Ekzotoksinlar. Mikroorganizmlarning ekzotoksinlari

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Talabalar, aspirantlar, bilimlar bazasidan o‘z o‘qishlarida va ishlarida foydalanayotgan yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘lishadi.

http://www.allbest.ru/ saytida joylashgan

Kirish

Yuqumli jarayonning rivojlanishida toksinlar muhim rol o'ynaydi. Biologik xossalariga ko’ra bakterial toksinlar ekzotoksinlar va endotoksinlarga bo’linadi.

Ekzotoksinlar gramm-musbat va gramm-manfiy bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi. Kimyoviy tuzilishiga ko'ra ular oqsillardir. Ekzotoksinning hujayraga ta'sir qilish mexanizmiga ko'ra, bir nechta turlar ajratiladi: sitotoksinlar, membrana toksinlari, funktsional blokerlar, eksfoliantlar va eritrogeminlar. Protein toksinlarining ta'sir qilish mexanizmi hujayradagi hayotiy jarayonlarga zarar etkazish uchun kamayadi: membrananing o'tkazuvchanligi oshishi, oqsil sintezi va hujayradagi boshqa biokimyoviy jarayonlarning blokadasi yoki hujayralar o'rtasidagi o'zaro ta'sir va muvofiqlashtirishning buzilishi. Ekzotoksinlar organizmda antitoksinlar hosil bo'lishiga olib keladigan kuchli antijenlerdir.

Molekulyar tuzilishiga ko'ra, ekzotoksinlar ikki guruhga bo'linadi:

* ikkita bo'lakdan iborat ekzotoksinlar;

* bitta polipeptid zanjirini tashkil etuvchi ekzotoksinlar.

Bakterial hujayra bilan bog'lanish darajasiga ko'ra, ekzotoksinlar shartli ravishda uch sinfga bo'linadi.

* A sinfi - atrof-muhitga ajraladigan toksinlar;

* B sinfi - qisman ajratilgan va qisman mikrob hujayrasi bilan bog'langan toksinlar;

* C sinfi - mikrob hujayrasi bilan bog'langan va hujayra yo'q qilinganda atrof-muhitga chiqariladigan toksinlar.

Ekzotoksinlar juda zaharli. Formalin va harorat ta'sirida ekzotoksinlar toksikligini yo'qotadi, ammo immunogen xususiyatlarini saqlab qoladi. Bunday toksinlar toksoidlar deb ataladi va qoqshol, gangrena, botulizm, difteriyaning oldini olish uchun ishlatiladi, shuningdek, toksoid zardobini olish uchun hayvonlarni immunizatsiya qilish uchun antijen sifatida ishlatiladi.

Kimyoviy tuzilishidagi endotoksinlar gram-manfiy bakteriyalarning hujayra devorida joylashgan va bakterial liziz paytida atrof-muhitga chiqariladigan lipopolisaxaridlardir. Endotoksinlar o'ziga xos xususiyatga ega emas, termostabil, kam zaharli va zaif immunogenlikka ega. Katta dozalar organizmga kirganda, endotoksinlar fagotsitoz, granulotsitoz, monositozni inhibe qiladi, kapillyarlarning o'tkazuvchanligini oshiradi va hujayralarga halokatli ta'sir ko'rsatadi. Mikrobial lipopolisaxaridlar qon leykotsitlarini yo'q qiladi, vazodilatatorlarning chiqishi bilan mast hujayralarining degranulyatsiyasini keltirib chiqaradi, leykopeniya, gipertermiya, gipotenziya, atsidoz, tarqalgan tomir ichidagi koagulyatsiya (DIC) ga olib keladigan Xageman omilini faollashtiradi.

Endotoksinlar interferonlarning sintezini rag'batlantiradi, komplement tizimini klassik tarzda faollashtiradi va allergik xususiyatlarga ega.

Endotoksinning kichik dozalarini kiritish bilan organizmning qarshiligi oshadi, fagotsitoz kuchayadi va B-limfotsitlar rag'batlantiriladi. Endotoksin bilan immunizatsiya qilingan hayvonning zardobi zaif antitoksik faollikka ega va endotoksinni zararsizlantirmaydi.

Bakteriyalarning patogenligi uch turdagi genlar tomonidan nazorat qilinadi: genlar - o'z xromosomalari, plazmidlar va mo''tadil faglar tomonidan kiritilgan genlar.

1. Toksinlar. tushuncha

toksinlar(gr. toksikon zahar) - begona eukaryotik hujayraga ta'sir etuvchi va prokaryotik hujayralarga ta'sir qilmaydigan mikrob, o'simlik va hayvon kelib chiqishi biologik faol moddalar. Toksin hosil qilish qobiliyati mikroorganizmlar orasida eng keng tarqalgan. Hayvonlarning toksinlari asosan umurtqasiz hayvonlarning turli taksonomik guruhlari vakillari tomonidan ishlab chiqariladi. Umurtqali hayvonlarda bu xususiyat sudralib yuruvchilarda, masalan, ilonlarda eng aniq namoyon bo'ladi. Toksinlarni ishlab chiqarish qobiliyati yuqori o'simliklarda ham topilgan. Toksinlarni ishlab chiqarish qobiliyati mikroblarni patogen, ba'zi zamburug'lar, o'simliklar va hayvonlarni zaharli qiladi. toksinning biologik patogenligi virulentligi

Kimyoviy tabiatiga ko'ra, zaharli mikroorganizmlar, o'simliklar va hayvonlarning aksariyati yuqori molekulyar birikmalar (peptidlar, oqsillar, glikoproteinlar) bilan ifodalanadi va shu bilan birga, zaharli zamburug'lar asosan past molekulyar og'irlikdagi komponentlardir. Masalan, Aspergillus avlodi turlari tomonidan ishlab chiqarilgan aflatoksinlar va Fusarium, Trichoderma va Cephalosporium turlari tomonidan ishlab chiqarilgan trixotesen mikotoksinlari. Bu toksinlar juda kanserogendir. Protozoa toksinlarining kimyoviy tabiati yaxshi tushunilmagan, ammo, masalan, Trypanosoma cruzi, Giardia lamblia va Entamoeba histolytica kabi turlar zaharli oqsillarni ishlab chiqarishini ko'rsatadigan dalillar mavjud.

Ayrim patogen bakteriyalarning ayrim o‘simlik toksinlari (abrin, ritsin, modesin, viskulin) va zaharli oqsillari (difteriya toksini, Shigella dysenteriae enterotoksini) molekulyar tuzilishi va ta’sir mexanizmida katta o‘xshashlikka ega.

Bakterial toksinlar ham patogen, ham opportunistik bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi va turli xil patologik sharoitlarni keltirib chiqaradi. Taʼsirlangan toʻqimalarning turiga qarab T. bakteriyalari bir necha guruhlarga boʻlinadi; oshqozon-ichak trakti to'qimalarining hujayralariga ta'sir qiluvchi enterotoksinlar: asab tizimining hujayralariga ta'sir qiluvchi neyrotoksinlar; immun tizimining hujayralariga ta'sir qiluvchi leykotoksinlar (masalan, leykotsidin), o'pka to'qimalarining hujayralariga ta'sir qiluvchi pnevmotoksinlar; yurak mushaklari hujayralariga zarar etkazadigan kardiotoksinlar .

T. bakteriyalari fizik-kimyoviy xossalariga koʻra oqsil va peptidlarga boʻlinadi. Ulardan ba'zilari bakterial hujayra tomonidan faol bo'lmagan prekursor (difteriya, botulinum toksinlari va boshqalar) shaklida sintezlanadi, bu faol holatga o'tish uchun faollashuv bosqichini talab qiladi. Faollashtirish proteolitik fermentlar ishtirokida amalga oshiriladi, ular engil (cheklangan) proteoliz sharoitida polipeptid nishonini ikkita peptid (A va B bo'linmalari) hosil bo'lishi bilan parchalaydi, ular toksin maqsad bilan o'zaro ta'sirlashganda turli funktsiyalarni bajaradilar. hujayra. Shunday qilib, faollashuv bilan birga bo'lgan parchalanish bifunksional (yoki ikkilik) molekulyar strukturaning paydo bo'lishiga olib keladi.

Funktsional faol strukturasi bitta polipeptid zanjiri bilan ifodalangan T. bakteriyalari oddiy deyiladi; Subunit tuzilishga ega boʻlgan va funksional jihatdan bir-biridan farq qiluvchi bir necha peptidlardan tashkil topgan T. murakkabdir. T. bakteriyalarining tuzilishi ularning eukariot hujayraga taʼsir qilish mexanizmi bilan chambarchas bogʻliq.

