ФАКТОРИ ВІРУЛЕНТНОСТІ: ЯКИМИ ВОНИ Є ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Ці фактори вірулентності є тими здібностями мікроорганізмів проникають в тканину господаря через токсичні молекули, бактерій і інші патогени, щоб отримати їжу або нерухомі клітини. Тому господар може захворіти, якщо їх імунна система не в змозі зупинити фактори вірулентності збудника.

У деяких видів один або декілька з цих факторів можуть бути відсутніми, і якщо їх немає, здатність викликати захворювання може бути послаблена або зовсім відсутня.

Кольорова скануюча електронна мікрофотографія бактерії, яка викликає гонорею, гонорею Нейссерії. Знято та відредаговано з: NIAID.

Що таке фактори вірулентності?

Факторами вірулентності зазвичай є білкові токсини або інші молекули, що утворюються збудником, щоб обійти імунну систему захисту господаря. Однак вони також включають такі структурні компоненти, як капсули, джгутики та фімбрії або пілі, які дозволяють їй дістатись або захистити себе від клітини хазяїна.

Капсула

Капсула являє собою слизову оболонку, утворену переважно полісахаридами, які можуть продукуватися як грампозитивними, так і грамнегативними бактеріями, і розташована зовні до клітинної стінки.

Капсула не є життєво важливою для бактерій, оскільки її втрата не впливає на її життєздатність, але може спричинити зміни в морфології колонії та втрату її вірулентності. Наприклад, є кілька штамів Haemophilus influenzae, які можна диференціювати за наявністю або відсутністю капсули.

Існує шість серотипів цієї бактерії (a. B, c, d, e, f), які мають капсули, кожна з яких антигенно відрізняється. З цих колоній серотип b Haemophilus influenzae має капсулу, що складається з полірибозилірибітолфосфату, що захищає її від фагоцитозу і є основним штамом, що відповідає за захворювання людей.

Джгутик

Джгутик - це довга, рухлива, батогподібна структура, яка зазвичай використовується для руху. Він присутній у бактеріях та інших одноклітинних організмах, а також у деяких клітинах багатоклітинних організмів.

Іноді джгутик вважається фактором вірулентності. Наприклад, у Pseudomonas представлений позитивний хемотаксис щодо деяких молекул, таких як цукри. Крім того, вірулентність у цих бактерій була пов'язана з наявністю джгутика, оскільки деякі мутанти, які не мають його, навряд чи викликають інфекції.

Фімбрії

Фімбрії або пілі - структури, які в основному містяться в грамнегативних бактеріях. Вони нитчасті, білкової природи, коротші та тонші за джгутики та відрізняються від джгутиків тим, що їх не використовують для витіснення.

У деяких видів бактерій ці структури вважаються факторами вірулентності, оскільки вони відіграють важливу роль у прилипанні та колонізації поверхонь слизової оболонки. Вони також беруть участь у незалежному від джгутиків методі поверхневої транслокації під назвою "смикання"

Прикладом цих структур як фактору вірулентності є піліс типу IV або N-метилфенілаланіновий піліс, присутній у Pseudomonas aeruginosa.

Адгезини

Бактерії виробляють різні типи факторів, які дозволяють ефективно прилипати до тканин свого господаря. Ці речовини зв’язуються зі специфічними рецепторами на поверхні тканин, тим самим перешкоджаючи їх виведенню господарем.

Адгезини включають ліпотеїхої кислоти, тримерні самотранспортні адгезиви та гемаглютинирующіе піліси. Наприклад, Corynebacteria diphteriae володіє адгезивними властивостями, які не залежать від продукування дифтерійного токсину і обумовлені такими факторами, як гемаглютиніни, гідрофобні речовини, залишки цукру та ферменти, що мають активність трансіялідази.

Фактор вірулентності гелікобактер пілорі. Знято та відредаговано від: користувача: Y_tambe.

Імунодепресанти

Деякі фактори вірулентності діють, усуваючи імунологічні речовини, якими користуються господарі. Наприклад, бактерії, такі як Streptococcus pyogenes, мають імуноглобулінові протеази. Імуноглобуліни - це антитіла, які атакують та знищують бактерії за допомогою таких механізмів, як опсонізація.

Mycobacterium ulcerans, збудник виразки Бурулі у людини, виробляє імунодепресант під назвою міколактон. Цей токсин також викликає руйнування тканин.

