Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

Екзоксини, ендотоксини

Прочетете още:
  1. XI.1. Патогенност на микроорганизмите
  2. XIII. опционални анаеробни GRAMMETRIC неконструктивни клечки
  3. актиномикоза
  4. Анатомична и физиологична основа на храносмилането.
  5. антигени
  6. антигени
  7. Антигени и имуноглобулини.
  8. Вирусът против бяс тип Fermi е сух
  9. Антитела. Структура, свойства, продукти.
  10. Протеини от остра фаза
  11. Биологични увреждащи фактори
  12. Биологични свойства на хранителните влакна

Токсичният ефект на микробите се дължи на синтеза на екзо- и ендотоксини. Екотоксините се произвеждат главно от грам-положителни микроби (патогени на дифтерия, тетанус, ботулизъм, ганерен газ и др.), Които се отделят от микробите във външната среда. В химически характер те обикновено са термолабилни протеинови вещества, които притежават ензимни свойства и селективно засягат отделните органи и тъкани. Силно токсични, 5 ng / kg ботулинов токсин - са летални за хората. Екзотоксините променят метаболизма, причиняват изразени феномени на интоксикация, съпроводени с нарушаване на активността на физиологичните системи: нервна, ендокринна, дихателна, сърдечно-съдова. Те са органотропни , например екзотоксинът на тетанусния активатор блокира селективно холинергичните структури на моторните центрове на спиналната и медулата, а холерогенът и някои ентеротоксини взаимодействат с G-протеините на ентероцитите, което води до увеличаване на изхода на течността в чревния лумен и диария.

Механизмът на действие на токсините е разделен на няколко вида.

Някои от екзотоксините директно увреждат мембраните на целевите клетки ( порообразуващи токсини ). Типичен пример за такъв токсин е а-токсин на Staphylococcus aureus (хемолизин). Това е гъбеобразен хептамер (7 мономерни субединици) с молекулна маса 33 kDa, състоящ се от три домена. Литичният му ефект върху мембраните на целевите клетки (моноцити, лимфоцити, еритроцити, ендотелиоцити) протича в три етапа. В първия етап токсиновите мономери се свързват с фосфатидилхолин или холестерол, които са част от клетъчните мембрани. Вторият етап е полимеризацията на токсина. В последния етап образуваният хептамер преминава в конформационни промени. Създава "крака гъба", която преминава през клетъчната мембрана. В резултат на това се появява пора през мембраната, през която преминават йони, малки молекули и вода, което води до разрушаване на ядрото в ядрени клетки и осмотичен лизис на червени кръвни клетки.

Други екзотоксини нарушават синтеза на протеини. Те блокират факторите на удължаване или се свързват с РНК рибозомите. По-специално, дифтерия екзотоксин, както и екзотоксин на Pseudomonas, причиняват ADP-рибозилиране на удължаващия фактор II. Ентеробактериите (shigella, E. coli) продуцират веротоксини, които свързват рибозомна РНК, което води до разпадане на протеиновия синтез.



Следващата група от токсини се намесва в работата на медиаторите и посланиците, които предават вътреклетъчни сигнали. Пример за действието на тези токсини е холероген-екзотоксин холера вибрио. Такива токсини се състоят от субединици от два типа. Субединицата А е отговорна за токсичността. При холероген е ензим ADP-рибозилаза. В резултат на своето действие се наблюдава ADP-рибозилиране на G-протеини на ентероцити, последвано от активиране на аденилат циклаза. В резултат концентрацията на вътреклетъчен сАМР се увеличава, което води до диария. От друга страна, субединицата В закрепва закрепването на токсина към клетъчните рецептори и го транспортира в клетката. По аналогичен начин, чрез активирането на гуанилат циклазата действат термостабилни екзотоксини на ентеротоксигенни Е. coli.

Друга група от токсини действа като ензими на агресия и инвазия . Много бактериални екзотоксини, като хиалуронидаза, колагеназа, b-хемолизин на Staphylococcus aureus (сфингомиелиназа) и др., Увреждат извънклетъчните структури или клетъчните мембрани чрез ензимна хидролиза, което осигурява бързо проникване и разпространение на патогена.

Част от ензимните токсини могат да повлияят на метаболитните процеси, които се появяват в тъканите. Най-силните известни биологични отрови, невротоксините на ботулиновия причинител ( ботулинов токсин ) и тетанус ( тетаноспасмин ) представляват механизма на действие на Zn-зависимите металопротеази. Непосредствените цели - субстрати за тяхното действие са група протеини, локализирани в пресинаптични мембрани и синаптични везикули на нервните окончания. Ботулиновият токсин се свързва с пресинаптичната мембрана на мотоневроните на периферната нервна система и предизвиква протеолиза на синаптин протеин, синтактин, протеин, свързан с везикула и т.н. Това води до блокиране на освобождаването на ацетилхолин от пресинаптичната мембрана и нарушаване на невромускулната трансмисия.

