Бактериальные токсины

1.  Понятие о бактериальных токсинах

2.  Классификация токсинов по механизму действия

3.  Группы факторов патогенности

1. Кроме ферментов агрессии и защиты микроорганизмы, раз­множаясь, могут вырабатывать биологически активные вещест­ва, повреждающие клетки и ткани макроорганизма. — токсины. Некоторые токсины (дифтерийный, столбнячный, ботулиниче-цкнп) являются ведущими факторами развития соответствую­щих заболеваний. Действие других (гемолизины стафилококка, лейкоцидины) более ограничено.

Силу токсинов, как и вирулентность самих возбудителей, изме­ряют DLM или LD50-По своим свойствам токсины делятся на 2 группы:

 

·  эндотоксины — липополисахариды; термостабильны, продуци­руются, как правило, грамотрицательными бактериями, обла­дают общетоксическим действием, являются слабыми антиге­нами, не переходят в анатоксин;

•  экзотоксины  —   белки;   термолабильны,   продуцируются,   как правило, грамположительными бактериями, обладают специ­фичностью действия, сильные антигены, при специальной об­работке переходят в анатоксины.

Наиболее значимыми для медицинской практики продуцентами экзотоксинов являются возбудители:

•  среди   грамположительных  бактерий   — дифтерии,   ботулизма, столбняка, газовой гангрены, некоторые виды стафилококков и стрептококков;

•  среди грамотрицательных — холерный вибрион, некоторые ви­ды псевдомонад, шигелл.

Экзотоксины в зависимости от прочности их соединения с мик­робной клеткой подразделяются:

•  на полностью секретируемые (собственно экзотоксины) в ок­ружающую среду;

•  частично секретируемые;

•  несекретируемые.

Последние освобождаются только в процессе разрушения бак­териальных клеток, что делает их сходными по этому свойству с эндотоксинами.

2. По механизму действия на клетки макроорганизма бактериаль­ные токсины делятся на несколько типов, хотя это деление дос­таточно условно и некоторые токсины могут быть отнесены сразу к нескольким типам:

•  1-й тип — мембранотоксины (гемолизины, лейкоцидины);

•  2-й тип — функциональные блокаторы, или нейротоксины (тета-носпазмин,  ботулинический токсин),  — блокируют передачу нервных импульсов в синапсах (в клетках спинного и головно­го мозга);

•  3-й тип — термостабильные и термолабильные энтеротоксины — активизируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к на­рушению энтеросорбции  и  развитию диарейного  синдрома. Такие токсины продуцируют холерный вибрион (холероген), энтеротоксигенные кишечные палочки;

•  4-й тип — цитотоксины — токсины, блокирующие синтез белка на субклеточном уровне (энтеротоксин золотистых стафило­кокков, дерматонекротоксины стафилококков, палочек сибир­ской язвы, сине-зеленого гноя и возбудителя коклюша); сюда же относят антиэлонгаторы — препятствующие элонгации (на­ращиванию)   или  транслокации,  т. е.   передвижению  и-РНК вдоль  рибосомы,   и  тем  самым  блокирующие  синтез  белка (дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки);

•  5-й тип — эксфолиатины, образуемые некоторыми штаммами золотистого   стафилококка,   и   эритрогенины,   продуцируемые пиогенным стрептококком группы А. Они влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веще­ствами и полностью определяют клиническую картину инфек­ции (в первом случае возникает пузырчатка новорожденных, во втором — скарлатина).

Многие бактерии образуют не один, а несколько белковых токсинов, которые обладают разным действием — нейротокси-ческим, цитотоксическим, гемолитическим: стафилококк, стрептококк.

В то же время некоторые бактерии могут одновременно обра­зовывать как белковые экзотоксины, так и эндотоксины: ки­шечная палочка, холерный вибрион.

3. Все факторы патогенности по их функции принято подразде­лять на 4 группы:

•  1-я — бактерии с эпителием соответствующих экологических ниш (биотопов);

•  2-я — интерферирующие с клеточными и гуморальными за­щитными механизмами хозяина и обеспечивающие размноже­ние возбудителя in vivo;

•  3-я — бактериальные модулины, индуцирующие синтез неко­торых цитокинов и медиаторов воспаления, приводящих к им-муносупрессии;

•  4-я — токсины и токсические продукты, оказывающие повреж­дающее действие, связанное, как правило, со специфическими патоморфологическими   изменениями   различных   органов   и тканей организма.

