FAKTORY VIRULENCE: CO JSOU A PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Tyto virulentní faktory jsou ty schopnosti mikroorganismů pronikat do tkáně hostitele přes toxických molekul, bakterií a dalších patogenů, aby se dosáhlo potravin nebo fixovaných buněk. Hostitel by proto mohl onemocnět, pokud jeho imunitní systém nebude schopen zastavit virulenční faktory patogenu.

U některých druhů může jeden nebo více z těchto faktorů chybět, a pokud nejsou přítomny, může být schopnost způsobovat nemoc oslabena nebo úplně chybí.

Barevný skenovací elektronový mikrograf bakterie, která způsobuje kapavku, Neisseria gonorrhea. Převzato a upraveno z: NIAID.

Co jsou faktory virulence?

Faktory virulence jsou obvykle proteinové toxiny nebo jiné molekuly produkované patogenem k obcházení imunitního obranného systému hostitele. Zahrnují však také strukturální komponenty, jako jsou kapsle, bičíky a fimbrie nebo pilis, které mu umožňují dosáhnout nebo chránit se před hostitelskou buňkou.

Kapsle

Tobolka je slizniční obálka, tvořená hlavně polysacharidy, které mohou být produkovány jak grampozitivními, tak i gramnegativními bakteriemi a které jsou umístěny vně buněčné stěny.

Tobolka není pro bakterie životně důležitá, protože její ztráta neovlivňuje její životaschopnost, ale může způsobit změny v morfologii kolonie a ztrátu její virulence. Například existuje několik kmenů Haemophilus influenzae, které lze rozlišit podle přítomnosti nebo nepřítomnosti tobolky.

Existuje šest sérotypů této bakterie (a. B, c, d, e a f), které mají tobolky, z nichž každá je antigenně odlišná. Z těchto kolonií má sérotyp b Haemophilus influenzae kapsli složenou z polyribosylribitol fosfátu, který ji chrání před fagocytózou a je hlavním kmenem odpovědným za nemoci u lidí.

Flagellum

Flagellum je dlouhá, pohyblivá, bičovitá struktura, která se obvykle používá pro pohyb. Je přítomen v bakteriích a jiných jednobuněčných organismech, jakož i v některých buňkách mnohobuněčných organismů.

Bičík je někdy považován za faktor virulence. Například v Pseudomonas představuje pozitivní chemotaxi vůči některým molekulám, jako jsou cukry. Navíc virulence u těchto bakterií byla spojena s přítomností bičíku, protože některé mutanty, které ji nemají, způsobují infekce jen stěží.

Fimbriae

Fimbrie nebo pilis jsou struktury, které se vyskytují hlavně u gramnegativních bakterií. Jsou vláknité, bílkovinné povahy, kratší a tenčí než bičíky a liší se od bičíků, protože se nepoužívají k vytlačení.

U některých bakteriálních druhů jsou tyto struktury považovány za virulentní faktory, protože hrají důležitou roli v adherenci a kolonizaci slizničních povrchů. Oni jsou také zapojeni do flagella-nezávislá metoda povrchové translokace volala škubání moti.

Příkladem těchto struktur jako faktoru virulence jsou pilis typu IV nebo N-methyl-fenylalanin pilis přítomné v Pseudomonas aeruginosa.

Adheziny

Bakterie produkují různé typy faktorů, které jim umožňují efektivní přilnutí k tkáním hostitele. Tyto látky se vážou na specifické receptory na povrchu tkání, čímž brání jejich eliminaci hostitelem.

Adheziny zahrnují kyseliny lipoteichoové, trimerní samo-transportující adheziny a hemaglutinační pilis. Například Corynebacteria diphteriae má adhezivní vlastnosti, které jsou nezávislé na produkci difterického toxinu a které jsou způsobeny faktory, jako jsou hemaglutininy, hydrofobiny, exponované zbytky cukru a enzymy s transialidázovou aktivitou.

Faktor virulence Helycobacter pylori. Převzato a upraveno od: user: Y_tambe.

Imunosupresiva

Některé faktory virulence fungují tak, že vylučují imunologické látky používané hostiteli. Například bakterie, jako jsou Streptococcus pyogenes, mají imunoglobulinové proteázy. Imunoglobuliny jsou protilátky, které napadají a ničí bakterie prostřednictvím mechanismů, jako je opsonizace.

Mycobacterium ulcerans, původce Buruli vředů u lidí, produkuje imunosupresivum zvané mycolactone. Tento toxin také způsobuje destrukci tkáně.

