Εξωτοξίνες. Εξωτοξίνες μικροοργανισμών

Στείλτε την καλή δουλειά σας στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Φιλοξενείται στο http://www.allbest.ru/

Εισαγωγή

Οι τοξίνες παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της μολυσματικής διαδικασίας. Σύμφωνα με τις βιολογικές τους ιδιότητες, οι βακτηριακές τοξίνες χωρίζονται σε εξωτοξίνες και ενδοτοξίνες.

Οι εξωτοξίνες παράγονται τόσο από θετικά κατά Gram όσο και από αρνητικά κατά Gram βακτήρια. Σύμφωνα με τη χημική τους δομή, είναι πρωτεΐνες. Σύμφωνα με τον μηχανισμό δράσης της εξωτοξίνης στο κύτταρο, διακρίνονται διάφοροι τύποι: κυτταροτοξίνες, τοξίνες μεμβράνης, λειτουργικοί αναστολείς, απολεπιστικά και ερυθροεμίνες. Ο μηχανισμός δράσης των πρωτεϊνικών τοξινών μειώνεται σε βλάβες σε ζωτικές διεργασίες στο κύτταρο: αυξημένη διαπερατότητα μεμβράνης, αποκλεισμός της πρωτεϊνοσύνθεσης και άλλων βιοχημικών διεργασιών στο κύτταρο ή διαταραχή της αλληλεπίδρασης και του συντονισμού μεταξύ των κυττάρων. Οι εξωτοξίνες είναι ισχυρά αντιγόνα που προκαλούν το σχηματισμό αντιτοξινών στο σώμα.

Σύμφωνα με τη μοριακή τους οργάνωση, οι εξωτοξίνες χωρίζονται σε δύο ομάδες:

* εξωτοξίνες, που αποτελούνται από δύο θραύσματα.

* εξωτοξίνες που συνθέτουν μια ενιαία πολυπεπτιδική αλυσίδα.

Σύμφωνα με τον βαθμό σύνδεσης με το βακτηριακό κύτταρο, οι εξωτοξίνες χωρίζονται υπό όρους σε τρεις κατηγορίες.

* Κατηγορία Α - τοξίνες που εκκρίνονται στο περιβάλλον.

* Κατηγορία Β - τοξίνες που εκκρίνονται μερικώς και εν μέρει συνδέονται με το μικροβιακό κύτταρο.

* Κατηγορία C - τοξίνες που σχετίζονται με το μικροβιακό κύτταρο και απελευθερώνονται στο περιβάλλον όταν το κύτταρο καταστρέφεται.

Οι εξωτοξίνες είναι ιδιαίτερα τοξικές. Υπό την επίδραση της φορμαλίνης και της θερμοκρασίας, οι εξωτοξίνες χάνουν την τοξικότητά τους, αλλά διατηρούν τις ανοσογονικές τους ιδιότητες. Τέτοιες τοξίνες ονομάζονται τοξοειδή και χρησιμοποιούνται για την πρόληψη του τετάνου, της γάγγραινας, της αλλαντίασης, της διφθερίτιδας και χρησιμοποιούνται επίσης ως αντιγόνα για την ανοσοποίηση των ζώων προκειμένου να ληφθούν οροί τοξοειδών.

Οι ενδοτοξίνες στη χημική τους δομή είναι λιποπολυσακχαρίτες που περιέχονται στο κυτταρικό τοίχωμα των gram-αρνητικών βακτηρίων και απελευθερώνονται στο περιβάλλον κατά τη βακτηριακή λύση. Οι ενδοτοξίνες δεν έχουν ειδικότητα, είναι θερμοσταθερές, λιγότερο τοξικές και έχουν ασθενή ανοσογονικότητα. Όταν μεγάλες δόσεις εισέρχονται στον οργανισμό, οι ενδοτοξίνες αναστέλλουν τη φαγοκυττάρωση, την κοκκιοκυττάρωση, τη μονοκυττάρωση, αυξάνουν τη διαπερατότητα των τριχοειδών και έχουν καταστροφική επίδραση στα κύτταρα. Οι μικροβικοί λιποπολυσακχαρίτες καταστρέφουν τα λευκοκύτταρα του αίματος, προκαλούν αποκοκκίωση των μαστοκυττάρων με την απελευθέρωση αγγειοδιασταλτικών, ενεργοποιούν τον παράγοντα Hageman, που οδηγεί σε λευκοπενία, υπερθερμία, υπόταση, οξέωση, διάχυτη ενδαγγειακή πήξη (DIC).

Οι ενδοτοξίνες διεγείρουν τη σύνθεση ιντερφερονών, ενεργοποιούν το σύστημα του συμπληρώματος με τον κλασικό τρόπο και έχουν αλλεργικές ιδιότητες.

Με την εισαγωγή μικρών δόσεων ενδοτοξίνης, αυξάνεται η αντίσταση του οργανισμού, αυξάνεται η φαγοκυττάρωση και διεγείρονται τα Β-λεμφοκύτταρα. Ο ορός ενός ζώου που έχει ανοσοποιηθεί με ενδοτοξίνη έχει ασθενή αντιτοξική δράση και δεν εξουδετερώνει την ενδοτοξίνη.

Η παθογένεια των βακτηρίων ελέγχεται από τρεις τύπους γονιδίων: γονίδια - από τα δικά τους χρωμοσώματα, γονίδια που εισάγονται από πλασμίδια και εύκρατους φάγους.

1. Τοξίνες. έννοια

τοξίνες(γρ. τοξικόδηλητήριο) - βιολογικά δραστικές ουσίες μικροβιακής, φυτικής και ζωικής προέλευσης που επηρεάζουν ένα ξένο ευκαρυωτικό κύτταρο και δεν δρουν σε προκαρυωτικά κύτταρα. Η ικανότητα σχηματισμού τοξινών είναι πιο διαδεδομένη μεταξύ των μικροοργανισμών. Οι ζωικές τοξίνες παράγονται κυρίως από εκπροσώπους διαφόρων ταξινομικών ομάδων ασπόνδυλων. Στα σπονδυλωτά, αυτή η ιδιότητα είναι πιο έντονη στα ερπετά, όπως τα φίδια. Η ικανότητα παραγωγής τοξινών έχει επίσης βρεθεί σε ανώτερα φυτά. Η ικανότητα παραγωγής τοξινών κάνει τα μικρόβια παθογόνα και ορισμένους μύκητες, φυτά και ζώα δηλητηριώδη. τοξίνη βιολογική παθογένεια λοιμογόνος δύναμη

Από χημική φύση, οι περισσότεροι από τους τοξικούς μικροοργανισμούς, τα φυτά και τα ζώα αντιπροσωπεύονται από ενώσεις υψηλής μοριακής απόδοσης (πεπτίδια, πρωτεΐνες, γλυκοπρωτεΐνες) και ταυτόχρονα, οι τοξικοί μύκητες είναι συστατικά κυρίως με χαμηλό μοριακό βάρος. Παραδείγματα περιλαμβάνουν αφλατοξίνες που παράγονται από είδη του γένους Aspergillus και τριχοθεκενικές μυκοτοξίνες που παράγονται από είδη των γενών Fusarium, Trichoderma και Cephalosporium. Αυτές οι τοξίνες είναι εξαιρετικά καρκινογόνες. Η χημική φύση των τοξινών των πρωτοζώων είναι ελάχιστα κατανοητή, αλλά υπάρχουν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι, για παράδειγμα, είδη όπως το Trypanosoma cruzi, το Giardia lamblia και το Entamoeba histolytica παράγουν τοξικές πρωτεΐνες.

Ορισμένες φυτικές τοξίνες (αβρίνη, ρικίνη, μοτεκίνη, βισκουλίνη) και τοξικές πρωτεΐνες (τοξίνη διφθερίτιδας, εντεροτοξίνη Shigella dysenteriae) ορισμένων παθογόνων βακτηρίων έχουν μεγάλη ομοιότητα στη μοριακή δομή και τον μηχανισμό δράσης.

Οι βακτηριακές τοξίνες παράγονται τόσο από παθογόνα όσο και από ευκαιριακά βακτήρια και προκαλούν διάφορα είδη παθολογικών καταστάσεων. Ανάλογα με τον τύπο του ιστού που επηρεάζεται, τα βακτήρια T. χωρίζονται σε διάφορες ομάδες. εντεροτοξίνες που επηρεάζουν τα κύτταρα των ιστών της γαστρεντερικής οδού: νευροτοξίνες που επηρεάζουν τα κύτταρα του νευρικού συστήματος. λευκοτοξίνες (για παράδειγμα, λευκοσιδίνη) που επηρεάζουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος· πνευμονοτοξίνες που επηρεάζουν τα κύτταρα του πνευμονικού ιστού· καρδιοτοξίνες που καταστρέφουν τα μυϊκά κύτταρα της καρδιάς .

Σύμφωνα με τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες, τα βακτήρια Τ. ταξινομούνται σε πρωτεΐνες και πεπτίδια. Μερικά από αυτά συντίθενται από ένα βακτηριακό κύτταρο με τη μορφή ενός ανενεργού προδρόμου (διφθερίτιδα, αλλαντοτοξίνες κ.λπ.), που απαιτεί ένα στάδιο ενεργοποίησης για να μετατραπεί σε ενεργή κατάσταση. Η ενεργοποίηση πραγματοποιείται με τη συμμετοχή πρωτεολυτικών ενζύμων, τα οποία, υπό συνθήκες ήπιας (περιορισμένης) πρωτεόλυσης, τεμαχίζουν τον πολυπεπτιδικό στόχο με το σχηματισμό δύο πεπτιδίων (υπομονάδες Α και Β), τα οποία εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες όταν η τοξίνη αλληλεπιδρά με τον στόχο. κύτταρο. Έτσι, ο κατακερματισμός που συνοδεύεται από ενεργοποίηση οδηγεί στην εμφάνιση μιας διλειτουργικής (ή δυαδικής) μοριακής δομής.

Τα βακτήρια Τ., στα οποία η λειτουργικά ενεργή δομή αντιπροσωπεύεται από μία πολυπεπτιδική αλυσίδα, ονομάζονται απλά. Το Τ., που έχει δομή υπομονάδας και αποτελείται από πολλά λειτουργικά διαφορετικά πεπτίδια, είναι πολύπλοκα. Η δομή των βακτηρίων Τ. σχετίζεται στενά με τον μηχανισμό δράσης τους στο ευκαρυωτικό κύτταρο.

