Микроорганизмдердің белок және биологиялық белсенді заттарды түзуі

Эволюциялық даму барысында ауру белок (ақуыз) тудыратын белсенді заттарды түзуі микроорганизмдер иесінің биологиялық белгілі бір тіндерінде өсуге бейімделген. Көптеген микроорганизмдерге тән ерекшеліктің жоғары дәрежесі ағзалардың биохимиялық құрамының айырмашылықтарын көрсетеді. Эритритолмен байланысты айырмашылықты анықтау мүмкін болды — тұяқтарда түсік тудыратын Brucella түрінің бірнеше түрі үшін қолайлы көміртегінің көзі. Эритритол басқа ұлпаларда емес, тұяқты плацентте ғана жоғары концентрацияда анықталады.
Темірдің жоғары концентрациясы Clostridium tetani токсинінің пайда болуын басады, бірақ микроағзаның инвазивтілігіне ықпал етеді.
Туберкулез кезінде микробтардың өсуін шектейтін фактор темір қосылыстарының қолжетімділігі болып табылады. Ағза және қоздырғыш темірді жасушаға тасымалдау үшін олардың бөлінетін хелирлеуші қосылыстарын пайдаланады. Нәтижесінде темір үшін «шайқас» пайда болады, оның нәтижесі ағза мен туберкулездің микобактериялары бөлетін хелирлеуші агенттердің байланысуы мен шоғырлануына байланысты болады. Сондықтан ағзаға еркін темір концентрациясын төмендететін қосылыстарды енгізу жануарды туберкулезден қорғайды.

Патогендігі және вируленттілігі
Микроорганизмдердің жануарлар организмінде паразиттеу және инфекцияны (инфекциялық процесс) туғызу қабілеті патогендік, ауру тудыратын деп аталады.
Патогендігі-генотиппен анықталатын түрдің сапалық сипаттамасы, бұл қоздырғыштың инфекциялық процесті туындататын әлеуетті қабілеті. Патогенділік факторлары микробтық жасушаның құрылымдық элементтерімен, оның метаболизмімен байланысты. Олар патогенді микроорганизмге тек қана еніп, сақтап қана қоймай, сонымен қатар көбеюге, жануар тіндері мен ағзаларына таралып, оның функцияларына белсенді әсер етуге мүмкіндік береді.
Барлық микроорганизмдер-паразиттер, әлбетте, өлі органикалық қалдықтарды тамақтандыруға пайдаланылған бос сапрофиттерден пайда болады.
Микроорганизмдер әлемінде сапрофитикалық өмір салтына (вирус, кейбір қарапайым, риккетсиялар, микоплазмалар, хламидиялар — жасушаішілік паразиттер) қабілетін жоғалтқан облигациялық паразиттерді бөліп көрсетуге болады. Оларда ферменттік жүйелер жоғалады және сапрофитті өмір сүру мүмкіндігі жойылады.
Патогенді микроорганизмдердің басқа тобы-сыртқы ортада өмір сүруге және тіпті көбейтуге қабілетті факультативтік паразиттер (ботулизм, сіреспе, қатерлі ісіну қоздырғыштары). Облигациялық паразиттердің барлық белгілі түрлері факультативтік паразитизм кезеңінен өтті деп болжануда. Сапрофиттер мен паразиттер арасында әрдайым айқын қыр жүргізуге болмайды. Орта жағдайлары өзгерген кезде зат алмасуы өзгеруі мүмкін; микроорганизмдерде адаптивті ферменттер шығарылады, олардың көмегімен олар тамақтанудың басқа түріне бейімделеді.
Эволюцияның ұзақ жолынан өткен жануарлар мен микроорганизмдердің көптеген түрлерінің (облигациялық және факультативтік паразиттер) ағзасының өзара қарым-қатынасы үздіксіз өзгеріп отырады. Паразиттің қасиеттері және олардың иелерінің иммунологиялық реактивтілігі өзгереді.
Патогендігі, осылайша, түрдің эволюциялық бекітілген сипаттамасы болып табылады. Мысалы, сүтқоректілерге арналған кең Bacillus патогенді түрінің арасында тек Bacillus anthracis (күйдіргінің қоздырғышы).
Ауру тудыратын микробтардың әрбір түрі патогендігі факторларының арнайы жиынтығымен сипатталады. Бұл жиынтық патогенді әсердің сипатын анықтайды,яғни белгілі бір инфекциялық процесті туғызу қабілеті. Мысалы, аусыл бумен ауырады, ал етік-бір тұяқты, мысықтар; жұқпалы анемия-жылқы, шошқа — шошқа обасы. Алайда түрі шегінде микроорганизмдердің патогендігі ауытқуы мүмкін.
Патогенділік дәрежесі, әрбір нұсқа мен микроорганизмдердің штаммының жеке ерекшелігі вируленттілік деп аталады.
Бұл микроағзалар штаммының сапалық сипаттамасы, жануарлардың белгілі бір түрге патогендігі белгілі бір жұғымсыз жағдайларда сипаттамасы. Эволюция процесінде ауру тудыратын микроорганизмдер макроорганизмге еніп, оның қорғаныс кедергілерін еңсеріп, ағзаның қорғау күштеріне қарсы тұру, оларды басу және жасушалардың, тіндердің және ағзалардың морфологиясы мен функциясының өзгеруін туғызу қабілетін алды.
Осы патогенді түрдің қандай да бір штаммының вируленттілігі екі фактормен өлшенеді: уыттылығы (уыттарды үрлеу қабілеті-тіндерді зақымдайтын заттар) және инвазивтілігі (ағзаның тіндеріне ену, олардың көбеюі және таралу қабілеті). Инвазивтілік пен уыттылық бактерия жасушасында өзінің генетикалық бақылауына ие.
Вируленттілік белгілі бір жануарды немесе құстарды жұқтыру кезінде өлімге әкеп соқтыратын токсиннің микроағзалар немесе микробағдарламалардың ең аз санымен өлшенеді. Әдетте мұндай шаманы LD50 түрінде, яғни 50% тәжірибе асты дарақтардың өлуін тудыратын микроағзалар немесе токсин микробағдарламаларының санымен білдіреді.
Патогенді микроорганизмдердің кейбір түрлері омыртқа ағзасын жанама механизмнің көмегімен зақымдайды, ол сол қоздырғышпен немесе оның тіршілік ету өнімдерімен алдын ала байланыста болған жағдайда ғана іске қосылады. Бұл құбылыс жоғары сезімталдық немесе аллергия деп аталады. «Аллергия» термині (allos-басқа, ergon-әрекет) өзгерісті білдіреді. Аллергияны иммунитет компоненті ретінде қарастыру керек. Оны тудыратын заттар аллергендер деп аталады.
Аллергия аллергияны қайта енгізуге ағзаның жоғары сезімталдығының жағдайы деп аталады.

