 |
Методы определения факторов патогенности микроорганизмов
|
|
|
|
Патогенность - это видовой признак, определяющий способность определенного вида микроорганизмов вызывать инфекционный процесс у определенного вида макроорганизма.
Вирулентность - фенотипический признак микроорганизма, мера патогенности
Факторы патогенности
I. Адгезии и колонизации.
Адгезия - это пусковой момент инфекции. Адгезия обусловлена чувствительностью микроба к рецепторам клеток хозяина и органотропностью (комплементарное взаимодействие макромолекул на поверхности микроба с рецепторами эукариотической клетки).
Адгезины - структуры микроба (макромолекулы) ответственные за прилипание, т.е. связывание с клетками хозяина.
Адгезины:
- Гр+ бактерий - основные белки (они активируют транслокацию микроба вглубь эпителиальной клетки) и тейхоевые кислоты клеточной стенки;
- Гр- бактерий - белки наружной мембраны, ЛПС и фимбрии (пили первого или общего типа);
- капсульных бактерий – капсула;
- микоплазм - макромолекулы, входящие в состав выростов цитоплазматической мембраны;
- вирусов - специфические структуры белковой или полисахаридной природы.
Колонизация зависит как от дозы микробов, так и количества рецепторов для них
на поверхности клеток макроорганизма.
При отсутствии адгезинов и комплементарных рецепторов инфекционный процесс не развивается.
II. Факторы вирулентности (агрессии и инвазии).
Инвазивность (от лат. invasion - нападение) - это способность микробов проникать через кожные покровы и слизистые оболочки во внутреннюю среду организма хозяина и распространяться по его тканям и органам.
Агрессивность - способность противостоять факторам макроорганизма и размножаться в нем.
|
|
|
1. Ферменты:
а) инвазионные (гиалуронидаза, фибринолизин и др.);
б) защитные (плазмокоагулаза и др.);
Ферменты и механизм действия
| Ферменты | Механизм действия |
| Плазмокоагулаза | Превращает фибриноген в фибрин и образует белковую пленку вокруг бактерий, которая защищает их от фагоцитоза. |
| Нейраминидаза | Расщепляет нейраминовую (сиаловую) кислоту, которая входит в состав поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек. Это делает оболочки доступными для взаимодействия с микробами и их токсинами. |
| Гиалуронидаза | Разрушает гиалуроновую кислоту, основное межклеточное вещество соединительной ткани. Это способствует проникновению микроба вглубь тканей. |
| Фибринолизин | Растворяет сгусток фибрина, который образуется в процессе воспаления и препятствует проникновению микробов вглубь органов и тканей. |
| Коллагеназа | Разрушает коллаген мышечных волокон, что ведет к интенсивному расплавлению мышечной ткани. |
| Лецитиназа С | Действует на лецитин мембран мышечных волокон, эритроцитов и других клеток. Разлагает лецитины и другие фосфоглицериды, входящие в состав клеточных мембран макроорганизма, что приводит к нарушению их проницаемости. Продукты гидролиза лецитинов оказывают токсическое действие на организм человека и животных. |
| ДНК-аза | Деполимеризует ДНК. |
| Протеазы | Разрушают иммуноглобулины. |
| Уреаза | Действует как токсин, разрушая мочевину. |
| Каталаза | Катализирует разложение перекиси водорода с образованием воды и кислорода |
2. Токсины - (toxikon - яд) - продукты бактерий, которые в малых дозах вызывают структурные или функциональные повреждения клеток. Оказывают не только местное действие, но и системные эффекты, далеко выходящие за зону первичной локализации.
Характеристика бактериальных экзо- и эндо-токсинов
| Свойства | Экзотоксины | Эндотоксины |
| Химическая природа | Белки (9-19 аминокислот). Имеют бифункциональную структуру: транспортная группа взаимодействует со специфическими рецепторами клетки; токсическая (активатор) проникает внутрь клетки и блокирует жизненно важные метаболические процессы. | ЛПС с белком |
| Происхождение | Выделяются в процессе жизнедеятельности, чаще Гр+ бактерий. Обнаруживаются в фазе активного роста бактерий. | Связаны со структурами бактерий, выделяются при разрушении клеток, чаще Гр- бактерий. |
| Механизмы действия | 1. Мембранотоксины - повышение проницаемости мембран эритроцитов (гемолизины), лейкоцитов (лейкоцидины) и др.клеток. 2. Гистотоксины - блокада синтеза белка и других биохимических процессов в клетке (цито-, энтеро-, нейротоксины). 3. Функциональные блокаторы - нарушение взаимосвязи и взаимодействия между клетками. | 1. Общетоксическое действие. 2. Основная «точка приложения» - макрофаги, которые в ответ на действие эндотоксина выделяют эндогенные пирогены (интерлейкин-1). Ил-1 действует на центр терморегуляции и вызывает лихорадку. 3. Дилятация мелких кровеносных сосудов. 4. Повреждение эндотелия. 5. Запуск каскадов коагуляции (ДВС-синдром), что приводит к эндотоксическому шоку. 6. В небольших дозах эндотоксины повышают неспецифическую резистентность, т. к. усиливают фагоцитоз; активируют комплемент, обладая свойствами адъюванта. |
| Отношение к температуре | Термолабильны | Термостабильны |
| Степень ядовитости | Очень токсичны | Менее токсичны |
| Скорость действия | После инкубации 19-72 часа | Довольно быстро |
| Специфичность действия | Выражена | Лишена тропизма |
| Отношение к химическим веществам | Чувствительны к спирту, щелочам, кислотам, пищеварительным ферментам, при действии формалина переходят в анатоксин (применяется как вакцина). | Малочувствительны к химическим веществам, не переходят в анатоксины. |
| Антигенные свойства | Активные антигены | Слабые антигены |
III. Факторы персистенции
|
|
|
Персистенция - длительное переживание возбудителя в организме
| Факторы | Механизмы персистенции |
| Капсула, оболочечный антиген | Экранирование клеточной стенки и препятствие фагоцитозу |
| L-формы | Утрата клеточной стенки |
| Антигенная мимикрия | Антигенное сходство с клетками макроорганизма |
| Секретируемые микробные факторы - антилизоцимная активность (АЛА) - антикомплементарная активность (АКА) - антииммуноглобулиновая активность (АИГА) - антиинтерфероновая активность (АИА) | Инактивация механизмов естественной (неспецифической) защиты хозяина |
|
|
|
Методики выявления:
а) плазмокоагулазной активности бактерий
Посев выделенной культуры бактерий проводят в разведённую физ. раствором 1:4 стерильную цитратную плазму крови. Пробирки ставят в термостат при 37°С на 2 - 5 часов. При наличии у выделенной культуры фермента плазмокоагулазы происходит коагуляция плазмы, а при отсутствии данного фермента жидкость будет прозрачной.
б) фибринолитической активности бактерий
Продлив время пребывания пробирок в термостате, можно наблюдать растворение сгустка, что свидетельствует о наличии фибринолитической способности изучаемого штамма.
в) лецитиназной активности бактерий
Лецитиназная активность проявляется при посеве на агар с яичным желтком в образовании вокруг колоний характерного помутнения с радужным венчиком.
г) гемолитической активности бактерий
Гемолитическая активность проявляется при посеве на кровяной агар образованием вокруг колоний зоны просветления.
|
|
|
