Презентация на тему "Основные понятия и определения"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Факторы патогенности микроорганизмов В.В. ЛЕОНОВ, 2013 Ханты-Мансийская государственная медицинская академия Кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 2

  Основные понятия и определения

  Инфекция (от лат. Infectio-вносить нечто вредное, заражать) – это взаимодействие патогенного (болезнетворного) микроорганизма и восприимчивого хозяина в определенных условиях внешней среды. Инфекционная болезнь – это крайняя степень проявления инфекционного процесса, когда образуется патологический очаг и появляется специфическая клиническая симптоматика. ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 3

  Движущие силы инфекционного процесса

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Организм хозяина (макроорганизм) Патоген (микроорганизм) Внешняя среда

• 
  Слайд 4

  Патогенность и вирулентность

  Вирулентность (индивидуальный, штаммовый признак) – степень (количественная мера) реализации патогенного генотипа вида каждым конкретным штаммом по отношению к конкретному индивидууму – хозяину. Патогенность (видовой признак) - это способность определенного вида микроорганизмов вызывать соответствующий инфекционный процесс у одного или нескольких видов организма хозяина. ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 5

  Факторы патогенности

  Факторы патогенности микроорганизмов – это их патогенетические факторы (факторы, которые приводят к характерной картине патологического процесса). 1. Структурные компоненты клетки 2. Секретируемые факторы ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 6
  

  Классификация факторов патогенности по назначению 1. Факторы адгезии и колонизации 2. Факторы вирулентности -факторы инвазии -факторы токсигенности (токсические субстанции) 3. Факторы защиты - факторы агрессии -антифагоцитарные факторы -факторы персистенции ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 7

  Факторы адгезии и колонизации

  Адгезия (о лат. аdhaesio – прикрепление к чему-либо) – это способность клеток микроорганизмов прикрепляться к различным поверхностям. 1. Неспецифическая адгезия -броуновское движение -электростатические силы -силы Ван-дер-Ваальса -гидрофобные взаимодействия ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 8
  

  Бактерия Рецептор Адгезин 2. Специфическая адгезия Адгезины - это поверхностные структуры микробных клеток, посредством которых осуществляется прикрепление микроба к рецепторам клеток хозяина Клетки макроорганизма Факторы адгезии и колонизации ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 9
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Адгезиныграм- бактерий -пили(маннозорезистентные и маннозочувствительные – I и IV типа) -капсула и слизи -липополисахарид Адгезиныграм+ бактерий -тейхоевые кислоты -поверхностные белки S-слоя (белок М - стрептококков) -капсула и слизи Адгезия E. coli к эпителиальным клеткам мочевыводящих путей человека Факторы адгезии и колонизации

• 
  Слайд 10
  

  Капсулы и слизи

• 
  Слайд 11
  

  I II V I II III sec sec ЦПМ Периплазма Наружная мембрана АТФ АМФ N C N C АТФ АМФ АТФ АМФ N C N C N C N C ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Системы транспорта из бактериальной клетки

• 
  Слайд 12
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Секреторная система III типа ЦПМ Пептидогликан Наружная мембрана АТФаза InvC PrgH PrgK InvG InvJ SipA SopE Spt Реорганизация цитоскелета SopA SopA,B Нарушение ионной секреции Миграции ПМЯЛ Энтеропатогенез SipBCD канал доставки InvH и Prgl Системы транспорта из бактериальной клетки

• 
  Слайд 13
  

  Инвазия– проникновение и распространение микроорганизмов в межклеточных пространствах тканей организма хозяина и проникновения их внутрь его клеток. ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Факторы инвазии

• 
  Слайд 14
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Факторы инвазии деполимеризует ДНК Дезоксирибонуклеаза (ДНКаза) разлагает мочевину на CO2и NH3 Уреаза разрушают антитела другие белки Протеазы разрушает лецитин в мембранах клеток Лецитовителлаза растворяет сгустки фибрина Фибринолизин расщепляет коллагеновые структуры в составе мышечной ткани Коллагеназа расщепляет соединительную ткань Гиалуронидаза повышает проницаемость слизистых тканей Нейраминидаза способствует образованию фибриновых барьеров Плазмокоагулаза