Eukariot hujayraga taʼsir qilish mexanizmiga koʻra, T. bakteriyalari ikki guruhga boʻlinadi: hujayra membranasini yoʻq qilish orqali maqsadli hujayraga taʼsir qiluvchi va maqsadli hujayraga taʼsir etuvchi, uning hayotiy tartibga solish tizimlariga taʼsir qiluvchi T.lar. Hujayra pardasining buzilishiga olib keladigan birinchi guruh T.larining klassik namunasi sifatida eritrotsitlar membranalarini buzuvchi gemolizinlar (gemotoksinlar) deb ataladi. Bunga tiolga bogʻliq boʻlgan T., pnevmolizin, streptolizin, tetanolizin va boshqalar ham kiradi.

Tiolga bogʻliq T. bir polipeptid zanjiridan tashkil topgan oqsillardir. Bu T.ning faol holati faqat reduksiyalangan holatda, tiol qaytaruvchi taʼsirida oqsilning disulfid guruhi sulfidrilga aylanganda namoyon boʻladi. Eukariot hujayradagi bu T.ning membrana retseptorlari xolesterindir. Xolesterin bilan bog'langandan so'ng, membranada teshiklar hosil bo'ladi, ular orqali hujayra tarkibi tashqariga chiqadi. Tiolga bogʻliq T.ning qon tomir hujayralariga taʼsirida tomirlarning oʻtkazuvchanligi buziladi, bu qoida tariqasida shish paydo boʻlishi bilan kechadi.

Hayotiy tartibga solish tizimlariga taʼsir qiluvchi ikkinchi guruh T.lari nishon hujayraga zarba berish uchun membranani yengib, hujayra ichiga kirib borishi kerak. U erda ular qandaydir asosiy tartibga solish tizimiga etib boradilar va uni faolsizlantiradilar. Bu guruhga difteriya, vabo va vaboga oʻxshash toksinlar, A Pseudomonas aeruginosa ekzotoksini, enterotoksin Sh. dysenteriae, klostridial T.ning bir qismi bu guruh T. uchun xarakterli xususiyat strukturaning bifunksionalligi hisoblanadi. Baʼzan bu T.lar binar deyiladi. Ularning molekulyar tuzilishi deb ataladigan narsaga asoslanadi A-B turi ularning bifunksionalligini belgilaydigan model. Bunday T.ning birinchi muhim xususiyati sezgir eukariot hujayrani tanib olish va bogʻlash qobiliyatidir. Binar T.da tanib olish va bogʻlash funksiyasini B komponent (B kichik birligi) bajaradi. Shunday qilib, vabo va vaboga oʻxshash T.da B komponenti oʻzining sezgir hujayraning komplementar retseptorini – gangliozid GMIni taniydi. Bu T.lar membrananing boshqa tuzilmalari bilan bogʻlanmaydi. Demak, T.ning sezgir hujayra yuzasi bilan bogʻlanishining oʻziga xosligi uning yuzasida qatʼiy belgilangan kimyoviy tabiatga ega retseptorning mavjudligi bilan bogʻliq.

T. B komponenti orqali hujayra yuzasiga bogʻlangandan soʻng, butun zaharli molekula hujayra ichiga endotsitoz yoʻli bilan yetkaziladi, bu yerda A komponenti taʼsirga kiradi.Enzimatik faollikka ega boʻlgan A komponent hujayra ichida tegishli substrat bilan oʻzaro taʼsir qiladi. Demak, vabo va vaboga oʻxshash T.ning A komponenti uchun substrat eukariot hujayraning eng muhim tizimi adenilatsiklaza oqsillaridan biri hisoblanadi. Adenilatsiklaza tizimining tegishli oqsili, xolerogenning A komponenti (xolera T.) fermentativ modifikatsiyasini amalga oshirish bu butun tizimni g'ayritabiiy tarzda ishlaydi. Xolerogenga ta'sir qiluvchi ingichka ichak shilliq qavatining hujayralarida adenilatsiklaza tizimining funktsiyasi buzilishi elektrolitlar almashinuvining buzilishiga va natijada vaboga xos bo'lgan o'zgarishlarning rivojlanishiga olib keladi.

Difteriya T.ining hujayra ichidagi maqsadi eukaryotik hujayraning oqsil biosintezi tizimidir. Membranadan o'tgandan so'ng, difteriya T.ining fermentativ faol A subbirligi transkripsiya komponentlaridan birini ribosillaydi va shu bilan oqsil biosintezini to'xtatadi.

T. bakteriyalarining inaktivatsiyasi (neytralizatsiyasi) ularning tabiiy tuzilishini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Zaharli molekulani o'zgartirishning turli usullari mavjud, ammo ularning barchasi zaharli oqsilning alohida qismlari funktsiyasini o'zgartirishga to'g'ri keladi. T. bakteriyalarining modifikatsiyasiga genetik, kimyoviy va fizik-kimyoviy taʼsirlar orqali erishish mumkin. T. bakteriyalarining formalin bilan maʼlum boʻlgan neytrallanishi T. polipeptid zanjirining alohida boʻlimlari yoki uning alohida boʻlinmalari oʻrtasida koʻp sonli oʻzaro bogʻlanishlar paydo boʻlishi tufayli zaharli oqsilning fazoviy konfiguratsiyasining buzilishigacha kamayadi.

Koʻpgina T. bakteriyalarining molekulyar tuzilishining dekodlanishi munosabati bilan ularni amaliy tibbiyotda qoʻllash doirasi kengaydi.

Avvalgidek, T. vaktsina preparatlarining muhim tarkibiy qismlari boʻlib qoldi, biroq xolerogen kabi subunit strukturasi haqidagi maʼlumotlar subunit vaksinalarning yangi avlodini ishlab chiqishga imkon berdi. Bunday vaktsinalar reaktogenlikdan mahrum, keraksiz antigenik determinantlar bilan ortiqcha yuklanmagan va eng muhimi, immunitetning aniq belgilangan sohasi uchun mo'ljallangan.

T. bakteriyalarining antigen determinantlarining tabiati va topografiyasini oʻrganish zamonaviy diagnostika usullarini (masalan, ferment immunoassay usuli yoki molekulyar zondlar usuli) rivojlanishiga yordam berdi. Alohida oqsil toksinlarini ishlab chiqarishni boshqaradigan genlarni aniqlash turli xil mikroorganizmlarning toksigen shakllarini tekshirish uchun ishlatiladigan DNK zondlarini ishlab chiqish imkonini berdi.

T. bakteriyalari immunotoksinlar deb ataladigan moddalarni qurish uchun ishlatiladi. Neoplazmalarni davolash uchun moʻljallangan immunotoksinlar preparatlarida T.ning fermentativ faol boʻlinmasi (masalan, difteriya T.ining A subbirligi) shikastlovchi vosita sifatida va xatarli hujayralar antijenlaridan biriga olingan antikordan foydalaniladi. Bunday kimerik immunotoksinlarning modellari keng ko'lamda o'rganilmoqda.

T.ni amaliy qoʻllashning yana bir sohasi faol T.ni bogʻlashda ishtirok etuvchi hujayraning tegishli retseptor tuzilmalarini blokirovka qilishga asoslangan raqobatbardosh terapiya maqsadida ularning oʻzgartirilgan shakllari, boʻlinmalari yoki alohida boʻlaklaridan foydalanish hisoblanadi.

1888 yilda Emil Ru va Aleksandr Yersin tomonidan difteriya toksini topilgandan so'ng, toksinlar an'anaviy ravishda oqsil moddalari deb ataladi, asosan mikroorganizmlar va ba'zi hayvonlar tomonidan hosil bo'ladi va toksik ta'sir ko'rsatadi. Toksinlar difteriya, ko'k yo'tal, vabo, kuydirgi, botulizm, qoqshol, gemolitik uremik sindrom va odamlar va hayvonlarning boshqa ba'zi yuqumli kasalliklarining asosiy belgilarini aniqlaydi. Bugungi kunga kelib, toksinlar yuqumli jarayonlar bilan bog'liq bo'lmagan funktsiyalarni bajarishi mumkinligini ko'rsatadigan ma'lumotlar to'plangan.