Микробтық токсиндер
Микробтық токсиндердің табиғаты туралы түсінік патогенді бактерияларды зерттеу арқылы алынған.
1890 ж. екі патогенді микроорганизмдердің алғашқы уыттары табылды: Corynebacterium diphtheriae және Clostridium tetani.
Екі жағдайда да бірдей тәжірибе қойылды: бактерияны in vitro дақылдық ортада өсіріп, өсірілген дақылдардан дайындалған стерильді сүзгіні тәжірибелі жануарларға енгізді. Соңғылары өледі,ал оларды ашу кезінде тиісті табиғи инфекцияға тән ағзалардың өзгерістері анықталды. Бұл улы заттар ақуыз болды. Олар бактериялар алмасу өнімдерін ұсынды және бактериялық жасушалармен байланысты емес болғандықтан, оларды экзотоксин деп атады. Экзотоксиндер басқа да патогенді бактерияларды (ботулизм қоздырғышы, жұқпалы энтеротоксемия, дизентерия және т.б.) құрайды, негізінен грамоң. Алайда көптеген басқа патогенді микроорганизмдердің дақылдарынан дайындалған сүзгілер улы емес. Бактериялық дақылдарды қайнатумен барлық грамтеріс патогенді бактериялардың жасушалары өздері уытты екені дәлелденген. Сонымен қатар, көптеген патогенді грамтеріс бактериялар жасушаларының қызуымен өлтірілген да уытты әсер етеді. Грамрициялық бактериялардың жасушалық қабықшасына байланысты қыздыруға төзімді токсиндер эндотоксин деп аталды.
Алайда көптеген патогенді бактериялар үшін, соның ішінде сібір жарасы қоздырғышы үшін бұл тәсілдер ешқандай улы өнімдерді анықтауға мүмкіндік бермеді. Зертханада өсіру шарттары ауру жұқтырған жануардың организміндегі шарттардан әрдайым ерекшеленеді. Бұл айқын фактіні түсіну инфекцияланған жануардың ағзасында пайда болатын бактериялық токсиндерді іздестіруге мәжбүр етті. Бұл жұмыс Bacillus anthracis арнайы экзотоксинді анықтауға әкелді.

