VIRULENSFAKTORER: HVAD DE ER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

De virulensfaktorer er de evner af mikroorganismer at invadere væv af en vært gennem toksiske molekyler, bakterier og andre patogener for at opnå fødevarer eller fikserede celler. Derfor kan værten blive syg, hvis deres immunsystem ikke er i stand til at stoppe patogenens virulensfaktorer.

I nogle arter kan en eller flere af disse faktorer være fraværende, og hvis de ikke er til stede, kan evnen til at forårsage sygdommen være svækket eller helt fraværende.

Farvet scanningselektronmikrograf af bakterien, der forårsager gonoré, Neisseria gonoré. Taget og redigeret fra: NIAID.

Hvad er virulensfaktorer?

Virulensfaktorer er normalt proteintoksiner eller andre molekyler produceret af patogenet for at omgå værtens immunforsvarssystem. De inkluderer imidlertid også strukturelle komponenter, såsom kapsler, flagella og fimbriae eller pilis, som tillader det at nå eller beskytte sig selv fra værtscellen.

kapsel

Kapslen er en slimhinde, der hovedsageligt er dannet af polysaccharider, som kan produceres af både Gram-positive og Gram-negative bakterier, og som er placeret eksternt til cellevæggen.

Kapslen er ikke vital for bakterierne, da dens tab ikke påvirker dens levedygtighed, men den kan forårsage ændringer i morfologien i kolonien og tabet af dens virulens. For eksempel er der adskillige stammer af Haemophilus influenzae, der kan differentieres ved tilstedeværelse eller fravær af kapsel.

Der er seks serotyper af denne bakterie (a. B, c, d, e og f), der har kapsler, som hver er antigenisk forskellige. Af disse kolonier har Haemophilus influenzae serotype b en kapsel sammensat af polyribosylribitolphosphat, der beskytter den mod fagocytose og er den vigtigste stamme, der er ansvarlig for sygdomme hos mennesker.

flagellum

Flagellum er en lang, mobil, piskeformet struktur, der normalt bruges til bevægelse. Det er til stede i bakterier og andre encellede organismer såvel som i nogle celler af flercellede organismer.

Undertiden betragtes flagellum som en virulensfaktor. For eksempel præsenterer det i Pseudomonas positiv kemotaxis over for nogle molekyler, såsom sukkerarter. Ydermere har virulens i disse bakterier været forbundet med tilstedeværelsen af ​​et flagellum, da nogle mutanter, der mangler det, næppe forårsager infektioner.

fimbriae

Fimbriae eller pilis er strukturer, der hovedsageligt findes i Gram-negative bakterier. De er filamentøse, proteinerne, kortere og tyndere end flagella og adskiller sig fra flagella, fordi de ikke bruges til forskydning.

I nogle bakteriearter betragtes disse strukturer som virulensfaktorer, da de spiller en vigtig rolle i vedhæftningen og koloniseringen af ​​slimhindeoverflader. De er også involveret i en flagella-uafhængig overfladetranslokationsmetode kaldet twitching moti.

Et eksempel på disse strukturer som en virulensfaktor er type IV pilis eller N-methyl-phenylalanin pilis til stede i Pseudomonas aeruginosa.

adhesinerne

Bakterier producerer forskellige typer faktorer, der tillader dem at klæbe effektivt til vævene i deres vært. Disse stoffer binder sig til specifikke receptorer på overfladen af ​​væv og forhindrer således deres eliminering af værten.

Adhæsiner inkluderer lipoteichoinsyrer, trimeriske selvtransporterende adhæsiner og hæmagglutinerende pilis. For eksempel har Corynebacteria diphteriae klæbende egenskaber, der er uafhængige af produktion af difteritoksin, og som skyldes faktorer, såsom hæmagglutininer, hydrofobiner, eksponerede sukkerrester og enzymer med transialidaseaktivitet.

Helycobacter pylori virulensfaktor. Taget og redigeret fra: bruger: Y_tambe.

immunosuppressiva

Nogle virulensfaktorer fungerer ved at eliminere immunologiske stoffer, der anvendes af værterne. F.eks. Besidder bakterier såsom Streptococcus pyogenes immunglobulinproteaser. Immunoglobuliner er antistoffer, der angriber og ødelægger bakterier gennem mekanismer såsom opsonisering.

Mycobacterium ulcerans, det forårsagende middel af Buruli ulcer hos mennesker, producerer et immunsuppressivt middel kaldet mycolactone. Dette toksin forårsager også vævsødelæggelse.

