
- •Тема 7: Инфекция, инфекционный процесс, инфекционная болезнь. Патогенность и вирулентность микроорганизмов
- •План занятия
- •Задания для самостоятельной работы студентов
- •Дополнительный материал
- •Тема: Учение об инфекции (продолжение). Факторы патогенности микроорганизмов.
- •План занятия
- •Задания для самостоятельной работы студентов
- •Вопросы для самоконтрля знаний и обсуждения:
- •Дополнительный материал.
- •Классификации экзотоксинов
- •1. По степени связи с бактериальной клеткой и секретировании в окружающую среду подразделяются на 3 класса.
- •2. По эффекту биологического действия подразделяются на 6 групп:
- •3. По механизму действия выделяют 5 групп экзотоксинов (рис..):
- •Эндотоксин
Вопросы для самоконтрля знаний и обсуждения:
1. Характеристика факторов патогенности: а) адгезивность; б) инвазивность; в) факторы агрессии; г) токсины. 2. Методы определения факторов патогенности. 3. Эпидемический процесс, его структура. 4. Механизмы и пути передачи возбудителей и распространения микробов по организму. 5. Роль макроорганизма, окружающей среды и социальных условий в возникновении и развитии инфекционного процесса 6. Понятие о бактериемии, септицемии, септикопиемии, токсинемии и сепсисе. 7. Формы инфекционного процесса по происхождению (экзогенная, эндогенная), по числу инфекционных агентов (моно- и микст-инфекция), по характеру встреч с возбудителем (первичная, вторичная, рецидив, реинфекция, суперинфекция). 8. Формы инфекционных болезней по их распространению в человеческой популяции (спорадические заболевания, эпидемии, пандемии), по остроте процесса (острая, подострая, хроническая)
Особенность токсина |
Экзотоксины |
Эндотоксины
|
Продуцент |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
Грамотрицательные бактерии
|
Локализация |
Внутри- и внеклеточная |
Внутриклеточная |
Химическая природа |
Пептиды |
Комплексы «белок-ЛПС» |
Стабильность при 100 °С |
Лабильны |
Стабильны |
Инактивация формальдегидом |
Инактивируются |
Не инактивируются |
Биологическая активность |
Индивидуальная для каждого токсина |
Общая для всех токсинов
|
9. Бактерионосительство, его характеристика (транзиторное, постоянное, «злостное»). Причины микробного носительства.
Дополнительный материал.
Бактериемия (от др.-греч. βακτηρία и αἷμα — кровь) — наличие бактерий в крови. Септицемия – бактерии размножаются в крови. Септикопиемия – форма сепсиса, характеризующаяся образованием гнойных метастазов во внутренних органах (чаще – в лёгких и почках). Токсинемия – состояние, при котором бактериальный экзотоксин или иной токсин циркулирует в кровеносной системе и доставляется ею к клеткам-мишеням.
Таблица.
Сравнительная характеристика экзо- и эндотоксинов
Экзотоксины
Экзотоксины являются продуктами метаболизма микробов и обычно выделяются в окружающую среду и могут оказывать действие вне микроба-продуцента.
Строение экзотоксинов
По химической природе экзотоксины являются белками. Они малоустойчивы к действию света, кислорода и температуры (разрушаются при t=60-80˚ в течение 10-60 мин).
В структуре экзотоксина выделяют 2 части (рисунок):
А-субъединица
В-субъединица
Активаторный компонент (А – субъединица)
обеспечивает специифичность действия
экзотоксина (собственно токсин). Строение
этого компонента уникально. Блокирование
этого компонента приводит к потере
токсичности.
Абордажная или рецепторная часть
молекулы (В-субъединица) экзотоксина
обеспечивает: 1) связь молекулы токсина
с клеточными рецепторами макроорганизма,
определяет органотропность,
2) способствует формированию
внутримембранного канала, через который
проходит активаторная часть.
Рецепторный
компонент по молекулярной массе обычно
вдвое превышает активаторный компонент
и имеет универсальное строение.
Рис. Строение экзотоксина
2. По строению экзотоксины делятся на: 1 - простые, 2 - сложные.
Простые токсины образуются в виде единой полипептидной цепи или протоксина неактивного в функциональном отношении. Под действием протеаз они превращаются в активную бифункциональную В-А- структуру. Субъединица А обладает ферментативной активностью и действует только при наличии субъединицы В.
Сложные токсины представляют готовую сложную бифункциональную В-А-структуру, которая состоит:
1) из В-субъединиц - одной или нескольких, они взаимодействуют со специфическими рецепторами клеток макроорганизма; 2) из А-субъединицы, под действием протеаз она диссоциирует на 2 субъединицы: А1-активатор и А2–субъединицу, последняя осуществляет транспорт активатора-А1 через цитоплазматическую мембрану в цитоплазму клетки-мишени.
Субъединицы В и А синтезируются в клетке независимо друг от друга, а за-тем собираются в единый комплекс. За их выработку отвечают tox+-гены, которые могут находиться: в бактериальной хромосоме, в плазмидах, в умеренном бактериофаге (феномен фаговой конверсии).
Особенности экзотоксинов:
1 - вызывают явление потенцирования, когда под влиянием смеси токсинов происходит более выраженная интоксикация организма.
2 - строение молекул экзотоксинов имитирует структуру субъединиц гормонов, ферментов и нейромедиаторов. Это делает их антиметаболитами жизненноважных соединений организма, блокирующих их функциональную активность. Они первоначально имитируют действие, а в последующем
3 - это полноценные тимусзависимые антигены. К ним образуются нейтрализующие антитела – антитоксины. Протективным действием обладают антитела к фрагменту В, которые блокируют прикрепление токсина к специфическому рецептору клетки-мишени.
4 - заболевания, в патогенезе которых основная роль принадлежит белковых экзотоксинам, называются токсинемическими инфекциями (ботулизм, столбняк, анаэробная газовая раневая инфекция, дифтерия). Основным методом лечения этих заболеваний является не антибиотикотерапия, а введение антитоксинов – антитоксической сыворотки или специфических иммунглобулинов.
Взаимодействие белковых экзотоксинов с клетками-мишенями происходит в несколько стадий:
I стадия: белковый токсин за счет своей абордажной или рецепторной части В взаимодействует со специфическим рецептором ганглиозидной, гликопротеиновой или гликолипидной природы и фиксируется на поверхности клетки-мишени. Образуется комплекс: токсин + рецептор клетки.
II стадия: за счет протеаз клеточного или микробного происхождения в ре-зультате ограниченного протеолиза идет образование бифункциональной В-А-структуры. У сложных токсинов неактивная субъединица-А переводится в активные формы А1 и А2. А1-субъединица приобретает ферментативную активность.
III стадия: трансмембранная транслокация части А или А1 в цитоплазму клетки-мишени, где она нарушает жизненноважные биохимические процессы.