Σύμφωνα με τον μηχανισμό δράσης στο ευκαρυωτικό κύτταρο, τα βακτήρια Τ. χωρίζονται σε δύο ομάδες: αυτά που επηρεάζουν το κύτταρο στόχο καταστρέφοντας την κυτταρική μεμβράνη και Τ. που επηρεάζουν το κύτταρο στόχο, επηρεάζοντας τα ζωτικά ρυθμιστικά του συστήματα. Κλασικό παράδειγμα Τ. της πρώτης ομάδας, που προκαλεί καταστροφή της κυτταρικής μεμβράνης, είναι οι λεγόμενες αιμολυσίνες (αιμοτοξίνες), οι οποίες καταστρέφουν τις μεμβράνες των ερυθροκυττάρων. Αυτό περιλαμβάνει επίσης το εξαρτώμενο από θειόλη Τ., όπως η πνευμονολυσίνη, η στρεπτολυσίνη, η τετανολυσίνη κ.λπ.

Τα εξαρτώμενα από θειόλη Τ. είναι πρωτεΐνες που αποτελούνται από μία μόνο πολυπεπτιδική αλυσίδα. Η ενεργός κατάσταση αυτών των Τ. εμφανίζεται μόνο στην ανηγμένη μορφή, όταν η δισουλφιδική ομάδα της πρωτεΐνης παρουσία ενός παράγοντα μείωσης της θειόλης γίνεται σουλφυδρύλιο. Ο μεμβρανικός υποδοχέας για αυτά τα Τ. στο ευκαρυωτικό κύτταρο είναι η χοληστερόλη. Μετά τη σύνδεση με τη χοληστερόλη, σχηματίζονται πόροι στη μεμβράνη μέσω των οποίων το περιεχόμενο του κυττάρου ρέει έξω. Υπό τη δράση του εξαρτώμενου από θειόλη Τ. στα αγγειακά κύτταρα, διαταράσσεται η αγγειακή διαπερατότητα, η οποία, κατά κανόνα, συνοδεύεται από σχηματισμό οιδήματος.

Ο Τ. της δεύτερης ομάδας, επηρεάζοντας τα ζωτικά ρυθμιστικά συστήματα, για να χτυπήσει το κύτταρο στόχο, πρέπει να ξεπεράσει τη μεμβράνη και να διεισδύσει στο κύτταρο. Εκεί φτάνουν σε κάποιο σημαντικό ρυθμιστικό σύστημα και το αδρανοποιούν. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τοξίνες όπως η διφθερίτιδα, η χολέρα και παρόμοια με τη χολέρα, η εξωτοξίνη A Pseudomonas aeruginosa, η εντεροτοξίνη Sh. dysenteriae, μέρος του κλωστριδιακού Τ. Για τον Τ. αυτής της ομάδας, χαρακτηριστικό γνώρισμα είναι η διλειτουργικότητα της δομής. Μερικές φορές αυτά τα Τ. ονομάζονται δυαδικά. Η μοριακή τους δομή βασίζεται στο λεγόμενο μοντέλο τύπου Α-Β που ορίζει τη διλειτουργικότητά τους. Η πρώτη σημαντική ιδιότητα ενός τέτοιου Τ. είναι η ικανότητα να αναγνωρίζει και να συνδέεται με ένα ευαίσθητο ευκαρυωτικό κύτταρο. Η λειτουργία της αναγνώρισης και της δέσμευσης στο δυαδικό Τ. εκτελείται από το συστατικό Β (υπομονάδα Β). Έτσι, στη χολέρα και στην Τ. που μοιάζει με χολέρα, το συστατικό Β αναγνωρίζει τον συμπληρωματικό υποδοχέα του ενός ευαίσθητου κυττάρου - γαγγλιοσίδη GMI. Αυτά τα Τ. δεν έρχονται σε επαφή με άλλες δομές μιας μεμβράνης. Έτσι, η ειδικότητα της δέσμευσης του Τ. στην επιφάνεια ενός ευαίσθητου κυττάρου οφείλεται στην παρουσία ενός υποδοχέα αυστηρά καθορισμένης χημικής φύσης στην επιφάνειά του.

Αφού το Τ. δεσμευτεί μέσω του συστατικού Β στην επιφάνεια του κυττάρου, ολόκληρο το τοξικό μόριο μεταφέρεται μέσα στο κύτταρο με ενδοκυττάρωση, όπου το συστατικό Α μπαίνει σε δράση. Έχοντας ενζυματική δράση, το συστατικό Α αλληλεπιδρά μέσα στο κύτταρο με το αντίστοιχο υπόστρωμα. Έτσι, για το συστατικό Α της χολέρας και το Τ. που μοιάζει με χολέρα, το υπόστρωμα είναι μία από τις πρωτεΐνες της αδενυλικής κυκλάσης, του πιο σημαντικού συστήματος του ευκαρυωτικού κυττάρου. Πραγματοποιώντας μια ενζυματική τροποποίηση της αντίστοιχης πρωτεΐνης του συστήματος αδενυλικής κυκλάσης, το συστατικό Α του χοληρογενούς (cholera T.) κάνει όλο αυτό το σύστημα να λειτουργεί με ανώμαλο τρόπο. Στα κύτταρα της βλεννογόνου μεμβράνης του λεπτού εντέρου, η οποία επηρεάζει το χοληρογόνο, μια παραβίαση της λειτουργίας του συστήματος αδενυλικής κυκλάσης οδηγεί σε παραβίαση της ανταλλαγής ηλεκτρολυτών και, ως εκ τούτου, στην ανάπτυξη αλλαγών χαρακτηριστικών της χολέρας .

Ο ενδοκυτταρικός στόχος για τη διφθερίτιδα Τ. είναι το σύστημα βιοσύνθεσης πρωτεΐνης του ευκαρυωτικού κυττάρου. Αφού περάσει από τη μεμβράνη, η ενζυμικά ενεργή υπομονάδα Α της διφθερίτιδας Τ. ριβοσυλιώνει ένα από τα συστατικά της μεταγραφής και έτσι σταματά τη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών.

Η αδρανοποίηση (εξουδετέρωση) των βακτηρίων Τ. επιτυγχάνεται με την τροποποίηση της φυσικής τους δομής. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι τροποποίησης του τοξικού μορίου, αλλά όλοι καταλήγουν στην αλλαγή της λειτουργίας μεμονωμένων τμημάτων της τοξικής πρωτεΐνης. Τροποποιήσεις των βακτηρίων Τ. μπορούν να επιτευχθούν γενετικά, με χημικές και φυσικοχημικές επιδράσεις. Η πολύ γνωστή εξουδετέρωση των βακτηρίων Τ. με φορμαλίνη μειώνεται σε παραβίαση της χωρικής διαμόρφωσης της τοξικής πρωτεΐνης λόγω της εμφάνισης πολυάριθμων διασταυρώσεων μεταξύ επιμέρους τμημάτων της πολυπεπτιδικής αλυσίδας Τ. ή των μεμονωμένων υπομονάδων της.

Σε σχέση με την αποκρυπτογράφηση της μοριακής δομής πολλών βακτηρίων Τ., το πεδίο εφαρμογής τους στην πρακτική ιατρική έχει διευρυνθεί.

Όπως και πριν, το Τ. παρέμεινε σημαντικό συστατικό των παρασκευασμάτων εμβολίων, ωστόσο, τα δεδομένα για μια δομή υπομονάδας, όπως το χοληρογενές, κατέστησαν δυνατή την ανάπτυξη μιας νέας γενιάς εμβολίων υπομονάδας. Τέτοια εμβόλια στερούνται αντιδραστικότητας, δεν υπερφορτώνονται με περιττούς αντιγονικούς καθοριστικούς παράγοντες και, το πιο σημαντικό, είναι σχεδιασμένα για μια αυστηρά καθορισμένη περιοχή της ανοσολογικής απόκρισης.

Η μελέτη της φύσης και της τοπογραφίας των αντιγονικών καθοριστικών παραγόντων των βακτηρίων Τ. συνέβαλε στην ανάπτυξη σύγχρονων διαγνωστικών μεθόδων (για παράδειγμα, η μέθοδος ενζυμικής ανοσοδοκιμασίας ή η μέθοδος των μοριακών ανιχνευτών). Η αναγνώριση γονιδίων που ελέγχουν την παραγωγή μεμονωμένων πρωτεϊνικών τοξινών κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη ανιχνευτών DNA που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο τοξικογόνων μορφών διαφόρων τύπων μικροοργανισμών.

Τα βακτήρια T. χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των αποκαλούμενων ανοσοτοξινών. Σε παρασκευάσματα ανοσοτοξινών που προορίζονται για τη θεραπεία νεοπλασμάτων, μια ενζυμικά ενεργή υπομονάδα Τ. κυττάρων. Μοντέλα τέτοιων χιμαιρικών ανοσοτοξινών μελετώνται εκτενώς.

Ένας άλλος τομέας πρακτικής εφαρμογής του Τ. είναι η χρήση των τροποποιημένων μορφών, υπομονάδων ή μεμονωμένων θραυσμάτων τους για σκοπούς ανταγωνιστικής θεραπείας που βασίζεται στον αποκλεισμό των αντίστοιχων δομών υποδοχέα του κυττάρου που εμπλέκονται στη δέσμευση του ενεργού Τ.

Μετά την ανακάλυψη της τοξίνης της διφθερίτιδας από τους Emil Roux και Alexander Yersin το 1888, οι τοξίνες ονομάζονται παραδοσιακά πρωτεϊνικές ουσίες που σχηματίζονται κυρίως από μικροοργανισμούς και ορισμένα ζώα και έχουν τοξική δράση. Οι τοξίνες καθορίζουν τα κύρια συμπτώματα της διφθερίτιδας, του κοκκύτη, της χολέρας, του άνθρακα, της αλλαντίασης, του τετάνου, του αιμολυτικού ουραιμικού συνδρόμου και ορισμένων άλλων μολυσματικών ασθενειών σε ανθρώπους και ζώα. Μέχρι σήμερα, έχουν συσσωρευτεί δεδομένα που δείχνουν ότι οι τοξίνες μπορούν να επιτελούν λειτουργίες που δεν σχετίζονται με μολυσματικές διεργασίες.

Ανάμεσα τους:

Η χρήση τοξινών από βακτήρια ως μέσο ανταγωνισμού σε μικροβιακές κοινότητες (η τοξίνη της χολέρας έχει ανασταλτική επίδραση σε ορισμένα βακτήρια).

