Как патогенные бактерии приводят к инфекционным заболеваниям?

Как патогенные бактерии приводят к инфекционным заболеваниям?

Как бактериальная инвазия приводит к инфекции?

Прежде чем мы углубимся в детали того, как бактерии вызывают заболевания, важно понять разницу между «инфекцией» и «инфекционным заболеванием». Когда организм способен осесть или размножиться в ткани хозяина, это называется инфекцией. Однако не каждая инфекция приводит к заболеванию. Иммунная система действует быстро и сдерживает развитие болезни. Когда заболевание может передаваться от зараженного человека здоровому человеку, что приводит к заболеванию, оно называется инфекционным заболеванием. Итак, как можно заразиться инфекционным агентом?

Еда, прямая передача

Желудочно-кишечные инфекции обычно вызваны проглатыванием патогенных микроорганизмов или их токсинов. Эти патогены попадают в желудочно-кишечный тракт через рот,  и передаются через воду и еду. Примеры заболеваний, вызванных проглатыванием, включают холеру, дизентерию и пищевое отравление.

Рана

Когда бактерии инокулируются (иньекцируются) в подкожную часть, это может привести к инфекции. Например, глубокая рана может дать шанс Clostridium tetani вызвать инфекцию столбняка. Точно так же бактерии, вызывающие гангрену, могут также вызывать гибель клеток и разрушение тканей.

Паталогия, врожденное инфицирование

Патогенные микроорганизмы, способные преодолевать плацентарный барьер и инфицировать плод в матке, называются врожденными инфекциями. Эти инфекции могут привести к врожденным нарушениям у ребенка.

Факторы, которые приводят к бактериальной инфекции у людей

Фибрии илипили (ворсинки) Рис 1. помогают бактериям прикрепляться к месту заражения. Это называется адгезией. Эти адгезины также присутствуют на фибриях, фибриллах или пили. Они содержат факторы вирулентности (степень болезнетворности (патогенности) данного микроорганизма), которые делают бактериальный штамм вирулентным. Если эти адгезины теряются, бактерии становятся авирулентными. Таким образом, люди иммунизируются определенными адгезинами. Это дает организму возможность создать иммунитет против инфекционных бактерий.Рис 1.Рис 1.

Инвазивность

Когда бактерии способны проникать в ткани хозяина, это может вызвать генерализованную или локализованную инфекцию. Например, раневая инфекция может привести к стрептококковой септицемии, которая является генерализованной инфекцией. Абсцесс стафилококка - это скорее локализованная инфекция.

Токсигенность

Бактерии способны продуцировать токсины, которые приводят к инфекции. Существует два типа токсинов, вырабатываемых бактериями, к ним относятся экзотоксины и эндотоксины . Экзотоксины могут смешиваться с  окружающей средой и проявляют высокую активность, даже если присутствуют в незначительных количествах. Эти эндотоксины обычно легко разрушаются при нагревании. Есть определенные экзотоксины, известные как самые ядовитые вещества в мире.

 Например, 1 миллион морских свинок может быть убит всего 1 мг ботулического токсина.

 Они обычно производятся грамположительными бактериями и несколькими грамотрицательными бактериями, такими как E.coli , Vibrio cholerae ,Shigella dysenteriae и др. Экзотоксины проявляют специфическую близость к определенным тканям, и каждый экзотоксин по-разному влияет на хозяина. Неотъемлемой частью клеточной стенки грамотрицательных бактерий являются эндотоксины. Они представляют собой полисахаридно-белково-липидные комплексы, которые обладают высокой термостабильностью. Компонент липида А придает токсичность этим эндотоксинам. Они высвобождаются в окружающую среду, только когда клеточная стенка распадается. Эти эндотоксины вредны, только когда присутствуют в больших дозах. Они не обладают специфической фармакологической активностью и оказывают аналогичное воздействие на хозяина.

Другие факторы

Некоторые бактерии содержат бактериофаги (рис 1) т.е. вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки, которые придают организму его вирулентность. Например, бактерии дифтерии содержат бактериофаг , у которого есть ген для производства токсина. Есть бактерии, которые содержат плазмиды, и они ответственны за присутствие поверхностных антигенов. Эти плазмиды придают бактериям множественную лекарственную устойчивость, и, следовательно, инфекцию трудно лечить. Klebsiella pneumoniae и Haemophilus in fluenzae являются капсулированными бактериямиЭти бактериальные клетки покрыты капсулой, которая помогает им избежать фагоцитоза (функция удаления отходов и патогенов.). Есть бактерии, которые несут свои антигены на капсулах, чтобы осуществлять литическую активность в клетках организма.

Все ли бактерии вызывают болезни?

Нет, не все бактерии вызывают заболевания. Вы будете удивлены, узнав, что менее 1% бактерий способны вызывать заболевания. Есть несколько полезных бактерий, которые по-разному помогают растениям, животным и людям. Многие бактерии являются безвредными организмами, которые живут на нашем теле или внутри него (как пример можно привести лишайник и дерево), не вызывая каких-либо заболеваний или инфекций.

Литература

 Робинс В.П., Мекаланос Дж.Дж. Геномная наука в понимании вспышек холеры и эволюции холерного вибриона как человеческого патогена. Curr Top Микробиол Иммунол. 2014. 379: 211-29. PMID: 24590676.

Дэвис К.М., Мохаммади С., Исберг Р.Р. Поведение сообщества и пространственное регулирование в пределах бактериальной микроколонии на участках глубоких тканей служит для защиты от атаки хозяина. Клетка-хозяин Микроб. 2014. S1931-3128 (14) 00424-7. doi: 10.1016 / j.chom.2014.11.008. PMID: 25500192.