Кіріспе

Патогеннің шығарған молекулаларының түрі, ол зиянды әсер етуі мүмкін Вируленттік факторлар (ботаникада патогендік факторлар немесе эффекттер деп аталады) - микробтық патогендерге (бактериялар, вирустар, саңырауқұлақтар және протозоалар) келесілерге қол жеткізуге мүмкіндік беретін жасушалық құрылымдар, молекулалар және реттеуші жүйелер: қоныс теліміндегі нишаны отарлау (бұл қоныс телімінің жасушаларына қарай қозғалыс және жалғануды қамтиды) иммуносупрессия, қоныс телімінің иммундық реакциясын тежеу (бұл лейкоцидин арқылы болатын жасуша өлімін қамтиды) Токсиндер, гемолизиндер мен протеазалар сияқты факторлар қоныс телімге зиян келтіреді.

Тіркелу, иммуноэвазия және иммуносупрессия

Бактериялар әр түрлі адгезиндерді, соның ішінде липотейхоин қышқылын, тримерлік автотранспортерлік адгезиндерді және басқа да көптеген беттік белоктарды хост тіндеріне жалғау үшін өндіреді. Көмірсулардан жасалған капсулалар көптеген бактериялық жасушалардың, соның ішінде Neisseria meningitidis сыртқы құрылымының бір бөлігін құрайды. Капсулалар иммундық қашуда маңызды рөл атқарады, өйткені олар фагоцитозды тежейді, сонымен қатар хосттан тыс кезде бактерияларды қорғайды. Бактериялардың вируленттілік факторларының тағы бір тобы иммуноглобулин (Ig) протеазалары болып табылады. Иммуноглобулиндер - инфекцияға қарсы әрекет ретінде хосттармен бөлінген және бөлінген антиденелер. Бұл иммуноглобулиндер опсонизация сияқты механизмдер арқылы патогенді жоюда маңызды рөл атқарады. Кейбір бактериялар, мысалы, Streptococcus pyogenes, протеазаларды қолдана отырып, иноглобулиндерді ыдырата алады. Вирустардың да айтарлықтай вируленттілік факторлары бар. Мысалы, эксперименталды зерттеулер көбінесе "нишалық вирулентті гендердің" рөлін бөліп, анықтайтын ортаны құруға бағытталған. Бұл - белгілі бір уақытта белгілі бір тіндер/орналарында белгілі бір тапсырмаларды орындайтын гендер; белгілі бір нишалық гендердің жиынтығы вирустың вируленттілігін құрайды. Бұл тұжырымдамаға тән гендер - герпес сияқты кейбір вирустардың латенттілігін бақылайтын гендер. Шошқа гамма- герпесвирусы 68 (γHV68) және адам герпесвирустары белгілі бір қоршаған орта жағдайлары болған кезде қайта белсендіріліп, созылмалы инфекцияны ұстап тұруға мүмкіндік беретін гендердің кіші жиынтығына байланысты. Олар вирустың литикалық фазасында маңызды болмаса да, бұл жасырын гендер созылмалы инфекцияны және жұқтырған адамдардың ішінде қайталануын жалғастыруда маңызды.

Деструктивті ферменттер

Кейбір бактериялар, мысалы, Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus және Pseudomonas aeruginosa, қожайын тіндеріне зақым келтіретін әр түрлі ферменттер шығарады. Ферменттерге гиалуронидаза, яғни дәнекер тін компоненті гиалурон қышқылын ыдырататын фермент; протеазалар мен липазалар; ДНК-ны ыдырататын DNазалар және қызыл қан жасушаларын қоса алғанда, әр түрлі қожалық жасушаларын ыдырататын гемолизиндер жатады.

ГТ фазалары

Вирулентті факторлардың негізгі тобы - GTPаздардың белсендіру деңгейін бақылай алатын ақуыздар. Олардың әрекет етуінің екі жолы бар. Бірі - GEF немесе GAP ретінде әрекет ету және әдеттегі еукариотты жасушалық белокқа ұқсауға кірісу. Екіншісі - GTP-фазаның ковалентті өзгеруі. Бірінші жол кері айналады; Сальмонелла сияқты көптеген бактерияларда GTPаздарды қосу және өшіру үшін екі ақуыз бар. Екінші процесс кері қайтарылмайды, токсиндерді қолдану арқылы мақсатты GTPазаны толығымен өзгертіп, ген экспрессиясын тоқтатады немесе жоққа шығарады. Бактериялық вируленттілік фактордың еукариоттық белок сияқты әрекет ететін бір мысалы - Salmonella protein SopE. Ол GEF ретінде әрекет етеді, GTP-фазаны көбірек GTP жасау үшін іске қосады. Ол ештеңе өзгертпейді, бірақ қалыпты жасушалық интернализация процесін ашады, бұл бактериялардың қоныс клеткасында отарлануын жеңілдетеді. Yersinia-дан алынған YopT (Yersinia сыртқы протеин Т) - бұл иесі модификацияланғанның мысалы. Ол RhoA карбоксилінің протеолитті бөлінуін өзгертіп, RhoA- ні мембранадан босатады. RhoA-ның дұрыс орналаспауы төменгі ағыстағы эффекттердің жұмыс істемеуіне себеп болады.