Τα επιτεύγματα στη γενετική και πρωτεϊνική μηχανική έχουν ανοίξει ευκαιρίες για τους επιστήμονες να σχεδιάσουν νέα ιατρικά ανοσοβιολογικά παρασκευάσματα (MIBP) βασισμένα σε παράγωγα βακτηριακών τοξινών που δεν έχουν ανάλογα στη φύση τους. Ο στόχος αυτής της εργασίας είναι να συνοψίσει δεδομένα σχετικά με τη φύση, τους μηχανισμούς δράσης και τις δυνατότητες κατασκευής υβριδικών και τροποποιημένων βακτηριακών τοξινών.

Κατά τη διάρκεια της εξελικτικής ανάπτυξης, τα παθογόνα έχουν προσαρμοστεί ώστε να αναπτύσσονται σε διάφορους ιστούς του ξενιστή. Ο υψηλός βαθμός ειδικότητας που είναι εγγενής σε πολλούς μικροοργανισμούς αντανακλά διαφορές στη βιοχημική σύνθεση των οργάνων. Ήταν δυνατό να εντοπιστεί μια διαφορά που σχετίζεται με την ερυθριτόλη, την προτιμώμενη πηγή άνθρακα για πολλά είδη του γένους Brucella, τα οποία προκαλούν αποβολή στα οπληφόρα. Η ερυθριτόλη βρίσκεται σε υψηλή συγκέντρωση μόνο στον πλακούντα των οπληφόρων, αλλά όχι σε άλλους ιστούς.

Οι υψηλές συγκεντρώσεις σιδήρου αναστέλλουν την παραγωγή τοξίνης στο Clostridium tetani, αν και συμβάλλουν στην διεισδυτικότητα του μικροοργανισμού.

Στη φυματίωση, ο παράγοντας που περιορίζει τη μικροβιακή ανάπτυξη είναι η διαθεσιμότητα ενώσεων σιδήρου. Τόσο το σώμα όσο και το παθογόνο χρησιμοποιούν χηλικές ενώσεις για τη μεταφορά σιδήρου στα κύτταρα. Ως αποτέλεσμα, γίνεται μια «μάχη» για τον σίδηρο, η έκβαση της οποίας εξαρτάται από την ισχύ δέσμευσης και τη συγκέντρωση των χηλικών παραγόντων που εκκρίνει ο οργανισμός και το Mycobacterium tuberculosis. Επομένως, η εισαγωγή στο σώμα ενώσεων που μειώνουν τη συγκέντρωση ελεύθερου σιδήρου προστατεύει το ζώο από τη φυματίωση.

Παθογένεια - ένα ποιοτικό χαρακτηριστικό ενός είδους, που καθορίζεται από τον γονότυπο του, είναι η πιθανή ικανότητα ενός παθογόνου να προκαλέσει μια μολυσματική διαδικασία. Οι παράγοντες παθογένειας σχετίζονται με τα δομικά στοιχεία του μικροβιακού κυττάρου, τον μεταβολισμό του. Επιτρέπουν στον παθογόνο μικροοργανισμό όχι μόνο να διεισδύσει και να επιβιώσει, αλλά και να πολλαπλασιαστεί, να εξαπλωθεί στους ιστούς και τα όργανα του ζώου και να επηρεάσει ενεργά τις λειτουργίες του.

Η παθογένεια είναι επομένως ένα εξελικτικά σταθερό χαρακτηριστικό ενός είδους. Για παράδειγμα, μεταξύ του τεράστιου γένους Bacillus, μόνο ο Bacillus anthracis (ο αιτιολογικός παράγοντας του άνθρακα) είναι παθογόνος για τα θηλαστικά.

Κάθε τύπος παθογόνων μικροβίων χαρακτηρίζεται από ένα συγκεκριμένο σύνολο παραγόντων παθογένειας. Αυτό το σύνολο καθορίζει τη φύση της παθογόνου δράσης, δηλαδή την ικανότητα πρόκλησης μιας ορισμένης μολυσματικής διαδικασίας. Για παράδειγμα, τα αρτιοδάκτυλα υποφέρουν από αφθώδη πυρετό, και οι αδένες - μονόποδες, αιλουροειδείς. λοιμώδης αναιμία - άλογα, πανώλη των χοίρων - γουρούνια. Ωστόσο, η παθογένεια των μικροοργανισμών μπορεί επίσης να κυμαίνεται μέσα σε ένα είδος.

Ο βαθμός παθογένειας, το ατομικό χαρακτηριστικό κάθε παραλλαγής και στελέχους μικροοργανισμών ονομάζεται λοιμογόνος δύναμη.

Αυτό είναι ένα ποιοτικό χαρακτηριστικό ενός στελέχους μικροοργανισμών, ένα χαρακτηριστικό της παθογένειάς του για ζώα ενός συγκεκριμένου είδους υπό ορισμένες αμετάβλητες συνθήκες. Στη διαδικασία της εξέλιξης, τα παθογόνα έχουν αποκτήσει διάφορες ικανότητες να διεισδύουν στον μακροοργανισμό, ξεπερνώντας τους προστατευτικούς φραγμούς του, να αντιστέκονται στις άμυνες του οργανισμού, να τις καταστέλλουν και να προκαλούν αλλαγές στη μορφολογία και τη λειτουργία των κυττάρων, των ιστών και των οργάνων.

Η λοιμογόνος δράση οποιουδήποτε στελέχους ενός δεδομένου παθογόνου είδους μετριέται με δύο παράγοντες: την τοξικότητα (την ικανότητα παραγωγής τοξινών-ουσιών που βλάπτουν τους ιστούς) και τη διεισδυτικότητα (την ικανότητα να διεισδύει στους ιστούς του σώματος, να πολλαπλασιάζεται σε αυτούς και να εξαπλώνεται). Η επεμβατικότητα και η τοξικότητα έχουν τον δικό τους γενετικό έλεγχο στο βακτηριακό κύτταρο.

Η μολυσματικότητα μετριέται με τον ελάχιστο αριθμό μικροοργανισμών ή μικρογραμμαρίων τοξίνης που μπορεί να προκαλέσει θάνατο όταν ένα συγκεκριμένο ζώο ή πουλί έχει μολυνθεί. Τυπικά, αυτή η τιμή εκφράζεται ως LD50, δηλ. ο αριθμός των μικροοργανισμών ή τα μικρογραμμάρια μιας τοξίνης που σκοτώνει το 50% των υποκειμένων.

Ορισμένοι τύποι παθογόνων μικροοργανισμών βλάπτουν τον οργανισμό ενός σπονδυλωτού με τη βοήθεια ενός έμμεσου μηχανισμού, ο οποίος τίθεται σε ισχύ μόνο μετά από προηγούμενη επαφή με το ίδιο παθογόνο ή τα μεταβολικά του προϊόντα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται υπερευαισθησία ή αλλεργία. Ο όρος «αλλεργία» (άλλος-άλλος, ergon-action) σημαίνει αλλαγή. Η αλλεργία πρέπει να θεωρείται ως συστατικό της επίκτητης ανοσίας. Οι ουσίες που το προκαλούν ονομάζονται αλλεργιογόνα.

Η αλλεργία είναι μια κατάσταση αυξημένης ευαισθησίας του σώματος στην επαναλαμβανόμενη εισαγωγή ενός αλλεργιογόνου.

2. Μικροβιακές τοξίνες

Ιδέες για τη φύση των μικροβιακών τοξινών έχουν ληφθεί μέσω μελετών παθογόνων βακτηρίων.

Μέχρι το 1890, ανακαλύφθηκαν οι πρώτες τοξίνες δύο παθογόνων: το Corynebacterium diphtheriae και το Clostridium tetani.

Και στις δύο περιπτώσεις, πραγματοποιήθηκαν τα ίδια πειράματα: το βακτήριο αναπτύχθηκε σε μέσο καλλιέργειας in vitro και το στείρο διήθημα που παρασκευάστηκε από την αναπτυσσόμενη καλλιέργεια εγχύθηκε στα πειραματόζωα. Οι τελευταίοι πέθανε και όταν ανοίχτηκαν, διαπιστώθηκαν αλλαγές στα όργανα που χαρακτηρίζουν την αντίστοιχη φυσική μόλυνση. Αυτές οι τοξικές ουσίες αποδείχθηκε ότι ήταν πρωτεΐνες. Δεδομένου ότι αντιπροσώπευαν τα μεταβολικά προϊόντα των βακτηρίων και δεν συνδέονταν με βακτηριακά κύτταρα, ονομάστηκαν εξωτοξίνες. Οι εξωτοξίνες σχηματίζουν μια σειρά από άλλα παθογόνα βακτήρια (ο αιτιολογικός παράγοντας της αλλαντίασης, της λοιμώδους εντεροτοξιναιμίας, της δυσεντερίας κ.λπ.), ως επί το πλείστον θετικά κατά Gram. Ωστόσο, τα διηθήματα που παρασκευάστηκαν από καλλιέργειες πολλών άλλων παθογόνων δεν ήταν τοξικά. Ο βρασμός των βακτηριακών καλλιεργειών έχει αποδείξει ότι τα κύτταρα σχεδόν όλων των gram-αρνητικών παθογόνων βακτηρίων είναι από μόνα τους τοξικά. Επιπλέον, τα θανατωμένα από τη θερμότητα κύτταρα πολλών παθογόνων gram-αρνητικών βακτηρίων έχουν την ίδια τοξική δράση. Οι ανθεκτικές στη θερμότητα τοξίνες που σχετίζονται με το κυτταρικό τοίχωμα των Gram-αρνητικών βακτηρίων ονομάζονται ενδοτοξίνες.

Ωστόσο, για πολλά παθογόνα βακτήρια, συμπεριλαμβανομένου του αιτιολογικού παράγοντα του άνθρακα, αυτές οι προσεγγίσεις δεν επέτρεψαν την ανίχνευση οποιωνδήποτε τοξικών προϊόντων. Οι συνθήκες καλλιέργειας στο εργαστήριο είναι πάντα διαφορετικές από τις συνθήκες στο σώμα ενός μολυσμένου ζώου. Η συνειδητοποίηση αυτού του προφανούς γεγονότος οδήγησε στην αναζήτηση βακτηριακών τοξινών που σχηματίζονται απευθείας στο σώμα ενός μολυσμένου ζώου. Αυτή η εργασία οδήγησε στην ανακάλυψη μιας συγκεκριμένης εξωτοξίνης στον Bacillus anthracis.

