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