Сіреспе қоздырғышы (Clostridium tetani) токсинді шығарады, ол аксон бойынша ретроградтық қозғалыс жолымен ОЖЖ-ға өтеді, ол жерде ганглиозидтермен бекітіледі. Токсин күшейтеді рефлекторную қозу ресинтезін жұлын, подавляя босату ингибиторного медиатордың синапсах нейрондық. Ол сондай — ақ жүйке-бұлшықет қосылысындағы синаптикалық берілісті бұзады; осы процестердің нәтижесінде бұлшықет спазмы пайда болады.
Ботулизм қоздырғышының токсині (Clostridium botulinum) синапстарда және жүйке-бұлшықет қосындыларында ацетилхолиннің босатылуын тежейді, дисфагияны, тыныс алу бұлшықетінің параличін, сондай-ақ қозғалыс салдарын тудырады.
Экзотоксиндер жарықтың, қышқылдардың, сілтілердің әсеріне аз төзімді. Олардың басым бөлігі асқорыту ферменттерінің әсерінен бұзылған ақуыздар(ботулизм қоздырғышының уыттары және патогенді стафилококтар). Формалинмен және жылумен өңделген (+38…390С температурада 0,3-0,5%) экзотоксиндер патогенді қасиеттерін жоғалтқан, бірақ антигендік белсенділікті сақтаған экзотоксиндер деп аталады. Сіреспе, ботулизм, клостридиозға қарсы анатоксиндер алынды. Олар вакцина ретінде пайдаланылады.
Bacillus anthracis уыттары екі немесе одан да көп заттардан тұратын кешен болып табылады. Олардың әрқайсысы улы емес, бірақ олардың өзара әрекеттесуінің нәтижесінде ағзада уытты әсер пайда болады.
Streptococcus, Staphylococcus және т.б. босану бактериялары сүтқоректілерде әртүрлі жасушалардың лизисін тудыратын әртүрлі цитолитикалық уыттарды құрайды. Стафилококты a-токсин өзінің лецитиназалық белсенділігінің есебінен жасушалардың лизисіне әкеледі.
Патогенезді түсіну үшін патогенді бактериядан уытты затты бөліп алу жеткіліксіз. Мұндай зат вируленттілік тудыратынын анықтау үшін, ол аурудың бір немесе бірнеше белгілерін тудыратынын көрсету керек. Сонымен қатар, заттың әсер ету орны мен тиімді концентрациясы табиғи жағдайда туындаған инфекция кезінде сәйкес келуі тиіс. Экологиялық маңызы бар бұл талаптарды қанағаттандыру өте қиын және олар аз ғана жағдайларда толық орындалды. Тағы екі критерий жиі қолданылады: патогенді түрдегі әртүрлі штаммдарда токсин мен вирустың пайда болуы арасындағы корреляция және тиісті уытты Сарысудың жануарларды аурудан қорғау қабілеті.
Бактериялық экзотоксиндердің синтезін анықтайтын гендер көп жағдайда бактериялық хромосомада емес, бактерия көтеретін плазмидтерде немесе профагтарда оқшауланады. Қазіргі уақытта Streptoccus pyogenes эритрогенді токсин, энтеротоксин, A-Staphylococcus aureus токсині және Clostridium botulinum токсині профаг гендерімен, ал Escherichia coli өндіретін токсиндер қатары — плазмидті гендермен детерминацияланатыны анықталды.
Барлық жағдайларда профагтың немесе плазмидтің жоғалуы жасушаны уланбаған етеді, ал профагты немесе плазмидты клеткаға енгізгенде токсиннің пайда болуы қалпына келтіріледі.