• 
  Слайд 15
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Факторы инвазии

• 
  Слайд 16
  

  Токсины – это регуляторные элементы, действующие в гетерологичных клеточных системах вне их контроля и сдвигающие равновесие протекающих в них физиологических процессов (Вертиев Ю.В., 1997). ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Факторы токсигенности

• 
  Слайд 17
  

  Экзотоксины – вещества белковой природы, секретируемые вирулентными штаммами микроорганизмов и оказывающие токсическое действие на клетки и ткани организма хозяина. Эндотоксины – вещества, входящие в клеточную стенку и высвобождающиеся лишь при гибели клетки. ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Факторы токсигенности

• 
  Слайд 18
  

  Классификация по механизму действия: Пороформирующие (цитотоксины) Внутриклеточные (АВ-токсины) Контактные (инъекционные) Модулины ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Экзотоксины

• 
  Слайд 19
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии α- Пороформирующие β- Пороформирующие Поверхностно-активные Zh. I. Andreeva-Kovalevskaya, A. S. Solonin, E. V. Sineva, and V. I. Ternovsky Pore-Forming Proteins and Adaptation of Living Organisms to Environmental ConditionsBiochemistry (Moscow), 2008, Vol. 73, No. 13, pp. 1473-1492. Цитотоксины

• 
  Слайд 20
  

  Гемолизин Эритроцит Fe2+ ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Гемолизины

• 
  Слайд 21
  

  Гемолизины

• 
  Слайд 22
  

  А-субъединица обладает энзиматической и токсической активностью в клетке (от англ. activ - активная). В-субъединица состоит из двух функциональных доменов: рецептор-связывающего и транслокационного (от англ. binding - связывающая) ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии АВх-токсины

• 
  Слайд 23
  

  Первый бактериальный АВх-токсин выделен в 1888 г. Ру и Иерсеном – дифтерийный экзотоксин (гистотоксин) ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии АВх-токсины

• 
  Слайд 24
  

  По структуре ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Классификация АВх-токсинов

• 
  Слайд 25
  

  По молекулярному механизму поражения внутриклеточных мишеней ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Классификация АВх-токсинов

• 
  Слайд 26
  

  CHRISTIAN R., H. RAETZ  Bacterial Endotoxins: Extraordinary Lipids That Activate Eucaryotic Signal Transduction //  JOURNAL OF BACTERIOLOGY, 1993, Vol. 175, No. 18 p. 5745-5753 Клеточная стенка Г- бактерий ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Эндотоксины

• 
  Слайд 27
  

  Эндотоксин Действует опосредованно через медиаторы воспаления и иммунитета (модулин) Токсемия – состояние, при котором эндотоксин циркулирует в крови Токсинемия – состояние, при котором экзотоксин циркулирует в крови Липид А О-цепь Кор Фосфат ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Эндотоксины

• 
  Слайд 28
  

  Липид А О-цепь Кор Функции кора и О-цепи 1. R,S-диссоциация 2. Стабилизация наружной мембраны Г- бактерий 3. Антигенная изменчивость 4. Иммуногенность 5. Токсичность (меньше, чем у липида А) Функции липида А 1. Стабилизация наружной мембраны Г- бактерий 2. Токсичность (выше, чем у кора и О-цепи) ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Эндотоксины

• 
  Слайд 29
  

  Липид А E.coli Липид А Rhodobacter sphaeroides Патогенный Непатогенный Структура липида А различных Г- бактерий Эндотоксины ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 30
  

  Эндотоксины ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии CD14 TLR Выброс цитокинов (IL-1, IL-6, IL-8, TNF-, хемокины) макрофаг ЛПС ЛПС- связывающий белок плазмы Активация свертывающей системы крови Активация системы комплемента Синтез простагландинов (лейкотриены) Воспаление Разрушение макрофага Свертывание крови энтеробактерия

• 
  Слайд 31
  

  Экзотоксин Эндотоксин ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Экзотоксин и эндотоксин (сравнение)

• 
  Слайд 32
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Факторы защиты Защита от чего? 1. РФК 2. Гуморальных эффекторов иммунитета (защита пептидогликана) 3. Клеточных эффекторов иммунитета

• 
  Слайд 33
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Факторы защиты Персистенция возбудителя (от лат. рersistere – оставаться, упорствовать) – это форма симбиоза, способствующая длительному переживанию микроорганизмов в инфицированном организме хозяина.

