PATOGENITAA 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 ž. druhům (B. anthracis) proti všem ž. druhům (virus vztekliny) –experimentální při využití laboratorních zvířat, např. injekčním podáním mikrobů 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 – pat. 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 fimbrií (adherence) - přítomností pouzdra - přítomností pouzdra - přítomností lipidů - přítomností lipidů - produkcí enzymů umožňujících průnik - produkcí enzymů umožňujících průnik (penetraci) do tkání a poškozujících leukocyty (penetraci) do tkání a poškozujících leukocyty způsob šíření, rozvoje infekce, obranné mechanismy hostitele a příčiny chorobných změn = patogeneze infekce ! Dynamický vztah mezi hostitelem a parazitem, snaha o vypuzení (kýchání, průjem), záhuba hostitele = záhuba mikroba

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 ze strany mikroba ze strany makroorganismu patogenita vnímavost/rezistence druhu patogenita vnímavost/rezistence druhu virulence stupeň nespecifické imunity virulence stupeň nespecifické imunity infekční dávka stupeň specifické imunity infekční dávka stupeň specifické imunity

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

BAKTERIÁLNÍ TOXINY BAKTERIÁLNÍ TOXINYAENZYMY

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

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 Biologické účinky endotoxinu:

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) inaktivita prototoxinu spočívá v jeho vazbě na RNA nebo protein, ze které je uvolňován působením bakteriálních enzymů 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 (albumin, globulin) –termolabilní, nesnese teplotu 56 – 60 o C 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

Vybrané druhy bakteriálních exotoxinů

Difterický toxin produkován Corynebacterium diphtheriae, jen lyzogenními kmeny, které obsahují ßprofág termolabilní globulin, formolem lze připravit toxoid inhibuje syntézu proteinů v hostitelské buňce tvořen 2 fragmenty – A a B, spojené disulfidickými můstky a štěpitelné trypsinem –A - odpovědný za aktivitu –B – má vazebnou funkci (Ab namířeny proti fragmentu B)

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, 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

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 = 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 (vlákna pre-i postgangliová autonomního systému i motorické nervy kosterních svalů). 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 produkován streptokoky skupiny A –toxigenita je navozena mechanizmem lyzogenní konverze –je relativně termorezistentní, vydrží zahřívání 60 st. C několik hodin –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 častěji v dnešní době je možnost recidiv, vzhledem k antibiotické léčbě (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 podle typu enterotoxinu. aktivace systému adenylcykláza – cyklický adenosinmonofosfát – Campylobacter – Yersinia enterocolitica – E. coli –S. dysenteriae aktivace guanosinmonofosfátu –Salmonella –E. coli –Vibrio cholerae –Bacillus cereus –Clostridium perfringes A –pseudomonády, proteus, klebsiely, enterobactery, citrobaktery, aeromonády, Terapie: voda, elektrolyty, u těžkých forem antibiotika