PATOGENITA A VIRULENCE MIKROBŮ

Patogeny primární (obligátní) vyvolávají onemocnění u zdravých osob s nepostiženou imunitou Jsou to původci klasických nákaz: záškrtu (Corynebacterium diphtheriae), břišního tyfu (Salmonella typhi), kapavky (Neisseria gonorrhoae), moru (Yersinia pestis) a mnoho dalších, každý má jiný stupeň patogenity Patogeny oportunní (fakultativní) vyvolávají onemocnění jen za jistých okolností - u jedinců se sníženou obranyschopností

PATOGENITA souvisí s parazitismem, je to přirozená schopnost mikroba poškozovat a vyvolat onemocnění, je vlastností druhovou přirozená namířena proti jednomu živočišnému druhu (N. gonorrhoae) proti více druhům (B. anthracis) proti všem druhům (virus vztekliny) experimentální při využití laboratorních zvířat, např. injekčním podáním mikrobů

Podle přirozené patogenity dělíme mikroby na: antropopatogenní - patogenní jen pro člověka zoopatogenní – patogenní jen pro zvířata zooantropopatogenní – patogenní pro člověka i zvířata fytopatogenní – patogenní jen pro rostliny patogenita je dána: vnímavostí makroorganismu virulencí mikroorganismu

VIRULENCE individuální vlastnost určitého kmene, vyjadřuje stupeň patogenity nebo kvantitativní vyjádření patogenity určena 3 složkami: kontagiozitou - schopnost přenášet se toxicitou – schopnost mikrobů poškozovat hostitele (ale i obranou hostitele) invazivitou – schopnost proniknout do tkání, udržet se v nich, množit se a šířit stupeň virulence závisí na počtu virulentních bakteriálních buněk v populaci, selekcí je možné virulenci zvyšovat (pasáž na vnímavých zvířatech) nebo snižovat- atenuovat (pěstování za nepříznivých podmínek – vakcíny)

invazivita mikrobů je ovlivňována - přítomností fimbrií (adherence) - přítomností pouzdra - přítomností lipidů - produkcí enzymů umožňujících průnik (penetraci) do tkání a poškozujících leukocyty způsob šíření, rozvoje infekce, obranné mechanismy hostitele a příčiny chorobných změn = patogeneze infekce

INFEKCE neboli NÁKAZA přítomnost mikroorganismů v určitém hostiteli stav, kdy původce nákazy pronikne do organismu, množí se v něm a nepříznivě působí ve tkáních a na tělesných površích konflikt mezi mikroorganismem a jeho hostitelem výsledek střetu mezi mikro a makroorganismem: ze strany mikroba ze strany makroorganismu patogenita vnímavost/rezistence druhu virulence stupeň nespecifické imunity infekční dávka stupeň specifické imunity

KOLONIZACE osídlení mikrobem nepatogenním nebo podmíněně patogenním, který nevyvolá chorobné příznaky běžně jsou kolonizovány: - kůže - sliznice dutiny ústní a nosu - střeva - vagíny - zevní ústí uretry

BAKTERIÁLNÍ TOXINY A ENZYMY

ENDOTOXIN Obsažen v bakteriální buněčné stěně gramnegativních bakterií, ze kterých se uvolňuje při jejich rozpadu termostabilní má nespecifické biologické účinky detoxikace se nedaří je špatným antigenem, má nízkou imunizační aktivitu

Biologické účinky endotoxinu: pyrogenní účinek – přímo na termoregulační centrum vzestup hladiny krevního cukru leukopenie s následnou leukocytózou snížení fagocytární aktivity stimulace tvorby protilátek selhání cirkulace, způsobené poklesem TK – šok

EXOTOXINY bílkoviny (toxické proteiny) mají dobré antigenní vlastnosti syntetizují se na ribozomech v bakteriální buňce se mohou vyskytovat buď hotové nebo v inaktivním stavu jako prekurzor (prototoxin) tvorba exotoxinu, podmíněná geneticky – chromozomálně, temperovanými fágy (profágy) (Dickův erytrogenní toxin), plazmidy (E. coli)

Obecná charakteristika exotoxinů bakteriemi produkován (uvolňován) do vnějšího prostředí chemicky - protein termolabilní, nesnese teplotu 56 – 60 oC s výjimkou botulotoxinu (rezistentní k varu 10 min) a stafylokokových enterotoxinů, (rezistentních k varu 20 min) specifické účinky – podle klinických projevů lze určit o jaký toxin a bakteriální druh se jedná možná detoxikace na anatoxin (toxoid)- zachované antigenní vlastnosti (vakcíny) dobrý antigen, v organismu vzniká antitoxická protilátka – antitoxin

bakteriálních exotoxinů Vybrané druhy bakteriálních exotoxinů

difterický toxin produkován Corynebacterium diphtheriae, jen lyzogenními kmeny, které obsahují ßprofág termolabilní globulin, formolem lze připravit toxoid

