Факторы патогенности с инвазивной функцией

: протеазы - ферменты, разрушающие иммуноглобулины; коагулаза - фермент, свертывающий плазму крови; фибринолизин - растворяющий сгусток фибрина; лецитиназа - фермент, действующий на фосфолипиды мембран мышечных волокон, эритроцитов и других клеток.

Для того, чтобы проникнуть в макроорганизм, патогенные микроорганизмы должны преодолеть его слизистые оболочки, кожные покровы и другие тканевые барьеры.

В основе прохождения через ткани лежит молекулярное взаимодействие ферментных систем возбудителя с веществами, из которых построены тканевые структуры макроорганизма.

Патогенные бактерии продуцируют ферменты, способные деполимеризовать основные вещества тканей, увеличивая их проницаемость и способствуя проникновению и распространению возбудителя. Факторы инвазии обычно сопряжены с факторами, подавляющими клеточную активность и способствующими внутриклеточному размножению бактерий. Факторы инвазии у грамотрицательных бактерий обычно представлены белками наружной мембраны.

Под инвазивностью (лат. invasio – вторжение) понимают способность возбудителей преодолевать защитные барьеры организма, размножаться, проникать в его клетки и размножаться в нем.

Инвазивность микроорганизмов колеблется в очень широких границах. На одном конце этой шкалы находятся активные продуценты токсинов, например, возбудители столбняка или дифтерии. Продуценты токсинов патогенны главным образом вследствие образования ядовитых химических веществ при отсутствии выраженной инвазии в ткани. На другом конце шкалы – высокоинвазивные микроорганизмы (возбудители сибирской язвы или чумы), в середине – стафилококки и стрептококки.

Инвазивность не имеет явной связи с токсигенностью. В ряде случаев инвазивность микроорганизмов может быть связана с наличием определенных поверхностных компонентов, которые защищают бактерии от фагоцитоза и разрушения. Такими поверхностными веществами могут быть полисахаридные капсулы или капсулы состоящие из гиалуроновой кислоты, а также поверхностный белок М (бета-гемолитические стрептококки) или поверхностные полипептиды (возбудитель сибирской язвы).

Некоторые микроорганизмы могут быть инвазивными и вирулентными благодаря их способности сохранять жизнеспособность внутри фагоцитов и противостоять действию ферментов.

Хотя все перечисленные факторы в какой-то степени определяют инвазивность микроорганизмов, необходимо подчеркнуть, что она является выражением совокупности наследственных биохимических свойств бактерий - большой группы ферментов “агрессии и защиты”, разрушающих поверхностные структуры макроорганизма.

Основные вещества слизистой макроорганизма - мукополисахариды, представляют собой сложные высокомолекулярные соединения, обычно построенные из гексозаминов, гексуроновых кислот и различных гексоз. Мукополисахаридами богаты соединительные ткани животных и человека: они входят в состав межтканевого и межклеточного вещества. Из наиболее известных мукополисахаридов можно назвать гиалуроновую кислоту и гепарин.

В состав слизистых секретов, тканей и биологических жидкостей входят также гликопротеины, богатые N-ацетилнейраминовой кислотой (сиаловые кислоты). В свободном и связанном состоянии сиаловые кислоты присутствуют в спинномозговой жидкости, слизистой оболочке желудка и щитовидной железе. В большом количестве сиаловые кислоты содержатся в муцинах подчелюстной железы различных видов животных, в гликопротеинах кожи, в кислом гликопротеине сыворотки крови, ганглиозидах.

Сиаловые кислоты определяют вязкость биологических жидкостей, поверхностный заряд клеток, принимают участие в межклеточных контактах, в процессах рецепции и биологического узнавания. Клетка, лишенная этих поверхностных рецепторов, не способна взаимодействовать с вирусами, токсинами бактерий, что препятствует инактивации микроорганизмов и токсинов.

Инвазивные свойства микроорганизмов зависят от их способности проникать в эпителиальные, лимфоидные и другие клетки макроорганизма, где обычно происходит их размножение. Так, гонококки, менингококки, туберкулезные и другие бактерии фагоцитируются лейкоцитами и размножаются в них. Инвазивные свойства микроорганизмов связаны с их способностью продуцировать такие ферменты, как гиалуронидаза и нейраминидаза и др., которые нарушают проницаемость соединительной и других тканей, способствуя тем самым распространению возбудителя в организме.

Вырабатываемые клетками микроорганизмов ферменты обладают антигенными свойствами. Однако, ферменты, сходные по характеру каталитического действия, но имеющие различное таксономическое происхождение, не идентичны в антигеном отношении. Показано, что антисыворотка к гиалуронидазе пневмококков подавляет каталитическую активность фермента гомологичной культуры, но оказывается неспособной ингибировать аналогичную каталитическую активность бактерий рода Clostridium.

Подобная антигенная неидентичность обнаружены при изучении ферментов нейраминидазы, лецитиназы и других ферментов.

Различия в антигенной специфичности ферментов на фоне общности каталитического действия позволяют заключить, что область активного центра и участки молекулы, в которых расположены антигенные детерминанты ферментов, имеют различную локализацию.

Установлено, что характер взаимодействия в системе фермент – субстрат – антитело зависит от величины молекулярного веса субстрата, на который действует фермент. При действии фермента на субстрат с небольшим молекулярным весом его каталитическую активность можно ингибировать гомологичными антителами только частично. В то же время, когда фермент катализирует расщепление крупномолекулярного субстрата, происходит полное или почти полное подавление активности фермента.