FAKTORY VIRULENCIE: AKÉ SÚ A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2025

Tieto virulentné faktory sú tie schopnosti mikroorganizmov prenikať do tkaniva hostiteľa cez toxických molekúl, baktérií a ďalších patogénov, aby sa dosiahlo potravín alebo fixovaných buniek. Preto by sa hostiteľ mohol ochorieť, ak jeho imunitný systém nie je schopný zastaviť virulenčné faktory patogénu.

U niektorých druhov môže jeden alebo viac z týchto faktorov chýbať, a ak nie sú prítomné, schopnosť spôsobiť ochorenie môže byť oslabená alebo úplne chýba.

Farebný skenovací elektrónový mikrograf baktérie, ktorá spôsobuje kvapavka, Neisseria kvapavka. Prevzaté a upravené: NIAID.

Čo sú faktory virulencie?

Faktory virulencie sú zvyčajne proteínové toxíny alebo iné molekuly produkované patogénom na obchádzanie imunitného obranného systému hostiteľa. Zahŕňajú však tiež štrukturálne komponenty, ako sú kapsuly, bičíky a fimbrie alebo pilis, ktoré mu umožňujú dosiahnuť alebo sa chrániť pred hostiteľskou bunkou.

kapsule

Kapsula je slizničný obal tvorený hlavne polysacharidmi, ktoré môžu byť produkované gram-pozitívnymi aj gram-negatívnymi baktériami a ktoré sú umiestnené zvonka bunkovej steny.

Kapsula nie je životne dôležitá pre baktérie, pretože jej strata nemá vplyv na jej životaschopnosť, ale môže spôsobiť zmeny v morfológii kolónie a stratu jej virulencie. Napríklad existuje niekoľko kmeňov Haemophilus influenzae, ktoré sa dajú rozlíšiť prítomnosťou alebo neprítomnosťou kapsuly.

Existuje šesť sérotypov tejto baktérie (a. B, c, d, e a f), ktoré majú kapsuly, z ktorých každá je antigénne odlišná. Z týchto kolónií má sérotyp b Haemophilus influenzae kapsulu zloženú z polyribosylribitolfosfátu, ktorý ju chráni pred fagocytózou a je hlavným kmeňom zodpovedným za choroby u ľudí.

bičík

Bičík je dlhá, pohyblivá, bičovitá štruktúra, ktorá sa zvyčajne používa na pohyb. Je prítomný v baktériách a iných jednobunkových organizmoch, ako aj v niektorých bunkách mnohobunkových organizmov.

Bičík je niekedy považovaný za faktor virulencie. Napríklad v Pseudomonas predstavuje pozitívnu chemotaxiu voči niektorým molekulám, ako sú napríklad cukry. Okrem toho virulencia v týchto baktériách je spojená s prítomnosťou bičíka, pretože niektoré mutanty, ktorým chýba, spôsobujú infekcie ťažko.

fimbriata

Fimbrie alebo pilis sú štruktúry, ktoré sa vyskytujú hlavne v gramnegatívnych baktériách. Sú vláknité, bielkovinovej povahy, kratšie a tenšie ako bičíky a líšia sa od bičíkov, pretože sa nepoužívajú na vysídlenie.

U niektorých bakteriálnych druhov sa tieto štruktúry považujú za faktory virulencie, pretože zohrávajú dôležitú úlohu pri priľnavosti a kolonizácii povrchov slizníc. Podieľajú sa tiež na metóde povrchovej translokácie nezávislej od bičíkov, ktorá sa nazýva motívy zášklby.

Príkladom týchto štruktúr ako faktora virulencie sú pilis typu IV alebo N-metyl-fenylalanín pilis prítomné v Pseudomonas aeruginosa.

Adhesin

Baktérie produkujú rôzne typy faktorov, ktoré im umožňujú efektívne priľnúť k tkanivám hostiteľa. Tieto látky sa viažu na špecifické receptory na povrchu tkanív, čím bránia ich eliminácii hostiteľom.

Adhezíny zahŕňajú kyseliny lipoteichoové, trimérne samo-transportujúce adhezíny a hemaglutinačný stĺp. Napríklad Corynebacteria diphteriae má adhezívne vlastnosti, ktoré sú nezávislé na produkcii difterického toxínu a ktoré sú spôsobené faktormi, ako sú hemaglutiníny, hydrofóbne látky, exponované zvyšky cukru a enzýmy s transialidázovou aktivitou.

Faktor virulencie Helycobacter pylori. Prevzaté a upravené: používateľ: Y_tambe.

imunosupresíva

Niektoré faktory virulencie fungujú tak, že vylučujú imunologické látky používané hostiteľmi. Napríklad baktérie, ako napríklad Streptococcus pyogenes, majú imunoglobulínové proteázy. Imunoglobulíny sú protilátky, ktoré napadajú a ničia baktérie mechanizmami, ako je napríklad opsonizácia.

Mycobacterium ulcerans, pôvodca Buruliho vredu u ľudí, produkuje imunosupresívum nazývané mykolaktón. Tento toxín tiež spôsobuje deštrukciu tkaniva.

