ФАКТОРИ НА ВИРУЛЕНТНОСТ: КАКВИ СА ТЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На фактори вирулентност са тези способности на микроорганизми да нахлуе тъканите на гостоприемник чрез токсични молекули, бактерии и други патогени, за да се получи храна или фиксирани клетки. Следователно гостоприемникът може да се разболее, ако имунната им система не е в състояние да спре факторите на вирулентност на патогена.

При някои видове един или повече от тези фактори може да липсват и ако те не са налице, способността да причинява заболяването може да бъде отслабена или напълно да отсъства.

Цветна сканираща електронна микрография на бактерията, която причинява гонорея, Neisseria гонорея. Взето и редактирано от: NIAID.

Какво представляват факторите на вирулентност?

Факторите на вирулентност обикновено са протеинови токсини или други молекули, произведени от патогена, за да заобиколят имунната защитна система на гостоприемника. Те обаче включват също така структурни компоненти като капсули, жгутици и фимбрии или пилиси, които му позволяват да достигне или да се защити от клетката гостоприемник.

капсула

Капсулата представлява лигавична обвивка, образувана главно от полизахариди, която може да се произвежда както от грамположителни, така и от грам отрицателни бактерии и която се намира външно към клетъчната стена.

Капсулата не е жизненоважна за бактериите, тъй като загубата й не влияе на жизнеспособността й, но може да причини промени в морфологията на колонията и загуба на нейната вирулентност. Например, има няколко щама на Haemophilus influenzae, които могат да бъдат диференцирани по наличието или отсъствието на капсулата.

Има шест серотипа на тази бактерия (a. B, c, d, e и f), които имат капсули, всяка от които е антигенно различна. От тези колонии серотипът на Haemophilus influenzae b има капсула, съставена от полирибозилрибитол фосфат, който го предпазва от фагоцитоза и е основният щам, отговорен за заболявания при хората.

камшиче

Флагелът е дълга, подвижна структура с камшик, използвана обикновено за движение. Той присъства в бактериите и други едноклетъчни организми, както и в някои клетки на многоклетъчни организми.

Понякога фланелът се счита за фактор на вирулентност. Например, в Pseudomonas той показва положителна хемотаксис към някои молекули, като захари. Освен това вирулентността в тези бактерии се свързва с наличието на жълтеник, тъй като някои мутанти, които липсват, трудно причиняват инфекции.

фимбрии

Фимбриите или пилизите са структури, които се намират главно в грам-отрицателни бактерии. Те са нишковидни, протеинови по своята същност, по-къси и по-тънки от жълтиците и се различават от жълтиците, защото не се използват за изместване.

При някои видове бактерии тези структури се считат за фактори на вирулентност, тъй като играят важна роля за прилепването и колонизацията на лигавичните повърхности. Те също участват в независим от жлези метод на повърхностна транслокация, наречен потрепващи мотиви.

Пример за тези структури като фактор на вирулентност са тип IV пили или N-метил-фенилаланин пилис, присъстващи в Pseudomonas aeruginosa.

адхезините

Бактериите произвеждат различни видове фактори, които им позволяват да се придържат ефективно към тъканите на техния гостоприемник. Тези вещества се свързват със специфични рецептори на повърхността на тъканите, като по този начин предотвратяват тяхното елиминиране от гостоприемника.

Адхезините включват липотейхоеви киселини, тримерни самоносещи се адхезиви и хемаглутиниращи пилиси. Например, Corynebacteria diphteriae притежава адхезивни свойства, които са независими от производството на дифтериен токсин и се дължат на фактори като хемаглутинини, хидрофоббини, изложени на остатъци захар и ензими с активност на траналиалидаза.

Хеликобактер пилори фактор на вирулентност. Взето и редактирано от: потребител: Y_tambe.

Имуносупресори

Някои фактори на вирулентност действат чрез елиминиране на имунологичните вещества, използвани от гостоприемниците. Например, бактерии като Streptococcus pyogenes притежават имуноглобулинови протеази. Имуноглобулините са антитела, които атакуват и унищожават бактериите чрез механизми като опсонизация.

Mycobacterium ulcerans, причинителят на язвата на Бурули при хората, произвежда имуносупресор, наречен миколактон. Този токсин също причинява разрушаване на тъканите.

