VIRULENSSITEKIJÄT: MITÄ NE OVAT JA ESIMERKKEJÄ - BIOLOGIA - 2026

Virulenssitekijöitä ovat ne kyvyt mikro-organismien hyökätä isännän kudoksiin toksisten molekyylien, bakteerien ja muiden patogeenien saadakseen ruokaa tai kiinnitetyissä soluissa. Siksi isäntä voi sairastua, jos heidän immuunijärjestelmänsä ei pysty pysäyttämään patogeenin virulenssitekijöitä.

Joillakin lajeilla yksi tai useampi näistä tekijöistä voi puuttua, ja jos niitä ei ole, kyky aiheuttaa tautia voi heikentyä tai puuttua kokonaan.

Värillinen pyyhkäisyelektronimikroskooppi bakteerista, joka aiheuttaa gonorrhea, Neisseria gonorrhea. Kuvannut ja muokannut: NIAID.

Mitkä ovat virulenssitekijät?

Virulenssitekijät ovat yleensä proteiinitoksiineja tai muita patogeenin tuottamia molekyylejä isännän immuunipuolustusjärjestelmän kiertämiseksi. Ne sisältävät kuitenkin myös rakenteellisia komponentteja, kuten kapselit, flagella ja fimbriae tai pilis, jotka antavat sen päästä isäntäsoluun tai suojata sitä.

Kapseli

Kapseli on limakalvo, joka muodostuu pääasiassa polysakkarideista ja jota voivat tuottaa sekä gram-positiiviset että gramnegatiiviset bakteerit ja joka sijaitsee ulkoisesti soluseinämän kanssa.

Kapseli ei ole elintärkeä bakteereille, koska sen häviäminen ei vaikuta sen elinkelpoisuuteen, mutta se voi aiheuttaa muutoksia siirtokunnan morfologiassa ja sen virulenssin menetyksen. Esimerkiksi Haemophilus influenzae -kantoja on useita, jotka voidaan erottaa kapselin läsnäolosta tai puuttumisesta.

Tätä bakteeria on kuusi serotyyppiä (a. B, c, d, e ja f), joissa on kapselit, joista kukin on antigeenisesti erilainen. Näistä pesäkkeistä Haemophilus influenzae-serotyypillä b on polyribosyyliribitolifosfaatista koostuva kapseli, joka suojaa sitä fagosytoosilta ja on tärkein kanta, joka vastaa ihmisten sairauksista.

flagellum

Flagellum on pitkä, liikkuva, piiskamainen rakenne, jota yleensä käytetään liikkumiseen. Sitä esiintyy bakteereissa ja muissa yksisoluisissa organismeissa, samoin kuin joissakin monisoluisten organismien soluissa.

Joskus flagellumia pidetään virulenssitekijänä. Esimerkiksi Pseudomonas-aineessa se tuottaa positiivista kemotaksista joihinkin molekyyleihin, kuten sokereihin. Lisäksi näiden bakteerien virulenssiin on liitetty flagellumin läsnäolo, koska jotkut mutantit, joista puuttuu, tuskin aiheuttavat infektioita.

fimbrioiden

Fimbriae tai pilis ovat rakenteita, joita esiintyy pääasiassa gram-negatiivisissa bakteereissa. Ne ovat rihmoisia, luonteeltaan proteiineja, lyhyempiä ja ohuempia kuin flagella ja eroavat flagellasta, koska niitä ei käytetä siirtymään.

Joissakin bakteerilajeissa näitä rakenteita pidetään virulenssitekijöinä, koska niillä on tärkeä rooli limakalvojen pintojen kiinnittymisessä ja kolonisaatiossa. He ovat myös mukana flagellasta riippumattomassa pinnansiirtymää koskevassa menetelmässä, jota kutsutaan kutistamismotiiviksi.

Esimerkki näistä rakenteista virulenssitekijänä ovat tyypin IV pi- tai N-metyylifenyylialaniini-pilit, jotka ovat Pseudomonas aeruginosassa.

adhesiinit

Bakteerit tuottavat erityyppisiä tekijöitä, joiden avulla ne tarttuvat tehokkaasti isännän kudoksiin. Nämä aineet sitoutuvat spesifisiin reseptoreihin kudosten pinnalla estäen siten niiden poistumisen isännästä.

Liimoihin kuuluvat lipoteehoehapot, trimeeriset itse kuljetettavat adhesiinit ja hemagglutinoivat piisit. Esimerkiksi Corynebacteria diphteriaella on tarttuvia ominaisuuksia, jotka ovat riippumattomia difteriatoksiinin tuotannosta ja johtuvat sellaisista tekijöistä kuin hemagglutiniinit, hydrofobiinit, paljastetut sokerijäännökset ja entsyymit, joilla on transialidaasiaktiivisuutta.

Helycobacter pylori -virulenssitekijä. Otettu ja muokattu käyttäjältä: Y_tambe.

immunosuppressantit

Jotkut virulenssitekijät toimivat poistamalla isäntien käyttämät immunologiset aineet. Esimerkiksi bakteereilla, kuten Streptococcus pyogenes, on immunoglobuliiniproteaaseja. Immunoglobuliinit ovat vasta-aineita, jotka hyökkäävät ja tuhoavat bakteereja mekanismien, kuten opsonoinnin, kautta.