‡ Зареждане ...

Тетаноспасминът уврежда два вида неврони. Първоначално той се свързва с рецепторите на пресинаптичната мембрана на мотоневроните, но след това чрез инверсен везикуларен транспорт се премества в гръбначния мозък, където прониква в инхибиторните и вътрешните канали. Целите за този токсин с протеазна активност са същите протеини (синаптопревин, свързан с везикулите протеин). Тяхната протеолиза води до освобождаването на невротрансмитери (глицин и гама-аминомаслена киселина), което на свой ред води до клонични и тонични мускулни крампи. Протеолитичната активност е също екзотоксин на причинителя на антракс ( летален фактор ). Той уврежда ензимите на вътреклетъчния метаболизъм, които имат киназна активност.

Накрая, някои екзотоксини (ентеротоксини, ексфолиати, токсин на синдром на Шафилококус ауреус шок, пиогенни токсини на пиогенни стрептококи и др.) Са суперантигени и предизвикват поликлонално активиране на лимфоцити с освобождаване на цитокини. Те имат подчертан пирогенен ефект. Механизмът на действие на тези токсини е свързването на техните молекули с променливия регион на Т-клетъчния рецептор с антигена, последвано от активиране на Т-лимфоцити. При обичайния имунен отговор, антигенът се свързва твърдо само с тези Т-лимфоцити, чийто рецептор е силно специфичен за антигена. Вследствие на това, само 0,01-0,1% от общия брой Т-лимфоцити навлизат в пролиферацията и диференциацията. Супер-антигени също се свързват с цяла популация от Т клетки, които имат b2 субединица във вариабилния регион на Т-клетъчния рецептор. Като резултат, до 20-30% от общия брой Т-лимфоцити навлизат в пролиферацията, което води до масивно освобождаване на про-възпалителни цитокини от клетките на имунната система (IL-1, IL-2, тумор некрозисфактор, g-интерферон). Клинично това се проявява чрез токсичен шок с повишена температура, спад на налягането и дифузен еритематозен обрив.

Описани са около сто бактериални токсини, които се различават по молекулно тегло, химическа структура, рецептори за различни клетки на макроорганизъм, биологична активност и т.н. Някои от тях са изброени в Таблица. 8.

Таблица 8.

Основните токсини и механизми на тяхното действие

микроорганизъм токсин Механизъм на действие мишена Болест или синдром
Мембранна атака
Aeromonas hydrophila Aerolizin Понообразуване гликофорин диария
Clostridium perfringens О-perfringolizin "-" холестерол Газова гангрена
Escherichia coli хемолизинова "-" Плазмена мембрана Инфекция на пикочните пътища
Listeria monocytogenes О-листериолизин "-" холестерол Инфекции на хранителната система, менингит
Staphylococcus aureus алфа-токсин "-" Плазмена мембрана абсцеси
Streptococcus pneumoniae пневмолизин "-" холестерол пневмония
Sreptococcus pyogenes О-стрептолизин "-" "-" Тонзилит, фарингит. Скарлатина
Инхибитори на протеиновия синтез
Corynebacterium difhtriae Дифтериен токсин ADP-рибозил трансфераза Фактор на удължение 2 дифтерит
Е. coli, Shigella dysenteriae Токсин Шига N-гликозидаза 28S rPHK Хеморагичен колит, хемолитико-уремичен синдром
Pseudomonas aeruginosa Екзотоксин А ADP-рибозил трансфераза Фактор на удължение 2 пневмония
Вторични активатори на пратеници
Е. coli Цитотоксичен некротизиращ фактор Deamidaza G-протеини-регулатори на цитоскелета Инфекция на пикочните пътища
Е. coli Термоустойчив токсин ADP-рибозил трансфераза G-протеини диария
Е. coli Термостабилен токсин Стимулира гуанилат-циклазата Рецептор на Guanylyl циклаза диария
Bacillus anthracis Фактор на отока Аденилат циклаза ATP антракс
Bordetella pertussis Дермонекротичен токсин Коклюшен токсин Деамидаза ADP-рибозил трансфераза G-протеини (цитоскелетни регулатори) G-протеини Ринит Коклюш
Clostridium botulinum Токсин С2 Токсин С3 ADP-рибозил трансфераза "-" G-актин G-протеини (регулатори на цитоскелета) Botulism Botulism
Clostridium difficile Токсин А Токсин В Гликозилово трансфераза G-протеини (регулатори на цитоскелета) Диария / псевдомембранозен колит
Вибрио холера Холерен токсин ADP-рибозил трансфераза G-протеини холера
суперантигени
S. aureus ентеротоксини суперантиген Т-клетъчен рецептор и HLA клас II Интоксикация с храни
S. aureus eksfoliatin "-" "-" Синдром на "омазнена кожа"
S. aureus Синдром на токсичен токов шок "-" "-" Синдром на токсичен шок
S. pyogenes Пирогенни екзотоксини "-" "-" Скарлатина / синдром на токсичен шок
протеази
B. anthracis Смъртоносен фактор металопротеаза Mitogen-активирана киназа протеин киназа (MAPKK) антракс
C. botulinum Neurotoxins AG Zn-метало-протеаза Свързан с везикули мембранен протеин, синаптопревин, синтаксин отравяне с колбаси
C. tetani Тетанус токсин Zn-метало-протеаза Свързан с везикули мембранен протеин, синаптопревин тетанус

