tanulási célok
- miért lehet előnyös egy baktérium próbál megtelepedni a húgyhólyag vagy a belek, hogy mozgékony.
- írja le konkrétan, hogy bizonyos baktériumok hogyan képesek a motilitást felhasználni a gazdasejtekkel való érintkezéshez, és állapítsa meg, hogy ez hogyan segítheti elő a kolonizációt.
- röviden írd le, hogy az axiális szálak segítségével rendkívül vékonynak és mozgékonynak lenni miért lehet előnyös a patogén spirocheták számára.
- adjon meg egy példát arra, hogy egy nem motil baktérium hogyan képes jobban elterjedni egy gazdaszervezeten belül.
- Adj egy rövid leírást arról, hogy egy baktérium hogyan használhatja a toxinokat, hogy jobban elterjedjen az egyik gazdaszervezetről a másikra.
kiemelt baktérium
- olvassa el a Helicobacter pylori leírását, és illessze össze a baktériumot a szervezet leírásával és az általa okozott fertőzéssel.
a légutak, a bélrendszer és az urogenitális traktus nyálkahártya-felületei folyamatosan öblítik a baktériumokat, hogy megakadályozzák a gazdaszervezet nyálkahártyáinak kolonizációját. A mozgékony baktériumok mozgékonyságukat és kemotaxisukat felhasználhatják a nyálkahártyán keresztül a nyálkahártya hámsejtjei felé. Sok baktérium, amely képes kolonizálni a húgyhólyag nyálkahártyáját és a beleket, valójában mozgékony. A motilitás valószínűleg segít ezeknek a baktériumoknak a nyálkahártyán keresztül mozogni a mucin szálak között vagy olyan helyeken, ahol a nyálka kevésbé viszkózus. A mozgékony opportunisták és kórokozók közé tartozik például a Helicobacter pylori, a szalmonella fajok, az Escherichia coli, a Pseudomonas aeruginosa és a Vibrio cholerae. Amint a baktériumok kapcsolatba lépnek a gazdasejtekkel, később csatlakozhatnak és kolonizálhatnak. (A mellékletet a következő részben tárgyaljuk.)
- mozgókép Escherichia coli fluoreszcens címkével-flagella # 1 jóvoltából Dr. Howard C. Berg a Harvard Roland Intézetéből.
- mozgóképes Pseudomonas film a YouTube-ról.
például a Helicobacter pylori, a baktérium , amely a legtöbb gyomor-és nyombélfekélyt okozza, ureázt termel, egy enzimet, amely a karbamidot ammóniává és szén-dioxiddá bontja. Az ammónia semlegesíti a sósavat a gyomorban. Ezenkívül úgy gondolják, hogy az ureáz megváltoztatja a nyálkahártyában lévő fehérjéket, szilárd gélről vékonyabb folyadékra változtatva, amelyen a baktériumok képesek átúszni a flagella útján, majd adhesineket használnak a nyálkahártyák hámsejtjeihez való tapadáshoz. A baktérium további védelme érdekében a savtól, H. a pylori savgátló fehérjét termel, amely blokkolja a savszekréciót a gyomor parietális sejtjei által. A bakteriális toxinok ezután citokinek és kemokinek , valamint mucináz és foszfolipáz túlzott termeléséhez vezetnek, amelyek károsítják a gyomor nyálkahártyáját. A citokinek és kemokinek viszont hatalmas gyulladásos választ eredményeznek. A neutrofilek elhagyják a kapillárisokat, felhalmozódnak a fertőzés területén, és lizoszómáikat extracelluláris megölésre bocsátják ki. Ez nemcsak a baktériumokat pusztítja el, hanem a gyomor nyálkahártyáját is elpusztítja. E védőréteg nélkül a gyomorsav a gyomor fekélyét okozza. Ez viszont gastritishez vagy gyomor-és nyombélfekélyhez vezet.
YouTube film egy videó endoszkópos vizsgálatról, amely a Helicobacter pylori által okozott nyombélfekélyeket mutatja.
kattintson erre a linkre, olvassa el a Helicobacter pylori leírását, és képes legyen egyeztetni a baktérium leírását egy vizsgán.
a planktonikus Pseudomonas aeruginosa a poláris flagellumát használja a vízen vagy a nyálkahártyán való mozgáshoz, és érintkezésbe kerül egy szilárd felülettel, például a test nyálkahártyájával (\(\PageIndex{5}\).1.1). Ezután pili-t és sejtfal-adhesineket használhat a nyálkahártya hámsejtjeihez való kötődéshez. A kötődés aktiválja a jelátviteli és kvórumérzékelő géneket, hogy végül lehetővé tegye a P. aeruginosa populációjának az alginátból álló poliszacharid biofilm szintézisét. Ahogy a biofilm növekszik, a baktériumok elveszítik flagellájukat, hogy nem motilissá váljanak, és különféle enzimeket választanak ki, amelyek lehetővé teszik a populáció számára, hogy tápanyagokat szerezzen a gazdasejtekből. Végül a biofilm gomba fel és fejleszti a vízcsatornákat, hogy vizet és tápanyagokat szállítson a biofilmben lévő összes baktériumhoz. Ahogy a biofilm kezd túlzsúfolódni baktériumokkal, a kvórumérzékelés lehetővé teszi, hogy néhány Pseudomonas újra flagellát termeljen, elmeneküljön a biofilmből, és új helyet kolonizáljon.
