FAKTORJI VIRULENCE: KAKŠNI SO IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Na virulence dejavniki so tiste sposobnosti mikroorganizmov napadel tkiva gostitelja do toksičnih molekul, bakterij in drugih patogenov za pridobitev hrano ali fiksne celice. Gostitelj bi torej lahko zbolel, če njihov imunski sistem ne bi mogel ustaviti virulentnih dejavnikov patogena.

Pri nekaterih vrstah je lahko eden ali več teh dejavnikov odsoten, če pa ni, je možnost, da bi bolezen povzročila, oslabljena ali popolnoma odsotna.

Barvni elektronski mikrografski mikrograf bakterije, ki povzroča gonorejo, Neisseria gonorejo. Vzeto in urejeno iz: NIAID.

Kaj so dejavniki virulence?

Dejavniki virulenče so običajno beljakovinski toksini ali druge molekule, ki jih povzročitelj povzročil, da obidejo gostiteljev imunski obrambni sistem. Vendar pa vključujejo tudi strukturne sestavine, kot so kapsule, flagele in fimbrije ali pilis, ki omogočajo, da se doseže ali zaščiti pred gostiteljsko celico.

Kapsula

Kapsula je sluznična ovojnica, ki jo tvorijo predvsem polisaharidi, ki jih lahko proizvajajo tako gram-pozitivne kot gram-negativne bakterije in ki se nahaja zunaj na celični steni.

Kapsula ni bistvenega pomena za bakterije, saj izguba ne vpliva na njeno sposobnost preživetja, lahko pa povzroči spremembe v morfologiji kolonije in izgubo virulentnosti. Na primer, obstaja več sevov Haemophilus influenzae, ki jih lahko razlikujemo po prisotnosti ali odsotnosti kapsule.

Obstaja šest serotipov te bakterije (a. B, c, d, e in f), ki imajo kapsule, od katerih je vsaka antigenično različna. Od teh kolonij ima serotip b Haemophilus influenzae b kapsulo, sestavljeno iz poliribosilribitol fosfata, ki jo ščiti pred fagocitozo in je glavni sev, odgovoren za bolezni pri ljudeh.

Flagellum

Pahuljica je dolga, gibljiva bičasta struktura, ki se običajno uporablja za gibanje. Prisotna je v bakterijah in drugih enoceličnih organizmih, pa tudi v nekaterih celicah večceličnih organizmov.

Včasih se flagellum šteje za dejavnik virulentnosti. Na primer, pri Pseudomonas predstavlja pozitivno kemotaksijo do nekaterih molekul, kot so sladkorji. Poleg tega je bila virulenca v teh bakterijah povezana s prisotnostjo flagelluma, saj nekateri mutanti, ki jih primanjkuje, težko povzročijo okužbe.

Fimbrije

Fimbrije ali pilis so strukture, ki jih najdemo v glavnem po Gramu negativnih bakterijah. So nitaste, beljakovinske narave, krajše in tanjše od flagella in se razlikujejo od flagele, ker se ne uporabljajo za premik.

Pri nekaterih vrstah bakterij te strukture veljajo za dejavnike virulence, saj igrajo pomembno vlogo pri oprijemu in kolonizaciji površin sluznice. Vključeni so tudi v površinsko translokacijsko metodo, neodvisno od flagella, imenovano trzanje motivov.

Primer teh struktur kot dejavnika virulentnosti je pilis tipa IV ali N-metil-fenilalanin pilis, prisoten pri Pseudomonas aeruginosa.

Lepila

Bakterije proizvajajo različne vrste dejavnikov, ki jim omogočajo, da se učinkovito oprimejo tkiv svojega gostitelja. Te snovi se vežejo na specifične receptorje na površini tkiv in tako preprečijo gostitelja njihovo izločanje.

Adhezini vključujejo lipoteihojske kisline, trimerne samoprenašalne adhezive in hemaglutinirajoče pile. Na primer, Corynebacteria diphteriae ima adhezivne lastnosti, ki niso odvisne od proizvodnje toksina davice in so posledica dejavnikov, kot so hemaglutinini, hidrofobini, izpostavljeni ostanki sladkorja in encimi z aktivnostjo transialidaze.

Faktor virulence helycobacter pylori. Vzeto in urejeno od: uporabnika: Y_tambe.

Imunosupresivi

Nekateri virulenčni dejavniki delujejo tako, da izločajo imunološke snovi, ki jih uporabljajo gostitelji. Na primer, bakterije, kot je Streptococcus pyogenes, imajo imunoglobulinske proteaze. Imunoglobulini so protitelesa, ki napadajo in uničujejo bakterije z mehanizmi, kot je opsonizacija.

Mycobacterium ulcerans, povzročitelj čira na Buruliju, pri ljudeh proizvaja imunosupresiv, imenovan mikolakton. Ta strup povzroča tudi uničenje tkiva.