Ендотоксините са тясно свързани с микробната клетка и се освобождават само когато са унищожени или унищожени. Те се намират главно в грам-отрицателни микроби. Чрез химически характер принадлежат към липополизахариди (LPS), имат изразени антигенни свойства (О-антиген). Ендотоксините, за разлика от протеиновите екзотоксини, са по- устойчиви на повишена температура . При поглъщане те причиняват подобни патологични процеси, независимо от кои грам-отрицателни бактерии те се появяват.

След освобождаване от бактериалната клетка, ендотоксинът се свързва с липополизахарид- свързващия протеин LBP ( липополизахарид-свързващ протеин ). Този комплекс взаимодейства с CD14 рецептора на повърхността на макрофага, което причинява освобождаването на медиатори (Фигура 13).

Ендотоксините стимулират образуването от макрофаги на три групи мощни медиатори - протеини, липиди и свободни кислородни радикали. Заедно те могат да доведат до различни ефекти. Факторът на туморната некроза също подобрява синтезата на медиаторите, а простагландин Е2 потиска.

С изолирането на малко количество ендотоксин, биологично активните вещества, продуцирани от макрофагите, помагат да се унищожи инфекцията чрез иницииране на локален, регулиран имунен отговор. Типичните ефекти, наблюдавани в този случай (повишаване на телесната температура, мобилизиране на специфичен и неспецифичен имунитет в отговор на микроорганизми) осигуряват нормално възстановяване. При сериозна инфекция, причинена от грам-отрицателни микроорганизми, при освобождаването на огромно количество ендотоксин се наблюдава системна свръхрастеж на медиаторите и например поради вазодилатация на съдовете под действието на азотен оксид и рязък спад на кръвното налягане се наблюдава животозастрашаващ бактериален ендотоксичен шок . Ендотоксините, за разлика от екзотоксините, не предизвикват силен специфичен имунен отговор и синтеза на неутрализиращи антитела. Ендотоксичният шок се влошава значително при едновременно излагане на тялото на ендотоксин и екзотоксини-суперантигени.

Имуносупресивният ефект на екзо-, ендотоксини, други фактори на патогенност е важен фактор за преодоляване на защитните бариери. Много вещества от микробите инхибират активността на фагоцитите, метаболизма на неутрофилите, инхибират активността на Т-помощниците и, напротив, активират потискащите механизми на имунния отговор. Факторите на вирулентност включват също така " антигенна мимикрия" - наличието на патогенни общи антигени с човешки антигени. Протеини от топлинен шок hsp 60 и 70 kDa присъстват в туберкулозата на микобактериите, салмонелата и в човешките клетки, което води до отклонение на бактериите от имунологичния отговор на гостоприемника. От една страна, макроорганизмът е толерантен, не реагира на микробни антигени, сходни по своята структура, от друга страна, в случай на такъв отговор се развива автоимунна реакция към неговите макромолекули.

Тежък ход на инфекциозния процес или фатален изход за гостоприемника може да бъде наблюдаван при намаляване на нивото на неспецифична защита и имунологична реактивност на гостоприемника, голяма доза и висока вирулентност на патогена, както и с неестествени начини на неговото проникване. Хронизирането на инфекциозния процес обикновено се определя от неуспеха на имунологичния отговор на причинителя.


РАЗДЕЛ II . ЧАСТНА МИКРОБИОЛОГИЯ


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 | 151 | 152 | 153 | 154 | 155 |


Когато използвате този материал, свържете се със bseen2.biz ( 0.089 сек.)