Імуноевазія

Основними компонентами зовнішньої мембрани грамнегативних бактерій є ліпополісахариди та ліпоолігосахариди. Структура ліпоолігосахаридів, що складають мембрану Haemophilus influenzae, імітують глікосфінголіпіди людини, щоб ухилитися від виявлення імунною системою.

Руйнуючі ферменти

Деякі бактерії виробляють різні ферменти, які пошкоджують тканини господаря. Наприклад, Porphyromonas gingivalis продукує полісахаридази та велику кількість протеаз, які деградують багато компонентів позаклітинного матриксу тканин господаря.

Ця бактерія відповідає за захворювання пародонту, а руйнування, спричинене її ферментами, є основною причиною запалення, яке спостерігається при цьому типі захворювання.

Інші ферменти, що продукуються бактеріями, включають гіалуродіназу, ліпази, ДНази та гемолізини.

Ендотоксини

Ліпополісахарид, що входить до складу зовнішньої мембрани Грам-негативних бактерій, складається з трьох частин: ліпід А, центральний полісахарид і полісахарид О. Ліпід А занурений в мембрану і володіє токсичною активністю. Ліпополісахарид також називають ендотоксином.

Коли відбувається бактеріальний лізис, виділяється ендотоксин і стимулює вивільнення пірогенів, білків, що викликають лихоманку. Це також може викликати ендотоксичний шок, який може призвести до смерті.

Екзотоксини

Вони являють собою речовини, що виділяються різними групами бактерій, що мають широкий спектр дії і включають нейротоксини, цитотоксини, калагенази, ліпази, лецитинази, ДНКази, РНКази, гемолізини тощо. Найпотужнішими екзотоксинами, відомими на сьогоднішній день, є правця та ботулізм, секретирувані Clostridium tetani та C. botulinum відповідно.

Інші фактори вірулентності

Крім вищезгаданих факторів, існують і інші, такі як полікетиди, сидерофори, альгінати, фактори, що контролюють ГТПази та інші, які змінюють імунну відповідь господаря (наприклад, нейрамінідаза).

Приклади

Нейссерія гонорея

Neisseria gonorrhoeae - це внутрішньоклітинний диплококк, що відповідає за венеричні захворювання, відомі як гонорея або гонорея. У цього виду дослідники виділили різні фактори вірулентності, серед яких вони згадують: піліс або фімбрії, білки I (Por), II (Opa) та III (Rpm), складові зовнішньої мембрани.

Також чинниками вірулентності є ліпоолігосахариди, пептидоглікан та інші білки, такі як Lip (H8) та Fbp, крім того, вони виробляють протеазу IgA1, відповідальну за інактивацію важливого імуноглобуліну слизової оболонки людини під назвою IgA1.

хелікобактер пілорі

Helicobacter pylori є основною причиною виникнення деяких шлунково-кишкових захворювань, таких як гастрит, виразкова хвороба, а також деяких видів новоутворень.

Для цього виду описано кілька факторів вірулентності, серед яких: а) активність уреази, ферменту, який каталізує гідроліз сечовини, забезпечуючи отримання амонію та карбамата, що може спричинити ураження епітелію шлунка; б) інші фактори приєднання, необхідні для колонізації бактерій.

Гемаглютиніни викликають зміни імунної відповіді через те, що вони мають біохімічний склад, подібний до складу деяких антигенів, присутніх у групах крові. Крім того, він має ген, пов'язаний з вакуолізацією, та інший з цитотоксичною активністю, який присутній лише у вірулентних штамах.

Neisseria meningitidis

Бактеріальний менінгіт - заразне захворювання, спричинене Neisseria meningitidis, або менінгококом. Факторами вірулентності для цієї бактерії є полісахаридна капсула, яка захищає її від запальної реакції господаря та пілі IV типу, які сприяють прилипанню бактерій.

Іншими факторами вірулентності цього виду є протеїни класу 5 (Opa) та Opc, IgA1 протеази, а також компоненти клітинної стінки.

Список літератури

1. Коефіцієнт вірулентності. У Вікіпедії. Відновлено з: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Робертс, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Мікробіологія. 2-е видання. Холт, Рінехарт і Вінстон.
3. С. Хогг (2005). Основна мікробіологія. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso & F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Фактори вірулентності, патологія та діагностика. Біомедичний журнал.
5. C. Alfaro (2005). Патогенез Neisseria meningitidis. Медичний журнал Національної дитячої лікарні.
6. Г. Парді (2004). Деякі міркування щодо Neisseria gonorrhoeae. Венесуельський стоматологічний акт.