Ular orasida:

Bakteriyalar tomonidan toksinlarni mikrob jamoalarida antagonizm vositasi sifatida qo'llash (vabo toksini bir qator bakteriyalarga inhibitiv ta'sir ko'rsatadi);

Genetika va oqsil muhandisligi sohasidagi yutuqlar olimlar uchun tabiatda o'xshashi bo'lmagan bakterial toksinlar hosilalari asosida yangi tibbiy immunobiologik preparatlarni (MIBP) ishlab chiqish imkoniyatlarini ochib berdi. Ushbu ishning maqsadi gibrid va modifikatsiyalangan bakterial toksinlarning tabiati, ta'sir qilish mexanizmlari va imkoniyatlari to'g'risidagi ma'lumotlarni umumlashtirishdir.

Evolyutsion rivojlanish jarayonida patogenlar uy egasining turli to'qimalarida o'sishga moslashgan. Ko'pgina mikroorganizmlarga xos bo'lgan yuqori darajadagi o'ziga xoslik organlarning biokimyoviy tarkibidagi farqlarni aks ettiradi. Brucella jinsining bir nechta turlari uchun afzal ko'rilgan uglerod manbai bo'lgan eritritol bilan bog'liq farqni aniqlash mumkin edi, bu tuyoqli hayvonlarning tushishiga olib keladi. Eritritol yuqori konsentratsiyada faqat tuyoqli hayvonlarning yo'ldoshida topiladi, lekin boshqa to'qimalarda emas.

Temirning yuqori konsentratsiyasi Clostridium tetani toksinini ishlab chiqarishni inhibe qiladi, garchi ular mikroorganizmning invazivligiga hissa qo'shadi.

Sil kasalligida mikroblarning ko'payishini cheklovchi omil temir birikmalarining mavjudligi hisoblanadi. Tana ham, patogen ham temirni hujayralarga o'tkazish uchun xelatlovchi birikmalardan foydalanadi. Natijada, temir uchun "jang" bor, uning natijasi bog'lanish kuchiga va organizm tomonidan chiqariladigan xelatlovchi moddalar kontsentratsiyasiga va Mycobacterium tuberculosisga bog'liq. Shuning uchun erkin temir kontsentratsiyasini kamaytiradigan birikmalarning tanasiga kiritilishi hayvonni sil kasalligidan himoya qiladi.

Patogenlik - bu turning genotipi bilan belgilanadigan sifat ko'rsatkichi, patogenning yuqumli jarayonni keltirib chiqarish qobiliyatidir. Patogenlik omillari mikrob hujayrasining strukturaviy elementlari, uning metabolizmi bilan bog'liq. Ular patogen mikroorganizmning nafaqat kirib borishi va yashashiga, balki ko'payishiga, hayvonning to'qimalari va organlariga tarqalishiga va uning funktsiyalariga faol ta'sir ko'rsatishiga imkon beradi.

Shunday qilib, patogenlik turning evolyutsion ravishda o'zgarmas xususiyatidir. Masalan, Bacillus keng jinsi ichida faqat Bacillus anthracis (sibir yarasi qo'zg'atuvchisi) sutemizuvchilar uchun patogen hisoblanadi.

Patogen mikroblarning har bir turi patogenlik omillarining ma'lum bir to'plami bilan tavsiflanadi. Ushbu to'plam patogen ta'sirning tabiatini, ya'ni ma'lum bir yuqumli jarayonni keltirib chiqarish qobiliyatini belgilaydi. Masalan, artiodaktillar oyoq va og'iz kasalligidan aziyat chekadi va bezlar - bir tuyoqli, mushuk; yuqumli anemiya - otlar, cho'chqa isitmasi - cho'chqalar. Biroq, mikroorganizmlarning patogenligi tur ichida ham o'zgarishi mumkin.

Mikroorganizmlarning patogenlik darajasi, har bir variant va shtammining individual xususiyati virulentlik deb ataladi.

Bu mikroorganizmlar shtammining sifat xarakteristikasi, ma'lum bir o'zgarmas sharoitda ma'lum turdagi hayvonlar uchun uning patogenligining xarakteristikasi. Evolyutsiya jarayonida patogenlar makroorganizmga kirib, uning himoya to'siqlarini yengib o'tish, organizmning himoya kuchlariga qarshilik ko'rsatish, ularni bostirish va hujayralar, to'qimalar va organlarning morfologiyasi va funktsiyalarida o'zgarishlarga olib keladigan turli qobiliyatlarga ega bo'ldi.

Ma'lum bir patogen turning har qanday shtammining virulentligi ikki omil bilan o'lchanadi: toksiklik (to'qimalarga zarar etkazuvchi toksinlar - moddalarni ishlab chiqarish qobiliyati) va invazivlik (tana to'qimalariga kirib borish, ularda ko'payish va tarqalish qobiliyati). Invazivlik va toksigenlik bakteriya hujayrasida o'ziga xos genetik nazoratga ega.

Virulentlik ma'lum bir hayvon yoki qush kasallanganda o'limga olib kelishi mumkin bo'lgan mikroorganizmlarning minimal soni yoki toksinning mikrogramlari bilan o'lchanadi. Odatda, bu qiymat LD 50 sifatida ifodalanadi, ya'ni. tekshirilayotganlarning 50% ni o'ldiradigan mikroorganizmlar yoki toksinning mikrogramlari soni.

Patogen mikroorganizmlarning ayrim turlari umurtqali hayvonlarning organizmiga bilvosita mexanizm yordamida zarar etkazadi, bu faqat bir xil patogen yoki uning metabolik mahsulotlari bilan oldindan aloqa qilganda kuchga kiradi. Ushbu hodisa yuqori sezuvchanlik yoki allergiya deb ataladi. "Allergiya" atamasi (allos-boshqa, ergon-harakat) o'zgarishni bildiradi. Allergiya orttirilgan immunitetning tarkibiy qismi sifatida ko'rib chiqilishi kerak. Uni keltirib chiqaradigan moddalarga allergen deyiladi.

Allergiya - bu allergenning takroriy kiritilishiga tananing sezgirligining oshishi holati.

2. Mikrob toksinlari

Mikrob toksinlarining tabiati haqidagi g'oyalar patogen bakteriyalarni o'rganish orqali olingan.

1890 yilga kelib ikkita patogenning birinchi toksinlari topildi: Corynebacterium diphtheriae va Clostridium tetani.

Ikkala holatda ham bir xil tajribalar o'tkazildi: bakteriya in vitro muhitda o'stirildi va o'stirilgan kulturadan tayyorlangan steril filtrat tajriba hayvonlariga yuborildi. Ikkinchisi vafot etdi va ular ochilganda, tegishli tabiiy infektsiyaga xos bo'lgan organlarda o'zgarishlar aniqlandi. Bu zaharli moddalar oqsil bo'lib chiqdi. Ular bakteriyalarning metabolik mahsulotlarini ifodalaganligi va bakterial hujayralar bilan bog'lanmaganligi sababli ular chaqirildi ekzotoksinlar. Ekzotoksinlar bir qator boshqa patogen bakteriyalarni (botulizm, yuqumli enterotoksemiya, dizenteriya va boshqalarning qo'zg'atuvchisi) hosil qiladi, asosan gramm-musbat. Shu bilan birga, ko'plab boshqa patogenlar madaniyatidan tayyorlangan filtratlar toksik emas edi. Bakterial madaniyatlarni qaynatish deyarli barcha grammusbat patogen bakteriyalarning hujayralari o'z-o'zidan zaharli ekanligini isbotladi. Bundan tashqari, ko'plab patogen gramm-manfiy bakteriyalarning issiqlik bilan o'ldirilgan hujayralari bir xil toksik ta'sirga ega. Gram-manfiy bakteriyalarning hujayra devori bilan bog'liq bo'lgan issiqlikka chidamli toksinlar deyiladi endotoksinlar.

Biroq, ko'plab patogen bakteriyalar, shu jumladan kuydirgi qo'zg'atuvchisi uchun bu yondashuvlar har qanday zaharli mahsulotlarni aniqlashga imkon bermadi. Laboratoriyadagi madaniyat sharoitlari har doim kasal hayvonning tanasidagi sharoitlardan farq qiladi. Ushbu aniq haqiqatni anglash bevosita kasal hayvonning tanasida hosil bo'lgan bakterial toksinlarni izlashga olib keldi. Bu ish Bacillus anthracis tarkibida o'ziga xos ekzotoksinni topishga olib keldi.

