Swoistość receptorów fimbrialnych

Drobnoustrój	Fimbrie	Receptor	Miejsce zakażenia
E.coli, Enterbacter	Typ 1	D-mannoza	nabł dr. Moczowych
Klebsiella, Citrobacter Salmonella		Glikoproteina	nabł, dr. Oddechowy jelito cienkie
E.coli	Typ P	D Gal 1-4 D Ga Glikolipid, fibronektyna	nabłonek dróg moczowych
E.coli	TypS	Neu Nac 2-3 D Gal glikolipid serii globo	nabłonek naczyniowy
V. cholerae	n.k.	L-fukoza	nabłonek jelita cienkiego

Otoczki

• Otoczki polisacharydowe -Str pneumoniae

• Otoczki peptydowe zbudowane z kwasu D-glutaminowego są oporne na

działanie enzymów proteolitycznych - Bacillus anthracis (laseczka wąglika)

Biologiczne właściwości otoczek

• Ochrona przed niekorzystymi właściwościami środowiska

• Ochrona przed fagocytozą

• Wpływ na dyfuzję różnych molekuł z jak i do komórki

• Adhezja do nabłonka (kolonizacja) powierzchni stałych - protezy ortopedy

• Wpływ na dyfuzję np. antybiotyków

Komórka gospodarza - stopniowe wiązanie integryny

z receptorami bakterii prowadzi do integracji komórki bakterii

z komórkami gospodarza

LIGAND BAKTERYJNY

NP.: INWAZYNA

YERSINIA ENTEROCOLITICA

Czynniki wirulencji pomocne w kolonizacji przeżyciu bakterii wywołujących zakażenie

Czynniki wirulencji	Funkcje
• Rzęski flmbrte	adhezja do śluzu
• Niefimbrialne adhezyny	bliskie wiązanie z kom. gospodarza
• Tworzenie blofllmu	wiązanie z powierzchnią i tworzenie
	skupisk bakterii co zmniejsza wrażliwość
	na antybiotyki; ognisko wysiewu do krwi
• Inwazyny	Indukcja niefagocytujących komórek do
	pochłaniania bakterii
• Przegrupowanie	wymuszenie fagocytozy,
aktyny	rozprzestrzenianie się 1 przemieszczanie w
	komórkach gospodarza
• Wiązanie z komórkami M	kom. M jako naturalne wrota wejścia do
	organizmu
t Ruchlchemotaksja	osiągania powierzchni śluzówki
• slgA proteazy	zapobieganie uwięzieniu bakterii w śluzie
• Slderofory.powlerzchowne	ułatwiania dostępu do Fe**; przy braku żelaza
białka, które wiążą transferyny,	bakterie wykorzystują mangan (B. bufgdorferll)
laktoferyny

Cechy drobnoustrojów sprzyjające zakażeniom

• Zdolność adherencji do gładkich powierzchni (szkło,plastik) Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Klebsiella

• Zdolność do wiązania się:

- z białkami surowicy: albuminą, fibrynogenem,immunoglobuli nami

- białkami ECM: fibronektyna, kolagen, elastyna, witronektyna, trombospodyna

- kostną sialoproteiną

- kolagenem

• Tworzenie ochronnej warstwy glicocalyx (Staph. koag(-))

• Właściwości antyfagocytarne

• Toksyczność, inwazyjność

Nomenklatura toksyn bakteryjnych

• Charakter chemiczny:białko, lipopolisacharyd

• Sposób uwalniania: egzotoksyny, endotoksyny

Endotoksyna (LPS)

• Występuje w błonie zewnętrznej gram-ujemnych bakterii, stanowi integralną I

• Jest uwalniana po rozpadzie komórki a w niewielkich ilościach w czasie jej wzrostu

• Za toksyczność LPS odpowiedzialny jest lipidA

Biologiczna aktywność LPS

Wrażliwość na letalne działanie endotoksyn jest uwarunkowana genetycznie

Zależnie od gatunku zwierzęcia i szczepu bakteryjnego będącego dawcą LPS obserwuje się:

• Wzrost temperatury ciała

• Stan zapalny

• Leukopenia z następczą leukocytozą

• Hiperglikemia

• Nadciśnienie płucne

• Całkowite wyczerpanie

• Krwawienie

• Zgon

egzotoksyny

• Uwalniane przez bakterie do otaczającego środowiska, po przejściu przez ścianę komórkową, co następuje w czasie wzrostu lub pod koniec cyklu wzrostowego komórki

Podział egzotoksyn

• Cytotoksyny

• Neurotoksyny

• Enterotoksyny

Cytotoksyny

Nie mają ukierunkowanego działania, mogą niszczyć komórki w wyniku:

- uszkodzenia błony komórkowej

- zahamowania biosyntezy białek

Cytotoksyny uszkadzające błony komórkowe

> Leukocydyna - niszczy leukocyty, płytki krwi - Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus

> Hemolizyna -niszczy krwinki wykazując aktywność fosfolipazy

Cytotoksyny zaburzające syntezę białek

• Cytotoksyna tchawicza - hamuje ruch rzęsek blokując syntezę DNA w

komórkach nabłonka rzęskowego (Bordetella pertussis)

• Toksyna błonicza -Corynebacterium diphtheriae

• Egzotoksyna A - Ps aeruginosa

Neurotoksyny

• Zaburzają wydzielanie acetylocholiny na zakończeniach komórek nerwowych

• Tetanospazmlna - porażenie spastyczne w przebiegu tężca

• Toksyny jadu kiełbasianego (botulinowe) odpowiedzialne za porażenie wiotkie w zatruciu jadem kiełbasianym

Enterotoksyny

♦Łączą się z receptorami enterocytów

♦ aktywują cyklazę adenylową lub guanylową

♦ Sekrecja wody i elektrolitów do światła jelita

♦ Obfite wodniste stolce

Przykłady enterotoksyn

• Vibrio cholerae -cholargen, toksyna

ciepłochwiejna LT

• Enterotoksyczne szczepy E. coli (LT, ST)

• Clostridium perfringens:

♦ toksyna A -zatrucia pokarmowe

♦ toksyna C - martwicze zapalenie jelit

Niektóre egotoksyny łączą cechy toksyn różnego typu

• Toksyna ST wytwarzana przez Shigella

dysenteriae wykazuje właściwości entero- i neurotoksyny

• Verotoksyna syntetyzowana przez enterokrwotoczne serotypy Echerichia coli (ETEC 0157 H7) jest jednocześnie: neuro-, entero- i cytotoksyną. Odpowiada za krwotoczne zapalenie okręźnicy i zespół

hemolityczno-mocznicowy

Mechanizm działania toksyn

•Fizyczne uszkodzenie lub przerwanie

błon biologicznych: fosfolipazy, toksyny tworzące pory, toksyny wiążące lipidy

•Zahamowanie syntezy białek

•Uszkodzenie wewnątrzkomórkowej regulacji - rybożylacja białka G cyklazy adenylowej: toksyna

krztuścowa, cholerowa, B anthracis

•Uszkodzenie cytoszkieletu komórki eukariotycznej

•Działanie na neurony- hamowanie transmisji neuromediatora przez to ksynę tężcową i botulinową

•Wpływ na układ immunologiczny - indukcja cytokin i mediatorów procesu zapalnego, superantygeny

Nomenklatura toksyn bakteryjnych

• Typ I - toksyna wiąże się tylko z powierzchnią komórki i oddziaływuje na nią (superantygeny)

• Typ II- niszczą integralność błony komórki eukariotycznej (działanie cytolityczne)

• Typ III - toksyny dwuskładnikowe A-B (część B wiążąca z receptorem na komórce i części A

przemieszczające się do, wnętrza komórki.