Immunoevasion

Hovedkomponenterne i den ydre membran af Gram-negative bakterier er lipopolysaccharider og lipooligosaccharider. Strukturen af ​​lipooligosacchariderne, der udgør Haemophilus influenzae-membranen, efterligner menneskets glycosphingolipider for at undgå detektion med immunsystemet.

Destruktive enzymer

Nogle bakterier producerer forskellige enzymer, der beskadiger værtsvævet. For eksempel producerer Porphyromonas gingivalis polysaccharidaser og et stort antal proteaser, der nedbryder mange af komponenterne i den ekstracellulære matrix i værtsvæv.

Denne bakterie er ansvarlig for periodontale sygdomme, og ødelæggelsen forårsaget af dens enzymer er den hovedansvarlige for betændelsen, der observeres i denne type sygdom.

Andre enzymer produceret af bakterier inkluderer hyalurodinase, lipaser, DNaser og hemolysiner.

endotoksiner

Lipopolysaccharidet, der er en del af den ydre membran af Gram-negative bakterier, er sammensat af tre dele, lipid A, et centralt polysaccharid og polysaccharid O. Lipid A nedsænkes i membranen og besidder toksisk aktivitet på grund af dette Lipopolysaccharid kaldes også endotoksin.

Når der forekommer bakterielysering, frigives endotoksin og stimulerer frigivelsen af ​​pyrogener, proteiner, der forårsager feber. Det kan også forårsage endotoksisk chok, der kan føre til død.

eksotoksiner

De er stoffer frigivet af forskellige grupper af bakterier, der har en lang række effekter og inkluderer neurotoksiner, cytotoksiner, calagenaser, lipaser, lecithinaser, DNaser, RNaser, hemolysiner, blandt andre. De hidtil mest kendte eksotoksiner er stivkrampe og botulisme, der udskilles af henholdsvis Clostridium tetani og C. botulinum.

Andre virulensfaktorer

Ud over de ovennævnte faktorer er der andre, såsom polyketider, sideroforer, alginater, faktorer, der kontrollerer GTPaser og andre, der modificerer værtens immunrespons (for eksempel neuraminidase).

eksempler

Neisseria gonorrhea

Neisseria gonorrhoeae er en intracellular diplococcus, der er ansvarlig for den seksuelt overførte sygdom kendt som gonoré eller gonoré. I denne art har forskere identificeret forskellige virulensfaktorer, blandt hvilke de nævnes: pilis eller fimbriae, proteiner I (Por), II (Opa) og III (Rpm), bestanddele i den ydre membran.

Virulensfaktorer er også lipooligosaccharider, peptidoglycan og andre proteiner, såsom Lip (H8) og Fbp, derudover uddyber de en IgA1-protease, der er ansvarlig for inaktivering af en vigtig immunoglobulin fra humant slimhinde kaldet IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori er den vigtigste årsag til nogle mave-tarmsygdomme, såsom gastritis, mavesår og også nogle typer neoplasmer.

Der er adskillige virulensfaktorer beskrevet for denne art, blandt dem er: a) aktiviteten af ​​urease, et enzym, der katalyserer hydrolyse af urinstof til tilvejebringelse af ammonium og carbamat, som kan forårsage læsioner i gastrisk epitel; b) andre adhæsionsfaktorer, nødvendige for bakteriekolonisering.

Hemagglutininer fremkalder ændringer i immunresponsen på grund af det faktum, at de har en biokemisk sammensætning, der ligner den for nogle antigener, der findes i blodgrupper. Derudover har det et gen forbundet med vakuolisering og et andet med cytotoksisk aktivitet, der kun er til stede i virulente stammer.

Neisseria meningitidis

Bakteriel meningitis er en smitsom sygdom forårsaget af Neisseria meningitidis eller meningococcus. Virulensfaktorer for denne bakterie inkluderer polysaccharidkapslen, der beskytter den mod værtens inflammatoriske respons og typen IV-pili, der fremmer bakteriel adhæsion.

Andre virulensfaktorer af denne art er proteiner af klasse 5 (Opa) og Opc, IgA1-proteaser såvel som komponenter i cellevæggen.

Referencer

1. Virulensfaktor. På Wikipedia. Gendannet fra: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2. udgave. Holt, Rinehart & Winston.
3. S. Hogg (2005). Væsentlig mikrobiologi. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso & F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Virulensfaktorer, patologi og diagnose. Biomedicinsk tidsskrift.
5. C. Alfaro (2005). Neisseria meningitidis patogenese. Medicinsk tidsskrift for National Children's Hospital.
6. G. Pardi (2004). Nogle overvejelser omkring Neisseria gonorrhoeae. Venezuelansk tandlæge.