Токсиндердің әсер ету механизмі
Токсин жалпы ағзаның ішкі ортасының тұрақтылығын оның метаболикалық функцияларын өзгерту арқылы бұзады. Экзотоксиндердің әсері белгілі бір суб клеткалық құрылымдардың бұзылуында немесе белгілі бір жасушалық функциялардың бұзылуында байқалады: бірқатар жағдайларда тазартылған токсиндердің сезімтал жасушалардың органоидтарына әсерін көрсету мүмкін болды. Экзотоксиндер цитотоксикалық, пирогенді, антикомплементтік, митохондрияның тыныс алу қызметін тежейтін әсерге ие. Олар эритроциттер (Streptoccus түрі), лейкоциттерді гидролиздейді (Cl.perfringens), орталық және вегетативтік жүйке жүйелерінің зақымдануын тудырады (Staphylococcus aureus), ас қорыту мүшелерінің қызметін бұзады (Staphylococcus түрі).
Шынайы энтеротоксиндер сезімтал жасушалардың мембраналарының спецификалық рецепторларымен байланыстырылады. Бұл жасушадағы циклдық АМФ концентрациясының күрт артуын тудырады. Бұл, өз кезегінде, клеткадағы реттеуіш процестерді бұзады және электролиттердің тасымалдау жылдамдығының, олардың ұлпадан ағып кетуін тежейді. Электролиттермен бірге су кетеді; тін сұйықтығының жоғалуы ацидозға және шок әкеледі. Егер ағзада айналатын Сұйықтықтар мен электролиттердің жоғалуын толтырмаса, өлім болуы мүмкін.
Экзотикалық уыттар зат алмасуының терең өзгеруін тудырады, бұл уыттану жүреді. Химиялық уларға қарағанда токсиндердің әсері белгілі бір инкубациялық кезеңнен кейін пайда болады.
Эндотоксиндер үш фрагменттен тұрады және әртүрлі әсер ету бойынша оларды пирогенді белсенділігі мен уыттылығы бар липополисахаридтік және ақуыз фракцияларына бөлуге болады. Соңғысы қандай да бір белсенділікке ие емес, бірақ барлық кешенді антигендік қасиеттерді хабарлайды. Тазартылған эндотоксиндер вирулентті де, авирулентті энтеробактериялар жануарларға енгізген кезде көптеген патологиялық құбылыстар тудырады. Олар сондай-ақ қабыну тудырады, ол капиллярлардың өткізгіштігін арттырады және жасушаларды жояды. Бұзылған жасушалардан зақымдануды қиындататын қабыну агенттері бөлінеді. Эндотоксиндер мидың термореттегіш орталықтарына тікелей әсер етпей, полиморфты-ядролық лейкоциттерден эндогенді пирогенді заттың босатылуын тудырады. Бұл химиялық табиғаты әлі белгісіз зат температураның жоғарылауына әкеледі.
Эндотоксиндер ұсақ қан тамырларының кеуектілігін, капиллярлардан шығуды және жаңа пирогендердің пайда болуымен лейкоциттердің бұзылуын арттырады. Липополисахарид бауыр және жүрек жасушаларының митохондрийінің тыныс алу қызметін тежейді. Эндотоксиндердің антикомплементарлық әсері организмде негізгі хемотаксикалық және опсонациялайтын факторлардың концентрациясын төмендетеді.
Эндотоксиндер бруцеллалар, сальмонеллалар, туберкулез қоздырғыштары, маңқалар және басқа да көптеген негізінен грамтеріс бактериялар шығарады. Әсіресе, бұл удар ішек бактерияларының отбасына тән.
Сезімтал жасушаларда зат алмасуын бұзатын термостабильді уытты заттар кейбір вирустарда да табылды.
Энтеробактериялардың эндотоксиндері оларды аз мөлшерде жануарларға енгізген кезде инфекцияға тән емес төзімділіктің уақытша өзгеруін тудырады.