Εκτός από τα ένζυμα επιθετικότητας και προστασίας, οι μικροοργανισμοί, πολλαπλασιαζόμενοι, μπορούν να παράγουν βιολογικά δραστικές ουσίες που βλάπτουν τα κύτταρα και τους ιστούς του μακροοργανισμού. - τοξίνες. Ορισμένες τοξίνες (διφθερίτιδα, τέτανος, αλλαντοτοξίνη) είναι οι κύριοι παράγοντες στην ανάπτυξη των αντίστοιχων ασθενειών. Η δράση άλλων (αιμολυσίνες σταφυλόκοκκου, λευκοσιδίνες) είναι πιο περιορισμένη.

Η ισχύς των τοξινών, καθώς και η λοιμογόνος δράση των ίδιων των παθογόνων, μετράται με DLM ή LD50. Σύμφωνα με τις ιδιότητές τους, οι τοξίνες χωρίζονται σε 2 ομάδες:

* ενδοτοξίνες- λιποπολυσακχαρίτες. θερμοσταθερά, που παράγονται, κατά κανόνα, από gram-αρνητικά βακτήρια, έχουν γενική τοξική δράση, είναι αδύναμα αντιγόνα, δεν μετατρέπονται σε τοξοειδές.

* εξωτοξίνες- πρωτεΐνες; θερμοευαίσθητα, που παράγονται, κατά κανόνα, από gram-θετικά βακτήρια, έχουν ειδική δράση, ισχυρά αντιγόνα, με ειδική επεξεργασία μετατρέπονται σε τοξοειδή.

Οι πιο σημαντικοί παραγωγοί εξωτοξινών για την ιατρική πρακτική είναι παθογόνα:

* μεταξύ των θετικών κατά Gram βακτηρίων - διφθερίτιδα, αλλαντίαση, τέτανος, αέρια γάγγραινα, ορισμένοι τύποι σταφυλόκοκκων και στρεπτόκοκκων.

* μεταξύ των gram-αρνητικών - vibrio χολέρας, ορισμένοι τύποι ψευδομονάδων, shigella.

Οι εξωτοξίνες, ανάλογα με την ισχύ της σύνδεσής τους με το μικροβιακό κύτταρο, χωρίζονται σε:

* σε πλήρως εκκρινόμενες (στην πραγματικότητα εξωτοξίνες) στο περιβάλλον.

* μερικώς εκκρίνεται?

* δεν εκκρίνεται.

Τα τελευταία απελευθερώνονται μόνο κατά την καταστροφή των βακτηριακών κυττάρων, γεγονός που τα καθιστά παρόμοια σε αυτή την ιδιότητα με τις ενδοτοξίνες.

Σύμφωνα με τον μηχανισμό δράσης στα κύτταρα του μακροοργανισμού, οι βακτηριακές τοξίνες χωρίζονται σε διάφορους τύπους, αν και αυτή η διαίρεση είναι μάλλον αυθαίρετη και ορισμένες τοξίνες μπορούν να αντιστοιχιστούν σε διάφορους τύπους ταυτόχρονα:

* 1ος τύπος - τοξίνες μεμβράνης (αιμολυσίνες, λευκοσιδίνες).

* 2ος τύπος - λειτουργικοί αναστολείς ή νευροτοξίνες (θητα-νοσπασμίνη, βοτουλινική τοξίνη), - εμποδίζουν τη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων στις συνάψεις (στα κύτταρα του νωτιαίου μυελού και του εγκεφάλου).

* Τύπος 3 - θερμοσταθερές και θερμοευαίσθητες εντεροτοξίνες - ενεργοποιούν την κυτταρική αδενυλική κυκλάση, η οποία οδηγεί σε διαταραχή της εντερορρόφησης και στην ανάπτυξη διαρροϊκού συνδρόμου. Τέτοιες τοξίνες παράγουν vibrio cholerae (cholerogen), εντεροτοξιγονικό Escherichia coli.

* 4ος τύπος - κυτταροτοξίνες - τοξίνες που μπλοκάρουν την πρωτεϊνοσύνθεση σε υποκυτταρικό επίπεδο (εντεροτοξίνη Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus δερματονεκροτοξίνες, βάκιλοι άνθρακα, παθογόνο γαλαζοπράσινο πύον και κοκκύτη). Αυτό περιλαμβάνει επίσης αντι-επιμηκυντές - αποτρέποντας την επιμήκυνση (συσσώρευση) ή τη μετατόπιση, δηλ. την κίνηση του mRNA κατά μήκος του ριβοσώματος, και συνεπώς τον αποκλεισμό της πρωτεϊνικής σύνθεσης (ιστοτοξίνη διφθερίτιδας, τοξίνη Pseudomonas aeruginosa).

* Τύπος 5 - απολεπιδίνες που παράγονται από ορισμένα στελέχη Staphylococcus aureus και ερυθρογενίνες που παράγονται από πυογόνο στρεπτόκοκκο της ομάδας Α. Επηρεάζουν τη διαδικασία της κυτταρικής αλληλεπίδρασης μεταξύ τους και με τις μεσοκυτταρικές ουσίες και καθορίζουν πλήρως την κλινική εικόνα της λοίμωξης (στην πρώτη περίπτωση , εμφανίζεται πέμφιγα του νεογέννητου, στο δεύτερο - οστρακιά).

Πολλά βακτήρια σχηματίζουν όχι μία, αλλά πολλές πρωτεϊνικές τοξίνες που έχουν διαφορετικές επιδράσεις - νευροτοξικές, κυτταροτοξικές, αιμολυτικές: σταφυλόκοκκος aureus, στρεπτόκοκκος.

Ταυτόχρονα, ορισμένα βακτήρια μπορούν ταυτόχρονα να σχηματίσουν πρωτεϊνικές εξωτοξίνες και ενδοτοξίνες: Escherichia coli, Vibrio cholerae.

3. Όλοι οι παράγοντες παθογένειας ανάλογα με τη λειτουργία τους χωρίζονται συνήθως σε 4 ομάδες:

* 1ο - βακτήρια με το επιθήλιο των αντίστοιχων οικολογικών κόγχων (βιότοποι).

* 2ον - παρεμβολή στους κυτταρικούς και χυμικούς αμυντικούς μηχανισμούς του ξενιστή και διασφάλιση της αναπαραγωγής του παθογόνου in vivo.

* 3ο - βακτηριακές μοντουλίνες, που προκαλούν τη σύνθεση ορισμένων κυτοκινών και φλεγμονωδών μεσολαβητών, οδηγώντας σε ανοσοκαταστολή.

* 4ο - τοξίνες και τοξικά προϊόντα που έχουν καταστροφική επίδραση, που σχετίζονται, κατά κανόνα, με συγκεκριμένες παθομορφολογικές αλλαγές σε διάφορα όργανα και ιστούς του σώματος.

συμπέρασμα

Η δομή, οι μηχανισμοί δράσης και η αρχαιότητα της προέλευσης των βακτηριακών τοξινών υποδεικνύουν ότι η εξέλιξή τους ξεκίνησε ήδη από τις κοινότητες των μονοκύτταρων μικροοργανισμών, όπου έπαιξαν το ρόλο σηματοδοτικών μορίων ικανών να δρουν σε μεγάλη απόσταση από το βακτηριακό κύτταρο χωρίς εξασθένηση της ισχύος του σήματος. Η εξέλιξη των τοξινών συνέβη αυξάνοντας την πολυπλοκότητα των μορίων τους, που προκαλείται από διπλασιασμούς και συγχωνεύσεις γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες των επιμέρους περιοχών τους. Η αρχαιότητα των βακτηριακών τοξινών καθιστά δυνατή την αμφισβήτηση του ανθρωπισμού ορισμένων μολυσματικών ασθενειών, για παράδειγμα, της χολέρας, του κοκκύτη και της διφθερίτιδας. Προφανώς είναι σκόπιμο να αναζητηθούν φυσικές δεξαμενές παθογόνων αυτών των ασθενειών σε κοινότητες πρωτόζωων. Η δομή της υπομονάδας των τοξινών, όπου μία από τις υπομονάδες παίζει το ρόλο ενός συνδέτη, η άλλη προκαλεί τοξική επίδραση, καθιστά δυνατή τη διεξαγωγή έρευνας με στόχο τη λήψη μιας νέας γενιάς ιατρικών ανοσοβιολογικών παρασκευασμάτων που δεν έχουν ανάλογα στη φύση. Επί του παρόντος, έχουν αναπτυχθεί προσεγγίσεις για παρεμβολή στη δομή των μορίων τοξίνης, επιτρέποντας την παραγωγή ανοσοτοξινών για στοχευμένα θεραπευτικά αποτελέσματα σε κακοήθη αιμοσφαίρια και τοξινών με αλλοιωμένη ειδικότητα ή/και με υψηλότερη τοξικότητα σε ορισμένα είδη εντόμων. Η τοξικότητα της βοτουλινικής τοξίνης είναι περιοριστική όχι μόνο για τις βακτηριακές τοξίνες, αλλά και για τις φυσικές τοξικές ουσίες. Η τροποποίηση των τοξινών είναι πολύ πιθανό να αλλάξει το φάσμα των στόχων τους. Το LD 50 των υβριδικών και τροποποιημένων τοξινών, ακόμη και με αύξηση της τοξικότητάς τους για μεμονωμένα πειραματόζωα, θα είναι εντός των χαρακτηριστικών ορίων τοξικών ουσιών αυτού του εύρους μοριακού βάρους.

Οι τοξίνες είναι τοξικές ουσίες - απόβλητα μικροοργανισμών με υψηλό μοριακό βάρος και αντιγονικές ιδιότητες.

Οι βακτηριακές τοξίνες χωρίζονται σε δύο ομάδες - εξωτοξίνες και ενδοτοξίνες, οι οποίες διαφέρουν ως προς τις ιδιότητές τους και τη φύση της δράσης στο σώμα.

Οι εξωτοξίνες παράγονται από το μικρόβιο στο περιβάλλον και είναι εξαιρετικά τοξικές. Για παράδειγμα, η ελάχιστη θανατηφόρα δόση φυσικής (ακατέργαστης) τοξίνης διφθερίτιδας για ένα ινδικό χοιρίδιο είναι 0,0002 ml, ο τέτανος είναι 0,005 ml και η αλλαντίαση είναι 0,0001 ml. Η δραστηριότητα των καθαρισμένων τοξινών είναι αρκετές εκατοντάδες φορές υψηλότερη.

