Mikroorganizmusok patogenitása
Dr. Maráz Anna egyetemi tanár
Mikrobiológia és Biotechnológia TanszékÉlelmiszertudományi Kar
Budapesti Corvinus Egyetem
Mikroorganizmusok kölcsönhatásai (interakciói)
Szimbiózis (együttélés) formái:- kommenzálizmus: közös élőhely- mutualizmus: kölcsönös előny az együttélésből - parazitizmus: az egyik élőlénynek (parazitának) hasznos, a másiknak (gazdaszervezetnek) káros
Antibiózis: gátlóanyagok (pl. antibiotikumok, savak, etanol, bakteriocin) termelése miatt az egyik mikroorganizmus gátolja a másikat
Mikroorganizmusok kórokozó képessége (patogenitása)
Patogenitás (megbetegítő képesség): A mikroorganizmus képes a gazdaszervezetet megfertőzni és abban elszaporodni. A fertőzés általában ismert tüneteket vált ki, de ez nem szükségszerű (pl. lehet tünetmentes hordozó)A patogenitás általában faji sajátság (pl. Clostridium botulinum), de lehet törzstől függő is (pl. a Staphylococcus aureus-nak csak a koaguláz pozitív törzseit tekintik patogénnek)
Feltételesen (fakultatív) patogén mikróba: Csak meghatározott körülmények között patogén (pl. immunrendszer károsodása, legyengültség, csecsemőkor, időskor)
Virulencia: A patogenitás mértékét jelzi (kvantitatív sajátság)Általában az LD50 értékkel jellemzik
LD50 érték: Az a mikroorganizmus vagy toxin mennyiség, amely a kísérleti állatok felét elpusztítja
Pl. 103 sejt/testsúly kg; 10 ng toxin/testsúly kgA virulenciát a mikroorganizmusok sejtfelépítése és/vagy
anyagcseretermékei határozzák meg. Ezeket virulencia faktoroknak hívjuk.
Különböző virulenciájú baktériumok
A fertőzés lépései
1. Adhézió (megtapadás): A mikroorganizmus sejtje a sejtek felületéhez hozzákapcsolódik. Ebben általában a sejtek flületén lévő sejtalkotók (adhéziós faktorok) vesznek részt.Adhéziós faktorok:
- fimbria (pilus)- tok- nyálka- adhezin molekulák- lektin (specifikus szénhidrátkötő) fehérjék- teichonsav
Virulencia faktorok
G-negatív baktérium sejtfal szerkezete
G- külső membrán
peptidoglükánfoszfolipid
LPS - lipopoliszacharid
Salmonella endotoxin szerkezete
A fertőzés lépései (folyt).
2. Kolonizáció (telepképzés): A megtapadt mikróba sejtek elszaporodnak a sejtek felületén.
3. Penetráció (áthatolás): A sejtek áttörve a szöveteket, a mélyebb rétegekbe hatolnak.
4. Invázió (lerohanás): A mikóba sejtek elszaporodnak a szövetekben, esetleg toxint is termelnek
A penetrációt és az inváziót az ún. virulencia enzimek segítik.
Virulencia enzimek
Sejtek elpusztításaDNS hidrolíziseDN-áz (dezoxiribonukláz)
Sejtek líziseMembrán foszfolipidek hidrolízise
lecitináz
Áthatolás a szövetekenSzöveti hialuronsav hidrolízise
hialuronidáz
Áthatolás a kötőszövetekenKötőszöveti kollagén hidrolízise
kollegenáz
Áthatolás a vér- és nyirok-rendszeren (pl. Str. pyogenes)
Fibrin hidrolízise (sebzés helyén)
sztreptokináz
Baktériumsejt betokozódása (pl. Sta. aureus)
Fibrin aktiválása (fibrinogén fibrin)
koaguláz
HATÁSAAKTIVITÁSAENZIM NEVE
EXOTOXINOK ÉS ENDOTOXINOK ÖSSZEHASONLÍTÁSA
EXOTOXIN ENDOTOXIN protein lipopoliszacharidhőérzékeny hőstabilszolubilis vegyületek rosszul oldódó vegyületekbaktérium anyagcsere-termékek sejtfal összetevőknagyon erős, specifikus toxinhatás gyengébb, nem-specifikus
toxinhatásGram+ és G– baktériumok termelik Gram– baktériumok termelik
A LEGFONTOSABB BAKTÉRIUM-TOXINOK TULAJDONSÁGAI
TOXIN TERMELŐ FAJOK HATÁSEXOTOXINOK
botulizmus toxin Clostridium botulinum neurotoxin, izombénulás
tetanusz toxin Cl. tetani neurotoxin, arcizmok kontrakciója
diftéria toxin Corynebacter diphteriae proteinszintézis gátlása
enterotoxinok Staphylococcus (aureus) hányás, hasmenésE. coli uaz
(kolera toxin) Vibrio cholerae uaz
eritrogén toxin Streptococcus (pyogenes) skarlát (láz, kiütések)
pestis toxinok Yersinia pestis nekrózis, hemorrágia
(bevérzések)Shigella citotoxin Shigella dysenteriae fehérjeszintézis gátlása
ENDOTOXINOKpirogén toxinok Gram-negatív baktériumok hasmenés, láz, bélben
(pl. Salmonella paratyphi) bevérzések, nekrózis
A szervezet védekezése a fertőzésekkel szemben
Nem specifikus védekezés: A kórokozó típusától, fajától, törzsétől független rendszer.Pl. Bőr savas felszíne, lizozim a nyálban, könnyben, kompetitív veszélytelen mikroorganizmusok, bélben vitamin termelő E. coli, stb
Specifikus védekezés: immunrendszerMűködése: az emberi szervezetbe kerülő idegen anyagok
(antigének) ellen az immunrendszer specifikus ellenanyagokat (immunglobulinokat) termel, amelyek az antigénhez kapcsolódva hatástalanítják azt.
Az immunrendszer komponensei
• Az antigének általában nagy, komplex polimer molekulák, amelyek legfontosabb tulajdonsága, hogy immunválaszt váltanak ki.
• Az antigének hatására ellenanyagok (antitestek, Ig) termelődnek, amelyek a vér globuláris frakciójához tartoznak.
• Az ellenanyagokat a melegvérű állatok és az ember B limfocitái termelik
Salmonella antigének
Csilló- H antigén
Sejtfal- O antigén
Tok – K antigén
Az ellenanyag (immunglobulin - Ig) szerkezete
Nehéz (H) lánc
Könnyű (L) lánc Antigénkötő
hely
Antigén – ellenanyag reakciók típusai
AntitoxinExtracelluláris toxinToxin-antitoxin reakció
LizinsejtmembránSejtlízis
Precipitin Oldott (kolloidális) makromolekulák
Precipitáció
AgglutininsejtekAgglutináció
Antitest (Ig)AntigénSzerológia reakció