CZYNNIKI ZJADLIWOŚCI: CZYM ONE SĄ I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026

Te czynniki wirulencji są te zdolności mikroorganizmów do inwazji tkanki gospodarza przez toksyczne cząsteczki, bakterii i innych patogenów, w celu otrzymania żywności lub stałych komórek. Dlatego gospodarz może zachorować, jeśli jego układ odpornościowy nie jest w stanie powstrzymać zjadliwości czynników chorobotwórczych.

U niektórych gatunków jeden lub więcej z tych czynników może być nieobecny, a jeśli nie są one obecne, zdolność do wywoływania choroby może być osłabiona lub całkowicie nieobecna.

Kolorowa skaningowa mikrografia elektronowa bakterii wywołującej rzeżączkę, Neisseria gonorrhea. Zrobione i zredagowane z: NIAID.

Co to są czynniki zjadliwości?

Czynniki wirulencji to zazwyczaj toksyny białkowe lub inne cząsteczki wytwarzane przez patogen w celu obejścia układu odpornościowego gospodarza. Jednak zawierają one również składniki strukturalne, takie jak kapsułki, wici i fimbrie lub pilis, które umożliwiają jej dotarcie do komórki gospodarza lub ochronę przed nią.

Kapsuła

Kapsułka jest otoczką śluzową, utworzoną głównie przez polisacharydy, które mogą być wytwarzane zarówno przez bakterie Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne i która znajduje się na zewnątrz ściany komórkowej.

Kapsułka nie jest niezbędna dla bakterii, ponieważ jej utrata nie wpływa na jej żywotność, ale może powodować zmiany w morfologii kolonii i utratę jej zjadliwości. Na przykład istnieje kilka szczepów Haemophilus influenzae, które można odróżnić na podstawie obecności lub braku otoczki.

Istnieje sześć serotypów tej bakterii (a. B, c, d, e i f), które mają kapsułki, z których każdy jest inny antygenowo. Spośród tych kolonii Haemophilus influenzae serotyp b ma otoczkę złożoną z fosforanu polirybozylorybitolu, który chroni ją przed fagocytozą i jest głównym szczepem odpowiedzialnym za choroby u ludzi.

Rozłóg

Wić jest długą, ruchomą strukturą w kształcie bicza, zwykle używaną do poruszania się. Występuje w bakteriach i innych organizmach jednokomórkowych, a także w niektórych komórkach organizmów wielokomórkowych.

Czasami wić uważa się za czynnik zjadliwości. Na przykład u Pseudomonas wykazuje pozytywną chemotaksję w stosunku do niektórych cząsteczek, takich jak cukry. Ponadto zjadliwość tych bakterii została powiązana z obecnością wici, ponieważ niektóre mutanty, którym jej brakuje, prawie nie powodują infekcji.

Fimbriae

Fimbrie lub pilis to struktury występujące głównie w bakteriach Gram-ujemnych. Są nitkowate, z natury białkowe, krótsze i cieńsze niż wici i różnią się od wici tym, że nie są używane do wypierania.

U niektórych gatunków bakterii struktury te są uważane za czynniki zjadliwości, ponieważ odgrywają ważną rolę w przyleganiu i kolonizacji powierzchni śluzówki. Są również zaangażowani w niezależną od wici metodę translokacji powierzchni zwaną motywami drgającymi.

Przykładem takich struktur jako czynnika wirulencji są pilis typu IV lub pilis N-metylo-fenyloalaninowy obecny w Pseudomonas aeruginosa.

Adhezyny

Bakterie wytwarzają różnego rodzaju czynniki, które pozwalają im skutecznie przylegać do tkanek żywiciela. Substancje te wiążą się z określonymi receptorami na powierzchni tkanek, zapobiegając w ten sposób ich eliminacji przez żywiciela.

Adhezyny obejmują kwasy lipotejchojowe, trimeryczne adhezyny samonastawne i hemaglutynujące pilis. Na przykład Corynebacteria diphteriae posiada właściwości adhezyjne, które są niezależne od wytwarzania toksyny błonicy i które są spowodowane czynnikami takimi jak hemaglutyniny, hydrofobiny, odsłonięte reszty cukrowe i enzymy o aktywności transialidazy.

Czynnik wirulencji Helycobacter pylori. Zrobione i edytowane przez: użytkownik: Y_tambe.

Immunosupresanty

Niektóre czynniki wirulencji działają poprzez eliminację substancji immunologicznych używanych przez żywicieli. Na przykład bakterie takie jak Streptococcus pyogenes posiadają proteazy immunoglobulinowe. Immunoglobuliny to przeciwciała, które atakują i niszczą bakterie poprzez mechanizmy takie jak opsonizacja.

Mycobacterium ulcerans, czynnik wywołujący wrzód Buruli u ludzi, wytwarza lek immunosupresyjny zwany mykolaktonem. Ta toksyna powoduje również zniszczenie tkanek.

