VIRULENSFAKTORER: VAD DE ÄR OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

De virulensfaktorer är de förmågor av mikroorganismer att invadera vävnader hos en värd genom toxiska molekyler, bakterier och andra patogener i syfte att erhålla livsmedel eller fixerade celler. Därför kan värden bli sjuk om deras immunsystem inte kan stoppa patogenens virulensfaktorer.

I vissa arter kan en eller flera av dessa faktorer vara frånvarande, och om de inte är närvarande kan förmågan att orsaka sjukdomen vara dämpad eller helt frånvarande.

Färgad skanningselektronmikrografi av bakterien som orsakar gonorré, Neisseria gonorrhea. Hämtad och redigerad från: NIAID.

Vad är virulensfaktorer?

Virulensfaktorer är vanligtvis proteintoxiner eller andra molekyler som produceras av patogenen för att kringgå värdens immunförsvar. De inkluderar emellertid också strukturella komponenter såsom kapslar, flagella och fimbriae eller pilis, som tillåter den att nå eller skydda sig från värdcellen.

Kapsel

Kapseln är ett slemhölje, framställt främst av polysackarider, som kan produceras av både Gram-positiva och Gram-negativa bakterier och som är belägen externt mot cellväggen.

Kapseln är inte viktig för bakterierna, eftersom dess förlust inte påverkar dess livskraft, men den kan orsaka förändringar i koloniens morfologi och förlust av dess virulens. Till exempel finns det flera stammar av Haemophilus influenzae som kan differentieras genom närvaron eller frånvaron av kapseln.

Det finns sex serotyper av denna bakterie (a. B, c, d, e och f) som har kapslar, som var och en är antigeniskt olika. Av dessa kolonier har Haemophilus influenzae serotyp b en kapsel bestående av polyribosylribitolfosfat som skyddar den från fagocytos och är den huvudsakliga stammen som är ansvarig för sjukdomar hos människor.

flagellum

Flagellum är en lång, mobil, piskformad struktur som vanligtvis används för rörelse. Det finns i bakterier och andra encelliga organismer, såväl som i vissa celler av flercelliga organismer.

Ibland betraktas flagellum som en virulensfaktor. I Pseudomonas presenteras till exempel positiv kemotaxi mot vissa molekyler, till exempel socker. Vidare har virulens i dessa bakterier associerats med närvaron av en flagellum, eftersom vissa mutanter som saknar den knappast orsakar infektioner.

fimbrier

Fimbriae eller pilis är strukturer som huvudsakligen finns i Gram-negativa bakterier. De är filamentösa, proteiner av natur, kortare och tunnare än flagella och skiljer sig från flagella eftersom de inte används för förflyttning.

I vissa bakteriesorter betraktas dessa strukturer som virulensfaktorer, eftersom de spelar en viktig roll i vidhäftningen och koloniseringen av slemhinneytor. De är också involverade i en flagelloberoende yttranslokationsmetod som kallas ryckande moti.

Ett exempel på dessa strukturer som en virulensfaktor är pilis av typen IV eller N-metyl-fenylalanin pilis närvarande i Pseudomonas aeruginosa.

adhesiner

Bakterier producerar olika typer av faktorer som tillåter dem att vidhäfta effektivt till vävnaderna i deras värd. Dessa ämnen binder till specifika receptorer på vävnadens yta och förhindrar därmed deras eliminering av värden.

Vidhäftningar inkluderar lipoteikoinsyror, trimeriska självtransporterande adhesiner och hemagglutinerande pilis. Till exempel har Corynebacteria diphteriae vidhäftningsegenskaper som är oberoende av difteritoxinproduktion och som beror på faktorer såsom hemagglutininer, hydrofobiner, exponerade sockerrester och enzymer med transialidasaktivitet.

Helycobacter pylori virulensfaktor. Hämtad och redigerad från: användare: Y_tambe.

immunsuppressiva

Vissa virulensfaktorer fungerar genom att eliminera immunologiska substanser som används av värdarna. Till exempel har bakterier såsom Streptococcus pyogenes immunglobulinproteaser. Immunoglobuliner är antikroppar som attackerar och förstör bakterier genom mekanismer som opsonisering.

Mycobacterium ulcerans, det orsakande medlet för Buruli-magsår hos människor, producerar ett immunsuppressivt medel som kallas mycolacton. Detta toxin orsakar också vävnadsförstörelse.

