Вопрос 24. Бактериальные токсины
1. Понятие о бактериальных токсинах Кроме ферментов агрессии и защиты, микроорганизмы, размножаясь, могут вырабатывать
биологически активные вещества, повреждающие клетки и ткани макроорганизма -
токсины. Некоторые токсины, как например, дифтерийный, столбнячный, ботулинический, являются ведущими факторами развития соответствующих заболеваний. Действие других (гемолизины стафилококка, лейкоцидины) более ограничено.
Силу токсинов, также как вирулентность самих возбудителей, измеряют DLM или LD
50.
По своим свойствам токсины делятся на 2 группы:
Эндотоксины - это липополисахариды, они термостабильны, продуцируются, как правило, грамотрицательными бактериями, обладают общетоксическим действием, являются слабыми антигенами, не переходят в анатоксин.
Экзотоксины - это белки, они термолабильны, продуцируются, как правило, грамположительными бактериями, обладают специфичностью действия, сильные антигены, при специальной обработке переходят в анатоксины. Наиболее значимыми для медицинской практики продуцентами экзотоксинов среди грамположительных бактерий являются возбудители:
дифтерии,
ботулизма,
столбняка,
газовой гангрены,
некоторые виды стафилококков и стрептококков,
среди грамотрицательных - холерный вибрион, некоторые виды псевдомонад, шигелл.
Экзотоксины в зависимости
от прочности их соединения с микробной клеткой подразделяются на:
полностью секретируемые (собственно экзотоксины) в окружающую среду,
частично секретируемые,
несекретируемые.
Последние освобождаются только в процессе разрушения бактериальных клеток, что делает их сходными по этому свойству с эндотоксинами.
2. Классификация токсинов по механизму действия По механизму действия на клетки макроорганизма бактериальные токсины делятся на несколько типов, хотя это деление достаточно условно и некоторые токсины могут быть отнесены сразу к нескольким типам:
1-й тип - мембранотоксины - гемолизины, лейкоцидины;
2-й тип - функциональные блокаторы, или нейротоксины (тетаноспазмин, ботулинический токсин). Они блокируют передачу нервных импульсов в синапсах (в клетках спинного и головного мозга);
3-й тип - термостабильные и термолабильные энтеротоксины - они активизируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к нарушению энтеросорбции и развитию диарейного синдрома. Такие токсины продуцируют холерный вибрион (холероген), энтеротоксигенные кишечные палочки;
4-й тип - цитотоксины - это токсины, блокирующие синтез белка субклеточном уровне. К ним относятся: энтеротоксин золотистых стафилококков, дерматонекротоксины стафилококков, палочек сибирской язвы, сине-зеленого гноя и возбудителя коклюша, а также антиэлонгаторы. Последние препятствуют элонгации (наращиванию) или транслокации, т. е. передвижению и-РНК вдоль рибосомы, и тем самым блокируют синтез белка. К антиэлонгаторам относят дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки;
5-й тип - эксфолиатины, образуемые некоторыми штаммами золотистого стафилококка, и эритрогенины, продуцируемые пиогенным стрептококком группы А. Они влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веществами, и полностью определяют клиническую картину инфекции. В первом случае возникает пузырчатка новорожденных, во втором - скарлатина.
Многие бактерии образуют не один, а несколько
белковых токсинов, которые обладают разным действием - нейротоксическим, цитотоксическим, гемолитическим, как, например, стафилококк, стрептококк. В то же время некоторые бактерии могут одновременно, образовывать как белковые экзотоксины, так и эндотоксины, например, кишечная палочка, холерный вибрион.
3. Группы факторов патогенности Таким образом все
факторы патогенности по их функции принято подразделять на четыре группы:
первая - бактерии с эпителием соответствующих экологических ниш (биотопов);
вторую - интерферирующие с клеточными и гуморальными защитными механизмами хозяина и обеспечивающие размножение возбудителя in vivo;
к третьей группе относят бактериальные модулины, индуцирующие синтез некоторых цитокинов и медиаторов воспаления, приводящих к иммуносупрессии;
в четвертую группу включены токсины и токсические продукты, оказывающие повреждающее первую группу составляют факторы патогенности, определяющие взаимодействие действие, связанное, как правило, со специфическими патоморфологическими изменениями различных органов и тканей организма.