Η επίδραση των εξωτοξινών στον οργανισμό εκδηλώνεται μέσα από μια ορισμένη περίοδο επώασης. Οι ενδοτοξίνες δρουν μετά από μικρότερο χρονικό διάστημα.

Οι ενδοτοξίνες είναι δομικά συστατικά ενός βακτηριακού κυττάρου και εισέρχονται στο περιβάλλον μόνο μετά την καταστροφή του. Οι ενδοτοξίνες είναι πολύ λιγότερο τοξικές από τις εξωτοξίνες. Οι εξωτοξίνες είναι θερμοευαίσθητες ουσίες: οι περισσότερες από αυτές καταστρέφονται στους 60-80° μέσα σε 10-20 λεπτά. Οι ενδοτοξίνες είναι πολύ ανθεκτικές στη θερμότητα: καταστρέφονται σε υψηλότερη θερμοκρασία ή κατά τη διάρκεια παρατεταμένου βρασμού. Οι εξωτοξίνες είναι λιγότερο ανθεκτικές στη δράση διαφόρων φυσικοχημικών παραγόντων σε σύγκριση με τις ενδοτοξίνες. Οι τοξίνες κατάψυξης και απόψυξης δεν έχουν αξιοσημείωτη επίδραση στη δύναμή τους. Οι τοξίνες διατηρούνται καλά σε αποξηραμένη κατάσταση.

Η δράση της φορμαλίνης και της θερμότητας στις εξωτοξίνες τις στερεί τις τοξικές τους ιδιότητες, αλλά διατηρεί την ανοσογονικότητά τους. Με βάση αυτή την αρχή, έχει αναπτυχθεί η παραγωγή των λεγόμενων ανατοξινών (βλ.), που χρησιμοποιούνται για την πρόληψη ορισμένων λοιμώξεων. Οι προσπάθειες λήψης τοξινών από ενδοτοξίνες ήταν ανεπιτυχείς. Οι περισσότερες εξωτοξίνες χρησιμοποιούνται στην τιτλοδότηση των αντίστοιχων αντιτοξικών ορών.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα για τις εξωτοξίνες είναι μια έντονη αντιγονικότητα - η ικανότητα να προκαλεί, όταν εισάγεται στο σώμα, το σχηματισμό αντισωμάτων με υψηλό βαθμό ειδικότητας. Αυτή η περίσταση καθιστά δυνατή την παραγωγή θεραπευτικών και προφυλακτικών ορών έναντι ασθενειών που προκαλούνται από παθογόνα που παράγουν εξωτοξίνες υπό συνθήκες παραγωγής.

Οι περισσότερες εξωτοξίνες παράγονται από θετικά κατά Gram βακτήρια. Ωστόσο, σύμφωνα με μια σειρά ερευνητών, οι εξωτοξίνες είναι επίσης ικανές να παράγουν ορισμένα gram-αρνητικά είδη (αιτιογόνοι παράγοντες πανώλης, κοκκύτης, βάκιλος δυσεντερίας Grigoriev-Shigi).

Οι βιολογικές ιδιότητες ορισμένων προϊόντων ζωικής και φυτικής προέλευσης είναι πολύ κοντά σε μικροβιακές τοξίνες (για παράδειγμα, φυτικά δηλητήρια abrin, robin, racin, ζωικά δηλητήρια φιδιών, σκορπιών, αράχνων).

Φιλοξενείται στο Allbest.ru

Παρόμοια Έγγραφα

Η ιστορία της ανακάλυψης των βακτηριοφάγων, χαρακτηριστικά της δομής τους. Αλληλεπίδραση φάγου με βακτηριακό κύτταρο. Μέθοδοι καλλιέργειας βακτηριακών ιών και ένδειξη τους. Απομόνωση φάγων από περιβαλλοντικά αντικείμενα, προσδιορισμός του φάσματος της λυτικής του δράσης.

θητεία, προστέθηκε 21/02/2011


Τα μικροβιακά ανασταλτικά ένζυμα ως παράγοντας παθογένειας. Χαρακτηριστικά των μολυσματικών ασθενειών. Ένζυμα «προστασίας και επιθετικότητας» βακτηρίων. Οργάνωση, μηχανισμός δράσης ενός τοξικού μορίου. Προσδιορισμός της λοιμογόνου δράσης των μικροοργανισμών. ενεργοποιητές ανοσοαπόκρισης.

θητεία, προστέθηκε 28/12/2014


Αιτιολογία και παθογένεια αερίου γάγγραινας. Οι αιτιολογικοί παράγοντες των μολυσματικών ασθενειών και η οικολογική θέση τους. Η σταθερότητα των σπορίων τους στο περιβάλλον. Πολιτιστικές ιδιότητες αναερόβιων. Αντιγονικές ιδιότητες οροφόρων. Αναγνώριση μικροοργανισμών και των τοξινών τους.

παρουσίαση, προστέθηκε 04/04/2014


Παράγοντες βακτηριακής παθογένειας: προσκόλληση, εισβολή, επιθετικότητα και εξαγωγή θρεπτικών συστατικών. Χημική δομή και λειτουργίες βακτηριακών καψουλών. Καταφύγιο πρωτεϊνών του σώματος. Συντονισμένη συμπεριφορά των κυττάρων. Δομή και μηχανισμός δράσης ενδοτοξίνης και εξωτοξίνης.

παρουσίαση, προστέθηκε 01/04/2019


Οι λόγοι της συνεχούς ή περιοδικής εισόδου στην κυκλοφορία του αίματος μικροοργανισμών και των τοξινών τους από την τοπική εστία μόλυνσης. Μηχανισμοί εμφάνισης μαιευτικής σήψης. Διάγνωση σοβαρής σήψης και σηπτικού σοκ. Διεξαγωγή θεραπείας έγχυσης.

παρουσίαση, προστέθηκε 25/01/2015


Γενική έννοια της κβαντικής ηλεκτρονικής. Η ιστορία της ανάπτυξης και η αρχή της συσκευής του λέιζερ, οι ιδιότητες της ακτινοβολίας λέιζερ. Λέιζερ χαμηλής και υψηλής έντασης: ιδιότητες, επίδραση σε βιολογικούς ιστούς. Εφαρμογή τεχνολογιών λέιζερ στην ιατρική.

περίληψη, προστέθηκε 28/05/2015


Ταξινόμηση και τοξικές ιδιότητες τοξικών χημικών ουσιών ερεθιστικής δράσης. Μηχανισμοί τοξικής δράσης δηλητηρίων, κλινική εικόνα σε περίπτωση βλάβης από ερεθιστικές τοξικές χημικές ουσίες. Πρόληψη και ιατρική περίθαλψη.

παρουσίαση, προστέθηκε 10/08/2013


Έννοια και διακριτικά χαρακτηριστικά των μολυσματικών ασθενειών. Παράγοντες παθογένειας μικροοργανισμών ως βιολογικό σημάδι βακτηρίων. Χαρακτηρισμός εξω- και ενδοτοξινών. Ιδιότητες εξωενζύμων. Η ουσία του προβλήματος της ιδιαιτερότητας της παθογένεσης των λοιμώξεων.

περίληψη, προστέθηκε 26/12/2013


Η μελέτη της ουσίας της "μολυσματικότητας" - ένας όρος που χρησιμεύει για τον προσδιορισμό του βαθμού παθογονικότητας του παθογόνου και αντικατοπτρίζει τον βαθμό παθογονικότητας διαφόρων απομονώσεων ή στελεχών ενός συγκεκριμένου παθογόνου είδους. Διαφορές στην ανοσία μετά από ασθένεια.

η δοκιμή προστέθηκε στις 20/10/2010


Η ιστορία της ανακάλυψης των βιταμινών. τις ιδιότητές τους. Χημική δομή, μηχανισμός βιολογικής δράσης και θεωρητική ημερήσια δόση υδατοδιαλυτών βιταμινών. Τα κύρια χαρακτηριστικά της ομάδας των λιποδιαλυτών βιταμινών. Χρωματογραφικές μέθοδοι έρευνας.

100 rμπόνους πρώτης παραγγελίας

Επιλέξτε το είδος της εργασίας Εργασία αποφοίτησης Προθεσμία Περίληψη Μεταπτυχιακή διατριβή Έκθεση για την πρακτική Άρθρο Έκθεση Ανασκόπηση Δοκιμαστική εργασία Μονογραφία Επίλυση προβλημάτων Επιχειρηματικό σχέδιο Απαντήσεις σε ερωτήσεις Δημιουργική εργασία Δοκίμιο Σχέδιο Συνθέσεις Μετάφραση Παρουσιάσεις Δακτυλογράφηση Άλλο Αύξηση της μοναδικότητας του κειμένου Διατριβή υποψηφίου Εργαστήριο Βοήθεια για- γραμμή

Ρωτήστε για μια τιμή

Οι εξωτοξίνες παράγονται από το κύτταρο και απελευθερώνονται στο περιβάλλον. Οι ενδοτοξίνες είναι στενά συνδεδεμένες με το κύτταρο.

Οι εξωτοξίνες ονομάζονται αληθινές τοξίνες. Ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 1890 σε δύο παθογόνους μικροοργανισμούς για τον άνθρωπο: το Corynebacterium diphtheriae, τον αιτιολογικό παράγοντα της διφθερίτιδας (βάκιλος της διφθερίτιδας) και το Clostridium tetani, τον αιτιολογικό παράγοντα του τετάνου (τετάνος ​​βάκιλος). Για να αποδειχθεί η παραγωγή εξωτοξινών, πραγματοποιήθηκαν τα ίδια πειράματα: βακτήρια αναπτύχθηκαν σε θρεπτικό μέσο in vitro και το διήθημα χωρίς κύτταρα που παρασκευάστηκε από την αναπτυσσόμενη καλλιέργεια χορηγήθηκε σε πειραματόζωα.

Από χημική φύση, οι εξωτοξίνες ανήκουν στις πρωτεΐνες. Είναι θερμοευκίνητα και καταστρέφονται σε θερμοκρασία 60–80°C μέσα σε 10–60 λεπτά. Καταστρέφεται εύκολα από τα πεπτικά ένζυμα. Όταν υποβάλλονται σε επεξεργασία με φορμαλίνη (0,3–0,4%) σε θερμοκρασία 38–40 ° C, οι εξωτοξίνες εξουδετερώνονται, αλλά ταυτόχρονα διατηρούν την αντιγονικότητα. Τέτοιες ανενεργές εξωτοξίνες ονομάζονται τοξοειδή. Χρησιμοποιούνται ως εμβόλια. Με την παρεντερική χορήγηση τοξινών, παράγονται στον οργανισμό αντιτοξίνες (αντισώματα) που εξουδετερώνουν τα αντίστοιχα δηλητήρια.