Agressiya va himoya qilish fermentlaridan tashqari, mikroorganizmlar ko'payib, makroorganizmning hujayralari va to'qimalariga zarar etkazadigan biologik faol moddalarni ishlab chiqarishi mumkin. - toksinlar. Ba'zi toksinlar (difteriya, tetanoz, botulinum toksini) tegishli kasalliklarning rivojlanishida etakchi omillardir. Boshqalarning ta'siri (stafilokokk gemolizinlari, leykotsidinlar) ko'proq cheklangan.

Toksinlarning kuchi, shuningdek patogenlarning o'z virulentligi DLM yoki LD50 bilan o'lchanadi.Xususiyatlariga ko'ra toksinlar 2 guruhga bo'linadi:

* endotoksinlar- lipopolisakkaridlar; termostabil, qoida tariqasida, gramm-manfiy bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi, umumiy toksik ta'sirga ega, zaif antijenlerdir, toksoidga aylanmaydi;

* ekzotoksinlar- oqsillar; termolabil, qoida tariqasida, gramm-musbat bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi, o'ziga xos ta'sirga ega, kuchli antijenler, maxsus ishlov berish bilan ular toksoidlarga aylanadi.

Tibbiy amaliyot uchun ekzotoksinlarning eng muhim ishlab chiqaruvchilari patogenlardir:

* grammusbat bakteriyalar orasida - difteriya, botulizm, qoqshol, gazli gangrena, stafilokokklar va streptokokklarning ayrim turlari;

* grammanfiylar orasida - vabo vibrioni, psevdomonadalarning ayrim turlari, shigella.

Ekzotoksinlar mikrob hujayrasi bilan bog'lanish kuchiga qarab quyidagilarga bo'linadi.

* atrof-muhitga to'liq ajratilgan (aslida ekzotoksinlar) bo'yicha;

* qisman sekretsiya;

* yashirin emas.

Ikkinchisi faqat bakterial hujayralarni yo'q qilish paytida chiqariladi, bu ularni bu xususiyatda endotoksinlarga o'xshash qiladi.

Makroorganizm hujayralariga ta'sir qilish mexanizmiga ko'ra, bakterial toksinlar bir nechta turlarga bo'linadi, garchi bu bo'linish o'zboshimchalik bilan bo'lsa va ba'zi toksinlar bir vaqtning o'zida bir nechta turlarga berilishi mumkin:

* 1-toifa - membrana toksinlari (gemolizinlar, leykotsidinlar);

* 2-toifa - funktsional blokerlar yoki neyrotoksinlar (teta-nospazmin, botulinum toksini), - sinapslarda (orqa miya va miya hujayralarida) nerv impulslarining uzatilishini bloklaydi;

* 3-toifa - termostabil va termolabil enterotoksinlar - hujayrali adenilat siklazani faollashtiradi, bu esa enterosorbsiyaning buzilishiga va diareya sindromining rivojlanishiga olib keladi. Bunday toksinlar vibrion vabo (xolerogen), enterotoksigen ichak tayoqchasini hosil qiladi;

* 4-turi - sitotoksinlar - hujayra osti darajasida oqsil sintezini bloklaydigan toksinlar (stafilokokkning enterotoksini, stafilokokk dermatonekrotoksinlari, kuydirgi tayoqchalari, ko'k-yashil yiring va ko'k yo'tal). Bu, shuningdek, cho'zishga qarshi vositalarni o'z ichiga oladi - cho'zilish (to'planish) yoki translokatsiyani oldini olish, ya'ni mRNKning ribosoma bo'ylab harakatlanishi va shu bilan oqsil sintezini blokirovka qilish (difteriya gistotoksini, Pseudomonas aeruginosa toksini);

* 5-toifa - oltin stafilokokkning ayrim shtammlari tomonidan ishlab chiqariladigan eksfoliatinlar va A guruhi pyogen streptokokklar tomonidan ishlab chiqarilgan eritrogeninlar.Ular hujayralarning bir-biri bilan va hujayralararo moddalar bilan o'zaro ta'sir qilish jarayoniga ta'sir qiladi va infektsiyaning klinik ko'rinishini to'liq aniqlaydi (birinchi holatda). , yangi tug'ilgan chaqaloqning pemfigusi paydo bo'ladi, ikkinchisida - qizil olov).

Ko'pgina bakteriyalar bir emas, balki turli xil ta'sirga ega bo'lgan bir nechta protein toksinlarini hosil qiladi - neyrotoksik, sitotoksik, gemolitik: aureus stafilokokk, streptokokk.

Shu bilan birga, ba'zi bakteriyalar bir vaqtning o'zida ham oqsil ekzotoksinlarini, ham endotoksinlarni hosil qilishi mumkin: ichak tayoqchasi, vabo vibrioni.

3. Barcha patogenlik omillari vazifasiga ko‘ra odatda 4 guruhga bo‘linadi:

* 1-chi - tegishli ekologik bo'shliqlar (biotoplar) epiteliysi bo'lgan bakteriyalar;

* 2-chi - uy egasining hujayra va gumoral himoya mexanizmlariga aralashish va patogenning in vivo ko'payishini ta'minlash;

* 3-chi - immunosupressiyaga olib keladigan ma'lum sitokinlar va yallig'lanish vositachilarining sintezini keltirib chiqaradigan bakterial modulinlar;

* 4-chi - zararli ta'sirga ega bo'lgan toksinlar va toksik mahsulotlar, odatda tananing turli a'zolari va to'qimalarida o'ziga xos patomorfologik o'zgarishlar bilan bog'liq.

Xulosa

Bakterial toksinlarning tuzilishi, ta'sir qilish mexanizmlari va kelib chiqishining qadimiyligi shuni ko'rsatadiki, ularning evolyutsiyasi bir hujayrali mikroorganizmlar jamoasida boshlangan bo'lib, ular signal kuchini zaiflashtirmasdan bakterial hujayradan juda uzoq masofada ta'sir ko'rsatishga qodir bo'lgan signal molekulalari rolini o'ynagan. . Toksinlarning evolyutsiyasi ularning molekulalarining murakkabligini oshirish orqali sodir bo'ldi, bu ularning individual domenlari oqsillarini kodlovchi genlarning dublikatsiyasi va sintezi natijasida yuzaga keldi. Bakterial toksinlarning qadimiyligi ma'lum yuqumli kasalliklar, masalan, vabo, ko'k yo'tal va difteriyaning antropozizmini shubha ostiga qo'yishga imkon beradi. Ko'rinib turibdiki, bu kasalliklarning qo'zg'atuvchilarining tabiiy rezervuarlarini protozoa jamoalarida izlash maqsadga muvofiqdir. Toksinlarning subunit strukturasi, bunda subbirliklardan biri ligand rolini o'ynaydi, ikkinchisi toksik ta'sir ko'rsatadi, tabiatda o'xshashi bo'lmagan tibbiy immunobiologik preparatlarning yangi avlodini olishga qaratilgan tadqiqotlarni amalga oshirishga imkon beradi. Hozirgi vaqtda toksin molekulalarining tuzilishiga aralashish bo'yicha yondashuvlar ishlab chiqilgan bo'lib, ular malign qon hujayralariga maqsadli terapevtik ta'sir ko'rsatish uchun immunotoksinlar va o'ziga xosligi o'zgargan va/yoki ayrim hasharotlar turlariga nisbatan yuqori toksik bo'lgan toksinlarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Botulinum toksinining toksikligi nafaqat bakterial toksinlar, balki tabiiy zaharli moddalar uchun ham cheklanadi. Toksinlarning modifikatsiyasi ularning maqsadlari spektrini o'zgartirishi mumkin. Gibrid va modifikatsiyalangan toksinlarning LD 50 darajasi, hatto alohida tajriba hayvonlari uchun ularning toksikligi oshgan taqdirda ham, ushbu molekulyar og'irlik oralig'idagi toksik moddalarga xos bo'lgan chegaralar ichida bo'ladi.

Toksinlar zaharli moddalar - yuqori molekulyar og'irlik va antigenik xususiyatlarga ega bo'lgan mikroorganizmlarning chiqindilari.

Bakterial toksinlar ikki guruhga bo'linadi - ekzotoksinlar va endotoksinlar, ular o'zlarining xossalari va organizmga ta'sir qilish xususiyatiga ko'ra farqlanadi.

Ekzotoksinlar mikrob tomonidan atrof-muhitga chiqariladi va juda zaharli hisoblanadi. Masalan, gvineya cho'chqasi uchun mahalliy (xom) difteriya toksinining minimal o'ldiradigan dozasi - 0,0002 ml, qoqshol - 0,005 ml, botulinum - 0,0001 ml. Tozalangan toksinlarning faolligi bir necha yuz baravar yuqori.