Mechanizm działania toksyny typu AB

• Część B wiążąca (nietoksyczna) wiąże I się z receptorem na komórce będącej

jej celem, może być pojedynczym białkiem lub kompleksem kilku białek

• Część A aktywna (toksyczna), wnika do wnętrza komórki i uszkadza ją,zwykle powodując rybozylację ważnego składnika komórkowego: właściwości nekrotyzujące, hemolityczne, letalne

Toksyny bakteryjne

Toksyna (jednostka chorobowa)	Rodzaj bakterii	Komórki gospodarza	Mechanizm działania	Rola w patogenezie
AB (yp III toksyny)
Toksyna błonicza	Corynebacterium diphteriae	Różne	Hamowanie syntezy białka	tworzenie pseudoblony
Cholera toksyna	Vibrio cholerae	nabłonkowe komórki jelitowe	Uszkodzenia wewnątrzkomór kowe	biegunka
Ciepłochwiejna toksyna (biegunki podróżnych)	, Escherichia coli enterotoksynogenne	Jelitowe komórki nabłonkowe	Taki jak toksyny cholera	biegunka
Shiga toksyna dyzenteria	E.c. EHEC0157:H7 Shigella dysenteriae	różne		zespól hemolityczno mocznicowy
Toksyna botulinowa	Clostridium botulinum	neurony		porażenie
Typ II toksyn uszkadzający błonękomórkową
α toksyna (gangrena)	Clostridium perfringens	Różne	fosfolipaza	Niszczy fagocyty tkanki
α toksyna (nekroza)	Staphylococcus aureus	Różne	Tworzenie por w błonie komórkowej	uszkodzenie tkanek czynnik rozprzestrzeniania
Listeriolizyna O LLO (listerioza)	Listeria monocytogenes	Różne	Tworzenie por w błonie komórkowej	ucieczka bakterii z fagosomów
Pneumolizyna (pneumonia)	Streptococcus pneumoniae	Komórki pęcherzykowe nabłonkowe, nabłonek migawkowy	Wiąże cholesterol, tworzy pory w kom.plucnych. blokuje aktywnosć nabłonka migawkowego	Uszkodzenie pluc antyfagocytoza działanie zapalne
Strptolizyna O (gorączka reumatyczna)	Streptococcus pyogenes	różne	Wiąże cholesterol, tworzy pory w błonie komórkowe	Uszkodzenie serca
Hemolizyna A (HLyA) (infekcje dróg moczowych)	E.coli - uropatogenne (UPEC)	różne		Uszkodzenie nerek
Superantygeny (Typ I toksyn)
Toksyna szoku toksycznego (TSST)	Staphylococcus aureus	Kom. T makrofagi	Stymulacja cytokin przez T kom.	Odpowiedzialna za gorączkę inne objawy szoku toksycznego
Paciorkowcowa pyrogrnna egzotoksyna (Spe)	Streptococcus pyogenes	Kom. T makrofagi	Produkcka cytokin przez T kom.	Odpowiedzialna za gorączkę i inne objawy szoku toksycznego
Ronkowcowa enterotoksyna (zatrucia pokarmowe)	Staphylococcus aureus	Kom. T makrofagi	Produkcka cytokin przez T kom.	Pobudzenie układu wegetatywnego wymioty
Termostabilina toksyna STa	E.Coli- enterotoksynoge nna (ETEC)	Nabłonek jelitowy	Analog hormonu, wiązanie do cyklazy , adenylowej na kom jelitowych stymulacja produkcji cGMP	Przyczyna biegunki

superantygen

• Antygen zmodyfikowany przez

makrofagi, posiadający właściwości

inicjowania procesu wytwarzania przeciwciał, prawdopodobnie tworzy kompleks z RNA

Toksyna wąglika -Bacillus anthracis

• rodzina A-B toksyn

• B (PA) - część odpowiedzialna za wiązanie z receptorem komórki docelowej

• PA - EF - obrzęk

• PA - LF - działanie letalne

Porównanie endotoksyn egzotoksyn

Cecha	Endotoksyna	Egzotoksyna
Źródło	Bakterie G(-)	G(+)iG(-)
Skład chemiczn LPS		BIAŁKO
Toksyczna cząsteczka	Lipid A	Domena aktywna
cząsteczka antygenowa	LPS	białko
Wrażliwość na temp	Stabilna	labilna
Swoistość gatunkowa	Brak	tak
Uwalnianie z kom	Liza bakterii	aktywne