VIRULENSFAKTORER: HVA DE ER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

De virulensfaktorer er disse egenskapene av mikroorganismer for å invadere vev av en vert gjennom toksiske molekyler, bakterier og andre patogener for å oppnå mat eller fikserte celler. Derfor kan verten bli syk hvis immunforsvaret deres ikke er i stand til å stoppe patogenens virulensfaktorer.

Hos noen arter kan en eller flere av disse faktorene være fraværende, og hvis de ikke er til stede, kan evnen til å forårsake sykdommen være dempet eller fullstendig fraværende.

Farget skanningselektronmikrograf av bakterien som forårsaker gonoré, Neisseria gonoré. Tatt og redigert fra: NIAID.

Hva er virulensfaktorer?

Virulensfaktorer er vanligvis proteintoksiner eller andre molekyler produsert av patogenet for å omgå vertenes immunforsvarssystem. Imidlertid inkluderer de også strukturelle komponenter som kapsler, flagella og fimbriae eller pilis, som lar den nå eller beskytte seg selv fra vertscellen.

kapsel

Kapselen er en slimhylle, hovedsakelig dannet av polysakkarider, som kan produseres av både gram-positive og gram-negative bakterier og som er plassert eksternt til celleveggen.

Kapselen er ikke viktig for bakteriene, siden tapet ikke påvirker dens levedyktighet, men det kan forårsake endringer i morfologien i kolonien og tapet av virulens. For eksempel er det flere stammer av Haemophilus influenzae som kan differensieres ved tilstedeværelse eller fravær av kapsel.

Det er seks serotyper av denne bakterien (a. B, c, d, e og f) som har kapsler, som hver er antigenisk forskjellig. Av disse koloniene har Haemophilus influenzae serotype b en kapsel sammensatt av polyribosylribitolfosfat som beskytter den mot fagocytose og er den viktigste stammen som er ansvarlig for sykdommer hos mennesker.

flagellen

Flagellum er en lang, mobil, piskeformet struktur som vanligvis brukes til bevegelse. Det er til stede i bakterier og andre encellede organismer, så vel som i noen celler av flercellede organismer.

Noen ganger regnes flagellum som en virulensfaktor. For eksempel, i Pseudomonas presenterer den positiv cellegift mot noen molekyler, for eksempel sukker. Videre har virulens i disse bakteriene blitt assosiert med tilstedeværelsen av et flagellum, da noen mutanter som mangler det knapt forårsaker infeksjoner.

fimbriae

Fimbriae eller pilis er strukturer som hovedsakelig finnes i Gram-negative bakterier. De er glødende, proteiner av natur, kortere og tynnere enn flagella og skiller seg fra flagella fordi de ikke brukes til forskyvning.

Hos noen bakteriearter er disse strukturene ansett som virulensfaktorer, siden de spiller en viktig rolle i vedheft og kolonisering av slimhinneoverflater. De er også involvert i en flagella-uavhengig overflate-translokasjonsmetode som kalles rykninger moti.

Et eksempel på disse strukturene som en virulensfaktor er pilis type IV eller N-metyl-fenylalanin pilis til stede i Pseudomonas aeruginosa.

adhesinene

Bakterier produserer forskjellige typer faktorer som lar dem feste seg effektivt til vevene til verten deres. Disse stoffene binder seg til spesifikke reseptorer på overflaten av vev, og forhindrer dermed eliminering av dem av verten.

Adhesiner inkluderer lipoteikosyrer, trimeriske selvtransporterende adhesiner og hemagglutinerende pilis. For eksempel har Corynebacteria diphteriae klebeegenskaper som er uavhengige av difteritoksinproduksjon, og som skyldes faktorer som hemagglutininer, hydrofobiner, eksponerte sukkerrester og enzymer med transialidaseaktivitet.

Helycobacter pylori virulensfaktor. Tatt og redigert fra: bruker: Y_tambe.

immunsuppressive

Noen virulensfaktorer virker ved å eliminere immunologiske stoffer som brukes av vertene. For eksempel har bakterier som Streptococcus pyogenes immunglobulinproteaser. Immunoglobuliner er antistoffer som angriper og ødelegger bakterier gjennom mekanismer som opsonisering.

Mycobacterium ulcerans, det forårsakende middelet til Buruli ulcer hos mennesker, produserer en immunsuppressant som kalles mycolactone. Dette toksinet forårsaker også ødeleggelse av vev.