Imunoevazija

Glavni sestavni deli zunanje membrane gram-negativnih bakterij so lipopolisaharidi in lipooligosaharidi. Struktura lipooligosaharidov, ki sestavljajo membrano Haemophilus influenzae, posnemajo glikofingolipide ljudi, da se izognejo odkrivanju imunskega sistema.

Uničujoči encimi

Nekatere bakterije proizvajajo različne encime, ki poškodujejo tkiva gostitelja. Porphyromonas gingivalis na primer proizvaja polisaharidaze in veliko število proteaz, ki razgradijo številne sestavine zunajceličnega matriksa gostiteljskih tkiv.

Ta bakterija je odgovorna za parodontalne bolezni in uničenje, ki ga povzročajo njegovi encimi, je glavno odgovorno za vnetje, ki ga opazimo pri tej vrsti bolezni.

Drugi encimi, ki jih proizvajajo bakterije, vključujejo hialurodinazo, lipaze, DNaze in hemolizine.

Endotoksini

Lipopolisaharid, ki je del zunanje membrane Gram negativnih bakterij, je sestavljen iz treh delov, lipid A, osrednji polisaharid in polisaharid O. Lipid A je potopljen v membrano in ima zaradi tega strupeno delovanje Lipopolisaharid se imenuje tudi endotoksin.

Ko pride do bakterijske lize, se sprošča endotoksin in spodbuja sproščanje pirogenov, beljakovin, ki povzročajo vročino. Povzroči lahko tudi endotoksični šok, ki lahko vodi v smrt.

Eksotoksini

Gre za snovi, ki jih sproščajo različne skupine bakterij, ki imajo širok razpon učinkov in med drugim vključujejo nevrotoksine, citotoksine, kalagenaze, lipaze, lecitinaze, DNaze, RNaze, hemolizine. Do danes najbolj znana eksotoksina sta tetanus in botulizem, ki ju izločajo Clostridium tetani in C. botulinum.

Drugi dejavniki virulence

Poleg zgoraj omenjenih dejavnikov obstajajo še drugi, kot so poliketidi, siderofori, alginati, dejavniki, ki nadzirajo GTPaze, in drugi, ki spreminjajo gostiteljev imunski odziv (na primer neuraminidaza).

Primeri

Neisseria gonoreja

Neisseria gonorrhoeae je znotrajcelični diplokok, odgovoren za spolno prenosljivo bolezen, znano kot gonoreja ali gonoreja. Pri tej vrsti so raziskovalci ugotovili različne dejavnike virulenc, med katerimi omenjajo: pilis ali fimbrije, beljakovine I (Por), II (Opa) in III (Rpm), sestavine zunanje membrane.

Dejavniki virulence so tudi lipooligosaharidi, peptidoglikani in drugi proteini, kot sta Lip (H8) in Fbp, proizvajajo tudi proteazo IgA1, odgovorno za inaktivacijo pomembnega imunoglobulina v človeški sluznici, imenovanega IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori je glavni vzrok za nekatere bolezni prebavil, kot so gastritis, peptične razjede in tudi nekatere vrste novotvorb.

Za to vrsto je opisanih več dejavnikov virulentnosti, med njimi so: a) aktivnost ureaze, encima, ki katalizira hidrolizo sečnine, da se zagotovi amonij in karbamat, kar lahko povzroči lezije v želodčnem epiteliju; b) drugi adherenčni dejavniki, potrebni za kolonizacijo bakterij.

Hemaglutinini povzročajo spremembe v imunskem odzivu, ker imajo biokemično sestavo, podobno kot nekateri antigeni, prisotni v krvnih skupinah. Poleg tega ima gen, povezan z vakuolizacijo, in drugi s citotoksično aktivnostjo, ki so prisotni le v virulentnih sevih.

Neisseria meningitidis

Bakterijski meningitis je nalezljiva bolezen, ki jo povzroča Neisseria meningitidis ali meningokok. Faktorji virulence za to bakterijo vključujejo polisaharidno kapsulo, ki jo ščiti pred gostiteljev vnetnim odzivom, in pili tipa IV, ki spodbujajo adhezijo bakterij.

Drugi virulenčni dejavniki te vrste so beljakovine razreda 5 (Opa) in Opc, IgA1 proteaze ter sestavni deli celične stene.

Reference

1. Faktor virulence. Na Wikipediji. Pridobljeno: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall in BJ McCarthy (1978). Mikrobiologija. 2. izdaja Holt, Rinehart & Winston.
3. S. Hogg (2005). Bistvena mikrobiologija. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso in F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: dejavniki virusnosti, patologija in diagnoza. Biomedicinski vestnik.
5. C. Alfaro (2005). Patogeneza Neisseria meningitidis. Medicinski vestnik nacionalne otroške bolnišnice.
6. G. Pardi (2004). Nekaj ​​pomislekov o Neisseria gonorrhoeae. Venezuelski zobozdravniški akt.