Ekzotoksinlarning organizmga ta'siri ma'lum bir inkubatsiya davri orqali namoyon bo'ladi. Endotoksinlar qisqaroq vaqtdan keyin ta'sir qiladi.

Endotoksinlar bakterial hujayraning tarkibiy qismlari bo'lib, uni yo'q qilgandan keyingina atrof-muhitga kiradi. Endotoksinlar ekzotoksinlarga qaraganda ancha kam zaharli. Ekzotoksinlar termolabil moddalardir: ularning aksariyati t° 60-80° da 10-20 minut ichida yo'q qilinadi. Endotoksinlar issiqlikka juda chidamli: ular yuqori haroratda yoki uzoq vaqt qaynash paytida yo'q qilinadi. Ekzotoksinlar turli fizik-kimyoviy omillar ta'siriga endotoksinlarga nisbatan kamroq chidamli. Toksinlarni muzlatish va eritish ularning kuchiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Toksinlar quritilgan holatda yaxshi saqlanadi.

Formalin va issiqlikning ekzotoksinlarga ta'siri ularni toksik xususiyatlaridan mahrum qiladi, ammo immunogenligini saqlaydi. Ushbu printsip asosida bir qator infektsiyalarning oldini olish uchun ishlatiladigan anatoksinlar (qarang) ishlab chiqarilishi ishlab chiqilgan. Endotoksinlardan toksoidlarni olishga urinishlar muvaffaqiyatsiz tugadi. Aksariyat ekzotoksinlar mos keladigan antitoksik sarumlarni titrlashda ishlatiladi.

Ekzotoksinlar uchun xarakterli xususiyat bu aniq antigenlikdir - organizmga kiritilganda yuqori darajada o'ziga xoslikka ega bo'lgan antikorlarni hosil qilish qobiliyati. Bu holat ishlab chiqarish sharoitida ekzotoksinlar hosil qiluvchi patogenlar keltirib chiqaradigan kasalliklarga qarshi terapevtik va profilaktik sarumlar ishlab chiqarish imkonini beradi.

Ekzotoksinlarning aksariyati gram-musbat bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi. Biroq, bir qator tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, ekzotoksinlar ba'zi gram-manfiy turlarni (vabo, ko'k yo'talning qo'zg'atuvchisi, Grigoryev-Shigi dizenteriya tayoqchasi) ishlab chiqarishga qodir.

Hayvonot va oʻsimlikdan olingan bir qator mahsulotlarning biologik xossalari mikrob zaharlariga juda yaqin (masalan, oʻsimlik zaharlari abrin, robin, racin; ilon, chayon, oʻrgimchakning hayvon zaharlari).

Allbest.ru saytida joylashgan

Shunga o'xshash hujjatlar

Bakteriofaglarning ochilish tarixi, ularning tuzilishi xususiyatlari. Bakteriya hujayralari bilan faglarning o'zaro ta'siri. Bakterial viruslarni o'stirish usullari va ularni ko'rsatish. Atrof-muhit ob'ektlaridan faglarni ajratish, uning litik ta'sir spektrini aniqlash.

muddatli ish, 2011-02-21 qo'shilgan


Mikrobial ingibitor fermentlar patogenlik omili sifatida. Yuqumli kasalliklarning xususiyatlari. Bakteriyalarning "himoya va tajovuzkorligi" fermentlari. Toksik molekulaning tashkil etilishi, ta'sir qilish mexanizmi. Mikroorganizmlarning virulentligini aniqlash. immun javob faollashtiruvchilari.

kurs qog'ozi, 28/12/2014 qo'shilgan


Gazli gangrenaning etiologiyasi va patogenezi. Yuqumli kasalliklarning qo'zg'atuvchisi va ularning ekologik o'rni. Atrof muhitda ularning sporalarining barqarorligi. Anaeroblarning madaniy xususiyatlari. Serovarlarning antigenik xossalari. Mikroorganizmlar va ularning toksinlarini aniqlash.

taqdimot, 04/04/2014 qo'shilgan


Bakterial patogenlik omillari: yopishqoqlik, invaziya, tajovuzkorlik va ozuqa moddalarining ekstraktsiyasi. Bakterial kapsulalarning kimyoviy tuzilishi va vazifalari. Tananing boshpana oqsillari. Hujayralarning muvofiqlashtirilgan harakati. Endotoksin va ekzotoksinning tuzilishi va ta'sir mexanizmi.

taqdimot, 04/01/2019 qo'shilgan


Infektsiyaning mahalliy o'chog'idan mikroorganizmlar va ularning toksinlari qon oqimiga doimiy yoki davriy kirishining sabablari. Akusherlik sepsisining paydo bo'lish mexanizmlari. Og'ir sepsis va septik shok diagnostikasi. Infuzion terapiyani o'tkazish.

taqdimot, 25/01/2015 qo'shilgan


Kvant elektronikasi haqida umumiy tushuncha. Rivojlanish tarixi va lazer qurilmasining ishlash printsipi, lazer nurlanishining xususiyatlari. Past intensiv va yuqori intensiv lazerlar: xususiyatlari, biologik to'qimalarga ta'siri. Lazer texnologiyalarini tibbiyotda qo'llash.

referat, 28.05.2015 qo'shilgan


Zaharli kimyoviy moddalarning tirnash xususiyati beruvchi tasnifi va toksik xususiyatlari. Zaharlarning toksik ta'sir qilish mexanizmlari, tirnash xususiyati beruvchi zaharli kimyoviy moddalar bilan zararlanganda klinik ko'rinish. Profilaktika va tibbiy yordam.

taqdimot, 10/08/2013 qo'shilgan


Yuqumli kasalliklar tushunchasi va farqlovchi xususiyatlari. Mikroorganizmlarning patogenlik omillari bakteriyalarning biologik belgisi sifatida. Ekzo- va endotoksinlarning xarakteristikasi. Ekzofermentlarning xossalari. Infektsiyalar patogenezining o'ziga xosligi muammosining mohiyati.

referat, 26.12.2013 yil qo'shilgan


"Virulentlik" mohiyatini o'rganish - bu qo'zg'atuvchining patogenlik darajasini aniqlashga xizmat qiluvchi va ma'lum bir patogen turning turli xil izolatlari yoki shtammlarining patogenlik darajasini aks ettiruvchi atama. Kasallikdan keyin immunitetdagi farqlar.

test 20/10/2010 qo'shilgan


Vitaminlarning kashf etilishi tarixi; ularning xususiyatlari. Suvda eriydigan vitaminlarning kimyoviy tuzilishi, biologik ta'sir mexanizmi va nazariy sutkalik dozasi. Yog'da eriydigan vitaminlar guruhining asosiy xususiyatlari. Xromatografik tadqiqot usullari.

100 r birinchi buyurtma bonusi

Ish turini tanlang Diplom ishi Kurs ishi Referat Magistrlik dissertatsiyasi Amaliyot bo'yicha hisobot Maqola Hisobot Takrorlash Test ishi Monografiya Muammolarni yechish Biznes reja Savollarga javoblar Ijodiy ish Insho Chizma Insholar Tarjima Taqdimotlar Terish Boshqalar Matnning o‘ziga xosligini oshirish Nomzodlik dissertatsiyasi Laboratoriya ishi Onlayn yordam.

Narx so'rang

Ekzotoksinlar hujayra tomonidan ishlab chiqariladi va atrof-muhitga chiqariladi. Endotoksinlar hujayra bilan qattiq bog'langan.

Ekzotoksinlar haqiqiy toksinlar deb ataladi. Ular birinchi marta 1890 yilda odamlar uchun ikkita patogen mikroorganizmda topilgan: difteriya qo'zg'atuvchisi Corynebacterium diphtheriae (difteriya tayoqchasi) va qoqshol qo'zg'atuvchisi Clostridium tetani (tetanoz tayoqchasi). Ekzotoksinlar ishlab chiqarilishini isbotlash uchun xuddi shunday tajribalar o'tkazildi: bakteriyalar in vitro sharoitida ozuqaviy muhitda o'stirildi va o'stirilgan kulturadan tayyorlangan hujayrasiz filtrat tajriba hayvonlariga yuborildi.