Химиялық құрамы атауы
Олигосахаридтердің қайталанатын комбинациялары (мысалы, манноза-рамноза-галактоза), олар типтік спецификалық гаптентті детерминанттар болып табылады
0-ерекше полисахарид; «тегіс» колониялардың соматикалық антигені. Арнайы иммунитетті индукциялайды
N-ацетилглюкозамин, глюкоза, галактоза, гептоза. Барлық грамрициялық бактерияларда бірдей
Жалпы ішкі полисахарид («кедір-бұдырлы» колониялардың антигені). Гематрициялық бактериялар тудыратын сепсиске кейбір спецификалық емес резистенттілікті индуцирлейді
Липидпен КДО (2-кето-3-деоксиоктан қышқылы) арқылы байланысты ауысатын гептоз және фосфатты топтардан негіз. Липид пептидогликанмен байланысты
Бастапқы уыттылықты тудыратын а с КДО липиді
Инфекцияға төзімділікті арттырудағы эндотоксиннің рөлі ерекше емес және бұл құбылыстың механизмі белгісіз. Мұндай тұрақтылық табиғатта өте маңызды рөл атқара алады, өйткені барлық сүтқоректілер үнемі ішек бактерияларының эндотоксиндерінің әсеріне ұшырайды.
Клиникалық және эксперименталды жағдайларда ішек бактерияларының эндотоксинін енгізген кезде мынадай айқын көрінген өзгерістерді атап өтеді: қызба, лейкопения, гипогликемия, гипотония және шок, өмірлік маңызды мүшелерді қанмен жабдықтаудың бұзылуы, СЗ белсендірілуі (комплемент компоненті), тамыр ішілік тромбоз және өлім.

Ферменттер
Кейбір бактериялар уытты әсерге ие емес, бірақ инфекциялық процесте маңызды рөл атқаратын заттарды құрайды. Олар белгілі бір тіндердің тұтастығын бұзады, фагоцитозды және бактериолизді басады, гистаминдер, триптоминдер, аммиак сияқты улардың түзілуіне және жасушалардың ыдырауына себеп болатын жеке ақуыздарды, липидті және полисахаридті кешендерді ыдыратады. Бұл заттарға ферменттер мен агрессиндер жатады.
Ферменттерді тіндерде қоздырғыштың таралуына, оның бекітілуіне ықпал ететін топтарға және антифагоцитарлық әсер ететін топқа бөлуге болады. Микробтарды ағзаға енгізуге ақуыздың (фибрин), полипептидтің (коллагеннің), лейкоциттердің ДНК, гликопротеиндер мен мукополисахаридтердің полимерлік молекулалары кедергі келтіретіні белгілі. Аталған субстраттар, патогенді бактериялар тіндерде диффузды таралуын қамтамасыз етеді.
Ақуызды бактериялардың улы өнімдері қандай да бір тіннің жасушаларын іріктеп зақымдай алады. Мысалы, некробактериоз қоздырғышының токсині тері жасушаларының ыдырауын тудырады, Cl.histolyticum ұйқы безінің a-жасушаларын лизирлейді, күйдіргі қоздырғышының ісіну токсині жергілікті қабыну реакциясын тудырады.
Кейбір патогенді микроорганизмдер жануар ағзасының қорғаныш реакцияларын басатын агрессиндер-полисахаридтер, атап айтқанда фагоцитоз және бактериолиз бөліп алады. Жануар ағзасында капсуланың пайда болуы бактериялар патогендігінің маңызды факторы болып табылады. Капсула бактерияларды антиденелердің, фагоцитоздың әсерінен қорғайды, оларды макроорганизм жасушаларына бекітуге ықпал етеді.
Патогендігі факторларына қысқаша шолу микробтың ағзаға қандай да бір зиян келтіруі мүмкін жалпы көрінісін жасауға мүмкіндік береді. Бұл ретте патогенді микроорганизмдердің бір түрі, әдетте, бірнеше токсин құрайды. Әртүрлі токсиндердің көп саны клостридиялар, патогенді коккалар, энтеробактериялар және т. б. құрайды.
Осы факторлардың химиялық құрылымындағы және әсер ету механизміндегі айырмашылықтар олардың жүйеленуін қиындатады. Алайда микробиологияда бактериялардың ферментативтік белсенділігі микроорганизмдердің жекелеген түрлерін дифференциалды диагностикалауды бұрыннан қабылдап келеді.

Инвазивтілік
Инвазивтілік аурудың пайда болуының синонимі емес. Кейбір қоздырғыштар қандай да бір патологиялық өзгерістер тудырмай, ағзада кеңінен таралуы мүмкін. Инвазивтілік факторлары бактериялардың таралуын жеңілдетеді, оларды фагоцитоздан және бұзылудан қорғайды. Инвазивтілік микробтардың тұқым қуалайтын биохимиялық қасиеттерінің жиынтығының көрінісі болып табылады және әлі аяғына дейін зерттелмеген.

Басқа да ұқсас мәліметтер

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *