5.1: capacitatea de a folosi motilitatea și alte mijloace pentru a contacta celulele gazdă

suprafețele mucoase ale tractului respirator, ale tractului intestinal și ale tractului genito-urinar îndepărtează constant bacteriile pentru a preveni colonizarea membranelor mucoase gazdă. Bacteriile Motile își pot folosi motilitatea și chemotaxia pentru a înota prin mucus către celulele epiteliale ale mucoasei. Multe bacterii care pot coloniza membranele mucoase ale vezicii urinare și intestinelor, de fapt, sunt motile. Motilitatea ajută probabil aceste bacterii să se deplaseze prin mucus între firele de mucină sau în locuri în care mucusul este mai puțin vâscos. Exemple de oportuniști motili și agenți patogeni includ Helicobacter pylori, specii de Salmonella, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa și Vibrio cholerae. Odată ce bacteriile intră în contact cu celulele gazdă, ele se pot atașa și coloniza ulterior. (Atașamentul va fi discutat în secțiunea următoare.)

• film de motile Escherichia coli cu fluorescente etichetate-flagella #1 curtoazie de Dr.Howard C. Berg de la Institutul Roland de la Harvard.
• film de Pseudomonas motile de pe YouTube.

de exemplu, Helicobacter pylori , bacteria care provoacă cele mai multe ulcere gastrice și duodenale, produce urează, o enzimă care descompune ureea în amoniac și dioxid de carbon. Amoniacul neutralizează acidul clorhidric din stomac. În plus, se crede că ureaza modifică proteinele din mucus schimbându-l dintr-un gel solid într-un fluid mai subțire prin care bacteriile sunt capabile să înoate prin flagelul lor și, ulterior, utilizează adezine pentru a adera la celulele epiteliale ale membranelor mucoase. Pentru a ajuta în continuare la protejarea bacteriei de acid, H. pylori produce o proteină inhibitoare a acidului care blochează secreția acidă prin înconjurarea celulelor parietale din stomac. Toxinele bacteriene duc apoi la producerea excesivă de citokine și chemokine , precum și mucinază și fosfolipază care afectează mucoasa gastrică. Citokinele și chemokinele, la rândul lor, au ca rezultat un răspuns inflamator masiv. Neutrofilele părăsesc capilarele, se acumulează în zona infecției și își descarcă lizozomii pentru uciderea extracelulară. Acest lucru nu numai că ucide bacteriile, ci distruge și membranele mucoase secretoare de mucus ale stomacului. Fără acest strat protector, acidul gastric provoacă ulcerații ale stomacului. Aceasta, la rândul său, duce fie la gastrită, fie la ulcere gastrice și duodenale.

Film YouTube al unui examen de Endoscopie video care prezintă ulcere duodenale cauzate de Helicobacter pylori.

Planctonic Pseudomonas aeruginosa își folosește flagelul polar pentru a se deplasa prin apă sau mucus și pentru a intra în contact cu o suprafață solidă, cum ar fi membranele mucoase ale corpului (figura \(\PageIndex{5}\).1.1). Apoi poate utiliza adezine pili și perete celular pentru a se atașa la celulele epiteliale ale membranei mucoase. Atașamentul activează semnalizarea și genele de detectare a cvorumului pentru a permite în cele din urmă populației de P. aeruginosa să înceapă să sintetizeze un biofilm polizaharidic compus din alginat. Pe măsură ce biofilmul crește, bacteriile își pierd flagelul pentru a deveni nemotil și secretă o varietate de enzime care permit populației să obțină nutrienți din celulele gazdă. În cele din urmă, biofilmul crește și dezvoltă canale de apă pentru a furniza apă și substanțe nutritive tuturor bacteriilor din biofilm. Pe măsură ce biofilmul începe să se aglomereze prea mult de bacterii, detectarea cvorumului permite unora dintre Pseudomonas să producă din nou flageli, să scape de biofilm și să colonizeze o nouă locație.

Din cauza subtirimea lor, flageli lor interne (filamente axiale), forma lor tirbușon, și motilitatea lor (figura \(\PageIndex{5}\).1.2), spirochetele sunt mai ușor capabile să pătrundă în membranele mucoase gazdă, abraziunile pielii etc., și intră în corp. Motilitatea și penetrarea pot permite, de asemenea, spirochetelor să pătrundă mai adânc în țesut și să intre în limfatică și sânge și să se disemineze în alte locuri ale corpului. Spirochetele care infectează oamenii includ Treponema pallidum, Leptospira și Borrelia burgdorferi ).

• film de motile Borrelia bergdorferi, filmul spirochete care provoacă boala Lyme. Din You Tube, prin amabilitatea CytoViva.
• filmul lui motile Borrelia bergdorferi, spirocheta care provoacă boala Lyme.de-a lungul unei linii diferite, multe bacterii produc enzime cum ar fi elastazele și proteazele care degradează proteinele matricei extracelulare care înconjoară celulele și țesuturile și facilitează diseminarea acestor bacterii în organism. De exemplu, Streptococcus pyogenes produce streptokinază care lizează cheagurile de fibrină produse de organism pentru a localiza infecția. De asemenea, produce Dnază care degradează ADN-ul fără celule găsit în puroi și reduce vâscozitatea puroiului. Ambele enzime facilitează răspândirea bacteriei de la locul localizat la țesutul nou.Staphylococcus aureus, pe de altă parte, produce adezine de suprafață care se leagă de proteinele matricei extracelulare și polizaharidele din jurul țesutului celulei gazdă, inclusiv fibronectina, colagenul, laminina, acidul hialuronic și elastina. Proteazele S. aureus și hialuronidaza dizolvă apoi aceste componente ale matricei extracelulare, oferind hrană bacteriilor și permițând bacteriilor să se răspândească.

  în cele din urmă, așa cum se va vedea mai târziu în această unitate sub toxine, unele bacterii produc toxine care induc diaree în gazdă. Diareea este, de asemenea, o parte a imunității noastre înnăscute de a elimina microbii și toxinele dăunătoare din intestine. Pe de o parte, diareea este un avantaj pentru organism, deoarece elimină microbii și toxinele dăunătoare. Pe de altă parte, este benefic pentru bacteria care induce diareea, deoarece, de asemenea, elimină o bună parte din flora normală a intestinelor și acest lucru reduce concurența pentru nutrienți între flora normală și agenții patogeni. În plus, diareea permite agentului patogen să părăsească mai ușor o gazdă și să intre în gazde noi pe calea fecal-orală.

  rezumat

  bacteriile trebuie să intre în contact fizic cu celulele gazdă înainte de a putea adera la aceste celule și de a rezista să fie eliminate din organism. Bacteriile Motile își pot folosi flagelul și chemotaxia pentru a înota prin mucus către celulele epiteliale ale mucoasei. Datorită subțirii lor, a flagelului lor intern( filamente axiale), a formei tirbușonului și a motilității lor, anumite spirochete sunt mai ușor capabile să intre în vasele limfatice și vasele de sânge și să se răspândească în alte locuri ale corpului. Multe bacterii produc enzime care degradează proteinele matricei extracelulare care înconjoară celulele și țesuturile și ajută la localizarea infecției, facilitând răspândirea acestor bacterii în organism. Unele bacterii produc toxine care induc diaree în gazdă, permițând agentului patogen să părăsească mai ușor o gazdă și să intre în gazde noi pe calea fecal-orală.

  colaboratori și atribuții

  • Dr. Gary Kaiser (Colegiul Comunitar din BALTIMORE COUNTY, campusul CATONSVILLE)