Факторы патогенности (вирулентности) микроорганизмов: адгезины, инвазины, факторы подавления иммунной системы, токсины, аллергены. Эндотоксины

Понятие о факторах патогенности

У облигатно-патогенных бактерий набор факторов патогенности специфичен для вида, а у условно-патогенных – малоспецифичен и изменчив (чаще всего это эндотоксин и ферменты-токсины). Среди вирусов непатогенные штаммы отсутствуют.

В роли факторов патогенности могут выступать:

1. структурные компоненты микробной клетки (белки, полисахариды, липиды и их комплексы);

2. ферментные системы;

3. метаболиты, выделяемые в среду;

4. бактериальные токсины.

Факторы патогенности объединяют в следующие основные группы: адгезины, инвазины, факторы агрессии и токсины (эндо- и экзотоксины).

Адгезины. Инвазины

Адгезии способствуют следующие факторы:

1. неспецифические физико-химические взаимодействия (гидрофобные, снижение отрицательного заряда бактерий);

2. адгезины:

   • пили I и IV типов (Грам– бактерии);

   • поверхностные белки и тейхоевые кислоты клеточной стенки (Грам+ бактерии);

   • ЛПС клеточной стенки;

   • гемагглютинины вирусов.

С процессом адгезии тесно связана колонизация – устойчивое размножение бактерий, ведущее к их накоплению. Колонизации способствуют такие факторы патогенности, как капсула, ферменты, разрушающие слизь (нейраминидаза, лецитиназа).

Инвазии способствуют следующие факторы:

1. механические – проникновение за счет подвижности:

   • через неповрежденные кожу и слизистые (лептоспиры);

   • через микротравмы кожи и слизистых (бледная трепонема);

2. химические – за счет микробных ферментов:

   • гиалуронидаза – расщепление основного компонента соединительной ткани – сиаловой кислоты (C. perfringens, стрепто- и стафилококки);

   • нейраминидаза – расщепление сиаловой кислоты, составляющей межклеточную основу между клетками эпителия (N. meningitidis, микоплазмы, вирус гриппа);

   • фибринолизины – растворение сгустков фибрина (стрепто- и стафилококки);

   • коллагеназа – расплавление мышечной ткани (C. perfringens, C. histolyticum);

3. биологические:

   • инвазия при помощи переносчиков (боррелии – вши, иерсинии чумы – блохи);

   • внутриклеточное проникновение: облигатный внутриклеточный паразитизм (риккетсии, хламидии и M. leprae), пенетрация и разрушение эпителиоцитов (эшерихии, сальмонеллы, иерсинии);

   • внедрение чужеродного генетического материала (ДНК-овые и ретровирусы).

Факторы агрессии

К факторам агрессии относятся:

1. антифагоцитарные факторы:

   • подавление поглощения (капсула, М-белок стрептококков, Vi-антиген S. typhi);

   • подавление слияния фагосомы с лизосомой (сульфатиды микобактерий);

   • выживание внутри фаголизосомы (супероксиддисмутаза стафилококков);

   • выход из фагосом (фосфолипаза листерий);

   • выживание внутри фагоцитов (M. tuberculosis, S. typhi, L. pneumophila и др.);

   • деструкция макрофагов (экзотоксин P. aeruginosa, бруцеллы – после поглощения).

2. ферменты агрессии:

   • протеазы – разрушение иммуноглобулинов;

   • плазмокоагулаза – свертывание плазмы с образование фибринозного чехла;

   • лецитиназа – разрушение мембран лейкоцитов;

   • ДНК-аза;

3. антигенная изменчивость (боррелии);

4. антигенная мимикрия (β-гемолитические стрептококки А, иерсинии чумы);

5. белки теплового шока – аутоиммунные процессы (боррелии);

6. угнетение (вирус кори) или разрушение (ВИЧ) Т-хелперов.

Эндотоксины

Эндотоксины характеризуются следующим:

• относительно экзотоксинов менее токсичны, но действуют быстрее;

• неспецифичны: эндотоксины разных бактерий вызывают схожие эффекты;

• являются слабыми антигенами, протективные антитела к ним не образуются;

• не инактивируются температурой (термостабильны) и формалином.

Поступление в кровь малых доз эндотоксина приводит к увеличению температуры тела (выделение ИЛ-1 гранулоцитами и моноцитами), активации комплемента по альтернативному пути, пролиферации В-лимфоцитов, усилению противоопухолевого и противовирусного иммунитета.

Поступление в кровь больших доз эндотоксина приводит к развитию инфекционно-токсического шока. В основе его патогенеза лежат активация комплемента, выделение цитокинов, образование нитратов и другие механизмы, в конечном счете приводящие к расширению сосудов, увеличению их проницаемости и развитию ДВС-синдрома. Клиническая картина включает нарастание лихорадки, снижение АД, спутанность сознания, сыпь, тошноту и рвоту, симптомы почечной и печеночной недостаточности.

Развитие инфекционно-токсического шока при лечении инфекций, вызванных Грам– бактериями, можно предотвратить использованием бактериостатических антибактериальных препаратов (а не бактерицидных).