Immunoevasion

Hovedkomponentene i den ytre membranen til Gram-negative bakterier er lipopolysakkarider og lipooligosakkarider. Strukturen til lipooligosakkaridene som utgjør Haemophilus influenzae-membranen etterligner glykosfingolipider hos mennesker for å unngå deteksjon av immunsystemet.

Destruktive enzymer

Noen bakterier produserer forskjellige enzymer som skader vertsvevet. For eksempel produserer Porphyromonas gingivalis polysakkaridaser og et stort antall proteaser som nedbryter mange av komponentene i den ekstracellulære matrisen til vertsvev.

Denne bakterien er ansvarlig for parodontale sykdommer, og ødeleggelsen forårsaket av enzymer er den viktigste ansvarlige for betennelsen som er observert i denne typen sykdom.

Andre enzymer produsert av bakterier inkluderer hyalurodinase, lipaser, DNaser og hemolysiner.

endotoksiner

Lipopolysakkaridet som er en del av den ytre membranen til Gram-negative bakterier er sammensatt av tre deler, lipid A, et sentralt polysakkarid og polysakkarid O. Lipid A er nedsenket i membranen og har giftig aktivitet, på grunn av dette Lipopolysaccharide kalles også endotoksin.

Når bakteriell lysis oppstår, frigjøres endotoksin og stimulerer frigjøring av pyrogener, proteiner som forårsaker feber. Det kan også forårsake endotoksisk sjokk som kan føre til død.

exotoxins

De er stoffer som frigjøres av forskjellige grupper av bakterier som har et bredt spekter av effekter og inkluderer nevrotoksiner, cytotoksiner, kalagenaser, lipaser, lecitinaser, DNaser, RNaser, hemolysiner, blant andre. De hittil mest kjente eksotoksinene er stivkrampe og botulisme, utskilt av henholdsvis Clostridium tetani og C. botulinum.

Andre virulensfaktorer

I tillegg til de nevnte faktorer, er det andre som polyketider, sideroforer, alginater, faktorer som kontrollerer GTPaser og andre som modifiserer vertens immunrespons (for eksempel neuraminidase).

eksempler

Neisseria gonoré

Neisseria gonorrhoeae er en intracellulær diplokokk som er ansvarlig for den seksuelt overførbare sykdommen kjent som gonoré eller gonoré. I denne arten har forskere identifisert forskjellige virulensfaktorer, blant dem nevner: pilis eller fimbriae, proteiner I (Por), II (Opa) og III (Rpm), bestanddeler i ytre membran.

Virulensfaktorer er også lipooligosakkarider, peptidoglycan og andre proteiner som Lip (H8) og Fbp, de produserer også en IgA1-protease, ansvarlig for inaktivering av et viktig immunoglobulin i humant slimhinne kalt IgA1.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori er den viktigste årsaken til noen mage- og tarmsykdommer, for eksempel gastritt, magesår og også noen typer neoplasmer.

Det er beskrevet flere virulensfaktorer for denne arten, blant dem er: a) aktiviteten av urease, et enzym som katalyserer hydrolyse av urea for å tilveiebringe ammonium og karbamat, som kan forårsake lesjoner i mageepitelet; b) andre tilknytningsfaktorer, nødvendige for bakteriekolonisering.

Hemagglutininer induserer endringer i immunresponsen fordi de har en biokjemisk sammensetning som ligner den for noen antigener som er tilstede i blodgrupper. I tillegg har det et gen assosiert med vakuolisering og et annet med cytotoksisk aktivitet som bare er til stede i virulente stammer.

Neisseria meningitidis

Bakteriell hjernehinnebetennelse er en smittsom sykdom forårsaket av Neisseria meningitidis, eller meningococcus. Virulensfaktorer for denne bakterien inkluderer polysakkaridkapsel som beskytter den mot vertens inflammatoriske respons og type IV-pili som fremmer bakteriell adherens.

Andre virulensfaktorer av denne arten er klasse 5-proteiner (Opa) og Opc, IgA1-proteaser så vel som komponenter i celleveggen.

referanser

1. Virulensfaktor. På Wikipedia. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org.
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2. utgave. Holt, Rinehart & Winston.
3. S. Hogg (2005). Essensiell mikrobiologi. John Wiley & Sons, LTD.
4. F. Rivas-Traverso & F. Hernández (2000) Helicobacter pylori: Virulensfaktorer, patologi og diagnose. Biomedisinsk tidsskrift.
5. C. Alfaro (2005). Neisseria meningitidis patogenese. Medical Journal of National Children's Hospital.
6. G. Pardi (2004). Noen betraktninger rundt Neisseria gonorrhoeae. Venezuelansk tannlege.