Imunoevasion

Hlavními složkami vnější membrány gramnegativních bakterií jsou lipopolysacharidy a lipooligosacharidy. Struktura lipooligosacharidů, které tvoří membránu Haemophilus influenzae, napodobuje glykosfingolipidy lidí, aby se vyhnula detekci imunitním systémem.

Destruktivní enzymy

Některé bakterie produkují různé enzymy, které poškozují hostitelské tkáně. Například Porphyromonas gingivalis produkuje polysacharidázy a velké množství proteáz, které degradují mnoho složek extracelulární matrice hostitelských tkání.

Tato bakterie je zodpovědná za onemocnění parodontu a destrukce způsobená jeho enzymy je hlavní zodpovědností za zánět, který je pozorován u tohoto typu onemocnění.

Mezi další enzymy produkované bakteriemi patří hyalurodináza, lipázy, DNázy a hemolysiny.

Endotoxiny

Lipopolysacharid, který je součástí vnější membrány gramnegativních bakterií, se skládá ze tří částí, lipidu A, centrálního polysacharidu a polysacharidu O. Lipid A je ponořen do membrány a má toxickou aktivitu. Lipopolysacharid se také nazývá endotoxin.

Když dojde k bakteriální lýze, uvolňuje se endotoxin a stimuluje uvolňování pyrogenů, proteinů, které způsobují horečku. Může také způsobit endotoxický šok, který může vést k smrti.

Exotoxiny

Jsou to látky uvolňované různými skupinami bakterií, které mají širokou škálu účinků a mezi jinými patří neurotoxiny, cytotoxiny, calagenázy, lipázy, lecitinázy, DNázy, RNázy, hemolysiny. Nejsilnější exotoxiny, které jsou dosud známy, jsou tetanus a botulismus, sekretované Clostridium tetani a C. botulinum.

Jiné faktory virulence

Kromě výše uvedených faktorů existují i ​​další, jako jsou polyketidy, siderofóry, algináty, faktory, které řídí GTPázy, a další, které modifikují imunitní odpověď hostitele (například neuraminidáza).

Příklady

Neisseria gonorrhea

Neisseria gonorrhoeae je intracelulární diplococcus zodpovědný za pohlavně přenosné onemocnění známé jako kapavka nebo kapavka. U tohoto druhu vědci identifikovali různé faktory virulence, mezi nimiž zmiňují: pilis nebo fimbriae, proteiny I (Por), II (Opa) a III (Rpm), složky vnější membrány.

Faktory virulence jsou také lipooligosacharidy, peptidoglykan a další proteiny, jako je Lip (H8) a Fbp, navíc zpracovávají proteázu IgA1, která je odpovědná za inaktivaci důležitého imunoglobulinu lidské sliznice zvané IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori je hlavní příčinou některých gastrointestinálních onemocnění, jako je gastritida, peptické vředy a také některé typy novotvarů.

Pro tento druh je popsáno několik virulenčních faktorů, mezi něž patří: a) aktivita ureázy, enzymu, který katalyzuje hydrolýzu močoviny na amonia a karbamát, což může způsobit léze v epitelu žaludku; b) jiné faktory přilnavosti, které jsou nezbytné pro bakteriální kolonizaci.

Hemaglutininy vyvolávají změny v imunitní odpovědi v důsledku skutečnosti, že mají biochemické složení podobné složení některých antigenů přítomných v krevních skupinách. Kromě toho má gen spojený s vakuolizací a jiný s cytotoxickou aktivitou, které jsou přítomny pouze ve virulentních kmenech.

Neisseria meningitidis

Bakteriální meningitida je nakažlivé onemocnění způsobené Neisseria meningitidis nebo meningokokem. Mezi faktory virulence pro tuto bakterii patří polysacharidová tobolka, která ji chrání před zánětlivou odpovědí hostitele, a pili typu IV, které podporují přilnutí bakterií.

Dalšími virulenčními faktory tohoto druhu jsou proteiny třídy 5 (Opa) a Opc, proteázy IgA1, jakož i složky buněčné stěny.

Reference

1. Faktor virulence. Na Wikipedii. Obnoveno z: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall a BJ McCarthy (1978). Mikrobiologie. 2. vydání. Holt, Rinehart a Winston.
3. S. Hogg (2005). Základní mikrobiologie. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso a F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Faktory virulence, patologie a diagnostika. Biomedical Journal.
5. C. Alfaro (2005). Patogeneze Neisseria meningitidis. Lékařský deník Národní dětské nemocnice.
6. G. Pardi (2004). Některé úvahy o Neisseria gonorrhoeae. Venezuelský zubní zákon.