифтерию у человека вызывают только патогенные Corynebacterium diphtheriae, а способность синтезировать дифтерийный экзотоксин они приобретают в результате лизогенной конверсии. Иначе говоря, болезнетворность этих бактерий зависит от передачи им генов токсигенности от особых токсигенных коринефагов. Интегрируясь в хромосому непатогенных коринебактерий, такие фаги привносят в них свои гены, которые и превращают непатогенные коринебактерии в возбудители дифтерии.В свою очередь, многие варианты диареегенных кишечных палочек возникли в результате приобретения ими плазмид, в составе которых имеются гены, превращающие непатогенную E.coli в патогенную,способную вызывать различные формы эшерихиозов.

Генотипическое снижение вирулентности возможно при мутациях, рекомбинациях, утере внехромосомных наследственных факторов (плазмид, транспозонов, вставочных (IS-) последовательностей).

Фенотипическое снижение вирулентности возможно при попадании возбудителя в неблагоприятные условия. In vitro оно возникает в результате неблагоприятного режима культивирования и состава питательной среды, воздействия селективных неблагоприятных факторов либо обработки популяции гомологичной антисывороткой. In vivo снижение вирулентности возникает вследствие селекции маловирулентных штаммов в гетерогенной популяции возбудителя под действием защитных факторов, антимикробных препаратов и др. Выжившая популяция приобретает устойчивость к этим воздействиям, но «платит» своими патогенными свойствами (например, за счёт утери плазмидных или хромосомных генов патогенности).

10.Инфецирование макроорганизма,входные ворота инфекции и критическая доза.Динамика инфекционного процесса.Значение инкубационного периода.Продормальный период и его симптомы
Инфекция - взаимодействие патогенного (болезнетворного) микроорганизма и восприимчивого (чувствительного) хозяина в определенных условиях внешней среды. Инфекционная болезнь - это крайняя степень проявления инфекционного процесса, когда образуется патологический очаг и появляется специфическая клиническая симптоматика. В основе инфекции лежит феномен паразитизма, определяющий антагонистические взаимоотношения симбионтов. Классифицируют различные формы инфекционного процесса (инфекции) в зависимости от природы патогена, происхождения, условий возникновения инфекции, характера и длительности ее течения и т.д.В зависимости от природы патогена, принадлежности к определенному таксону существует классификация инфекций по этиологическому принципу: бактериальные (дизентерия,туберкулез), вирусные (грипп,ВИЧинфекция), грибковые (кандидоз), протозойные (малярия). Микробы, вызывающие инфекционные бо­лезни,общепринято называть возбудителями инфекционных болезней. Организм человека или животного, находящийся в состоянии инфекции называют инфицированным. Входные ворота — это ткани и органы, через которые микробы по­падают в организм. От их локализации нередко зависит клиническая картина заболевания. Свойства м.о. и пути его передачи обусловливают разнообразие входных ворот. Ими могут быть:кожные покровы; слизистые оболочки дыхательных путей; ЖКТ; половых органов. При различных инфекционных болезнях могут быть одни или несколько входных ворот. Патогенные микробы должны проникать в макроорганизм в определенной критической, или инфицирующей дозе. При попадании микробов в макроорганизм в количестве ниже определенной критической дозы инфекционный процесс не разовьется. Критическая инфицирующая доза необходима для возникновения стойкой адгезии, коло­низации и инвазии микробов в ткани.
Динамика инфекционного процесса. При развитии инфекционного процесса можно выделить несколько стадий. • Проникновение инфекционного агента; его адаптация к условиям внутренней среды организма и колонизация тканей, к которым тропен микроорганизм. • Образование продуктов жизнедеятельности (токсины, ферменты), оказывающих повреждающее действие и приводящих к нарушению гомеостаза организма. • Распространение инфекционного агента из очага проникновения. Наиболее часто микробы диссеминируют по лимфо- и/ или кровотоку. Для характеристики явлений, связанных с нахождением микроорганизмов или токсинов в крови и лимфе, применяют термины: бактериемия (наличие в крови бактерий); фунгемия (наличие в крови грибов); вирусемия (наличие в крови вирусов ); паразитемия (наличие в крови простейших). Названные состояния могут сопровождаться клиническими проявлениями либо протекать бессимптомно. Нередко микроорганизмы циркулируют в кровотоке временно, проникая в кровь при чрезмерных физических нагрузках и стрессовых ситуациях. ажная особенность бактериемии — микроорганизмы циркулируют в кровотоке, но не размножаются в нём.
Цикличность. Развитие конкретного инфекционного заболевания ограничено во времени, сопровождается цикличностью процесса и сменой клинических периодов. Инкубационный период- отрезок времени от момента попадания микробного агента в организм до проявления симптомов болезни. В этот период возбудитель размножается, происходит накопление как возбудителя, так и выделяемых им токсинов до определённой пороговой величины, за которой организм начинает отвечать клинически выраженными реакциями. Продолжительность инкубационного периода может варьировать от часов и суток до нескольких лет. Продромальный период - период заболевания, который протекает между инкубационным периодом и собственно болезнью. Симптомы продромального периода дают понять пациенту и его врачу о начале болезни до того, как появятся клинические признаки конкретного заболевания.В продромальный период могут наблюдаться симптомы как общего характера, такие, как тошнота, слабость, небольшая гипертермия, так и специфические признаки или изменения анализов. Период развития болезни. На этой фазе и проявляются черты индивидуальности болезни либо общие для многих инфекционных процессов признаки — лихорадка, воспалительные изменения и др. Реконвалесценция -период выздоровления, или реконвалесценции как конечный период инфекционной болезни может быть быстрым (кризис) или медленным (лизис), а также характеризоваться переходом в хроническое состояние. Выздоровление может быть полным либо сопровождаться развитием осложнений.