Τα γονίδια που καθορίζουν τη σύνθεση βακτηριακών εξωτοξινών σε περιπτώσεις εντοπίζονται σε πλασμίδια ή ως μέρος προφάγων. Οι τοξίνες της διφθερίτιδας και του τετάνου, καθώς και η βοτουλινική τοξίνη, προσδιορίζονται από τα γονίδια προφάγου. Τα παθογόνα βακτήρια τα παράγουν μόνο όταν υπάρχει προφάγος στο χρωμόσωμα. Σύνθεση ορισμένων τοξινών που παράγονται από στελέχη Escherichia coli και άλλων, που προσδιορίζονται από πλασμίδια. γονίδια (Ent-πλασμίδια). Η απώλεια ενός προφάγου ή πλασμιδίου καθιστά το κύτταρο μη τοξικογόνο.

Οι εξωτοξίνες είναι εξαιρετικά τοξικές, η δράση τους στοχεύει στην καταστροφή ορισμένων υποκυτταρικών δομών ή στη διακοπή ορισμένων κυτταρικών διεργασιών. Η άλφα τοξίνη ενός από τους αιτιολογικούς παράγοντες της αέριας γάγγραινας (Clostridium perfringens) είναι ένα υδρολυτικό ένζυμο που ονομάζεται λεκιθινάση. Η λεκιθίνη είναι ένα σημαντικό λιπιδικό συστατικό των μεμβρανών των κυττάρων και των μιτοχονδρίων. Η τοξίνη της διφθερίτιδας, που συντίθεται από το Corynebacterium diphtheriae, σχηματίζει ένα σύμπλεγμα με το NAD+, το οποίο αλληλεπιδρά με έναν από τους παράγοντες μετάφρασης πρωτεΐνης (τρανσφεράση II) στα ριβοσώματα, με αποτέλεσμα παραβίαση της πρωτεϊνικής σύνθεσης και το κύτταρο ξενιστή πεθαίνει. Οι τοξίνες του τετάνου και της αλλαντίασης είναι νευροτοξίνες. Στην αλλαντίαση, η τοξίνη επηρεάζει το περιφερικό νευρικό σύστημα, στον τέτανο, η τοξίνη επηρεάζει το κεντρικό νευρικό σύστημα. Η τοξίνη του τετάνου μπλοκάρει την ώθηση χαλάρωσης, όλους τους μύες ταυτόχρονα, η αλλαντοτοξίνη δρα λόγω της γενικής μυϊκής χαλάρωσης. Αναπνευστική παράλυση.

Η τοξίνη της χολέρας διεισδύει στο αίμα, ενεργοποιεί την αδενυλική κυκλάση της μεμβράνης, η οποία προκαλεί απότομη αύξηση της συγκέντρωσης του cAMP στο κύτταρο. Αυτό με τη σειρά του οδηγεί στο γεγονός ότι τα ιόντα Na + δεν διεισδύουν στο αίμα. Δημιουργούνται υπερτονικές καταστάσεις στα έντερα και το νερό ρέει από τους ιστούς στα έντερα. Η απώλεια υγρού των ιστών οδηγεί σε οξέωση και σοκ.

Η τοξίνη του βακίλλου της πανώλης αναστέλλει την αναπνευστική δραστηριότητα των μιτοχονδρίων, η οποία οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο.

Οι ενδοτοξίνες είναι σύμπλοκα λιποπολυσακχαριτών με πρωτεΐνες (σύμπλεγμα λιποπολυσακχαρίτη-πρωτεΐνης) που βρίσκονται στα εξωτερικά στρώματα των κυτταρικών τοιχωμάτων των Gram-αρνητικών βακτηρίων. Παράγονται από παθογόνα του κοιλιακού τύπου, παρατυφοειδή, δυσεντερία και μια σειρά από άλλα εντεροβακτήρια (συμπεριλαμβανομένων των παθογόνων στελεχών του Escherichia coli).

Οι ενδοτοξίνες είναι θερμοσταθερές, αντέχουν στο βρασμό και στο αυτόκαυστο σε θερμοκρασία 120 .C για 30 λεπτά, μερικώς εξουδετερωμένες υπό τη δράση της φορμαλίνης και της θερμοκρασίας. Η δράση των ενδοτοξινών είναι μη ειδική και, όταν εισάγονται στον οργανισμό, προκαλούν πάντα απότομη αύξηση της θερμοκρασίας. Στο σύμπλεγμα λιποπολυσακχαρίτη-πρωτεΐνης, το τμήμα λιποπολυσακχαρίτη του μορίου είναι υπεύθυνο για την τοξικότητα και την πυρογένεση (αύξηση θερμοκρασίας) και το θραύσμα πρωτεΐνης είναι υπεύθυνο μόνο για τις αντιγονικές ιδιότητες. Οι ενδοτοξίνες είναι λιγότερο τοξικές. Μερικές φορές οι ενδοτοξίνες προκαλούν φλεγμονώδεις αντιδράσεις, οι οποίες εκδηλώνονται με αυξημένη διαπερατότητα των τριχοειδών και καταστροφή των κυττάρων. Εάν μια σημαντική ποσότητα ενδοτοξινών εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος, είναι πιθανό το σοκ από την ενδοτοξίνη. Οι βακτηριακές ενδοτοξίνες επιδεικνύουν σχετικά αδύναμο ανοσογονικό αποτέλεσμα και οι ανοσοποιητικοί οροί δεν είναι σε θέση να εμποδίσουν πλήρως τις τοξικές τους επιδράσεις. Μικροοργανισμοί που σχηματίζουν εξω- και ενδοτοξίνες (Vibrio cholerae, αιμολυτικά στελέχη Escherichia coli κ.λπ.).

Όντας πλήρως ζωντανά όντα, τα βακτήρια αποτελούν τα προϊόντα της ζωτικής τους δραστηριότητας, τα οποία, με τη σειρά τους, δεν είναι παρά πραγματικά δηλητήρια. Αυτές οι δηλητηριώδεις ουσίες ονομάζονται τοξίνες. Κάθε βακτήριο έχει τις δικές του τοξίνες και είναι οι τοξίνες, ή μάλλον η συγκεκριμένη επίδρασή τους στον ανθρώπινο οργανισμό, που καθορίζουν τα συμπτώματα μιας συγκεκριμένης ασθένειας.

Και ο αριθμός των τοξινών, και ο κίνδυνος κάθε μεμονωμένης τοξίνης για το καθένα, τα βακτήρια είναι τα δικά τους, ατομικά. Τόσο στις τοξίνες όσο και στο ίδιο το βακτηριακό κύτταρο, το σώμα αντιδρά σχεδόν με τον ίδιο τρόπο όπως στους ιούς. Εκείνοι. και η ίδια η τοξίνη, και το κέλυφος του βακτηρίου, και τα αποφύματά του (κοίλια, μαστίγια) είναι ειδικά αντιγόνα κατά των οποίων παράγονται τα αντίστοιχα αντισώματα, εξαλείφοντας τις βλαβερές επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό. Και τα ίδια τα βακτήρια πέπτονται επίσης από ειδικά κύτταρα-καταβροχθιστές - φαγοκύτταρα.

Στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, οι τοξίνες σχηματίζονται κατά τον θάνατο ενός βακτηρίου - δηλαδή, βρίσκονται στο ίδιο το βακτηριακό κύτταρο και απελευθερώνονται όταν αυτό καταστραφεί. Τα βακτήρια στο ανθρώπινο σώμα καταστρέφονται συνεχώς - πρώτον, τα ίδια δεν ζουν πολύ, δεύτερον, γι 'αυτό είναι η ανοσία, για την καταπολέμηση των βακτηρίων και, τρίτον, τα βακτήρια καταστρέφονται κατά τη διάρκεια της θεραπείας, για παράδειγμα, με αντιβιοτικά.

Τοξίνες, τοξικές ουσίες φυσικής προέλευσης. Συνήθως, οι υψηλού μοριακού χαρακτήρα ενώσεις (πρωτεΐνες, πολυπεπτίδια κ.λπ.) ταξινομούνται ως τοξίνες, οι οποίες όταν εισέλθουν στον οργανισμό παράγουν αντισώματα. Μερικές φορές ουσίες χαμηλού μοριακού βάρους (για παράδειγμα, τετροδοτοξίνη και άλλα ζωικά δηλητήρια) ονομάζονται επίσης τοξίνες, οι οποίες ταξινομούνται πιο σωστά ως φυσικά δηλητήρια.

Ανάλογα με την πηγή προέλευσης, διακρίνονται οι μικροβιακές τοξίνες (για παράδειγμα, τοξίνες αλλαντίασης, άλλες μικροβιακές τοξίνες), οι φυτοτοξίνες (ρικίνη και άλλες φυτικές τοξίνες) και οι ζωοτοξίνες (τιποτοξίνη, μπουνγκαροτοξίνες, παλιτοξίνη και άλλες ζωικές τοξίνες).

Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες των τοξινών είναι η υψηλή φυσιολογική τους δραστηριότητα. Από τις γνωστές τοξίνες, οι πιο τοξικές είναι οι βακτηριακές τοξίνες, οι οποίες συζητούνται κυρίως σε αυτό το άρθρο.

Η υψηλή δραστηριότητα των βακτηριακών τοξινών οφείλεται στην ικανότητά τους να προκαλούν διαταραχές στους μοριακούς μηχανισμούς στις μεταβολικές και άλλες διεργασίες όταν δρουν στο σώμα σε χαμηλές συγκεντρώσεις. που συνδέεται με υψηλή συγγένεια για βιοστόχους. Οι βακτηριακές τοξίνες έχουν διαφορετική εξειδίκευση σε βιοστόχους διαφορετικών οργάνων και ιστών. Σύμφωνα με αυτό, διακρίνονται τοξίνες εκλεκτικής συστημικής δράσης και κυτταροτοξικές ουσίες. Οι πρώτες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, νευροτροπικές τοξίνες (τοξίνες αλλαντίασης, μπουνγαροτοξίνες, κ.λπ.), καρδιοτροπικές τοξίνες (παλιτοξίνη, κ.λπ.), μυοτροπικές (κροτοτοξίνη, κ.λπ.). Τα κυτταροτοξικά δηλητήρια περιλαμβάνουν τοξίνες με λιγότερο έντονη εξειδίκευση ιστού και που προκαλούν διαταραχές στις βιοχημικές διεργασίες που είναι εγγενείς σε οποιοδήποτε κύτταρο (για παράδειγμα, οι τοξίνες που παράγονται από τον αιτιολογικό παράγοντα της αέριας γάγγραινας clostridium perfringens καταστρέφουν τις κυτταρικές μεμβράνες και προκαλούν λύση διαφόρων κυττάρων· ρικίνη και ορισμένες άλλες τοξίνες διαταράσσει την πρωτεϊνική σύνθεση στα ριβοσώματα). Ταυτόχρονα, ορισμένες τοξίνες έχουν μια αρκετά έντονη εξειδίκευση για μεμονωμένους ιστούς (για παράδειγμα, οι τοξίνες της διφθερίτιδας εμποδίζουν τη μετάφραση κυρίως σε νευρώνες και κύτταρα του μυοκαρδίου).