Immunoevasion

Huvudkomponenterna i det yttre membranet av Gram-negativa bakterier är lipopolysackarider och lipooligosackarider. Strukturen för lipooligosackariderna som utgör Haemophilus influenzae-membranet efterliknar glykosfingolipiderna hos människor för att undvika upptäckt av immunsystemet.

Destruktiva enzymer

Vissa bakterier producerar olika enzymer som skadar värdvävnader. Till exempel producerar Porphyromonas gingivalis polysackaridaser och ett stort antal proteaser som bryter ned många av komponenterna i den extracellulära matrisen i värdvävnader.

Denna bakterie är ansvarig för parodontala sjukdomar och förstörelsen som orsakas av dess enzymer är den huvudansvariga för inflammation som observeras i denna typ av sjukdom.

Andra enzymer producerade av bakterier inkluderar hyalurodinas, lipaser, DNaser och hemolysiner.

endotoxiner

Lipopolysackariden som är en del av det yttre membranet av Gram-negativa bakterier består av tre delar, lipid A, en central polysackarid och polysackarid O. Lipid A är nedsänkt i membranet och har toxisk aktivitet, på grund av detta Lipopolysackarid kallas också endotoxin.

När bakterielys inträffar frisätts endotoxin och stimulerar frisättningen av pyrogener, proteiner som orsakar feber. Det kan också orsaka endotoxisk chock som kan leda till döden.

exotoxiner

De är ämnen som frisätts av olika grupper av bakterier som har ett brett spektrum av effekter och inkluderar neurotoxiner, cytotoxiner, kalagenaser, lipaser, lecitinaser, DNaser, RNaser, hemolysiner, bland andra. De hittills mest kända exotoxinerna är stivkramp och botulism, utsöndras av Clostridium tetani respektive C. botulinum.

Andra virulensfaktorer

Förutom de ovannämnda faktorerna finns det andra såsom polyketider, sideroforer, alginater, faktorer som styr GTPaser och andra som modifierar värdens immunrespons (till exempel neuraminidas).

exempel

Neisseria gonorrhea

Neisseria gonorrhoeae är en intracellulär diplokock som ansvarar för den sexuellt överförda sjukdomen känd som gonoré eller gonoré. I denna art har forskare identifierat olika virulensfaktorer, bland vilka de nämner: pilis eller fimbriae, proteiner I (Por), II (Opa) och III (Rpm), beståndsdelar i det yttre membranet.

Virulensfaktorer är också lipooligosackarider, peptidoglykan och andra proteiner såsom Lip (H8) och Fbp, de producerar också ett IgA1-proteas, ansvarigt för att inaktivera ett viktigt immunglobulin i humant slemhinna som kallas IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori är den främsta orsaken till vissa mag-tarmsjukdomar, såsom gastrit, magsår och även vissa typer av neoplasmer.

Det finns flera virulensfaktorer som beskrivs för denna art, bland vilka är: a) aktiviteten av ureas, ett enzym som katalyserar hydrolysen av urea för att tillhandahålla ammonium och karbamat, vilket kan orsaka skador i magepitelet; b) andra vidhäftningsfaktorer, nödvändiga för bakteriekolonisering.

Hemagglutininer inducerar förändringar i immunsvaret på grund av det faktum att de har en biokemisk sammansättning liknande den för vissa antigener som finns i blodgrupper. Dessutom har den en gen associerad med vakuolisering och en annan med cytotoxisk aktivitet som endast finns i virulenta stammar.

Neisseria meningitidis

Bakteriell meningit är en smittsam sjukdom orsakad av Neisseria meningitidis eller meningococcus. Virulensfaktorer för denna bakterie inkluderar polysackaridkapseln som skyddar den från värdens inflammatoriska respons och den typ IV-pili som främjar bakteriell vidhäftning.

Andra virulensfaktorer för denna art är proteiner av klass 5 (Opa) och Opc, IgA1-proteaser samt komponenter i cellväggen.

referenser

1. Virulensfaktor. På Wikipedia. Återställd från: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2: a upplagan. Holt, Rinehart & Winston.
3. S. Hogg (2005). Väsentlig mikrobiologi. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso & F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Virulensfaktorer, patologi och diagnos. Biomedicinsk tidskrift.
5. C. Alfaro (2005). Neisseria meningitidis patogenes. Medicinsk tidskrift för National Children's Hospital.
6. G. Pardi (2004). Några överväganden om Neisseria gonorrhoeae. Venezuelanska tandlagar.