Immunoevasion

Основните компоненти на външната мембрана на Грам-отрицателните бактерии са липополизахариди и липоолигозахариди. Структурата на липоолигозахаридите, съставляващи мембраната на Haemophilus influenzae, имитира гликосфинголипидите на хората, за да избегне откриването им от имунната система.

Разрушителни ензими

Някои бактерии произвеждат различни ензими, които увреждат тъканите на гостоприемника. Например, Porphyromonas gingivalis произвежда полизахаридази и голям брой протеази, които разграждат много от компонентите на извънклетъчната матрица на тъканите гостоприемници.

Тази бактерия е отговорна за пародонталните заболявания и разрушаването, причинено от нейните ензими, е основната причина за възпалението, което се наблюдава при този вид заболяване.

Други ензими, произвеждани от бактериите, включват хиалуродиназа, липази, DNaзи и хемолизини.

Ендотоксините

Липополизахаридът, който е част от външната мембрана на Грам отрицателни бактерии, е съставен от три части, липид А, централен полизахарид и полизахарид О. Липид А е потопен в мембраната и притежава токсична активност, поради това Липополизахаридът също се нарича ендотоксин.

При настъпване на бактериален лизис се отделя ендотоксин и стимулира отделянето на пирогени, протеини, които причиняват треска. Той също може да причини ендотоксичен шок, който може да доведе до смърт.

екотоксини

Те са вещества, отделяни от различни групи бактерии, които имат широк спектър от ефекти и включват невротоксини, цитотоксини, калагенази, липази, лецитинази, ДНКази, RNases, хемолизини, и други. Най-мощните екзотоксини, известни до този момент, са тетанус и ботулизъм, секретирани съответно от Clostridium tetani и C. botulinum.

Други фактори на вирулентност

В допълнение към гореспоменатите фактори, има и други като поликетиди, сидерофори, алгинати, фактори, които контролират GTPases и други, които променят имунния отговор на гостоприемника (например невраминидаза).

Примери

Нейсерия гонорея

Neisseria gonorrhoeae е вътреклетъчна диплокока, отговорна за полово предаваната болест, известна като гонорея или гонорея. При този вид изследователите са идентифицирали различни фактори за вирулентност, сред които те споменават: pilis или fimbriae, протеини I (Por), II (Opa) и III (Rpm), съставки на външната мембрана.

Също така факторите на вирулентност са липоолигозахариди, пептидогликан и други протеини като Lip (H8) и Fbp, те също произвеждат IgA1 протеаза, отговорна за инактивирането на важен имуноглобулин в човешката лигавица, наречена IgA1.

Хеликобактер пилори

Хеликобактер пилори е основната причина за някои стомашно-чревни заболявания, като гастрит, пептични язви, както и някои видове новообразувания.

Има няколко фактора на вирулентност, описани за този вид, сред които са: а) активността на уреазата, ензим, който катализира хидролизата на урея, за да осигури амоний и карбамат, които могат да причинят лезии в стомашния епител; б) други фактори на прилепване, необходими за бактериално колонизиране.

Хемаглутинините предизвикват промени в имунния отговор поради факта, че имат биохимичен състав, подобен на този на някои антигени, присъстващи в кръвните групи. В допълнение, той има ген, свързан с вакуолизация и друг с цитотоксична активност, които присъстват само във вирулентни щамове.

Neisseria meningitidis

Бактериалният менингит е заразна болест, причинена от Neisseria meningitidis, или менингокок. Факторите на вирулентност за тази бактерия включват полизахаридната капсула, която я предпазва от възпалителния отговор на гостоприемника и пили тип IV, които стимулират бактериалната адхезия.

Други фактори за вирулентност на този вид са протеини от клас 5 (Opa) и Opc, IgA1 протеази, както и компоненти на клетъчната стена.

Препратки

1. Коефициент на вирулентност. В Уикипедия. Възстановено от: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Микробиология. 2-ро издание. Холт, Ринехарт и Уинстън.
3. С. Хог (2005). Основна микробиология. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso & F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Фактори на вирулентност, патология и диагноза. Биомедицински вестник.
5. C. Alfaro (2005). Патогенеза на Neisseria meningitidis. Медицински журнал на Националната детска болница.
6. Г. Парди (2004). Някои съображения относно Neisseria gonorrhoeae. Венецуелски дентален акт.