Οι μηχανισμοί τοξικής δράσης των βακτηριακών τοξινών είναι διαφορετικοί. Για παράδειγμα, μεταξύ των νευροτοξινών, διακρίνονται οι τοξίνες αξονικής, προσυναπτικής και μετασυναπτικής δράσης. Οι τοξίνες που εμποδίζουν τη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων μέσω των συνάψεων περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τοξίνες αλλαντίασης και μπουνγαροτοξίνες. Ορισμένες τοξίνες είναι ειδικοί αναστολείς ορισμένων ενζύμων (για παράδειγμα, η τοξίνη της διφθερίτιδας αναστέλλει τη δραστηριότητα των ενζύμων που εμπλέκονται στη μετάφραση). Ορισμένες τοξίνες έχουν ενζυματική δράση (π.χ. φωσφολιπάση, πρωτεάση και άλλα ένζυμα που βρίσκονται στο δηλητήριο του φιδιού) και καταστρέφουν σημαντικούς μεταβολίτες και δομικά στοιχεία διαφόρων κυττάρων.

Σύμφωνα με τις βιολογικές τους ιδιότητες, οι βακτηριακές τοξίνες χωρίζονται σε εξωτοξίνες και ενδοτοξίνες.

Εξωτοξίνεςπαράγουν τόσο Gram-θετικά όσο και Gram-αρνητικά βακτήρια. Σύμφωνα με τη χημική τους δομή, είναι πρωτεΐνες. Σύμφωνα με τον μηχανισμό δράσης της εξωτοξίνης στο κύτταρο, διακρίνονται διάφοροι τύποι: κυτταροτοξίνες, τοξίνες μεμβράνης, λειτουργικοί αναστολείς, απολεπιστικά και ερυθροεμίνες. Ο μηχανισμός δράσης των πρωτεϊνικών τοξινών μειώνεται σε βλάβες σε ζωτικές διεργασίες στο κύτταρο: αυξημένη διαπερατότητα μεμβράνης, αποκλεισμός της πρωτεϊνοσύνθεσης και άλλων βιοχημικών διεργασιών στο κύτταρο ή διαταραχή της αλληλεπίδρασης και του συντονισμού μεταξύ των κυττάρων. Οι εξωτοξίνες είναι ισχυρά αντιγόνα που προκαλούν το σχηματισμό αντιτοξινών στο σώμα.
Σύμφωνα με τη μοριακή τους οργάνωση, οι εξωτοξίνες χωρίζονται σε δύο ομάδες:

Εξωτοξίνες που αποτελούνται από δύο θραύσματα.

Εξωτοξίνες που αποτελούν μια ενιαία πολυπεπτιδική αλυσίδα.

Σύμφωνα με τον βαθμό σύνδεσης με το βακτηριακό κύτταρο, οι εξωτοξίνες χωρίζονται υπό όρους σε τρεις κατηγορίες.

Κατηγορία Α - τοξίνες που εκκρίνονται στο εξωτερικό περιβάλλον.

Κατηγορία Β - τοξίνες που εκκρίνονται μερικώς και εν μέρει συνδέονται με το μικροβιακό κύτταρο.

Κατηγορία C - τοξίνες που σχετίζονται με το μικροβιακό κύτταρο και απελευθερώνονται στο περιβάλλον όταν το κύτταρο καταστρέφεται.

Οι εξωτοξίνες είναι ιδιαίτερα τοξικές. Υπό την επίδραση της φορμαλίνης και της θερμοκρασίας, οι εξωτοξίνες χάνουν την τοξικότητά τους, αλλά διατηρούν τις ανοσογονικές τους ιδιότητες. Τέτοιες τοξίνες ονομάζονται τοξοειδή και χρησιμοποιούνται για την πρόληψη του τετάνου, της γάγγραινας, της αλλαντίασης, της διφθερίτιδας και χρησιμοποιούνται επίσης ως αντιγόνα για την ανοσοποίηση των ζώων προκειμένου να ληφθούν οροί τοξοειδών.

Ενδοτοξίνεςστη χημική τους δομή, είναι λιποπολυσακχαρίτες, οι οποίοι περιέχονται στο κυτταρικό τοίχωμα των gram-αρνητικών βακτηρίων και απελευθερώνονται στο περιβάλλον κατά τη βακτηριακή λύση. Οι ενδοτοξίνες δεν έχουν ειδικότητα, είναι θερμοσταθερές, λιγότερο τοξικές και έχουν ασθενή ανοσογονικότητα. Όταν μεγάλες δόσεις εισέρχονται στον οργανισμό, οι ενδοτοξίνες αναστέλλουν τη φαγοκυττάρωση, την κοκκιοκυττάρωση, τη μονοκυττάρωση, αυξάνουν τη διαπερατότητα των τριχοειδών και έχουν καταστροφική επίδραση στα κύτταρα. Οι μικροβικοί λιποπολυσακχαρίτες καταστρέφουν τα λευκοκύτταρα του αίματος, προκαλούν αποκοκκίωση των μαστοκυττάρων με την απελευθέρωση αγγειοδιασταλτικών, ενεργοποιούν τον παράγοντα Hageman, που οδηγεί σε λευκοπενία, υπερθερμία, υπόταση, οξέωση, διάχυτη ενδαγγειακή πήξη (DIC).

Οι ενδοτοξίνες διεγείρουν τη σύνθεση ιντερφερονών, ενεργοποιούν το σύστημα του συμπληρώματος με τον κλασικό τρόπο και έχουν αλλεργικές ιδιότητες.
Με την εισαγωγή μικρών δόσεων ενδοτοξίνης, αυξάνεται η αντίσταση του οργανισμού, αυξάνεται η φαγοκυττάρωση και διεγείρονται τα Β-λεμφοκύτταρα. Ο ορός ενός ζώου που έχει ανοσοποιηθεί με ενδοτοξίνη έχει ασθενή αντιτοξική δράση και δεν εξουδετερώνει την ενδοτοξίνη.



Εκτός από τα ένζυμα προστασίας και επιθετικότητας, οι μικροοργανισμοί είναι επίσης ικανοί να παράγουν βιολογικά ενεργά στοιχεία κατά την αναπαραγωγή που βλάπτουν τους ιστούς και τα κύτταρα του μακροοργανισμού, τις λεγόμενες τοξίνες. Επιπλέον, ορισμένες τοξίνες γίνονται βασικοί παράγοντες για την ανάπτυξη κάθε είδους ασθενειών. Ωστόσο, η δράση όπως η λευκοσιδίνη και η αιμολυσίνη του σταφυλόκοκκου είναι μάλλον περιορισμένη.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η ισχύς των τοξινών, συμπεριλαμβανομένης της λοιμογόνου δράσης, μετρά κυρίως το DLM και το LD50. Έτσι, απολύτως όλες οι τοξίνες χωρίζονται σε 2 τύπους:

*Οι εξωτοξίνες είναι πρωτεΐνες, αλλά είναι θερμοευαίσθητες και παράγονται από θετικά κατά Gram βακτήρια. Επιπλέον, έχουν γενική τοξική δράση, μετά από ειδική επεξεργασία μπορούν να μετατραπούν σε ανατοξίνη και θεωρούνται ισχυρά αντιγόνα.

*Οι ενδοτοξίνες είναι λιποπολυσακχαρίτες. Κατά κανόνα, είναι θερμοσταθερά, ωστόσο, σε αντίθεση με τον προηγούμενο τύπο, παράγονται από gram-αρνητικά βακτήρια.

Για την ιατρική πρακτική, τα ακόλουθα παθογόνα θεωρούνται οι πιο σημαντικοί παραγωγοί εξωτοξινών:

* μεταξύ των gram-αρνητικών - shigella, ορισμένοι τύποι ψευδομονάδων, vibrio χολέρας.

* μεταξύ των θετικών κατά Gram - αλλαντίαση, διφθερίτιδα, αέρια γάγγραινα, τέτανος, ορισμένοι τύποι στρεπτόκοκκων και σταφυλόκοκκων.

Ανάλογα με την ισχύ της σύνδεσης, οι εξωτοξίνες και τα μικροβιακά κύτταρα μπορούν να χωριστούν σε:

* δεν εκκρίνεται?

* μερικώς εκκρίνεται?

* έως πλήρως εκκρίνεται.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μη εκκρινόμενες ενώσεις απελευθερώνονται κατά την καταστροφή των βακτηριακών κυττάρων, λόγω των οποίων μοιάζουν αρκετά με τις ενδοτοξίνες σε αυτή την ιδιότητα.

Επιπλέον, οι βακτηριακές τοξίνες χωρίζονται επίσης σε ορισμένους τύπους ανάλογα με τον μηχανισμό δράσης στα κύτταρα μικροοργανισμών. Ωστόσο, μια τέτοια διαίρεση θεωρείται υπό όρους, επομένως ορισμένες τοξίνες ανήκουν μερικές φορές σε δύο τύπους ταυτόχρονα.

1) Ο πρώτος τύπος είναι οι μεμβρανοτοξίνες.

2) Ο δεύτερος τύπος είναι οι νευροτοξίνες ή λειτουργικοί αποκλειστές. Μπλοκάρουν τη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων.

3) Ο τρίτος τύπος είναι οι ασταθείς στη θερμότητα και θερμοσταθερές εντεροτοξίνες, οι οποίες ενεργοποιούν την κυτταρική αδενυλική κυκλάση, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε

Η ανάπτυξη του διαρροϊκού συνδρόμου και η εξασθενημένη εντερορρόφηση. Τέτοιες τοξίνες παράγονται από το εντεροτοξιγονικό Escherichia coli, Vibrio cholerae.

