毒性因子は、食品または固定した細胞を得るために毒性分子、細菌および他の病原体を介してホストの組織に侵入する微生物のそれらの能力です。したがって、宿主の免疫系が病原体の病原性因子を阻止できない場合、宿主は病気になる可能性があります。
一部の種では、これらの要因の1つ以上が存在しない場合があり、それらが存在しない場合、疾患を引き起こす能力が弱まるか、完全に存在しない場合があります。
淋病を引き起こす細菌、ナイセリア淋病の色付き走査型電子顕微鏡写真。撮影および編集者:NIAID。
毒性因子とは何ですか?
病原性因子は通常、宿主の免疫防御システムを回避するために病原体によって産生されるタンパク質毒素または他の分子です。しかしながら、それらはまた、カプセル、鞭毛、および線毛または線毛のような構造成分を含み、それにより、それが宿主細胞に到達するか、またはそれを宿主細胞から保護することを可能にする。
カプセル
カプセルは粘液性エンベロープであり、主に多糖類で形成され、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方によって産生され、細胞壁の外部に位置します。
カプセルの損失は生存率に影響を与えないため、カプセルは細菌にとって不可欠ではありませんが、コロニーの形態の変化と病原性の損失を引き起こす可能性があります。たとえば、カプセルの有無によって区別できるインフルエンザ菌のいくつかの株があります。
この細菌には6つの血清型(a、B、c、d、e、およびf)があり、それぞれが抗原的に異なります。これらのコロニーの中で、Haemophilus influenzae血清型bは、それを食作用から保護するポリリボシルリビトールリン酸で構成されたカプセルを持ち、人間の病気の原因となる主な株です。
べん毛
べん毛は、通常、動きに使用される、移動可能な長い鞭状の構造です。それは細菌および他の単細胞生物、ならびに多細胞生物のいくつかの細胞に存在します。
時には、鞭毛は毒性因子と考えられています。たとえば、シュードモナスでは、糖などのいくつかの分子に対して陽性の走化性を示します。さらに、それを欠くいくつかの変異体はほとんど感染を引き起こさないので、これらの細菌の病原性は鞭毛の存在に関連付けられています。
フィンブリエ
線毛または線毛は、主にグラム陰性菌に見られる構造です。それらは、本質的に繊維状でタンパク質であり、べん毛よりも短くて薄いものであり、変位に使用されないため、べん毛とは異なります。
いくつかの細菌種では、これらの構造は、粘膜表面の付着とコロニー形成に重要な役割を果たすため、病原性因子と見なされています。彼らはまた、twitching motiと呼ばれるべん毛に依存しない表面転座法に関与しています。
毒性因子としてのこれらの構造の例は、緑膿菌に存在するIV型線毛またはN-メチル-フェニルアラニン線毛です。
アドヘシン
細菌は、宿主の組織に効果的に付着することを可能にするさまざまな種類の因子を生成します。これらの物質は組織の表面にある特定の受容体に結合し、宿主によるそれらの排除を妨げます。
アドヘシンには、リポテイコ酸、三量体自己輸送アドヘシン、および血球凝集性線毛が含まれます。たとえば、Corynebacteria diphteriaeは、ジフテリア毒素の生産とは無関係で、ヘマグルチニン、ハイドロフォビン、露出した糖残基、トランスシアリダーゼ活性を持つ酵素などの要因による接着特性を持っています。
ヘリコバクターピロリの病原性因子。取得および編集者:ユーザー:Y_tambe。
免疫抑制剤
いくつかの毒性因子は、宿主が使用する免疫学的物質を排除することによって機能します。例えば、化膿連鎖球菌などの細菌は免疫グロブリンプロテアーゼを保有している。免疫グロブリンは、オプソニン作用などのメカニズムを通じて細菌を攻撃および破壊する抗体です。
ヒトのブルーリ潰瘍の原因物質であるマイコバクテリウムウルセランスは、マイコラクトンと呼ばれる免疫抑制剤を産生します。この毒素は組織の破壊も引き起こします。
免疫回避
グラム陰性菌の外膜の主成分は、リポ多糖とリポオリゴ糖です。インフルエンザ菌膜を構成するリポオリゴ糖の構造は、免疫系による検出を回避するために、人間のスフィンゴ糖脂質を模倣しています。
破壊酵素
一部の細菌は、宿主組織を損傷するさまざまな酵素を生成します。たとえば、Porphyromonas gingivalisは、ポリサッカリダーゼと、宿主組織の細胞外マトリックスの成分の多くを分解する多数のプロテアーゼを産生します。
この細菌は歯周病の原因であり、その酵素によって引き起こされる破壊が、この種の疾患で観察される炎症の主な原因です。
細菌によって生成される他の酵素には、ヒアルロジナーゼ、リパーゼ、DNase、および溶血素が含まれます。
エンドトキシン
グラム陰性菌の外膜の一部であるリポ多糖は、脂質A、中央の多糖、多糖Oの3つの部分で構成されています。リポ多糖はエンドトキシンとも呼ばれます。
細菌溶解が起こると、エンドトキシンが放出され、発熱を引き起こすタンパク質である発熱物質の放出を刺激します。また、死に至る可能性のある内毒素性ショックを引き起こす可能性があります。
外毒素
それらは、さまざまな影響を与える細菌のさまざまなグループによって放出される物質であり、神経毒、細胞毒、カラゲナーゼ、リパーゼ、レシチナーゼ、DNase、RNase、溶血素などが含まれます。これまでに知られている最も強力な外毒素は、破傷風とボツリヌス中毒であり、それぞれ破傷風菌とボツリヌス菌によって分泌されます。
その他の毒性因子
前述の要因に加えて、ポリケチド、シデロフォア、アルギン酸塩、GTPaseを制御する要因、および宿主の免疫応答を変更するその他の要因(ノイラミニダーゼなど)もあります。
例
ナイセリア淋病
淋菌は、淋病または淋病として知られている性感染症の原因となる細胞内diplococcusです。この種では、研究者はさまざまな病原性因子を特定しました。その中には、線毛または線毛、タンパク質I(Por)、II(Opa)、およびIII(Rpm)、外膜の構成要素があります。
また、毒性因子は、リポオリゴ糖、ペプチドグリカン、およびLip(H8)やFbpなどの他のタンパク質であり、IgA1プロテアーゼを生成します。
ヘリコバクター・ピロリ
ヘリコバクターピロリは、胃炎、消化性潰瘍、ある種の新生物など、一部の胃腸疾患の主な原因です。
この種について記載されているいくつかの毒性因子があります。その中には、次のものが含まれます。a)尿素の加水分解を触媒して、胃上皮に病変を引き起こす可能性のあるアンモニウムとカルバメートを提供する酵素であるウレアーゼの活性。b)細菌のコロニー形成に必要なその他の付着因子。
血球凝集素は、血液型に存在するいくつかの抗原と同様の生化学的組成を持っているため、免疫応答に変化を引き起こします。さらに、空胞形成に関連する遺伝子と、毒性のある株にのみ存在する細胞毒性活性を持つ遺伝子があります。
髄膜炎菌
細菌性髄膜炎は、髄膜炎菌または髄膜炎菌によって引き起こされる伝染病です。この細菌の病原性因子には、宿主の炎症反応から細菌を保護する多糖カプセルと、細菌の付着を促進するタイプIV線毛が含まれます。
この種の他の毒性因子は、クラス5タンパク質(Opa)およびOpc、IgA1プロテアーゼ、ならびに細胞壁の構成要素です。
参考文献
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