11. Период основных проявлений болезни и определяющие его факторы.
Инфекционные заболевания характеризуются особыми признаками, не свойственными другим болезням. Признаки эти следующие:

1. Заразительность, т. е. способность передавать инфекционное начало от больных здоровым людям.

2. Способность к распространению, когда от одного первоначального случая могут возникать массовые заболевания — эпидемии.

1. Наличие инкубационного, или скрытого, периода болезни (время, протекающее от момента внедрения патогенных микробов до проявления видимых признаков болезни). Инкубационный период при разных заболеваниях может длиться от нескольких часов до нескольких месяцев.

2. В результате перенесенной инфекции часто развивается иммунитет.

Течение заразных болезней. После инкубационного периода (различной продолжительности — от нескольких часов до 10—15 лет) в течение которого происходит, с одной стороны, размножение и накопление проникших в организм микробов, а с другой — изменение в сторону повышения реактивности организма к микробам-возбудителям, наступает второй период заболевания — продромальный, или период предвестников. Этот период характеризуется появлением первых признаков болезни. В продромальном периоде больные обычно жалуются на общее недомогание, слабость, головную боль и повышение температуры. Затем наступает третий период — период развития болезни. В этом периоде проявляются наиболее ярко все признаки данного заболевания. Для каждой инфекции характерна определенная температурная кривая, специфические изменения в картине белой крови, степень и характер поражения центральной нервной системы, сердечно-сосудистого и лимфатического аппарата и т. д. Нередко встречаются изменения со стороны кожи и видимых слизистых оболочек.
Четвертый период называется периодом угасания, или разрешения, болезни (исход болезни). Он кончается выздоровлением или смертью, или заболевание принимает хроническое течение.

Современное определение инфекционного процесса включает взаимодействие трёх основных факторов – возбудителя, макроорганизма и окружающей среды, каждый из которых может оказывать существенное влияние на его результат.

12. Период реконвалесценции и его формы. Бактериемия,сепсис, септикопиемия. Микробоносительство и его значение
Реконвалесценция (выздоровление) - период, в течение которого постепенно восстанавливаются физиологические функции пораженных клеток, тканей и всего организма. Продолжительность его зависит от состояния организма хозяина, реабилитационных мероприятий и т.д. Количество антител достигает максимума. При многих инфекционных заболеваниях в период реконвалесценции возбудитель выделяется из организма человека в большом количестве. Реконвалесценция бывает: ранняя и поздняя, с остаточными явлениями или без них.

Бактериемия — присутствие бактерий в крови; она может проявляться клинически либо протекать бессимптомно. Бактерии проникают в кровь экзогенным {например, при травмах) или эндогенным путями (из существующего в организме очага инфекции). Значительно чаще развивается транзиторная бактериемия (например, после физических нагрузок, переохлаждения или перегревания), обычно протекающая бессимптомно. При этом в крови практически здоровых пациентов могут транзиторно циркулировать бактерии. Бактериемии разделяют на грамотрицательные и грамположительные.

СЕПСИС (от греч. sepsis - гниение) - тяжелое инфекционное заболевание, развивающееся вследствие заражения крови микробами, преимущественно гноеродными (стафилококки, стрептококки). Выражается тяжелым общим состоянием, лихорадкой, помрачением сознания, образованием гнойников в органах (септикопиемия) и др. Наблюдается и у животных.

Септикопиемия -одна из форм сепсиса, при которой первичные и вторичные локальные инфекционные очаги сочетаются с присутствием и размножением возбудителя в кровеносной и лимфатической системах.

Микробоносительство - одна из форм инфекции, при к-рой паразит-возбудитель обитает на коже или слизистой оболочке организма хозяина, но не вызывает патологических изменений структуры и функции органа и поведения хозяина. За М. принимают только такие случаи бессимптомного присутствия возбудителя в организме, при которых он выделяется в

окружающую среду, может перейти (заразить) к новому хозяину и явиться

причиной новых (вторичных) случаев заболевания. В биол. плане М. - это

состояние временного подвижного равновесия между паразитом и хозяином, которое при изменении условий способно перейти в болезнь или

«выздоровление» (освобождение от возбудителя).

В зависимости от группы, к которой принадлежит возбудитель, различают бактерионосителъство, паразитоносителъство, мшоносителъство,

вирусоносителъство.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: