PATOGENITA A VIRULENCE MIKROBŮ

1. PATOGENITA A VIRULENCE MIKROBŮ

2. 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

3. 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

4. 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

5. 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)

6. invazivita mikrobů je ovlivňována - přítomností fimbrií (adherence) - přítomností pouzdra - přítomností lipidů - produkcí enzymů umožňujících průnik (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

7. 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 mikrobaze strany makroorganismu patogenita vnímavost/rezistence druhu virulence stupeň nespecifické imunity infekční dávka stupeň specifické imunity

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

9. BAKTERIÁLNÍ TOXINY A ENZYMY

10. 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

11. Biologické účinky endotoxinu: • 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

12. 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) • inaktivitaprototoxinu spočívá v jeho vazbě na RNA nebo protein, ze které je uvolňován působením bakteriálních enzymů • tvorba exotoxinu, podmíněná geneticky – chromozomálně, temperovanými fágy (profágy) (Dickůverytrogenní toxin), plazmidy (E. coli)

13. Obecná charakteristika exotoxinů • bakteriemi produkován (uvolňován) do vnějšího prostředí • chemicky - protein (albumin, globulin) • termolabilní, nesnese teplotu 56 – 60 oC s výjimkou botulotoxinu (rezistentní k varu 10 min) a stafylokokovýchenterotoxinů, (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

14. Vybrané druhy bakteriálních exotoxinů

15. Difterický toxin • produkován Corynebacteriumdiphtheriae, 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)

16. Charakteristika záškrtu • lokální zánět – fibrinózněhemorag. 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 vedřeni nadledvin

17. Tetanický toxin • produkován Clostridium tetani za anaerobních podmínek, • složen ze 2 složek: • tetanolyzin– hemolyzinová složka (typu SLO), sdermonekrotickými 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

18. 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 = 16000 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.

19. 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.

20. Toxic Shock Syndrom Toxin - 1 (TSST-1) • Staphylococcus aureus může produkovat TSST-1, způsobující závažný šokový stav.

21. 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.

22. Stafylokokový enterotoxin • Bacilluscereus – emetic. toxin (rýže)

23. 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.

24. 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