proprietăți patogene care contribuie la infecția
Proprietățile agentului patogen care contribuie la
infecție
În cursul dezvoltării evolutive a agenților patogeni s-au adaptat să crească în anumite țesuturi de proprietar. Gradul ridicat de specificitate, inerente în multe microorganisme, reflectă diferențele de compoziția biochimică a organismelor. A fost posibil să se identifice diferențele datorate eritrolului - sursa de carbon preferată pentru mai multe specii din genul Brucella. care provoca avort spontan în ungulate. Eritritolul se găsește în concentrații mari în ungulate placenta numai dar nu și în alte țesuturi.
Concentrațiile mari de fier inhiba formarea de toxine din Clostridium tetani. contribuie deși la patogeni invazive.
In tuberculoza factor limitativ pentru creșterea microbiană este disponibilitatea de compuși de fier. Și organismul și agentul patogen utilizat pentru a transporta fier la celulele alocate lor compusului chelator. Rezultatul este o „luptă“ pentru fier, al cărui rezultat depinde de puterea tuberculozei Mycobacterium organismului de legare și concentrația agenților de chelare și alocate. Prin urmare, administrarea unui compus care reduce concentrația de fier liber, protejează animalul împotriva tuberculozei.
Patogenitate și virulență
Capacitatea potențială a microorganismului parazitează animalele și provoca infecții (proces infecție) numit patogenitatea patogene.
Patogenitatea - caracteristicile calitative ale tipului definit de genotipul său, este capacitatea potențială a agentului patogen de a provoca infecții. Factori de patogenitate legate de elementele structurale ale celulei microbiene, metabolismul său. Acestea permit agenții patogeni să pătrundă și nu numai să supraviețuiască, ci și de a se multiplica, răspândit în țesuturi și organe ale animalului, să influențeze în mod activ funcția sa.
Toate organismele - paraziți, evident, a coborât de la saprofite care trăiesc liber, care sunt utilizate pentru furnizarea reziduurilor organice moarte.
In lumea microorganismelor pot identifica paraziți obligatorii ai. care și-au pierdut capacitatea de a saprofite mod de viață (virus, unele mai simple, Rickettsia, Mycoplasma, Chlamydia - paraziți intracelulari). Ei au pierdut sistemele de enzime, și exclude posibilitatea unui stil de viață saprofite.
Un alt grup de agenți patogeni - paraziți facultativi (patogeni botulism, tetanos, edem malign) pot exista, si chiar prolifera in mediul inconjurator. Se presupune că toate speciile cunoscute de paraziți au fost supuse obligatorii ai parazitismul opțional. Nu este întotdeauna posibil să se tragă o linie clară între paraziți și evacueze saprofitele. La schimbarea condițiilor de mediu se pot schimba metabolismul; microorganisme produs enzime adaptive cu care se adaptează la un alt tip de hrană.
Relația dintre corpul animalelor și multe specii de microorganisme (obligã și paraziți facultativi), a trecut un drum lung de evoluție continuă să se schimbe în mod continuu. Modificați proprietățile parazit și reactivitatea imunologică a proprietarilor lor.
Patogenitatea astfel, este evoluționar tip caracteristică fixă. De exemplu, printre genul Bacillus vast patogen la mamifere este Bacillus anthracis (antrax).
Fiecare tip de microbi patogeni, caracterizate printr-un set specific de factori de patogenitate. Acest set determină caracterul acțiunii patogen, adică. E. Capacitatea de a provoca un proces infecțios specific. De exemplu, animalelor biongulate suferă de febră aftoasă și răpciugă - cabaline, feline; anemie infecțioasă - cai, pesta porcină - porci. Cu toate acestea, în cadrul unei specii de agenți patogeni pot fluctua.
Gradul de patogenitate, caracteristică individuală și fiecare opțiune numită tulpini de virulență de microorganisme.
Aceasta este caracteristica calitativă a tulpinii de microorganisme, caracteristice patogenitatea pentru anumite specii de animale în anumite condiții neschimbate. În evoluția microorganismelor patogene au dobândit capacitatea de a penetra în diverse macroorganism, depășirea barierelor protectoare, de protecție a rezista forțelor organismului pentru a le suprima și pot provoca modificări morfologice și funcția de celule, țesuturi și organe.
Virulența unei tulpini patogene a acestei specii este masurata prin doi factori: toxigene (producătoare de toxine substanțe capacitatea tisulare dăunătoare) și invazivitatea (capacitatea de a penetra țesuturile corpului, se multiplica și răspândi în ele). Invazivitate și toxigenicitate au propriile lor de control genetic în bacterii.
Virulența măsurată cantitatea minimă de infecție letala microorganisme sau micrograme toxină cu un anumit animal sau pasăre. De obicei, o astfel de valoare este exprimată ca DL50. și anume cantitatea de microorganisme sau micrograme toxina provoacă moartea a 50% din animalele testate.
Unele specii de microorganisme patogene daune corpului vertebral prin intermediul unui mecanism indirect, care intră în vigoare numai în cazul în care pre-contact cu același agent patogen sau produsele sale de activitate. Acest fenomen se numește hipersensibilitate sau alergie. Termenul "alergie" (Allos-altul, ergon-acțiune) înseamnă o schimbare. Alergia ar trebui să fie privită ca o componentă a imunității dobândite. Substanțele care determină apariția sunt numite alergeni.
O alergie este o condiție a sensibilității crescute a organismului de a re-introducerea alergenului.
Reprezentări ale naturii toxinelor microbiene obținute din cercetarea bacteriilor patogene.
Corynebacterium diphtheriae și Clostridium tetani: Până în 1890, au fost detectate primele două toxine de microorganisme patogene.
În ambele cazuri, aceleași experimente au fost efectuate: Bacteriile au fost crescute într-un mediu de cultură in vitro, și un filtrat steril, făcut din cultura matură, a fost administrat pentru a testa animalele. Recente au murit, în timp ce corpurile lor autopsie au arătat modificări corespunzătoare caracteristice infecției naturale. Aceste substanțe toxice au fost proteine. Pentru că ei au fost produse de metabolismul de bacterii si nu au fost asociate cu celulele bacteriene, ele au fost numite exotoxine. Exotoxine formează o serie de alte bacterii patogene (agentul cauzal al botulism, ENTEROTOXIEMIE infecțioase, dizenteria, etc.), în principal gram. Cu toate acestea filtrații au fost preparate din culturi de mulți alți agenți patogeni nu au fost toxice. Prin fierbere, culturi bacteriene au demonstrat că celulele de aproape toate bacteriile patogene Gram-negative sunt toxice în sine. În plus, același efect toxic și au celule ucise termic de multe bacterii Gram-negative patogene. toxine rezistente la căldură asociate cu peretele celular al bacteriilor gram negative, numite endotoxine.
Cu toate acestea, pentru multe bacterii patogene, inclusiv antrax, aceste abordări nu sunt posibile pentru a detecta orice produse mai mult sau mai puțin toxice. Condițiile de cultură în laborator este întotdeauna diferit de condițiile din corpul unui animal infectat. Conștientizarea acestui fapt evident făcut pentru a lua căutări toxine bacteriene formate direct în corpul unui animal infectat. Acest lucru a dus la descoperirea unui anumit exotoxina de la Bacillus anthracis.
Proprietățile de bază ale toxinelor
De multe ori provoca febră
tetanus Pathogen (Clostridium tetani) produce o toxina care, prin mișcarea retrogradă a axonilor pătrunde în SNC, unde este fixarea gangliozide. Toxina îmbunătățește excitabilitatea reflexului de neuroni din măduva spinării pentru a suprima eliberarea neurotransmitator inhibitor in sinapsa neuronilor. Aceasta încalcă, de asemenea, transmisia sinaptică în articulația neuromusculare; crampe musculare rezulta din aceste procese.
toxină botulinică (Clostridium botulinum) blochează eliberarea de acetilcolină în joncțiunea sinaptică și neuromusculare, cauzând disfagie, paralizie respiratorie musculare și paralizie motorie.
Exotoxine sunt instabile la lumină, acizi, baze. Cele mai multe dintre aceste proteine degradabile prin acțiunea enzimelor digestive (cu excepția toxine botulinice și stafilococii patogene). Formalina și tratat termic (0,3-0,5% la o temperatură de 39 + 38 ... 0 C) exotoxine care au pierdut patogenitatea, dar reținute antigenicitate se numește toxoizi. Primit anatoxină tetanică, botulismul, klostridiozov. Ele sunt folosite ca vaccinuri.
Toxinele din Bacillus anthracis este un complex de două sau mai multe substanțe. În sine, fiecare dintre care este non-toxic, ci ca urmare a interacțiunii lor în organism există un efect toxic.
Unele bacterii gram-pozitive din genurile Streptococcus, Staphylococcus și alte formă toxine diferite citolitice care cauzează liza diferitelor celule la mamifere. Stafilococ o toxină produce liza celulelor datorită activității sale lecithinase.
Pentru a înțelege patogeneza suficient de toxice pentru alocarea de bacterii patogene. Pentru a afla dacă o substanță cauzează virulenta, aceasta trebuie să arate că este unul sau mai multe simptome ale bolii. De asemenea, locul de acțiune și concentrația efectivă a substanței trebuie să corespundă cu cele ale infecțiilor care apar in vivo. Aceste cerințe, care au o semnificație ecologică, este foarte dificil să se întâlnească, iar ei au fost pe deplin puse în aplicare în doar câteva cazuri. Adesea folosite două criterii: corelația dintre formarea de toxine si virulenta la diferite specii și tulpini de capacitatea antitoxică adecvate patogene de ser pentru a proteja animalele de boală.
Genele pentru sinteza exotoxine bacteriene, în multe cazuri, localizate în plasmide sau prophage care transportă bacteriile, dar nu și în cromozomul bacterian. S-a stabilit că toxina eritrogenică pyogenes Streptococcus. enterotoxina, o toxină de Staphylococcus aureus și Clostridium botulinum gene de toxine sunt determinate de prophage, în timp ce un număr de toxine produse de Escherichia coli, - genele plasmidic.
În toate cazurile, pierderea prophage și plasmid face celula nontoxigenic, precum și introducerea de prophage plasmidic sau într-o formațiune de toxină celulară este redusă.
Mecanismul de acțiune al toxinelor
Toxina, în general, încalcă constanței mediului intern al unui organism, prin modificarea funcțiilor sale metabolice. Acțiunea exotoxină se manifestă în distrugerea unor structuri subcelulare sau cu încălcarea anumitor funcții celulare: în unele cazuri, a fost în măsură să demonstreze acțiunea toxinei purificată în organitelor celulare sensibile. Exotoxine exponat citotoxice, acțiune pirogen, anticomplementară inhibitor al funcției respiratorii mitocondriale. Ei lizează celule sanguine roșii (genul Streptococcus). leucocite hidrolizate (Cl.perfringens). provoca leziuni ale sistemului nervos central și autonom (Staphylococcus aureus). încalcă funcția sistemului digestiv (genul Staphylococcus).
enterotoxine Adevărații se leaga de membranele celulare sensibile receptori specifici. membrană toxină Bound activează adenilat ciclaza, care provoacă o creștere bruscă a concentrației de AMP ciclic în celulă. Aceasta, la rândul său, dă procesele de reglementare în celulă și determină o creștere anormală a ratei de transfer de electroliți, scurgerile lor din țesuturi. Împreună cu electrolitul părăsește apa; Pierderea de apă din corp duce la acidoză și șoc. Dacă nu compensa pierderea de electroliți și fluid care circulă în organism, se poate produce moartea.
Exotoxine provoca schimbări profunde în metabolismul, care este însoțită de intoxicare. Spre deosebire de otrăvuri chimice acțiune toxina se manifestă după o anumită perioadă de incubare.
Endotoxinele format din trei piese, și diferite acțiuni pot fi împărțite în lipopolizaharidă. având activitate pirogen și toxicitate, și fracțiunea de proteină. Acestea din urmă nu are nici una, nici cealaltă activitate, dar în funcție de întreaga gamă de proprietăți antigenice. endotoxina purificată atât de virulent și enterobacterii avirulent când sunt administrate la animale provoca multe fenomene patologice. Acestea provoacă, de asemenea, inflamație, care crește permeabilitatea capilarelor și distruge celulele. Din celulele distruse, la rândul lor, reprezintă agenți inflamatori care contribuie la înfrângerea. Endotoxine, fără a acționa direct asupra centrilor de termoreglare din creier, provocând eliberarea de substanțe pirogene endogene din leucocite polimorfonucleare. Această substanță, natura chimică care este încă necunoscut, determină o creștere a temperaturii.
Endotoxinele crește porozitatea vaselor mici de sânge, din capilare și distrugerea leucocitelor, pentru a forma un nou pirogeni. Lipopolizaharidele inhiba functia respiratorie mitocondriale a celulelor hepatice si cardiace. Anticomplementare acțiune reduce concentrația de endotoxine în organism și opsoniruyuschih principalii factori chemotactici.
Endotoxine produse Brucella, Salmonella, germenii TB, răpciugă si multe alte bacterii Gram-negative. Deosebit de caracteristic pentru aceste otrăvuri familie de bacterii enterice.
substanțe toxice termostabile care încalcă metabolismul în celule susceptibile, de asemenea, găsite în unele virusuri.
Endotoxine animale enterobacterii când sunt administrate în doze mici cauzează modificări temporare rezistență nespecifice la infecții.