vékonyságuk, belső flagellájuk (axiális szálak), dugóhúzó alakjuk és mozgékonyságuk miatt (\(\pageindex{5}\).1.2), a spirocheták könnyebben képesek behatolni a gazdaszervezet nyálkahártyájába, a bőr kopásaiba stb. és belép a testbe. A motilitás és a behatolás lehetővé teheti a spirocheták számára, hogy mélyebben behatoljanak a szövetekbe, belépjenek a nyirokrendszerbe és a véráramba, és más testrészekre terjedjenek. Az embereket megfertőző spirocheták közé tartozik a Treponema pallidum , a Leptospira és a Borrelia burgdorferi ).
- mozgókép Borrelia bergdorferi, a spirochete, amely Lyme-kórt okoz. A You Tube-ból, a CytoViva jóvoltából.
- mozgókép Borrelia bergdorferi, a Lyme-kórt okozó spirochete filmje.
egy másik vonal mentén sok baktérium olyan enzimeket termel, mint az elasztázok és proteázok, amelyek lebontják a sejteket és szöveteket körülvevő extracelluláris mátrix fehérjéket, és megkönnyítik a baktériumok terjedését a szervezetben. Például a Streptococcus pyogenes sztreptokinázt termel, amely lizálja a szervezet által termelt fibrin rögöket a fertőzés lokalizálása érdekében. Dnázt is termel, amely lebontja a genny sejtmentes DNS-ét, és csökkenti a genny viszkozitását. Mindkét enzim megkönnyíti a baktérium terjedését a lokalizált helyről az új szövetekre.
a Staphylococcus aureus viszont felületi adhesineket termel, amelyek az extracelluláris mátrixfehérjékhez és a gazdasejt szövetét körülvevő poliszacharidokhoz kötődnek, beleértve a fibronektint, a kollagént, a laminint, a hialuronsavat és az elasztint. A S. aureus proteázok és a hialuronidáz ezután feloldják az extracelluláris mátrix ezen összetevőit, így biztosítva a baktériumok táplálékát és lehetővé téve a baktériumok terjedését.
végül, amint azt később látni fogjuk ebben az egységben a toxinok alatt, egyes baktériumok olyan toxinokat termelnek, amelyek hasmenést okoznak a gazdaszervezetben. A hasmenés szintén része a veleszületett immunitásunknak, hogy a káros mikrobákat és toxinokat kiöblítsük a belekből. Egyrészt a hasmenés előnyt jelent a szervezet számára, mert kiüríti a káros mikrobákat és toxinokat. Másrészt előnyös a hasmenést okozó baktérium számára, mivel a bél normális flórájának jó részét is kiüríti, és ez csökkenti a tápanyagok versenyét a normál flóra és a kórokozók között. Ezenkívül a hasmenés lehetővé teszi a kórokozó számára, hogy könnyebben elhagyja az egyik gazdaszervezetet, és a széklet-orális úton belépjen az új gazdaszervezetekbe.
Összefoglalás
a baktériumoknak fizikai kapcsolatot kell létesíteniük a gazdasejtekkel, mielőtt tapadnának ezekhez a sejtekhez, és ellenállnának a testből való kiöblítésnek. A mozgékony baktériumok használhatják flagellájukat és kemotaxisukat, hogy a nyálkahártyán keresztül a nyálkahártya hámsejtjei felé ússzanak. Vékonyságuk, belső flagellájuk (axiális szálak), dugóhúzó alakjuk és mozgékonyságuk miatt bizonyos spirocheták könnyebben bejuthatnak a nyirokerekbe és az erekbe, és átterjedhetnek más testrészekre. Sok baktérium olyan enzimeket termel, amelyek lebontják a sejteket és szöveteket körülvevő extracelluláris mátrix fehérjéket, és segítenek a fertőzés lokalizálásában, megkönnyítve a baktériumok terjedését a szervezetben. Egyes baktériumok olyan toxinokat termelnek, amelyek hasmenést okoznak a gazdaszervezetben, lehetővé téve a kórokozó számára, hogy könnyebben elhagyja az egyik gazdaszervezetet, és a széklet-orális úton belépjen az új gazdaszervezetekbe.
közreműködők és attribúciók
-
Dr. Gary Kaiser (BALTIMORE Megyei Közösségi Főiskola, CATONSVILLE CAMPUS)