• 
  Слайд 34
  

  Биопленки (от англ. biofilm) – это совокупность микроколоний микроорганизмов, прикрепленных к субстрату (поверхности) и ограниченных от окружающей среды микробным (экзополимерным) матриксом. Биопленка P.aeruginosaна поверхности стекла Биопленка на внутренней поверхности водопроводной трубы Биопленки ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 35
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Стадии образования биопленки Биопленки

• 
  Слайд 36
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Роль в медицине 1. Катетерассоциированные инфекции 2. Зубная бляшка 3. Хронические инфекции, связанные с мочекаменной и желчекаменной болезнью 4. Затруднение и замедление проникновения антимикробных агентов Биопленка на поверхности катетера. Электрон. микроскоп. [http:// webs.wichita.edu] Биопленки

• 
  Слайд 37
  

  «Острова патогенности» (PAI) от англ.pathogenicity islands Это блоки чужеродной ДНК в хромосоме бактерий (Хакер,1997) ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Генетика патогенности

• 
  Слайд 38
  

  Модель «PAI»: Annu. Rev. Microbiol. 2000. 54:641-679. PATHOGENICITY ISLANDS AND THE EVOLUTION OF MICROBES, Jörg Hacker, James B. Kaper ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии «Острова патогенности»

• 
  Слайд 39

  Некоторые факторы патогенности,закодированные в РАI

  Адгезины Токсины Системы поглощения железа Система секреции III типа Система секреции IV типа ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии «Острова патогенности»

• 
  Слайд 40
  

  ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Карта «островов патогенности» LEE ЭПКП (от англ. «locus enterocyte effacement») Функционально LEE разделен на три домена: Центральный еае, кодирующий интимин, способствующий контакту E.coli с клеткой хозяина Область, кодирующую секретируемые белки Esp Область (большая) с генами esc и sep, кодирующими аппарат секреции III типа Elliott S.J., Yu J., Kaper J.B. // Infect. Immun., 1999. V.67. P. 4260-4263 «Острова патогенности»

• 
  Слайд 41
  

  Гены, связанные с вирулентностью, регулируются активаторами и/или репрессорами в ответ на внешние стимулы bvg fha fim prn ptx cya BvgA p BvgS регуляция Филаментозный гемагглютинин Фимбрии Пертактин Пертусиген Циклолизин Двухкомпонентная регуляторная системаBvgS/BvgA уBordetellapertussis Bordetella pertussis Температура Никотиновая кислота Сульфат-ион Регуляция вирулентности

• 
  Слайд 42
  

  Системы поглощения железа Прямое поглощение ионов Fe2+; Восстановительное поглощение Fe3+; Связывание трансферринов и ферритина; Синтез гемолизинов (цитолизинов) и связывание гема/гемпротеинов; Синтез сидерофоров. Fur (ferric uptake repressors) или DtxR (diphtheriatoxinregulator) – глобальный белковый регулятор экспрессии генов, активирующих механизмы добывания железа и вирулентность у бактерий Регуляция вирулентности ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии

• 
  Слайд 43
  

  Химическая структура сидерофоров M. Miethke and M. A. Marahiel Siderophore-Based Iron Acquisition and Pathogen Control MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY REVIEWS, 2007, Р. 413-451. Регуляция вирулентности

• 
  Слайд 44
  

  ГА – гемолитическая активность ЖДС – железодефицитная питательная среда ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Регуляция вирулентности

• 
  Слайд 45
  

  Система «Quorum sensing» Феноменрегуляцииработыопределенныхбактериальныхгенов в зависимостиотплотностиклеточнойпопуляциинаосновепринципаавтоиндукцииполучилназвание «чувствокворума» (QS) или «социальногоповедения» ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Регуляция вирулентности

• 
  Слайд 46
  

  Ацилгомосеринлактоны ХМГМА кафедра биологии с курсом микробиологии Регуляция вирулентности