Mecanisme de Patogenitate la Bacterii

Patogenitatea

Patogenitatea este un proces complex şi multi-factorial, care cuprinde totalitatea mecanismelor biochimice prin care microorganismele produc infecţii. Este un caracter de specie.

Un agent patogen este un microorganism capabil de a provoca boli la plante, animale sau insecte. Patogenitate este capacitatea de a produce boala într-un organism gazdă. Bacteriile exprima patogenitatea lor prin intermediul virulenţei, un termen care se referă la gradul lor de patogenitate. Prin urmare, factorii determinanţi ai virulenţei unui agent patogen sunt ori genetici ori biochimici sau structurali, caracteristici ce îi permit să producă boli la o gazdă. În timp ce unele microorganisme (patogene) produc în mod obişnuit infecţii la indivizii neimunizaţi dar cu rezistenţa naturală intactă, altele (oportuniste) produc infecţii doar la indivizi cu barierele apărării naturale compromise.

Relaţia dintre o gazdă şi un agent patogen este dinamică, deoarece fiecare modifică activităţi şi funcţii de altă parte. Rezultatul unui astfel de relaţie depinde de virulenţa agentului patogenl şi gradul de patogenitate si de rezistenţă sau sensibilitate a gazdei, în principal datorită eficienţei mecanismelor de apărare ale acesteia.

Două mari calităţi de bacterii patogene stau la baza mijloacele prin care se provoca o boală:

1. Invazivitatea este abilitatea de a invada ţesuturile. Aceasta cuprinde mecanisme de colonizare (aderenţa şi multiplicarea iniţială), producerea de substanţe extracelulare care facilitează invazia şi capacitatea de a ocoli sau depăşi mecanismele de apărare gazdă.

2. Toxigenitatea este abilitatea de a produce toxine. Bacteriile pot produce două tipuri de toxine numite exotoxine şi endotoxine Exotoxinele sunt eliberate din celulele bacteriene şi pot acţiona tesuturile in locul scos din site-ul de creştere. Endotoxine bacteriene sunt asociate cu substanţa din celule. (Într-un sens clasic, endotoxina termenul se referă la lipopolizaharide componenta a membranei exterioare a bacteriilor Gram-negative). Cu toate acestea, endotoxine pot fi scutite de cresterea de celule bacteriene şi de celule care sunt lezate ca rezultat al apărării gazdei eficace (de exemplu, lizozim) sau de activităţile anumitor antibiotice (de exemplu, peniciline şi cefalosporine). Prin urmare toxinele bacteriene, atât solubile şi cellule asociate , pot fi transportate de sânge şi limfă şi provoca efecte citotoxice la locurile de ţesut de la distanţa de la punctul original de invazie sau de creştere. Unele toxine bacteriene pot acţiona, de asemenea, la locul de colonizare şi joacă un rol în invazie.

Exotoxine-pe care bacteriile le secretă în mediul înconjurător, ca produs al metabolismului propriu

- Proteine cu toxicitate foarte ridicată

- Puternic imunogene

- Prin învechire se transformă in anatoxine utilizate în vaccinare

- Acţiune farmacodinamică specifică

După activitate exotoxinele sunt:

- toxine care blochează sinteza proteinelor celulare:

– toxina difterică(Corynebacterium diphteriae):o singură moleculă de toxină difterică este suficientă pentru a omorî celula în care a pătruns;

– Toxina bacilului piocianic (Pseudomonas aeruginosa)

- neurotoxine:

– toxina tetanică (Clostridium tetani) provoacă paralizia spastică a musculaturii striate prin inhibarea eliberării inhibitorilor sinaptici ai transmiterii nervoase. Moartea se produce prin paralizia muşchilor respiratori

– toxina botulinică (Clostridium botulinum), produce paralizia flască a musculaturii netede, moartea survenind tot prin paralizia muşchilor respiratori;

- toxine ce modifică metabolismul celulei. Aceste toxine nu duc la moartea celulei, ci la modificarea unei funcţii ale acesteia. Le amintim pe cele care cresc nivelul de AMP ciclic: toxina holerică, toxina termolabilă a E.coli, toxina produsă de Bordetella pertussis etc.

- toxine care distrug substanţa fundamentală a ţesutului conjunctiv (C. perfringens – colagenaza , S. pyogenes – hyaluronidaza)

Endotoxine-fac parte din str. PC la BGN şi sunt eliberate în mediu doar după moartea celulei

Structura endotoxinei (LPZ la BGN)

- un glicofosfolipid ce se numeşte lipidul A

- core formată din zaharuri, etanolamină şi acid fosforic

- antigenul O, un lanţ lung, de zaharide, mai puţin obişnuite, specific de specie.

- Partea activă este lipidul A, celelalte având rol de carrier. Lipidul A, singur, este inert fiind insolubil în apă, dar devine activ în combinaţie cu celelalte componente ale exotoxinei.

- Efectele endototoxinei nu sunt specifice speciei, ci sunt identice indiferent de la ce bacterii gram negative provine.

Efectele endotoxinei (se eliberează după liza bacteriilor)

- Reacţii de alarmă în cantităţi mici