Факторы адгезии и колонизации бактерий

Условно факторы патогенности бактерий можно разделить на две большие группы.

Первая группа факторов патогенности связана с генами адаптации, продукты которых обеспечивают адгезию и колонизацию организма внеклеточным паразитам или проникновение (инвазию) и размножение in vivo и распространение в ткани — внутриклеточным паразитам.

Вторая группа связана с генами токсигенности и токсиногенезом, т. е. способностью патогенов продуцировать токсины. Данная группа прямо вовлечена в формирование собственно заболевания. Это не означает, что токсины не играют роли на первых этапах взаимодействия паразита и хозяина, а только указывает на их наиболее важную роль как специфических веществ.

Важно помнить, что в настоящее время имеется множество видов патогенных бактерий, основной симптомокомплекс заболевания при которых связан с синтезируемыми ими специфическими токсинами.

Для того чтобы вызвать инфекционный процесс, многие бактерии сначала должны прикрепиться к мукозальной поверхности. Например, алиментарный слизистый мукозальный слой все время очищается посредством слизи, выходящей из клеток, и постоянного перистальтического движения кишечного содержимого по эпителию. Сходная ситуация наблюдается и в респираторном тракте, где секрет цилиарных клеток смывает слизистый мукозный слой и бактерии.

Дополнительным фактором является постоянное быстрое обновление эпителия. Кишечный эпителиальный монослой полностью обновляется в течение 48 ч. Для того чтобы закрепиться в этом месте и вызвать инфекцию, бактерии должны прикрепиться к эпителию и размножиться прежде, чем слизистый слой и клетки будут обновлены. Для обеспечения данной функции бактерии синтезируют специальные вещества (адгезины), такие, как пили (фимбрии), факторы колонизации и другие поверхностные структуры, посредством которых происходит их адгезия к эпителиальной клетке с последующей колонизацией в месте поселения.

Механизм специфической адгезии включает два этапа: обратимый и необратимый. Обратимая фаза может быть обеспечена гидрофобным взаимодействием, электростатическим притяжением, а также атомными и молекулярными вибрациями. Необратимое специфическое связывание обеспечивается множеством связей типа замок—ключ между комплементарными молекулами на каждой из клеточных поверхностей. Как только эти связи сформировались, прикрепление бактерий становится необратимым.

Адгезины Escherichia coli представляют собой обычные пили или фимбрии. Известно, что бактерии одного штамма Е. coli способны экспрессировать различные типы фимбрий, которые кодируются различными хромосомными или плазмидными генами. Это генетическое разнообразие позволяет клеткам адаптироваться к изменяющейся окружающей среде и использовать эту возможность по отношению к различным поверхностным структурам хозяина.

Пили или фимбрии 1 типа связываются с остатками D-маннозы на поверхности клеток. Этот тип называют маннозо-чувствительным адгезином, так как экзогенная манноза препятствует связыванию бактерий с рецепторами на поверхности эритроцитов. Активный центр этого адгезина находится в концевом белке фимбрии, который разнообразен и может модифицироваться. Например, этот белок на Р-фимбриях (пиелонефрит-ассоциированных пилях) имеет специфичность по отношению к дисахариду галактоза-галактоза, а концевой белок на S-фимбриях специфичен по отношению к сиаловой кислоте.

У Pseudomonas, Vibrio и Neisseria имеется фимбриальная субъединица, содержащая метилированный фенилаланин на N-конце. Этот тип адгезина называют типом IV, и он считается важным фактором патогенности в развитии Pseudomonas aeruginosa-инфекции при фиброзно-кистозном поражении легких. Таким образом, адгезины являются основными пусковыми факторами колонизации бактериями слизистых оболочек.

- Читать далее "Факторы инвазивности бактерий"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 5.08.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.