Ocena brak

Bacillus anthracis

Autor /Irmina674 Dodano /27.08.2013

Bacillus anthracis to przetrwalnikująca laseczka G(+), blisko spokrewniona B. cereus. Rozwija się w warunkach tlenowych i względnie beztlenowych. Endospory tworzą się pośrodku komórki (wymagana sterylizacja w autoklawie). Do czynników wirulencji należą: otoczka, warstwa S (S-layer) i egzotoksyna.

•    otoczka

Szczepy wytwarzające otoczkę łatwo jest odróżnić na podstawie wyglądu kolonii (gładkie i śliskie). Otoczka złożona jest z polimeru kwasu D-glutaminowego. Synteza otoczki:

-    nastepuje w organizmie (CO2),

-    kodowana jest przez plazmid pXO2,

-    konieczna jest ekspresja 3 genów: capB, capC i capA kodujących enzymy związane z błoną komórkową bakterii,

-    w regulacji ekspresji genów uczestniczą produkty genów acpA (pOX2) oraz atxA (pOX1).

Szczepy nie wytwarzające otoczki (pozbawiona plazmidu pOX2) wykazują obniżaną wirulencję. Otoczka ma właściwości antyfagocytarne.

•    egzotoksyna B. anthracis:

-    egzotoksyna składa się z trzech białek kodowanych przez geny: pagA, cya, lef znajdujące się na plazmidzie pXO1,

-    modelowa toksyna typu A-B

-    podjednostka B - czynnik PA - wiąże się na powierzchni komórek eukariotycznych z receptorami ATR (anthrax toxin receptor) i wprowadza podjednostkę A do cytozolu

-    pozostałe dwa białka: czynnik EF i czynnik LF - mają aktywność enzymatyczną; każde z nich stanowi odrębną podjednostkę A, w związku z tym mamy do czynienia z dwiema toksynami:

>    EdTx

Czynnik EF- PA prowadzi do obrzęku

EF - po związaniu się z obecną w komórce kalmoduliną nabywa właściwości cyklazy adenylanowej -enzymu, który katalizuje reakcję przejścia ATP w cykliczny AMP (cAMP). Prowadzi to do gwałtownego, nawet tysiąckrotnego wzrostu stężenia tego związku w komórce. Ponieważ cAMP jest cząsteczką sygnałową, należącą do tzw. przekaźników II typu, które regulują szereg procesów zachodzących w komórkach eukariotycznych, działanie EF zakłóca ich prawidłowy przebieg. Efektem rozregulowania procesów wewnątrzkomórkowych - zwłaszcza zaburzenia transportu jonów - jest wydzielanie przez komórki na zewnątrz elektrolitów i utrata wody.

>    LeTx

Czynnik LF-PA prowadzi do śmierci

LF - jest proteazą cynkową, która inaktywuje wewnątrzkomórkowe kinazy MEK (MEK1, MEK2, MEK3), stanowiące jedno z ogniw szlaków sygnałowych przekazujących zewnętrzne bodźce do wnętrza komórki eukariotycznej. Serynowo-treoninowe kinazy MEK fosforylują a tym samym aktywują inne kinazy - tak zwane kinazy MAPK, które z kolei uczestniczą m in. w regulacji cyklu komórkowego i aktywacji limfocytów i makrofagów.

Dokładny mechanizm działania obydwu toksyn nadal nie jest poznany:

-    wzrost syntezy IL-6,

-    dysregulacja syntezy cytokin prozapalnych: IL-lbeta, TNF-a, szok septyczny, MOF,

-    obniżenie poziomu NO (konieczny do wyjścia leukocytów z łożyska naczyniowego)

•    Odmiana płucna (wziewna)

Okres inkubacji choroby trwa około od 2 do 43 dni. Endospory B. anthracis, które pojawią się w układzie oddechowym są fagocytowane przez makrofagi. Nie wszystkie jednak przetrwalniki są niszczone i paradoksalnie - makrofagi, które powinny zwalczać bakterie przenoszą przetrwalniki wgłąb organizmu do węzłów chłonnych tchawicy i oskrzeli. Tam następuje kiełkowanie endospor, proces ten może nastąpić nawet po 60 dniach od momentu zetknięcia się z bakteriami.

Kiedy w organizmie pojawią się wegetatywne komórki B. anthracis wytwarzające toksynę, choroba zaczyna rozwijać się w dość szybkim tempie. Chory ma ogólnie złe samopoczucie podobnie jak w przypadku grypy; typowe symptomy to gorączka, bóle mięśni, bóle głowy i suchy kaszel. Po tych objawach u niektórych osób często następuje krótki pozorny okres poprawy trwający od 1 do 3 dni, po którym rozwija się druga, ostra faza choroby. Pojawia się wówczas wysoka gorączka, zapalenie śródpiersia i krwotoczny obrzęk płuc. W niektórych przypadkach dochodzi także do zapalenia opon mózgowych. Jeśli chory nie został poddany leczeniu na 48 godzin przed pojawieniem się objawów ostrej fazy zakażenia w 95% przypadków następuje śmierć.

•    Odmiana skórna choroby

Na skórze w miejscu , gdzie wniknęły przetrwalniki pojawia się obrzęk. Jest to wynik działania czynnika EF, który wytwarzają bakterie B. anthracis zaraz po wykiełkowaniu. Zwykle po dobie od momentu zakażenia pojawia się grudka, która z czasem zmienia się w krostę przypominająca kolorem węgiel. Na skutek martwicy tkanki (działanie toksyny - czynnika LF) krosta przekształca się we wrzód martwiczy, z którego zakażenie może się rozprzestrzenić na cały organizm wywołując posocznicę (uogólnione zakażenie ustroju). W takim przypadku w 1 ml krwi stwierdza się nawet około 100 milionów komórek bakteryjnych. Kuracja antybiotykowa zastosowana po zauważeniu zmian skórnych daje właściwie całkowitą gwarancję na wyleczenie choroby. W przypadku nie podjęcia leczenia śmiertelność szacuje się na około 20%.

•    Po spożyciu skażonego pokarmu np. niedogotowanego mięsa chorych zwierząt - postać jelitowa.

•    Przeniesienie na ludzi ze zwierząt - zoonoza.

Rodzaj Clostridium liczy ponad 60 gatunków. Większość żyje w glebie, niektóre osiedlają się w przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt i można je wyhodować z kału (np. C. putrificum, C. ramosum, C. bifermentans). Inne występują w narządach rodnych kobiet (C. ghoni), czy w zakażonych ranach (np. C. fallax, C. paraperfringens, C. tertium, C. sporogenes). Kilka z nich wykazuje wybitną chorobotwórczość uwarunkowaną wytwarzaniem bardzo silnych egzotoksyn. Są to: laseczka tężca (C. tetani), laseczka jadu kiełbasianego (C. botulinum) oraz grupa laseczek zgorzeli gazowej i obrzęku złośliwego (C. perfringens, C. septicum, C. histolyticum).

Laseczki należące do rodzaju Clostridium mogą rozwijać się tylko w warunkach beztlenowych. W swym aparacie enzymatycznym nie posiadają cytochromów ani oksydazy cytochromowej, w związku z czym nie mogą wykorzystywać tlenu atmosferycznego jako ostatecznego akceptora wodoru. Nie wytwarzają także katalazy i peroksydazy. Prawie wszystkie posiadają rzęski, nieliczne tworzą otoczki. Przetrwalniki wytwarzane przez te drobnoustroje mają najczęściej średnicę większą od szerokości komórki.

Podobne prace

Do góry