 

Вопрос 26. Механизмы противомикробной защиты

1.  Понятие противомикробной резистентности

2.  Неспецифическая микробная резистентность

3.  Фагоцитоз

1. Одним из определяющих факторов, участвующих в развитии ин­фекции и соответственно инфекционных заболеваний, является восприимчивый макроорганизм. Совокупность механизмов, опре­деляющих невосприимчивость (устойчивость) организма к дейст­вию любого микробного агента, обозначается термином "противомикробная (антимикробная) резистентность". Это одно из проявлений общей физиологической реактивности макроорга­низма, его реакции на своеобразный раздражитель — микроб­ный агент.

Противомикробная резистентность сугубо индивидуальна, ее уровень определяется генотипом организма, возрастом, усло­виями жизни и труда и т. д.

Повышению широкого комплекса факторов неспецифической защиты, в частности, способствуют ранее прикладывание к груди и грудное вскармливание.

По специфичности механизмы противомикробной зашиты делятся:

-на неспецифические — первый уровень защиты от микробных агентов;

-специфические — второй уровень защиты, обеспечиваемый им­мунной системой. Реализуется следующим образом:  

 -через антитела — гуморальный иммунитет; .  

- через функцию клеток-эффекторов (Т-киллеров и макрофа­гов) — клеточный иммунитет.

Первый и второй уровни защиты тесно связаны между собой через макрофаги.

Неспецифические и специфические механизмы противомик­робной защиты могут быть тканевыми (связанными с клетка­ми) и гуморальными.

2.Неспецифическая микробная резистентность — это врожденное свойство макриорганизма, обеспечивается передаваемыми по на­следству  достаточно  многочисленными  механизмами,   которые делятся на следующие типы:

- тканевые;

- гуморальные;

 - выделительные (функциональные).

К тканевым механизмам неспецифической естественной про­тивомикробной защиты относятся:

• барьерная функция кожи и слизистых оболочек;

•  колонизационная резистентность, обеспечиваемая нормальной микрофлорой;

•  воспаление и фагоцитоз (может также участвовать в специфи­ческой защите);

•  барьерфиксирующая функция лимфоузлов;

•  ареактивность клеток;

•  функция естественных киллеров.

Первым барьером на пути проникновения микробов во внут­реннюю среду организма являются кожа и слизистые оболочки. Здоровая неповрежденная кожа и слизистые для большинства микроорганизмов непроницаемы. Однако некоторые виды воз­будителей инфекционных заболеваний способны проходить и через них. Такие возбудители получили название особо опас­ных, к ним относят возбудителей чумы, туляремии, сибирской язвы, некоторых микозов и вирусных инфекций. Работа с ни­ми проводится в специальных защитных костюмах и только в специально оборудованных лабораториях.

Помимо чисто механической функции, кожа и слизистые обо­лочки обладают антимикробным действием — нанесенные на кожу бактерии (например, кишечная палочка) довольно быст­ро погибают. Бактерииидность кожи и слизистых оболочек обеспечивают:

•  ее нормальная микрофлора (функция колонизационной рези-стентности);

•  секреты потовых (молочная кислота) и сальных (жирные ки­слоты) желез;

•  лизоцим слюны, слезной жидкости и др.

Если возбудитель преодолевает кожно-слизистый барьер, то он попадает в подкожную клетчатку/подслизистый слой, где реа­лизуется один из основных неспецифических тканевых механизмов защиты — воспаление. В результате развития воспаления проис­ходит:

•  отграничение очага размножения возбудителя от окружающих тканей;

•  его задержка в месте внедрения;

•  замедление размножения;

•  в конечном счете — его гибель и удаление из организма.

3. В ходе развития воспаления реализуется еще один универсаль­ный тканевой механизм неспецифической защиты — фагоцитоз.

Явление фагоцитоза было открыто и изучено великим русским ученым И. И. Мечниковым.

Итогом этих многолетних работ стала фагоцитарная теория иммунитета, за создание которой Мечников был удостоен Но­белевской премии.

Фагоцитарный механизм защиты слагается из нескольких по­следовательных фаз:

•  узнавание;

•  таксис;

•  аттракция;

•  поглощение;

•  киллинг;

•  внутриклеточное переваривание.

Фагоцитоз со всеми стадиями называется завершенным. Если фазы киллинга и внутриклеточного переваривания не на­ступают, то фагоцитоз становится незавершенным. При незавершенном фагоцитозе микроорганизмы сохраняются внутри лейкоцитов и вместе с ними разносятся по организму. Таким образом, незавершенный фагоцитоз вместо механизма защиты превращается в его противоположность, помогая мик­роорганизмам защищаться от воздействия макроорганизма и распространяться в нем.