Системы секреции факторов патогенности у Грам- бактерий

Для описания систем секреции обычно используют термин «молекулярный шприц». При электронно-микроскопическом исследовании взаимодействия бактерий с клетками макроорганизма у бактериальных клеток обнаруживается структура, напоминающая шприц, которая прокалывает мембрану эукариотической клетки. Когда Грам- бактерии контактируют с эукариотическими клетками-мишенями, их сенсорные молекулы взаимодействуют с рецепторами на клетках-мишенях. Результатом взаимодействия является секреторный канал («молекулярный шприц») и образование поры в мембране клетки-мишени (рис. 82).

В ЦПМ бактериальной клетки фиксирована кольцевая белковая структура, играющая основную роль в распознавании секреторных молекул, в инициации процесса секреции и его энергетическом обеспечении. Непосредственно к белковой структуре присоединен белковый канал, проходящий через КС и ЦПМ бактериальной клетки.
Рис. 82. «Молекулярный шприц»

В пептидогликановом слое и ЦПМ канал фиксируется кольцевыми белковыми структурами. Над поверхностью микробной клетки выступает филаментозная белковая структура, формирующая пору в мембране эукариотической клетки. Образование поры в мембране эукариотической клетки является ключевым моментом в транслокации факторов патогенности. Через пору и канал цитотоксические молекулы транспортируются в цитозоль клетки-мишени, где они подавляют фагоцитоз, продукцию цитокинов макрофагами, разрушают цитоскелет клетки-мишени и, обычно, индуцируют апоптоз.

Уоблигатнопатогенных бактерий набор факторов патогенности специфичен и универсален для вида. УУП бактерий набор факторов патогенности выраженно вариабелен и мало специфичен, однако факторы активного проникновения во внешнюю среду у них отсутствуют, а патогенное действие УП бактерии оказывают с помощью эндотоксина и ферментов-токсинов.

Факторы патогенности грибов близки к факторам патогенности бактерий, но структура и свойства микотоксинов отличаются от токсинов бактерий.

Среди вирусов отсутствуют непатогенные особи, поэтому термин «патогенность» к ним не применяется, а вирулентность вирусов часто обозначают термином «инфекционность», которая определяется их способностью:

– проникать в восприимчивые клетки;

– нарушать обмен веществ в клетках;

– индуцировать повреждающую иммунную реакцию против инфицированных вирусами клеток.

Генетический контроль факторов патогенности

Факторы патогенности, контролируемые хромосомными генами:

– образование пили общего типа, участвующих в адгезии;

– синтез ферментов-инвазинов: гиалуронидазы и нейраминидазы;

– синтез антифагоцитарных и антикомплементарных веществ: протеина А S. aureus, протеина М S. pyogenes, капсульного полисахарида S. pneumoniae;

– синтез холерогена, экфолиатина S. aureus,энтеротоксина C. perfringens;

– у несущих профаг бактерий обнаружены tox-гены, контролирующие синтез дифтерийного экзотоксина, скарлатинозного эритрогенного токсина, ботулинического нейротоксина.

Факторы патогенности, контролируемые плазмидами:

– факторы адгезии и колонизации,

– образование биоогически активных веществ-пенетринов,

– множественная резистентность к антибиотикам,

– токсичность,

– в некоторых плазмидах tox-гены контролируют синтез протоксинов, которые активируются протеазами (дифтерийный экзотоксин, ботулинический нейротоксин).