Kimyoviy tabiatiga ko'ra ekzotoksinlar oqsillarga tegishli. Ular termolabildir va 60-80 ° S haroratda 10-60 minut ichida yo'q qilinadi. Ovqat hazm qilish fermentlari tomonidan osongina yo'q qilinadi. 38-40 ° S haroratda formalin (0,3-0,4%) bilan ishlov berilganda, ekzotoksinlar neytrallanadi, lekin ayni paytda ular antigenlikni saqlaydi. Bunday faol bo'lmagan ekzotoksinlar toksoidlar deyiladi. Ular vaktsina sifatida ishlatiladi. Toksoidlarni parenteral yuborish bilan organizmda tegishli zaharlarni zararsizlantiradigan antitoksinlar (antikorlar) ishlab chiqariladi.

Bakterial ekzotoksinlarning sintezini aniqlaydigan genlar plazmidlarda yoki profaglarning bir qismi sifatida lokalizatsiya qilinadi. Difteriya va tetanoz toksinlari, shuningdek, botulinum toksini profag genlari bilan aniqlanadi. Patogen bakteriyalar ularni faqat xromosomada profag mavjud bo'lganda hosil qiladi. Plazmidlar tomonidan aniqlanadigan Escherichia coli va boshqalar shtammlari tomonidan ishlab chiqarilgan ba'zi toksinlarning sintezi. genlar (Ent-plazmidlar). Profag yoki plazmidning yo'qolishi hujayrani toksik bo'lmagan holga keltiradi.

Ekzotoksinlar juda zaharli bo'lib, ularning harakati ma'lum hujayra osti tuzilmalarini yo'q qilishga yoki ma'lum hujayra jarayonlarini buzishga qaratilgan. Gazli gangrenaning (Clostridium perfringens) qo'zg'atuvchilaridan birining alfa toksini lesitinaz deb ataladigan gidrolitik fermentdir. Lesitin hujayra va mitoxondriyal membranalarning muhim lipid komponenti hisoblanadi.Corynebacterium diphtheriae tomonidan sintez qilingan difteriya toksini NAD+ bilan kompleks hosil qiladi, u ribosomalarda oqsillarni translyatsiya qiluvchi omillardan biri (transferaza II) bilan o‘zaro ta’sir qiladi, natijada oqsil sintezi va mezbon hujayra o'ladi. Tetanoz va botulinum toksinlari neyrotoksinlardir. Botulizmda toksin periferiyaga hujum qiladi asab tizimi, tetanoz bilan - markaziy asab tizimi. Tetanus toksini gevşeme impulsini, barcha mushaklarni bir vaqtning o'zida bloklaydi, botulinum toksini mushaklarning umumiy gevşemesi tufayli harakat qiladi. Nafas olish falaji.

Xolera toksini qonga kirib, membrana adenilatsiklazasini faollashtiradi, bu hujayradagi cAMP kontsentratsiyasining keskin oshishiga olib keladi; bu o'z navbatida Na + ionlarining qonga kirmasligiga olib keladi. Ichaklarda gipertonik sharoitlar yaratiladi va suv to'qimalardan ichakka oqib chiqadi. To'qima suyuqligini yo'qotish atsidoz va shokga olib keladi.

Vabo tayoqchasi toksini mitoxondriyalarning nafas olish faoliyatini inhibe qiladi, bu esa hujayra o'limiga olib keladi.

Endotoksinlar gram-manfiy bakteriyalar hujayra devorlarining tashqi qatlamlarida joylashgan oqsillar (lipopolisaxarid-oqsil kompleksi) bilan lipopolisaxaridlarning komplekslari. Ular qorin tipidagi patogenlar, paratif, dizenteriya va boshqa bir qator enterobakteriyalar (shu jumladan, ichak tayoqchasining patogen shtammlari) tomonidan ishlab chiqariladi.

Endotoksinlar termostabil, qaynash va avtoklavda 120 .C haroratda 30 daqiqa davomida bardosh beradi, formalin va harorat ta'sirida qisman neytrallanadi. Endotoksinlarning ta'siri o'ziga xos emas va tanaga kiritilganda ular doimo haroratning keskin oshishiga olib keladi. Lipopolisaxarid-oqsil kompleksida molekulaning lipopolisaxarid qismi toksigenlik va pirogenlik (haroratning oshishi) uchun javob beradi, oqsil bo'lagi esa faqat antigenik xususiyatlar uchun javob beradi. Endotoksinlar kamroq zaharli. Ba'zida endotoksinlar yallig'lanish reaktsiyalarini keltirib chiqaradi, bu kapillyar o'tkazuvchanlikning oshishi va hujayralarni yo'q qilishda namoyon bo'ladi. Agar qon oqimiga sezilarli miqdorda endotoksinlar kirsa, endotoksin zarbasi mumkin. Bakterial endotoksinlar nisbatan zaif immunogen ta'sir ko'rsatadi, immun zardoblari esa ularning toksik ta'sirini to'liq blokirovka qilishga qodir emas. Ekzo- va endotoksinlar hosil qiluvchi mikroorganizmlar (Vibrio vabo, ichak tayoqchasining gemolitik shtammlari va boshqalar).

Bakteriyalar to'laqonli tirik mavjudot bo'lib, ularning hayotiy faoliyatining mahsulotlarini hosil qiladi, bu esa, o'z navbatida, haqiqiy zaharlardan boshqa narsa emas. Bu zaharli moddalar toksinlar deyiladi. Har bir bakteriyaning o'ziga xos toksinlari bor va u toksinlar, aniqrog'i ularning inson organizmiga o'ziga xos ta'siri ma'lum bir kasallikning alomatlarini aniqlaydi.

Va toksinlar soni va har bir toksinning har birining xavfi, bakteriyalar o'ziga xos, individualdir. Toksinlarga ham, bakterial hujayraning o'ziga ham organizm viruslar bilan bir xil tarzda reaksiyaga kirishadi. Bular. va toksinning o'zi va bakteriyaning qobig'i va uning o'simtalari (kiprikchalar, flagella) o'ziga xos antijenler bo'lib, ularga qarshi tegishli antikorlar ishlab chiqariladi, inson organizmiga zararli ta'sirlarni yo'q qiladi. Va bakteriyalarning o'zi ham maxsus yutuvchi hujayralar - fagotsitlar tomonidan hazm qilinadi.

Aksariyat hollarda toksinlar bakteriyaning o'limi paytida hosil bo'ladi - ya'ni ular bakterial hujayraning o'zida joylashgan va u yo'q qilinganda chiqariladi. Inson tanasidagi bakteriyalar doimiy ravishda yo'q qilinadi - birinchidan, ularning o'zlari uzoq umr ko'rmaydilar, ikkinchidan, bu immunitet bakteriyalarga qarshi kurashish uchun va uchinchidan, bakteriyalar davolash paytida, masalan, antibiotiklar bilan yo'q qilinadi.

Toksinlar, tabiiy kelib chiqadigan zaharli moddalar. Odatda, yuqori molekulyar birikmalar (oqsillar, polipeptidlar va boshqalar) toksinlar sifatida tasniflanadi, ular organizmga kirganda, antikorlarni hosil qiladi. Ba'zida past molekulyar og'irlikdagi moddalar (masalan, tetrodotoksin va boshqa hayvonlarning zaharlari) tabiiy zaharlar sifatida yanada to'g'ri tasniflangan toksinlar deb ataladi.

Kelib chiqish manbasiga qarab mikrob toksinlari (masalan, botulinum toksinlari, boshqa mikrob toksinlari), fitotoksinlar (ritsin va boshqa o'simlik toksinlari) va zootoksinlar (tipotoksin, bungarotoksinlar, palitoksin va boshqa hayvonlar toksinlari) farqlanadi.

Toksinlarning eng muhim xususiyatlaridan biri ularning yuqori fiziologik faolligidir. Ma'lum bo'lgan toksinlar orasida eng zaharli bakterial toksinlar bo'lib, ular asosan ushbu maqolada muhokama qilinadi.