Charakteristika záškrtu lokální zánět – fibrinózně hemorag. nekróza vedoucí k tvorbě pablán, bakterie nepronikají do organismu intoxikace organismu – přechodná obrna měkkého patra, poškození myokardu až jeho selhání, poškození parenchymatózních orgánů (jater, ledvin), hemoragie na pleuře, perikardu ve dřeni nadledvin

Tetanický toxin produkován Clostridium tetani za anaerobních podmínek, protein globulinové povahy, molekulární hmotnosti složen ze 2 složek: tetanolyzin – hemolyzinová složka (typu SLO), s dermonekrotickými a leukocidními vlastnostmi, uplatňují se při pomnožení C. tetani v ráně (uchycení infekce), pro vlastní patogenezu tetanu je to složka bezvýznamná tetanospasmin - neurotoxin účinkující už v nepatrných dávkách, účinkuje v několika rovinách – interferuje s fcí synoptických reflexů v míše a s neuromuskulárním přenosem - může postihnout i vegetativní NS – pocení,  TK, tachykardie, srdeční arytmie

Botulinický toxin je protein produkovaný druhem Clostridium botulinum za anaerobních podmínek. Je termorezistentní, v potravinách je ničen varem až po 10 min., je rezistentní proti HCl, peptickému a tryptickému trávení, vstřebává se proto neporušený střevní sliznicí. Nejčastěji se vyskytuje v potravinových konzervách (živé bakterie nemusí již být přítomny). 7 antigenních typů: A, B, C, D, E, F,G, u lidských onemocnění se nejčastěji uplatňují typy A, B, po požití rybích konzerv event. E. Botulotoxin je nejjedovatější toxin – 1 mg = 16000 LD pro člověka Toxin je transportován krví, lymfou i podél nervů. Zasahuje periferně na neuromuskulární ploténce tím, že blokuje syntézu nebo uvolňování acetylcholinu. Dochází k přerušení přenosu vzruchu na cholinergických periferních nervech. Vznikají periferní paralýzy – poruchy oční akomodace, ptóza víček, následují paralýzy horních končetin, dolních končetin, břišních a dýchacích svalů, smrt nastává udušením za plného vědomí.

Erytrogenní (spálový, Dickův) toxin je to bílkovina produkována streptokoky skupiny A, ojediněle streptokoky B, C, G toxigenita je navozena mechanizmem lyzogenní konverze je relativně termorezistentní, vydrží zahřívání 60 st. C několik h Účinek: působí toxicky na kapiláry  toxický spálový exantém a enantém, má pyrogenní účinek. Onemocnění probíhá jako angína se spal. exantémem a enantémem. Je dobrým antigenem, ale nelze ho detoxikovat. Kontrola imunitního stavu: Dickův test při aplikaci erytrogenního toxinu do kůže vyvolává do 6 – 24 hodin erytém a mírný edém v místě vpichu = organizmus není imunní, negativní reakce znamená, že v séru je přítomný antitoxin = organizmus je imunní. Protilátky v séru zabrání vzniku spálové vyrážky, ale nezabrání vzniku angíny. Dříve probíhala spála maximálně 3x (typy A, B, C), v dnešní době je možnost recidiv, vzhledem k léčbě ATB (penicilin) a tudíž nedostatečné hladině protilátek.

Toxic Shock Syndrom Toxin - 1 (TSST-1) Staphylococcus aureus může produkovat TSST-1, způsobující závažný šokový stav.

Toxiny vyvolávající alimentární intoxikace toxin je produkován bakteriemi množícími se v kontaminované potravě, k onemocnění dochází účinkem preformovaného toxinu inkubační doba je proto krátká 1 – 6 hodin, závažnost příznaků závisí na množství požitého toxinu:  slinění, nauzea, zvracení, průjem, dehydratace  poruchy cirkulace až kolaps (hlavně u dětí a starých lidí) onemocnění odezní rychle s odstraněním toxinu přirozenou cestou do 1 – 3 dnů.

Stafylokokový enterotoxin Bacillus cereus – emetic. toxin (rýže)

Toxiny produkované bakteriemi množícími se v tenkém střevě  toxikoinfekce. předpokladem je kolonizace střeva (adheziny), namnožené bakterie produkují toxin průběžně  delší inkubační doba (1 – 5 dní) a delší průběh (týden – 10 dní) tzv. enterotoxiny  vyvolávají přesun vody a elektrolytů z cirkulace do střevního lumen

Mechanizmus působení se liší: aktivace systému adenylcykláza – cyklický adenosinmonofosfát Campylobacter Yersinia enterocolitica E. coli S. dysenteriae aktivace guanosinmonofosfátu Salmonella Vibrio cholerae Bacillus cereus Terapie: voda, elektrolyty, u těžkých forem antibiotika