Mycobacterium ulcerans, ihmisen Buruli-haavan aiheuttaja, tuottaa immunosuppressantin, nimeltään mycolactone. Tämä toksiini myös tuhoaa kudoksia.

immunologisesti

Gramnegatiivisten bakteerien ulkokalvon pääkomponentit ovat lipopolysakkaridit ja lipooligosakkaridit. Haemophilus influenzae -membraanin muodostavien lipooligosakkaridien rakenne jäljittelee ihmisten glykosfingolipidejä välttämään immuunijärjestelmän havaitsemista.

Tuhoavat entsyymit

Jotkut bakteerit tuottavat erilaisia ​​entsyymejä, jotka vahingoittavat isäntäkudoksia. Esimerkiksi Porphyromonas gingivalis tuottaa polysakkaridia ja suuren määrän proteaaseja, jotka hajoavat isäntäkudosten solunulkoisen matriisin monia komponentteja.

Tämä bakteeri on vastuussa periodontaalisista sairauksista, ja sen entsyymien aiheuttama tuhoaminen on päävastuu tämän tyyppisissä taudeissa havaittavasta tulehduksesta.

Muihin bakteerien tuottamiin entsyymeihin kuuluvat hyalurodinaasi, lipaasit, DNaasit ja hemolysiinit.

endotoksiineja

Lipopolysakkaridi, joka on osa gramnegatiivisten bakteerien ulkomembraania, koostuu kolmesta osasta, lipidistä A, keskuspolysakkaridista ja polysakkaridista O. Lipidi A upotetaan kalvoon ja sillä on toksinen vaikutus, tästä johtuen. Lipopolysakkaridia kutsutaan myös endotoksiiniksi.

Kun bakteerilyysi tapahtuu, endotoksiini vapautuu ja stimuloi kuumetta aiheuttavien pyrogeenien, proteiinien, vapautumista. Se voi myös aiheuttaa endotoksista sokkia, joka voi johtaa kuolemaan.

exotoxins

Ne ovat erilaisia ​​bakteeriryhmiä vapauttamia aineita, joilla on laaja vaikutusvaikutus, ja niihin kuuluvat muun muassa neurotoksiinit, sytotoksiinit, kalagenaasit, lipaasit, lesitiinaasit, DNaasit, RNaasit, hemolysiinit. Voimakkaimpia tähän mennessä tunnettuja eksotoksiineja ovat jäykkäkouristus ja botulismi, jota erittelevät vastaavasti Clostridium tetani ja C. botulinum.

Muut virulenssitekijät

Edellä mainittujen tekijöiden lisäksi on olemassa muitakin, kuten polyketidit, sideroforit, alginaatit, tekijät, jotka kontrolloivat GTPaaseja, ja muut, jotka muuttavat isännän immuunivastetta (esimerkiksi neuraminidaasi).

esimerkit

Neisseria gonorrhea

Neisseria gonorrhoeae on solunsisäinen diplokokki, joka vastaa sukupuoliteitse tarttuvasta taudista, jota kutsutaan gonorrheaksi tai gonorrheaksi. Tässä lajissa tutkijat ovat tunnistaneet erilaisia ​​virulenssitekijöitä, joista he mainitsevat: pilis tai fimbriae, proteiinit I (Por), II (Opa) ja III (Rpm), ulkokalvon aineosat.

Myös virulenssitekijät ovat lipooligosakkaridit, peptidoglykaani ja muut proteiinit, kuten Lip (H8) ja Fbp. Ne tuottavat myös IgA1-proteaasia, joka on vastuussa tärkeän immunoglobuliinin inaktivoinnista ihmisen limakalvossa, nimeltään IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori on pääasiallinen syy joihinkin maha-suolikanavan sairauksiin, kuten gastriittiin, mahahaavoihin ja myös tietyntyyppisiin kasvaimiin.

Tätä lajia varten on kuvattu useita virulenssitekijöitä, joihin kuuluvat: a) ureaasin aktiivisuus, entsyymi, joka katalysoi urean hydrolyysiä tuottamaan ammoniumia ja karbamaattia, mikä voi aiheuttaa vaurioita mahalaukun epiteelissä; b) muut kiinnittymistekijät, jotka ovat välttämättömiä bakteerien kolonisaation kannalta.

Hemagglutiniinit aiheuttavat muutoksia immuunivasteessa johtuen siitä, että niiden biokemiallinen koostumus on samanlainen kuin joidenkin veriryhmissä olevien antigeenien. Lisäksi sillä on geeni, joka liittyy vakuolisaatioon, ja toisella, jolla on sytotoksinen aktiivisuus ja joita esiintyy vain virulenteissa kannoissa.

Neisseria meningitidis

Bakteerinen meningiitti on tarttuva tauti, jonka aiheuttaa Neisseria meningitidis tai meningococcus. Tämän bakteerin Virulenssitekijöihin kuuluvat polysakkaridikapseli, joka suojaa sitä isännän tulehdukselliselta vasteelta, ja tyypin IV pili, joka edistää bakteerien tarttumista.

Muita tämän lajin virulenssitekijöitä ovat luokan 5 proteiinit (Opa) ja Opc, IgA1-proteaasit sekä soluseinämän komponentit.

Viitteet

1. Virulenssikerroin. Wikipediassa. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall ja BJ McCarthy (1978). Mikrobiologia. 2. painos. Holt, Rinehart & Winston.
3. S. Hogg (2005). Olennainen mikrobiologia. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso ja F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: virulenssifaktorit, patologia ja diagnoosi. Biomedical Journal.
5. C. Alfaro (2005). Neisseria meningitidis-patogeneesi. Kansallisen lastensairaalan lääketieteellinen lehti.
6. G. Pardi (2004). Joitakin huomioita Neisseria gonorrhoeaesta. Venezuelan hammaslaki.