Immunoevasion

Hlavnými zložkami vonkajšej membrány gramnegatívnych baktérií sú lipopolysacharidy a lipooligosacharidy. Štruktúra lipooligosacharidov, ktoré tvoria membránu Haemophilus influenzae, napodobňuje glykosfingolipidy ľudí, aby sa vyhla detekcii imunitným systémom.

Deštruktívne enzýmy

Niektoré baktérie produkujú rôzne enzýmy, ktoré poškodzujú hostiteľské tkanivá. Napríklad, Porphyromonas gingivalis produkuje polysacharidázy a veľké množstvo proteáz, ktoré degradujú mnohé zo zložiek extracelulárnej matrice hostiteľských tkanív.

Táto baktéria je zodpovedná za periodontálne choroby a deštrukcia spôsobená jej enzýmami je hlavnou zodpovednosťou za zápal, ktorý sa pozoruje pri tomto type ochorenia.

Ďalšie enzýmy produkované baktériami zahŕňajú hyalurodinázu, lipázy, DNázy a hemolyzíny.

endotoxíny

Lipopolysacharid, ktorý je súčasťou vonkajšej membrány gramnegatívnych baktérií, sa skladá z troch častí, lipidu A, centrálneho polysacharidu a polysacharidu O. Lipid A je ponorený v membráne a vďaka tomu má toxickú aktivitu. Lipopolysacharid sa tiež nazýva endotoxín.

Keď dôjde k bakteriálnej lýze, uvoľní sa endotoxín a stimuluje uvoľňovanie pyrogénov, proteínov, ktoré spôsobujú horúčku. Môže tiež spôsobiť endotoxický šok, ktorý môže viesť k smrti.

exotoxíny

Sú to látky uvoľňované rôznymi skupinami baktérií, ktoré majú širokú škálu účinkov a medzi ne patria neurotoxíny, cytotoxíny, kalagenázy, lipázy, lecitinázy, DNázy, RNázy, hemolyzíny. Najúčinnejšie známe exotoxíny sú tetanus a botulizmus, ktoré vylučujú Clostridium tetani a C. botulinum.

Iné faktory virulencie

Okrem vyššie uvedených faktorov existujú aj ďalšie také látky, ako sú polyketidy, siderofóry, algináty, faktory, ktoré kontrolujú GTPázy a ďalšie, ktoré modifikujú imunitnú odpoveď hostiteľa (napríklad neuraminidáza).

Príklady

Neisseria kvapavka

Neisseria gonorrhoeae je intracelulárny diplococcus zodpovedný za sexuálne prenosné ochorenie známe ako kvapavka alebo kvapavka. U tohto druhu vedci identifikovali rôzne faktory virulencie, medzi ktorými uvádzajú: pilis alebo fimbriae, proteíny I (Por), II (Opa) a III (Rpm), zložky vonkajšej membrány.

Faktory virulencie sú tiež lipooligosacharidy, peptidoglykán a ďalšie proteíny, ako napríklad Lip (H8) a Fbp, tiež produkujú proteázu IgA1, ktorá je zodpovedná za inaktiváciu dôležitého imunoglobulínu v ľudskej sliznici nazývanej IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori je hlavnou príčinou niektorých gastrointestinálnych chorôb, ako sú gastritída, peptické vredy a tiež niektoré typy novotvarov.

Pre tento druh je opísaných niekoľko faktorov virulencie, medzi ktoré patria: a) aktivita ureázy, enzýmu, ktorý katalyzuje hydrolýzu močoviny na amoniak a karbamát, ktorý môže spôsobiť lézie v epiteli žalúdka; b) ďalšie faktory priľnavosti potrebné na bakteriálnu kolonizáciu.

Hemaglutiníny indukujú zmeny v imunitnej odpovedi, pretože majú biochemické zloženie podobné zloženiu niektorých antigénov prítomných v krvných skupinách. Okrem toho má gén spojený s vakuolizáciou a ďalší s cytotoxickou aktivitou, ktoré sú prítomné iba vo virulentných kmeňoch.

Neisseria meningitidis

Bakteriálna meningitída je nákazlivé ochorenie spôsobené Neisseria meningitidis alebo meningokokom. Faktory virulencie pre túto baktériu zahŕňajú polysacharidovú kapsulu, ktorá ju chráni pred zápalovou odpoveďou hostiteľa, a pili typu IV, ktoré podporujú bakteriálnu adherenciu.

Ďalšími faktormi virulencie tohto druhu sú proteíny triedy 5 (Opa) a Opc, proteázy IgA1, ako aj zložky bunkovej steny.

Referencie

1. Faktor virulencie. Na Wikipédii. Obnovené z: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall a BJ McCarthy (1978). Mikrobiológie. 2. vydanie. Holt, Rinehart a Winston.
3. S. Hogg (2005). Esenciálna mikrobiológia. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso a F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Faktory virulencie, patológia a diagnostika. Biomedical Journal.
5. C. Alfaro (2005). Patogenéza Neisseria meningitidis. Lekársky denník Národnej detskej nemocnice.
6. G. Pardi (2004). Niektoré úvahy o Neisseria gonorrhoeae. Venezuelský zubný zákon.