Bakterial toksinlarning yuqori faolligi ularning organizmda past konsentratsiyalarda harakat qilganda metabolik va boshqa jarayonlarda molekulyar mexanizmlarni buzish qobiliyatiga bog'liq. bu biomaqsadlarga yuqori yaqinlik bilan bog'liq. Bakterial toksinlar turli organlar va to'qimalarning biomaqsadlariga turlicha o'ziga xos xususiyatlarga ega. Shunga ko'ra, selektiv tizimli ta'sirning toksinlari va sitotoksik moddalar ajratiladi. Birinchisiga, masalan, neyrotrop toksinlar (botulinum toksinlari, bungarotoksinlar va boshqalar), kardiotrop toksinlar (palitoksin va boshqalar), miotrop (krototoksin va boshqalar) kiradi. Sitotoksik zaharlarga to'qimalarning o'ziga xosligi kamroq bo'lgan va har qanday hujayralarga xos bo'lgan biokimyoviy jarayonlarning buzilishiga olib keladigan toksinlar kiradi (masalan, gaz gangrenasining qo'zg'atuvchisi tomonidan ishlab chiqarilgan toksinlar clostridium perfringens hujayra membranalarini yo'q qiladi va turli hujayralarning lizisini keltirib chiqaradi; ritsin va boshqa ba'zi toksinlar. ribosomalarda oqsil sintezini buzadi). Shu bilan birga, ba'zi toksinlar alohida to'qimalar uchun juda aniq o'ziga xos xususiyatlarga ega (masalan, difteriya toksinlari asosan neyronlar va miyokard hujayralarida translyatsiyani bloklaydi).

Bakterial toksinlarning toksik ta'sir qilish mexanizmlari har xil. Masalan, neyrotoksinlar orasida aksonal, presinaptik va postsinaptik ta'sirning toksinlari ajralib turadi. Sinapslar orqali nerv impulslarining uzatilishini bloklaydigan toksinlar, masalan, botulinum toksinlari va bungarotoksinlarni o'z ichiga oladi. Ba'zi toksinlar ma'lum fermentlarning o'ziga xos ingibitorlari (masalan, difteriya toksini tarjimada ishtirok etadigan fermentlarning faolligini inhibe qiladi). Ba'zi toksinlar fermentativ faollikka ega (masalan, fosfolipaza, proteaza va ilon zaharidagi boshqa fermentlar) va turli hujayralarning muhim metabolitlari va qurilish bloklarini yo'q qiladi.

Biologik xossalariga ko’ra bakterial toksinlar ekzotoksinlar va endotoksinlarga bo’linadi.

Ekzotoksinlar Gram-musbat va gramm-manfiy bakteriyalarni ishlab chiqaradi. Kimyoviy tuzilishiga ko'ra ular oqsillardir. Ekzotoksinning hujayraga ta'sir qilish mexanizmiga ko'ra, bir nechta turlar ajratiladi: sitotoksinlar, membrana toksinlari, funktsional blokerlar, eksfoliantlar va eritrogeminlar. Protein toksinlarining ta'sir qilish mexanizmi hujayradagi hayotiy jarayonlarga zarar etkazish uchun kamayadi: membrananing o'tkazuvchanligi oshishi, oqsil sintezi va hujayradagi boshqa biokimyoviy jarayonlarning blokadasi yoki hujayralar o'rtasidagi o'zaro ta'sir va muvofiqlashtirishning buzilishi. Ekzotoksinlar organizmda antitoksinlar hosil bo'lishiga olib keladigan kuchli antijenlerdir.
Molekulyar tuzilishiga ko'ra, ekzotoksinlar ikki guruhga bo'linadi:

Ikki bo'lakdan iborat ekzotoksinlar;

Yagona polipeptid zanjirini tashkil etuvchi ekzotoksinlar.

Bakterial hujayra bilan bog'lanish darajasiga ko'ra, ekzotoksinlar shartli ravishda uch sinfga bo'linadi.

A sinfi - tashqi muhitga ajraladigan toksinlar;

B sinfi - qisman ajratilgan va qisman mikrob hujayrasi bilan bog'langan toksinlar;

C sinfi - mikrob hujayrasi bilan bog'langan va hujayra yo'q qilinganda atrof-muhitga chiqariladigan toksinlar.

Ekzotoksinlar juda zaharli. Formalin va harorat ta'sirida ekzotoksinlar toksikligini yo'qotadi, ammo immunogen xususiyatlarini saqlab qoladi. Bunday toksinlar toksoidlar deb ataladi va qoqshol, gangrena, botulizm, difteriyaning oldini olish uchun ishlatiladi, shuningdek, toksoid zardobini olish uchun hayvonlarni immunizatsiya qilish uchun antijen sifatida ishlatiladi.

Endotoksinlar ularning kimyoviy tuzilishida ular lipopolisakkaridlar bo'lib, ular gramm-manfiy bakteriyalarning hujayra devorida joylashgan va bakterial liziz paytida atrof-muhitga chiqariladi. Endotoksinlar o'ziga xos xususiyatga ega emas, termostabil, kam zaharli va zaif immunogenlikka ega. Katta dozalar organizmga kirganda, endotoksinlar fagotsitoz, granulotsitoz, monositozni inhibe qiladi, kapillyarlarning o'tkazuvchanligini oshiradi va hujayralarga halokatli ta'sir ko'rsatadi. Mikrobial lipopolisaxaridlar qon leykotsitlarini yo'q qiladi, vazodilatatorlarning chiqishi bilan mast hujayralarining degranulyatsiyasini keltirib chiqaradi, leykopeniya, gipertermiya, gipotenziya, atsidoz, tarqalgan tomir ichidagi koagulyatsiya (DIC) ga olib keladigan Xageman omilini faollashtiradi.

Endotoksinlar interferonlarning sintezini rag'batlantiradi, komplement tizimini klassik tarzda faollashtiradi va allergik xususiyatlarga ega.
Endotoksinning kichik dozalarini kiritish bilan organizmning qarshiligi oshadi, fagotsitoz kuchayadi va B-limfotsitlar rag'batlantiriladi. Endotoksin bilan immunizatsiya qilingan hayvonning zardobi zaif antitoksik faollikka ega va endotoksinni zararsizlantirmaydi.



Himoya va tajovuzkorlik fermentlaridan tashqari, mikroorganizmlar ko'payish jarayonida makroorganizmning to'qimalari va hujayralariga zarar etkazadigan toksinlar deb ataladigan biologik faol elementlarni ham ishlab chiqarishga qodir. Bundan tashqari, ba'zi toksinlar barcha turdagi kasalliklarning rivojlanishida asosiy omillarga aylanadi. Biroq, leykotsidin va stafilokokk gemolizini kabilarning ta'siri ancha cheklangan.

Shunisi e'tiborga loyiqki, toksinlarning kuchi, shu jumladan virulentlik, asosan, DLM va LD50 ni o'lchaydi. Shunday qilib, mutlaqo barcha toksinlar 2 turga bo'linadi:

*Ekzotoksinlar oqsillardir, lekin ular termolabildir va gramm-musbat bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi. Bundan tashqari, ular umumiy toksik ta'sirga ega, maxsus davolashdan so'ng ular anatoksinga aylanishi mumkin va kuchli antijenler hisoblanadi.

*Endotoksinlar lipopolisaxaridlardir. Qoida tariqasida, ular termostabildir, ammo oldingi turdan farqli o'laroq, ular gramm-manfiy bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi.

Tibbiy amaliyot uchun quyidagi patogenlar ekzotoksinlarning eng muhim ishlab chiqaruvchilari hisoblanadi:

* grammanfiylar orasida - shigella, psevdomonadalarning ayrim turlari, vabo vibrioni;

* gramm-musbatlar orasida - botulizm, difteriya, gazli gangrena, qoqshol, streptokokklar va stafilokokklarning ayrim turlari.

Bog'lanish kuchiga qarab ekzotoksinlar va mikrob hujayralari quyidagilarga bo'linadi.

* yashirin emas;

* qisman sekretsiya;

* to'liq sirlangan.

Shunisi e'tiborga loyiqki, sekretsiya qilinmagan birikmalar bakterial hujayralarni yo'q qilish paytida chiqariladi, shuning uchun ular bu xususiyatdagi endotoksinlarga juda o'xshash.

Bundan tashqari, bakterial toksinlar ham mikroorganizm hujayralariga ta'sir qilish mexanizmiga ko'ra ma'lum turlarga bo'linadi. Biroq, bunday bo'linish shartli hisoblanadi, shuning uchun ba'zi toksinlar ba'zan bir vaqtning o'zida ikki turga tegishlidir.

1) Birinchi tur - membranotoksinlar.

2) Ikkinchi tur - neyrotoksinlar yoki funktsional blokerlar. Ular nerv impulslarining uzatilishini bloklaydi.

3) Uchinchi tur - issiqlikka chidamli va issiqlikka bardoshli enterotoksinlar bo'lib, ular hujayra adenilatsiklazasini faollashtiradi, bu esa o'z navbatida

Diareya sindromining rivojlanishi va enterosorbsiyaning buzilishi. Bunday toksinlar enterotoksigen ichak tayoqchasi, vibrion vabolar tomonidan ishlab chiqariladi.

