5.1: evnen til at bruge motilitet og andre midler til at kontakte værtsceller

slimhindeoverfladerne i luftvejene, tarmkanalen og kønsorganet skyller konstant bakterier væk for at forhindre kolonisering af værts slimhinder. Motile bakterier kan bruge deres bevægelighed og kemotakse til at svømme gennem slim mod slimhindepitelceller. Mange bakterier, der kan kolonisere slimhinderne i blæren og tarmene, er faktisk bevægelige. Motilitet hjælper sandsynligvis disse bakterier med at bevæge sig gennem slimet mellem mucinstrengene eller på steder, hvor slimet er mindre tyktflydende. Eksempler på motile opportunister og patogener inkluderer Helicobacter pylori, Salmonella arter, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosaog Vibrio cholerae. Når bakterier kommer i kontakt med værtsceller, kan de efterfølgende vedhæfte og kolonisere. (Vedhæftet fil vil blive diskuteret i næste afsnit.)

• film af motile Escherichia coli med fluorescerende mærket-flagella #1.
• film af motile Pseudomonas fra YouTube.for eksempel producerer Helicobacter pylori, den bakterie, der forårsager de fleste gastriske og duodenale sår, urease, som nedbryder urinstof til ammoniak og kulsyre. Ammoniak neutraliserer saltsyre i maven. Derudover menes urease at ændre proteinerne i slimet, der ændrer det fra en fast gel til en tyndere væske, som bakterierne er i stand til at svømme igennem ved hjælp af deres flagella, og derefter bruge adhæsiner til at klæbe til epitelcellerne i slimhinderne. For yderligere at hjælpe med at beskytte bakterien mod syren, H. pylori producerer et syreinhiberende protein, der blokerer syresekretion af omgivende parietalceller i maven. Bakterielle toksiner fører derefter til overdreven produktion af cytokiner og kemokiner såvel som mucinase og phospholipase , der beskadiger maveslimhinden. Cytokinerne og kemokinerne resulterer igen i en massiv inflammatorisk respons. Neutrofiler forlader kapillærerne, akkumuleres i infektionsområdet og udleder deres lysosomer til ekstracellulær drab. Dette dræber ikke kun bakterierne, det ødelægger også de slimudskillende slimhinder i maven. Uden dette beskyttende lag forårsager mavesyre sårdannelse i maven. Dette fører igen til enten gastrit eller mavesår og duodenale sår.

  YouTube-film af en videoendoskopiundersøgelse, der viser duodenale sår forårsaget af Helicobacter pylori.

  Klik på dette link, Læs beskrivelsen af Helicobacter pylori, og være i stand til at matche bakterien med dens beskrivelse på en eksamen.

  planktonisk Pseudomonas aeruginosa bruger sin polære flagellum til at bevæge sig gennem vand eller slim og komme i kontakt med en fast overflade, såsom kroppens slimhinder (figur \(\Sideindeks{5}\).1.1). Det kan derefter bruge Pili og cellevægsadhesiner til at fastgøre til epitelcellerne i slimhinden. Vedhæftning aktiverer signalering og kvorum sensing gener til sidst gøre det muligt for populationen af P. aeruginosa at begynde at syntetisere en polysaccharid biofilm sammensat af alginat. Når biofilmen vokser, mister bakterierne deres flageller for at blive ikke-farvede og udskiller en række forskellige stoffer, der gør det muligt for befolkningen at få næringsstoffer fra værtscellerne. Til sidst svampe biofilmen op og udvikler vandkanaler til at levere vand og næringsstoffer til alle bakterier i biofilmen. Da biofilmen begynder at blive for overfyldt med bakterier, kvorum sensing gør det muligt for nogle af Pseudomonas igen at producere flagella, undslippe biofilmen og kolonisere en ny placering.

  

  På grund af deres tyndhed, deres indre flagella (aksiale filamenter), deres proptrækkerform og deres bevægelighed (figur \(\Sideindeks{5}\).1.2) Er spirocheter lettere i stand til at trænge ind i værtsslimhinder, hudafskrabninger osv. og ind i kroppen. Motilitet og penetration kan også gøre det muligt for spirocheterne at trænge dybere ind i væv og komme ind i lymfatiske stoffer og blodbanen og sprede sig til andre kropssteder. Spirocheter, der inficerer mennesker, inkluderer Treponema pallidum , Leptospira og Borrelia burgdorferi ).

  

  • movie of motile Borrelia bergdorferi, den spirochete, der forårsager Lyme sygdom. Fra You Tube, med tilladelse fra CytoViva. film af motile Borrelia bergdorferi, spirocheten, der forårsager Lyme-sygdommen.langs en anden linje producerer mange bakterier f.eks elastaser og proteaser, der nedbryder de ekstracellulære matriceproteiner, der omgiver celler og væv, og gør det lettere for disse bakterier at sprede sig i kroppen. For eksempel producerer Streptococcus pyogenes streptokinase, der lyser fibrinpropperne produceret af kroppen for at lokalisere infektionen. Det producerer også DNase, der nedbryder cellefrit DNA, der findes i pus og reducerer viskositeten af pus. Begge disse bakterier Letter spredningen af bakterien fra det lokaliserede sted til nyt væv.Staphylococcus aureus producerer på den anden side overfladeadhæsiner, der binder til ekstracellulære matricsproteiner og polysaccharider, der omgiver værtscellevæv, herunder fibronectin, kollagen, laminin, hyaluronsyre og elastin. S. aureus proteaser og hyaluronidase opløser derefter disse komponenter i den ekstracellulære matrice, der giver mad til bakterierne og gør det muligt for bakterierne at sprede sig.

    endelig, som det ses senere i denne enhed under toksiner, producerer nogle bakterier toksiner, der inducerer diarre i værten. Diarre er også en del af vores medfødte immunitet til at skylle skadelige mikrober og toksiner ud af tarmene. På den ene side er diarre en fordel for kroppen, fordi det skyller ud skadelige mikrober og toksiner. På den anden side er det gavnligt for bakterien, der inducerer diarre, fordi den også skyller en hel del af tarmens normale flora ud, og dette reducerer konkurrencen om næringsstoffer mellem normal flora og patogener. Desuden gør diarre patogenet lettere at forlade en vært og indtaste nye værter gennem fækal-oral vej.

    Resume

    bakterier skal skabe fysisk kontakt med værtsceller, før de kan klæbe til disse celler og modstå at blive skyllet ud af kroppen. Motile bakterier kan bruge deres flagella og kemotakse til at svømme gennem slim mod slimhindepitelceller. På grund af deres tyndhed, deres indre flagella (aksiale filamenter), deres proptrækkerform og deres bevægelighed er visse spirocheter lettere i stand til at komme ind i lymfekar og blodkar og sprede sig til andre kropssteder. Mange bakterier producerer bakterier, der nedbryder de ekstracellulære matriceproteiner, der omgiver celler og væv og hjælper med at lokalisere infektion, hvilket gør det lettere for disse bakterier at sprede sig i kroppen. Nogle bakterier producerer toksiner, der inducerer diarre i værten, hvilket gør det muligt for patogenet lettere at forlade en vært og komme ind i nye værter gennem fækal-oral vej.

    bidragydere og tilskrivninger

    • Dr. Gary Kaiser (COMMUNITY COLLEGE of BALTIMORE COUNTY, Catonsville CAMPUS)