Токсиндер

Вирулентті факторлардың негізгі санаты - бактериялық токсиндер. Олар екі топқа бөлінеді: эндотоксиндер және экзотоксиндер. А липиді - эндотоксин. Эндотоксиндер қатты қабынуды тудырады. Олар моноциттердегі рецепторларға байланады, сонда дегрануляцияны тудыратын қабыну медиаторлары бөлінеді. Бұл иммундық жауаптың бір бөлігі ретінде цитокиндер бөлінеді; олар қызба мен ауру кезінде көрінетін басқа да симптомдарды тудыруы мүмкін. Егер LPS- тің көп мөлшері болса, септикалық шок (немесе эндотоксикалық шок) пайда болуы мүмкін, ал ауыр жағдайларда ол өлімге әкелуі мүмкін. Гликолипидтер (пептидтерге қарағанда) ретінде эндотоксиндер В немесе Т клеткаларының рецепторларымен байланыспайды және бейімделген иммундық жауап тудырмайды.

Экзотоксиндер

Экзотоксиндер кейбір бактериялар белсенді түрде бөлінеді және олардың әсерінің кең ауқымы бар, соның ішінде қожайындағы белгілі бір биохимиялық жолдарды тежеу. Белгілі екі ең күшті экзотоксин

Ингибициялау және бақылау

Вирулентті факторлар мен оларды кодтайтын гендерді нысанаға алудың стратегиясы ұсынылды. Вирулентті факторларды және вирулентті факторлар экспрессиялануын тежеу қабілеті бойынша зерттелген кіші молекулаларға алкалоидтар, флавоноидтар және пептидтер жатады. Тәжірибелік зерттеулер белгілі бір бактериялық патогендерді сипаттау және олардың нақты вируленттілік факторларын анықтау үшін жүргізіледі. Ғалымдар инфекциялық процесті жақсырақ түсіну үшін осы вируленттілік факторларын анықтау және талдау арқылы жақсырақ түсінуге тырысады, бұл жаңа диагностикалық әдістер, нақты микробқа қарсы қосылыстар және инфекцияны емдеу және алдын алу үшін тиімді вакциналар немесе токсоидтар шығарылуы мүмкін деген үмітте. Вируленттілік факторларын анықтаудың үш жалпы эксперименттік жолы бар: биохимиялық, иммунологиялық және генетикалық. Көп жағдайда генетикалық әдіс бактериялық вируленттілік факторларын анықтаудың ең кең ауқымды әдісі болып табылады. Бактериялық ДНҚ патогендіден патогенді емеске өзгертілуі мүмкін, олардың геномдарына кездейсоқ мутациялар енгізілуі мүмкін, мембраналық немесе секреторлық өнімдерді кодтайтын белгілі бір гендер анықталуы және мутациялануы мүмкін, ал вирулентті гендерді реттейтін гендер анықталуы мүмкін. Yersinia pseudotuberculosis-ке қатысты эксперименттер патогендік емес бактериялардың вируленттілік фенотибін патогендікке өзгерту үшін пайдаланылды. Геноцидтің көлденең көшірілуі нәтижесінде, Yersinia-дан алынған ДНК-ның клонын патогендік емес E. coli-ға көшіріп, олардың патогендік вируленттілік факторларын экспресс-режимге келтіруі мүмкін. Транспозон - кездейсоқ енгізілген ДНК элементі, бактериялардың ДНК-ның мутагенезі - ғалымдар қолданатын тәжірибелік әдіс. Бұл транспозондар ДНК-да анықталатын маркерді алып жүреді. Кездейсоқ орналастырылған кезде транспозон вируленттілік фактордың жанында немесе вируленттілік фактордың генінің ортасына орналастырылуы мүмкін, бұл вируленттілік фактордың экспрессиясын тоқтатады. Осылайша ғалымдар осы маркерлерді пайдалана отырып, гендер кітапханасын құра алады және вирулентті факторды тудыратын гендерді оңай таба алады.