4) To'rtinchi tur - sitotoksinlar. Ular hujayra osti darajasida oqsil sintezini bloklaydi. Bundan tashqari, ushbu turkumga cho'zilish translokatsiyasini oldini oluvchi anti-elongatorlar ham kiradi. Shunday qilib, mRNKning ribosoma bo'ylab harakati sezilarli darajada sekinlashadi, bu esa o'z navbatida oqsil sintezini bloklaydi (Pseudomonas aeruginosa toksini, difteriya gistotoksini).

5) Beshinchi tur - bu oltin stafilokokkning ba'zi o'ziga xos shtammlari tomonidan hosil bo'lgan eksfoliatinlar, shuningdek, A guruhi pyogen streptokokklar tomonidan ishlab chiqariladigan eritrogeninlar.Bu guruh hujayralararo moddalar va hujayralar o'rtasidagi o'zaro ta'sir jarayoniga ta'sir qiladi, bundan tashqari, infektsiyaning klinik ko'rinishini aniqlash ancha oson. Gap shundaki, birinchi holatda yangi tug'ilgan chaqaloqlarda pemfigus, ikkinchisida - qizil olov paydo bo'ladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, ko'p miqdordagi bakteriyalar bir vaqtning o'zida bir emas, balki bir juft protein toksinlarini hosil qilishi mumkin, bu esa, bundan tashqari, turli xil ta'sirga ega bo'ladi - sitotoksik, neyrotoksik va gemolitik. Ushbu bakteriyalarga odatda streptokokklar va stafilokokklar kiradi.

Bundan tashqari, juda ko'p bakteriyalar bir vaqtning o'zida ikkala endotoksin va oqsil ekzotoksinlarini hosil qila oladi: vabo vibrioni, ichak tayoqchasi va boshqalar.

Funksiyalariga ko'ra bakteriyalarning patogen ta'sir etuvchi omillari to'rt guruhga bo'linadi:

* 1-o'ringa ekologik bo'shliqlar epiteliysi bo'lgan bakteriyalar kiradi;

* 2-chi - uy egasining gumoral va hujayra mexanizmlari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi, shuningdek patogenning ko'payishini ta'minlaydigan interferentsiyali bakteriyalar;

* 3-o'rin bakterial modulinlar bo'lib, ular ma'lum yallig'lanish vositachilari va sitokinlar sintezini keltirib chiqaradi, shuningdek immunosupressiyaga olib keladi;

* 4-o'ringa halokatli ta'sir ko'rsatadigan toksik mahsulotlar va toksinlar kiradi. Qoida tariqasida, bu tananing turli to'qimalari va organlarida o'ziga xos o'zgarishlar bilan bog'liq.

"Mikroorganizmlarning patogenligi. Virulentlik." fanining mazmuni:
1. Mikroorganizmlarning patogenligi. Patogen mikroorganizmlar. Patogen mikroblar.
2. Shartli patogen mikroorganizmlar. Oportunistik mikroblar. opportunistik patogenlar. Patogen bo'lmagan mikroorganizmlar.
3. Obligat parazitlar. fakultativ parazitlar. tasodifiy parazitlar. Patogenlik. Patogenlik nima?
4. Virulentlik. Virulentlik nima? Virulentlik mezonlari. O'limga olib keladigan doza (DL, LD). yuqumli doza (ID).
5. Patogenlik va virulentlikni genetik nazorat qilish. Virulentlikning genotipik pasayishi. Virulentlikning fenotipik pasayishi. Zaiflash.
6. Mikroorganizmlarning patogenlik omillari. Mikroblarning patogenlik omillari. Kolonizatsiya qilish qobiliyati. Adezyon. mustamlakachilik omillari.
7. Mikroorganizmlarning patogenlik omili sifatida kapsula. Mikrobial ingibitor fermentlar patogenlik omili sifatida. Mikroorganizmlarning invazivligi.
8. Mikroorganizmlarning toksikligi. Toksinlar. Qisman toksinlar. sitolizinlar. Protoksinlar.

10. Endotoksinlar. Mikroorganizmlarning endotoksinlari. Endotoksin zarbasi. Endotoksinemiya. Ekzofermentlar. Superantigenlar.

Ekzotoksinlar- odatda fermentativ faollikni ko'rsatadigan sekretor oqsil moddalari. Ko'pincha ekzotoksinlar mikroorganizmning virulentligining yagona omili bo'lib xizmat qiladi, masofadan turib (infektsiya markazidan uzoqda) ta'sir qiladi va infektsiyaning klinik ko'rinishi uchun javobgardir (masalan, enterotoksinlar diareyani, neyrotoksinlar falajni va boshqa nevrologik simptomlarni keltirib chiqaradi. ). Botulinum toksini eng katta toksiklikni namoyon qiladi - 6 kg toksin butun insoniyatni o'ldirishi mumkin.

Ekzotoksinlarning yuqori toksikligi gormonlar, fermentlar yoki uy egasining neyrotransmitterlari bo'linmalarining tuzilishiga taqlid qilib, ularning bo'laklari tuzilishining o'ziga xosligi tufayli. Natijada, ekzotoksinlar antimetabolitlarning xususiyatlarini namoyon qiladi, tabiiy analoglarning funktsional faolligini bloklaydi. Ekzotoksinlar yuqori immunogistogenezga ega, ularning kiritilishiga javoban o'ziga xos neytrallashtiruvchi ATlar (antitoksinlar) hosil bo'ladi. Bakteriya hujayrasi bilan bog'lanish darajasiga ko'ra ekzotoksinlar uch guruhga bo'linadi - A, B va C.

A guruhi ekzotoksinlari- tashqi muhitga ajraladigan toksinlar (masalan, difteriya tayoqchasi toksini).

B guruhi ekzotoksinlari- qisman tashqi muhitga chiqariladigan va qisman bakterial hujayra bilan bog'langan toksinlar (masalan, tetanoz tayoqchasining tetanospazmini).

C guruhi ekzotoksinlari- bakterial hujayra bilan bog'langan va uning o'limidan keyin chiqariladigan toksinlar (masalan, enterobakteriyalar ekzotoksinlari). Ekzotoksinlarning xossalari

Ekzotoksinlar odatda bifunksional (ligand va effektor) tuzilmalarni o'z ichiga oladi. Birinchisi hujayra membranasidagi komplementar retseptorni (gangliozidlar, oqsillar, glikoproteinlar) taniydi va bog'laydi, ikkinchisi effektor ta'sir ko'rsatadi, ko'pincha NAD ning ADP-riboza va nikotinamidga gidrolizlanishini ta'minlaydi, so'ngra ADP-ribosil qoldig'ini hujayra membranasiga o'tkazadi. maqsad.

Ekzotoksinlarning bog'lanishi va penetratsiyasi ma'lum darajada u peptid va glikoprotein gormonlarining ta'sir qilish mexanizmiga o'xshaydi, bu ularning molekulyar tuzilmalari munosabati bilan bog'liq. Toksin molekulasining effektor qismi uchun hujayra ichidagi maqsad odatda oqsil biosintezi (Pseudomonas aeruginosa va Shigella A-toksin uchun) yoki adsnilat siklaz tizimi (xolerogen, termolabil E. coli toksini yoki Bordetella pertussis exotoxin uchun) kabi hayotiy tizimdir. ).

Eng keng tarqalgan ekzotoksinlarning tasnifi ularning ta'siri uchun nishonlarning tabiatiga asoslanadi: neyrotoksinlar asab to'qimalari hujayralariga ta'sir qiladi, gemolizinlar eritrotsitlarni yo'q qiladi, enterotoksinlar ingichka ichak epiteliysiga ta'sir qiladi, dermatonekrotoksinlar terining nekrotik shikastlanishiga olib keladi, leykotsidinlar fagotsitlarga (leykotsitlar) zarar etkazadi.

O'rtasida ta'sir mexanizmiga ko'ra ekzotoksinlar ajralib chiqadi sitotoksinlar (masalan, enterotoksinlar yoki dermatonekrotoksinlar), membrana toksinlari (masalan, gemolizinlar va leykotsidinlar), funktsional blokerlar (masalan, xolerogen), eksfoliatinlar va eritrogeninlar. Ko'pincha patogen bakteriyalar turli xil ta'sir ko'rsatadigan bir nechta ekzotoksinlarni sintez qiladi (o'ldiradigan, gemolitik, sitotoksik va boshqalar).