Patogenost i virulencija

Definicija pojmova (patogenost i virulencija)Primarni patogeni i oportunisti Faktori virulencije (faktori adherencije, invazivnosti i toksini) Mehanizmi delovanja bakterijskih toksina na eukariotsku eliju

Pathos bolest je genetski determinisano svojstvo (sposobnost) jednog mikroorganizma da izazove bolest.Virulencija (VIRUS otrov ) je stepen patogenosti a odreena je invazivnou, infektivnou i patogenim potencijalom.

Virulentnost se moe poveati -egzaltacija, ili smanjiti - atenuacijaInfekcije se prema uzroniku dele na : bakterijske, virusne, gljivine, a svaka infekcija ne mora dovesti do pojave bolesti ! Generalizovana ili opta infekcija je posledica irenja patogena u celom organizmu (hematogeno, limfogeno ili per continuitatem) Bakterijske infekcije prema izvoru moemo podeliti na egzogene i endogene.

normalna florasimbiozakomensalizammutualizamparazitizam

OportunistiPrimarni patogeni

Odnos domain-parazit je sloen bioloki proces u kome je domain vie organizovano bie a parazit najee mikroorganizam. Neutralizam (saprofitizam) udruena iva bia ive u zajednici a ne deluju jedan na drugog.

Antagonizam- jedno bie svojim produktima unitava druge Sinergizam rast jednog organizma pogoduje rastu drugog Protokooperacija bakterije koje naseljavaju sluznice ine zatitnu barijeru (produkuju bakteriocine i organske kiseline)

U eksperimentalnim uslovima mogu je ivot bez bakterija- gnotobiotiki ivot (GERM FREE )Simbioza ivot u zajednici dva ili vie razliitih ivih bia. Mikroorganizmi koji ive u zajednici -simbioti (Simbionti)

Simbiotske asocijacije :) Normalna mikroflora B) Komensalizam (domain i komensal jedu za istim stolom). C) Mutualizam (uzajamno koristan odnos u kome su simbionti metaboliki zavisni npr. biari i termiti ).D) Parazitizam mikroorganizam ivi na raun domaina i nanosi mu tetu.

Parazit je metaboliki zavisan od domaina koji je uvek vie razvijeno bie. Ektoparazit ivi na domainu. Endoparazit-ivi u domainu. Idealan parazit dugo "uva" svog domaina kako bi i on preiveo (Treponema pallidum- izaziva sifilisa )

Broj patogena - primarna, sekundarna, meovita ili polimorfna infekcijaIzraenost klinike slike: latentna, manifestna ili inaparentnaInfekcijaReinfekcija je ponovna infekcija izazvana istim patogenom

Akutne infekcije- poinju naglo i kratko traju prelazei u subakutne ili hronine koje traju dugo nekad do kraja ivotaInfekcijaBakterijemija prodor nepatogenih ili uslovno patogenih bakterija u krvotok u kome se ne razmnoavaju.

Septikemija prodor patogenih bakterija u krvotok u kome se razmnoavaju i putem krvi raznose po celom organizmu.Pijemija septino stanje izazvano piogenim kokama (pyos-gnoj).Toksemija prisustvo bakterijskih toksina u krvi.

Oportunistike infekcije Uslovno patogeni mikroorganizmiBolesnici sa imunodeficijencijom ili imunosuprimirani bolesniciHospitalizovani bolesnici Invazivnost mikroorganizma Infektivna doza: 105Salmonella, 108 -1010 Vibrio cholerae200 Shigella, ili samo 1 bacil kuge.

Infektivna bolest 1. Patogen2. Izvor infekcije3. Prenos na domaina4. Osetljivost domaina5. Eliminacija patogena

ovek kao izvor patogena/ Aktivni kliconoab/ Inkubacijski kliconoac/ Rekonvalescentni kliconoad/ Zdrav kliconoa

Prenos patogena: Kapljini (Flgge-ove kapi)Kontaktom (direktnim ili indirektnim)Preko vektora (insekti: krpelji, grinje,buve)

Indirektni put prenosa mikroorganizma od rezervoara do novog domaina vri se preko : kontaminiranih predmeta, biolokih produkata (krv, organi za transplantaciju, majino mleko), hrane, vode, vazduha i vektora.

Hrana moe biti primarno kontaminirana (meso, jaja i mleko inficiranih ivotinja) ili do kontaminacije dolazi naknadno prilikom proizvodnje, distribucije i skladitenja.

"Ulazna vrata za patogene sluznice: respiratornog gastrointestinalnog genitalnog urinarnog trakta

Kada patogeni mikroorganizam stupi u kontakt sa domainom mogua su tri ishoda : kolonizacija- kada domain ne odgovara na prisustvo mikroorganizma;infekcija- dolazi do aktivacije imunskog sistema domaina (sinteza antitela i/ili aktivacija elijskog imunskog odgovora);oboljenje- dolazi do oteenja tkiva, javljaju se simptomi bolesti i imunski sistem domaina je aktiviran.

Meningokok unutar polimorfonuklearnih leukocita

Faktori virulencije bakterija mogu se podeliti u dve grupe:Strukture bakterijske elije (kapsula, peptidoglikan, teihoinska kiselina, povrinski proteini, LPS) Ekstracelularni produkti bakterija (toksini i enzimi)

U odnosu na ulogu koju imaju u patogenezi infekcije faktori virulencije se dele na: 1. faktore adherencije (pili, kapsula, glikokaliks, lipoteihoinska kiselina i povrinski proteini); 2. faktore invazivnosti (enzimi: hijaluronidaza, lipaza, kolagenaza, proteaza) i 3. toksine

Faktori virulencije (agresini) Strukture bakterijske elije (kapsula, peptidoglikan, proteini...)Ekstracelularni produkti bakterija (toksini i enzimi) VirulencijaAdherencijaToksiniInvazivnost

Faktori adherencije :Pili (fimbrije)Lipoteihoinska kiselinaKapsula i glikokaliksPovrinski proteiniAdherencija vezivanje receptora na elijama domaina i molekula (adhezina) na povrini mikroorganizma

Adherencija i kolonizacija

Adherencija i kolonizacija

Adherencija i kolonizacija

Koagulaza - konvertuje fibrinogen u fibrin, sintetie je Staphylococcus aureus Streptokinaza - prevodi plazminogen u plazmin, enzim koji razgrauje fibrinHijaluronidaza (razlae hijaluronsku kiselinu)Faktori invazivnosti-enzimi koji pomau irenju mikroorganizmaLipaza, proteaza, lecitinaza, kolagenaza itd.

Kolagenaza-razgrauje kolagen vezivnog tkiva (produkuju je klostridije)Lecitinaza- razlae lecitin u citoplazmatskoj membrani (klostridije je sintetiu)CITOLIZINIHemolizini (liziraju eritrocite)Leukocidini (liziraju leukocite i makrofage)

Antifagocitni faktoriKapsula : spreava adherenciju fagocitnih elija (Streptococcus pneumoniae , Neisseria meningitidis)Protein : vezuje se za Fc fragment imunoglobulina i spreava opsonizaciju bakterije protein streptokoka grupe A vezuje fibrinogen odnosno fibrin

KAPSULAAntifagocitna ulogaHidrofilna je.Spreava opsonizaciju.

EGZOTOKSINI Neurotoksini (tetanusni, botulinski)Inhibiraju sintezu proteinaPoveavaju koncentraciju cAMP-a ili cGMP-a u elijiOteuju elijsku membranuSuperantigeni (enterotoksini, eksfolijatin, STTS1)

Egzotoksin se moe prevesti u anatoksin ili toksoid koji se primenjuje u vakcinamaEndotoksin (LPS)-je sastavni deo ovojnice Gram negativnih bakterija a njegova komponenta lipid A je odgovorna za sve bioloke efekte endotoksina.Egzotoksine sintetiu i sekretuju i Gram pozitivne i Gram negativne bakterije

Bakterijski egzotoksini i endotoksini

SOBINEGZOTOKSINNDOTOKSINIZVORGRAM POZITIVNE I GRAM NEGATIVNESAMO GRAM NEGATIVNE BAKTERIJEHEMIJSKA PRIRODAPOLIPEPTIDILIPOPOLISAHARIDGENIPLAZMIDIHROMOZOMKSINOSTVEOMA TOKSINIMANJE TOKSINISPECIFINOSTSPECIFINI RECEPTORINEMAJU SPEC.RECEPTOREMEHANIZAM DEJSTVARAZLIITIOSLOBAA SE IL-1 , TNF-KLINIKE MANIFESTACIJERAZLIITEGROZNICA, SEPTIKI OKNTIGENOSTDOBRI ANTIGENISLAB ANTIGENVAKCINETOKSOIDINE POSTOJIRMOSTABILNOSTRMOLABILNIERMOSTABILAN

GZOTOKSINITip I- Vezuju se za receptor i stimuliu prenos transmembranskog signalaTip II- Formiraju pore na membrani i dovode do lize elijeip III- Translokacija aktivne enzimske komponente u eliju

Sekrecija egzotoksina

Tetanusni toksin (neurotoksin)A-B strukturaR gangliozidiEndocitozaRetrogradni aksonski transport do tela neuronaInhibicija sekrecije u interneuronima (glicin i GABA)

Botulinski toksin (neurotoksin)Mikrogram kao letalna dozaStrukturaMehanizamCilj

SuperantigeniObian antigen 1 u 10 000 T elijaTCRSuperantigen 1 od 5 T elijaV region TCR kompleksa

Aktivacija CD8+ T limfocitaAktivacija CD4+ T limfocita

Bioloki efekti endotoksina

EGZOTOKSINI

Efekat toksinaPrimeriLetalno dejstvoEfekat na skeletne miie,Oteenje srca, plua i bubregaTetanusni toksin, botulinumski toksin A, difterijski toksinPirogeni efekatPoveanje telesne temp., poliklonska aktivacija T limfocitaSuperantigeni (S. aureus i S. pyogenes)Delovanje na GITSekrecija vode i elektrolitaPovraanjeCholera toxin, Enterotoksini : E.coli, S.aureusDelovanje na kouNekroza, eritem, poveana permeabilnost kapilara, epidermoliza (Nikolsky-ev znak) Stafilokokni alfa toksin i epidermolitiki toksin, streptokokni eritrogeni toksinCitolizaStreptolizin O i SInhibicija sinteze proteinaDifterijski toksin, iga toksin, egzotoksin A (P. aeruginosa)

Patogenost sposobnost mikroorganizma da izazove bolest, virulencija kapacitet / mera patogenostiNormaalna flora 10 na 14

Simbioza zajedno za stolom, razmena (mitohondrija)Komensalizam