5.1: A képesség, hogy használja a motilitás és más módon kapcsolatba gazdasejtek

tanulási célok

  1. miért lehet előnyös egy baktérium próbál megtelepedni a húgyhólyag vagy a belek, hogy mozgékony.
  2. 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.
  3. röviden írd le, hogy az axiális szálak segítségével rendkívül vékonynak és mozgékonynak lenni miért lehet előnyös a patogén spirocheták számára.
  4. adjon meg egy példát arra, hogy egy nem motil baktérium hogyan képes jobban elterjedni egy gazdaszervezeten belül.
  5. Adj egy rövid leírást arról, hogy egy baktérium hogyan használhatja a toxinokat, hogy jobban elterjedjen az egyik gazdaszervezetről a másikra.

kiemelt baktérium

  1. 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.

alt
ábra \(\PageIndex{5}\).1.1: Biofilm kifejlesztése Pseudomonas aeruginosa által. A planktonikus Pseudomonas aeruginosa poláris flagelláját és kemotaxisát használja a gazdaszervezet nyálkahártyái felé történő úszáshoz. A Pili ezután kötődik a gazdasejt receptorokhoz a kezdeti, de reverzibilis bakteriális kötődéshez.

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 ).

alt
ábra \(\PageIndex{2}\): spirochete axiális filamentumok
  • 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)

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.