4) Ο τέταρτος τύπος είναι οι κυτταροτοξίνες. Μπλοκάρουν την πρωτεϊνική σύνθεση σε υποκυτταρικό επίπεδο. Επιπλέον, αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει επίσης αντι-επιμηκυντές που εμποδίζουν τη μετατόπιση επιμήκυνσης. Έτσι, η κίνηση του mRNA κατά μήκος του ριβοσώματος επιβραδύνεται σημαντικά, γεγονός που με τη σειρά του μπλοκάρει την πρωτεϊνική σύνθεση (τοξίνη Pseudomonas aeruginosa, ιστοτοξίνη διφθερίτιδας).

5) Ο πέμπτος τύπος είναι οι αποφολιτίνες, οι οποίες σχηματίζονται από ορισμένα συγκεκριμένα στελέχη του Staphylococcus aureus, καθώς και οι ερυθρογενίνες, που παράγονται από τον πυογόνο στρεπτόκοκκο της ομάδας Α. Αυτή η ομάδα επηρεάζει τη διαδικασία αλληλεπίδρασης μεταξύ των μεσοκυττάριων ουσιών και των κυττάρων. η κλινική εικόνα της λοίμωξης είναι πολύ πιο εύκολο να προσδιοριστεί. Το γεγονός είναι ότι στην πρώτη περίπτωση σχηματίζεται πέμφιγα νεογνών και στη δεύτερη - οστρακιά.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένας μεγάλος αριθμός βακτηρίων μπορεί να σχηματίσει όχι ένα, αλλά ένα ζευγάρι πρωτεϊνικών τοξινών ταυτόχρονα, οι οποίες, επιπλέον, θα έχουν διαφορετικά αποτελέσματα - κυτταροτοξικά, νευροτοξικά και αιμολυτικά. Αυτά τα βακτήρια περιλαμβάνουν συνήθως τον στρεπτόκοκκο και τον χρυσίζοντα σταφυλόκοκκο.

Επιπλέον, πολλά βακτήρια μπορούν να σχηματίσουν ταυτόχρονα ενδοτοξίνες και πρωτεϊνικές εξωτοξίνες: Vibrio cholerae, Escherichia coli και ούτω καθεξής.

Σύμφωνα με τις λειτουργίες τους, οι παράγοντες της παθογόνου δράσης των βακτηρίων χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες:

* Το 1ο περιλαμβάνει βακτήρια με επιθήλιο οικολογικών κόγχων.

* 2ο είναι ένα παρεμβαλλόμενο βακτήριο που αλληλεπιδρά με τους χυμικούς και κυτταρικούς μηχανισμούς του ξενιστή και επίσης εξασφαλίζει την αναπαραγωγή του παθογόνου.

* 3ο είναι οι βακτηριακές μοντουλίνες, οι οποίες επάγουν τη σύνθεση ορισμένων φλεγμονωδών μεσολαβητών και κυτοκινών και επίσης οδηγούν σε ανοσοκαταστολή.

* Το 4ο περιλαμβάνει τοξικά προϊόντα και τοξίνες που έχουν καταστροφική δράση. Κατά κανόνα, σχετίζεται με συγκεκριμένες αλλαγές σε διάφορους ιστούς και όργανα του σώματος.

Πίνακας περιεχομένων του θέματος "Παθογένεια Μικροοργανισμών. Μολυσματικότητας.":
1. Παθογένεια μικροοργανισμών. Παθογόνοι μικροοργανισμοί. Παθογόνα μικρόβια.
2. Υπό όρους παθογόνους μικροοργανισμούς. Ευκαιριακά μικρόβια. ευκαιριακά παθογόνα. Μη παθογόνοι μικροοργανισμοί.
3. Υποχρεωτικά παράσιτα. προαιρετικά παράσιτα. τυχαία παράσιτα. Παθογένεια. Τι είναι η παθογένεια;
4. Μολυσματισμός. Τι είναι η μολυσματικότητα; Κριτήρια λοιμικότητας. Θανατηφόρα δόση (DL, LD). μολυσματική δόση (ID).
5. Γενετικός έλεγχος παθογένειας και μολυσματικότητας. Γονοτυπική μείωση της μολυσματικότητας. Φαινοτυπική μείωση της λοιμογόνου δράσης. Απόσβεση.
6. Παράγοντες παθογένειας μικροοργανισμών. Παράγοντες μικροβιακής παθογένειας. Η ικανότητα αποικισμού. Προσκόλληση. παράγοντες αποικισμού.
7. Κάψουλα ως παράγοντας παθογένειας μικροοργανισμών. Τα μικροβιακά ανασταλτικά ένζυμα ως παράγοντας παθογένειας. Εισβολή μικροοργανισμών.
8. Τοξικότητα μικροοργανισμών. Τοξίνες. Μερικές τοξίνες. Κυτολυσίνες. Πρωτοξίνες.

10. Ενδοτοξίνες. Ενδοτοξίνες μικροοργανισμών. Σοκ ενδοτοξίνης. Ενδοτοξιναιμία. Εξωένζυμα. Υπεραντιγόνα.

Εξωτοξίνες- εκκριτικές πρωτεϊνικές ουσίες, που συνήθως παρουσιάζουν ενζυματική δράση. Συχνά, οι εξωτοξίνες χρησιμεύουν ως ο μόνος παράγοντας της λοιμογόνου δράσης του μικροοργανισμού, δρουν απομακρυσμένα (πολύ έξω από την εστία της μόλυνσης) και είναι υπεύθυνες για τις κλινικές εκδηλώσεις της λοίμωξης (για παράδειγμα, οι εντεροτοξίνες προκαλούν διάρροια, οι νευροτοξίνες προκαλούν παράλυση και άλλα νευρολογικά συμπτώματα ). Η βοτουλινική τοξίνη παρουσιάζει τη μεγαλύτερη τοξικότητα - 6 κιλά της τοξίνης θα μπορούσαν να σκοτώσουν όλη την ανθρωπότητα.

Υψηλή τοξικότητα εξωτοξινώνλόγω της ιδιαιτερότητας της δομής των θραυσμάτων τους, μιμούμενοι τη δομή υπομονάδων ορμονών, ενζύμων ή νευροδιαβιβαστών του ξενιστή. Ως αποτέλεσμα, οι εξωτοξίνες εμφανίζουν τις ιδιότητες των αντιμεταβολιτών, εμποδίζοντας τη λειτουργική δραστηριότητα των φυσικών αναλόγων. Οι εξωτοξίνες παρουσιάζουν υψηλή ανοσοϊστογένεση· σε απόκριση στην εισαγωγή τους, σχηματίζονται ειδικές εξουδετερωτικές ΑΤ (αντιτοξίνες). Σύμφωνα με τον βαθμό σύνδεσης με το βακτηριακό κύτταρο, οι εξωτοξίνες χωρίζονται σε τρεις ομάδες - Α, Β και Γ.

Εξωτοξίνες της ομάδας Α- τοξίνες που εκκρίνονται στο εξωτερικό περιβάλλον (για παράδειγμα, τοξίνη του βακίλλου της διφθερίτιδας).

Εξωτοξίνες της ομάδας Β- τοξίνες που εκκρίνονται μερικώς στο εξωτερικό περιβάλλον και εν μέρει συνδέονται με ένα βακτηριακό κύτταρο (για παράδειγμα, τετανοσπασμίνη του βακίλλου του τετάνου).

Εξωτοξίνες της ομάδας Γ- τοξίνες που σχετίζονται με ένα βακτηριακό κύτταρο και απελευθερώνονται μετά το θάνατό του (για παράδειγμα, εξωτοξίνες εντεροβακτηρίων). Ιδιότητες εξωτοξινών

Εξωτοξίνεςσυνήθως περιέχουν διλειτουργικές δομές (συνδέτης και τελεστής). Οι πρώτοι αναγνωρίζουν και δεσμεύουν τον συμπληρωματικό υποδοχέα (γαγγλιοσίδες, πρωτεΐνες, γλυκοπρωτεΐνες) στην κυτταρική μεμβράνη, οι δεύτεροι παρέχουν ένα τελεστικό αποτέλεσμα, πιο συχνά υδρόλυση του NAD σε ADP-ριβόζη και νικοτιναμίδιο, ακολουθούμενη από μεταφορά του υπολείμματος ADP-ριβοζυλίου στο στόχος.

Σύνδεση και διείσδυση εξωτοξινώνσε κάποιο βαθμό, μοιάζει με τον μηχανισμό δράσης των πεπτιδικών και γλυκοπρωτεϊνικών ορμονών, κάτι που οφείλεται στη σχέση των μοριακών τους δομών. Ο ενδοκυτταρικός στόχος για το τελεστικό μέρος του μορίου της τοξίνης είναι συνήθως ένα ζωτικό σύστημα, όπως η βιοσύνθεση πρωτεϊνών (για Pseudomonas aeruginosa και Shigella A-τοξίνη) ή το σύστημα αδνυλικής κυκλάσης (για χοληρογενή, θερμοευαίσθητη τοξίνη E. coli ή εξωτοξίνη Bordetella pertussis ).

Η πιο κοινή ταξινόμηση των εξωτοξινώνβασίζεται στη φύση των στόχων για τα αποτελέσματά τους: οι νευροτοξίνες επηρεάζουν τα κύτταρα του νευρικού ιστού, οι αιμολυσίνες καταστρέφουν τα ερυθροκύτταρα, οι εντεροτοξίνες επηρεάζουν το επιθήλιο του λεπτού εντέρου, οι δερματονεκροτοξίνες προκαλούν νεκρωτικές βλάβες του δέρματος, οι λευκοσιδίνες βλάπτουν τα φαγοκύτταρα (λευκοκύτταρα) κ.λπ.

Σύμφωνα με τον μηχανισμό δράσης μεταξύ εκκρίνουν εξωτοξίνεςκυτταροτοξίνες (π.χ. εντεροτοξίνες ή δερματονεροτοξίνες), τοξίνες μεμβράνης (π.χ. αιμολυσίνες και λευκοκιδίνες), λειτουργικοί αναστολείς (π.χ. χοληρογόνο), αποφολιτίνες και ερυθρογενίνες. Συχνά, τα παθογόνα βακτήρια συνθέτουν αρκετές εξωτοξίνες που παρουσιάζουν διαφορετικά αποτελέσματα (θανατηφόρα, αιμολυτικά, κυτταροτοξικά κ.λπ.).