Immunoevasion

Głównymi składnikami błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych są lipopolisacharydy i lipooligosacharydy. Struktura lipooligosacharydów tworzących błonę Haemophilus influenzae naśladuje ludzkie glikosfingolipidy, aby uniknąć wykrycia przez układ odpornościowy.

Destrukcyjne enzymy

Niektóre bakterie wytwarzają różne enzymy, które uszkadzają tkanki gospodarza. Na przykład Porphyromonas gingivalis wytwarza polisacharydazy i dużą liczbę proteaz, które degradują wiele składników macierzy zewnątrzkomórkowej tkanek gospodarza.

Bakteria ta jest odpowiedzialna za choroby przyzębia, a niszczenie powodowane przez jej enzymy jest główną przyczyną zapalenia, które obserwuje się w tego typu chorobach.

Inne enzymy wytwarzane przez bakterie to hialurodynaza, lipazy, DNazy i hemolizyny.

Endotoksyny

Lipopolisacharyd, który jest częścią zewnętrznej błony bakterii Gram-ujemnych, składa się z trzech części: lipidu A, centralnego polisacharydu i polisacharydu O. Lipid A jest zanurzony w błonie i wykazuje działanie toksyczne, dzięki czemu Lipopolisacharyd jest również nazywany endotoksyną.

Kiedy dochodzi do lizy bakteryjnej, endotoksyna jest uwalniana i stymuluje uwalnianie pirogenów, białek wywołujących gorączkę. Może również powodować wstrząs endotoksyczny, który może prowadzić do śmierci.

Egzotoksyny

Są to substancje uwalniane przez różne grupy bakterii, które mają szeroki zakres działania i obejmują między innymi neurotoksyny, cytotoksyny, kalagenazy, lipazy, lecytynazy, DNazy, RNazy, hemolizyny. Najsilniejszymi znanymi dotychczas egzotoksynami są tężec i botulizm, wydzielane odpowiednio przez Clostridium tetani i C. botulinum.

Inne czynniki zjadliwości

Oprócz wyżej wymienionych czynników istnieją inne, takie jak poliketydy, siderofory, alginiany, czynniki kontrolujące GTPazy i inne, które modyfikują odpowiedź immunologiczną gospodarza (na przykład neuraminidaza).

Przykłady

Neisseria gonorrhea

Neisseria gonorrhoeae to wewnątrzkomórkowy diplococcus odpowiedzialny za chorobę przenoszoną drogą płciową zwaną rzeżączką lub rzeżączką. U tego gatunku naukowcy zidentyfikowali różne czynniki wirulencji, wśród których wymieniają: pilis lub fimbrie, białka I (Por), II (Opa) i III (Rpm), składniki błony zewnętrznej.

Czynnikami wirulencji są również lipooligosacharydy, peptydoglikan i inne białka, takie jak Lip (H8) i Fbp, wytwarzają również proteazę IgA1, odpowiedzialną za inaktywację ważnej immunoglobuliny w ludzkiej błonie śluzowej zwanej IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori jest główną przyczyną niektórych chorób żołądkowo-jelitowych, takich jak zapalenie żołądka, wrzody trawienne, a także niektóre rodzaje nowotworów.

Istnieje kilka czynników wirulencji opisanych dla tego gatunku, wśród których są: a) aktywność ureazy, enzymu katalizującego hydrolizę mocznika w celu dostarczenia amonu i karbaminianu, co może powodować uszkodzenia nabłonka żołądka; b) inne czynniki adhezyjne, niezbędne do kolonizacji bakteryjnej.

Hemaglutyniny wywołują zmiany w odpowiedzi immunologicznej, ponieważ mają skład biochemiczny podobny do niektórych antygenów obecnych w grupach krwi. Ponadto ma gen związany z wakuolizacją i inny o działaniu cytotoksycznym, które są obecne tylko w zjadliwych szczepach.

Neisseria meningitidis

Bakteryjne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych jest chorobą zakaźną wywoływaną przez Neisseria meningitidis lub meningococcus. Czynniki zjadliwości dla tej bakterii obejmują otoczkę polisacharydową, która chroni ją przed reakcją zapalną gospodarza i pilusy typu IV, które sprzyjają przyleganiu bakterii.

Innymi czynnikami wirulencji tego gatunku są białka klasy 5 (Opa) i proteazy Opc, IgA1, a także składniki ściany komórkowej.

Bibliografia

1. Czynnik zjadliwości. Na Wikipedii. Odzyskane z: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall i BJ McCarthy (1978). Mikrobiologia. Wydanie 2. Holt, Rinehart i Winston.
3. S. Hogg (2005). Niezbędna mikrobiologia. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso & F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Czynniki wirulencji, patologia i diagnostyka. Biomedical Journal.
5. C. Alfaro (2005). Patogeneza Neisseria meningitidis. Dziennik medyczny Narodowego Szpitala Dziecięcego.
6. G. Pardi (2004). Kilka uwag na temat Neisseria gonorrhoeae. Wenezuelska ustawa dentystyczna.