Реферат. Токсины бактерий. Свойства. Применение в медицине.
 Скачать 71.41 Kb.
|
|
Областное государственное бюджетное Профессиональное образовательное учреждение «Черемховский медицинский колледж им. Турышевой А.А» Реферат Тема: «Токсины бактерий. Свойства. Применение в медицине.» Выполнила: Студентка 202 группы Васильева Эльмира Проверила: Шпак Наталья Юрьевна ЧЕРЕМХОВО 2021 СОДЕРЖАНИЕ Введение Токсины. Понятие Бактериальные токсины Свойства Применение в медицине Заключение Литература Введение Важную роль в развитии инфекционного процесса играют токсины. По биологическим свойствам бактериальные токсины делятся на экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки. По механизму действия экзотоксина на клетку различают несколько типов: цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксфолианты и эритрогемины. Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных процессов в клетке: повышение проницаемости мембран, блокады синтеза белка и других биохимических процессов в клетке или нарушении взаимодействия и взаимокоординации между клетками. Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и индуцируют образование в организме антитоксинов. По молекулярной организации экзотоксины делятся на две группы: экзотоксины, состоящие из двух фрагментов; экзотоксины, составляющие единую полипептидную цепь. По степени связи с бактериальной клеткой экзотоксины делятся условно на три класса. Класс А - токсины, секретируемые во внешнюю среду; Класс В - токсины частично секретируемые и частично связанные с микробной клеткой; Класс С - токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду при разрушении клетки. Экзотоксины обладают высокой токсичностью. Под воздействием формалина и температуры экзотоксины утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное свойство. Такие токсины получили название анатоксины и применяются для профилактики заболевания столбняка, гангрены, ботулизма, дифтерии, а также используются в виде антигенов для иммунизации животных с целью получения анатоксических сывороток. Эндотоксины по своей химической структуре являются липополисахаридами, которые содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и выделяются в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью. При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки. Микробные липополисахариды разрушают лейкоциты крови, вызывают дегрануляцию тучных клеток с выделением вазодилататоров, активируют фактор Хагемана, что приводит к лейкопении, гипертермии, гипотонии, ацидозу, диссеминированной внутрисосудистой коагуляции (ДВК). Эндотоксины стимулируют синтез интерферонов, активируют систему комплемента по классическому пути, обладают аллергическими свойствами. При введении небольших доз эндотоксина повышается резистентность организма, усиливается фагоцитоз, стимулируются В-лимфоциты. Сыворотка животного иммунизированного эндотоксином обладает слабой антитоксической активностью и не нейтрализует эндотоксин. Патогенность бактерий контролируется тремя типами генов: гены - собственной хромосомами, гены, привнесенные плазмидами и умеренными фагами. Токсины. Понятие Токсины (греч. toxikon яд) - биологически активные вещества микробного, растительного и животного происхождения, поражающие чужеродную эукариотическую клетку и не действующие на клетки прокариот. Способность к токсинообразованию наиболее широко распространена среди микроорганизмов. Токсины животных большей частью продуцируются представителями различных таксономических групп беспозвоночных. У позвоночных животных это свойство наиболее выражено у пресмыкающихся, например у змей. Способность продуцировать токсины обнаружена также у высших растений. Свойство вырабатывать токсины делает микробы патогенными. По химической природе большая часть токсичных микроорганизмов, растений и животных представлена высокомолекулярными соединениями (пептиды, белки, гликопротеины), и то же время токсичных грибков представляют собой компоненты преимущественно с низкой молекулярной массой. Примером могут служить афлатоксины, эти токсины обладают сильным канцерогенным действием. Химическая природа токсинов простейших изучена слабо, однако имеются данные для предположения, что например, такие виды, как Trypanosoma cruzi, и Entamoeba histolytica, вырабатывают токсические белки. Большое сходство по молекулярной структуре и механизму действия имеют некоторые растительные токсины (абрин, вискулин) и токсические белки (дифтерийный токсин,) некоторых патогенных бактерий. Токсины бактерий вырабатываются как патогенными, так и условно-патогенными бактериями и служат причиной возникновения разного рода патологических состояний. Существуют различные способы модификации токсической молекулы, но все они сводятся к изменению функции отдельных частей токсического белка. Модификации Т. бактерий можно достигнуть генетическим путем, химическим и физико-химическим воздействием. Широко известное обезвреживание Т. бактерий формалином сводится к нарушению пространственной конфигурации токсического белка за счет возникновения многочисленных сшивок между отдельными участками полипептидной цепи Т. или его отдельными субъединицами. Токсинами после открытия Эмилем Ру и Александром Иерсиным в 1888 г. дифтерийного токсина традиционно называют белковые вещества, образуемые преимущественно микроорганизмами и некоторыми животными, и обладающие ядовитым действием. Токсины определяют основные симптомы дифтерии, коклюша, холеры, сибирской язвы, столбняка и некоторых других инфекционных болезней человека и животных. К настоящему времени накоплены данные, показывающие возможность выполнения токсинами функций, не имеющих отношения к инфекционным процессам. Среди них: - использование бактериями токсинов как средства антагонизма в микробных сообществах (холерный токсин оказывает ингибирующее действие на ряд бактерий); - участие токсинов в авторегуляторных процессах в бактериальных популяциях (энтеротоксин C. perfringens) и др. Бактериальные токсины 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 LD50. 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. Свойства Важную роль в развитии инфекционного процесса играют токсины. По биологическим свойствам бактериальные токсины делятся на экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины – белковые токсины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки. Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных процессов в клетке: повышение проницаемости мембран, блокады синтеза белка и других биохимических процессов в клетке или нарушении взаимодействия и взаимокоординации между клетками. Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и индуцируют образование в организме антитоксинов. По степени связи с бактериальной клетки экзотоксины делятся условно на три класса. • Класс А – токсины, секретируемые во внешнюю среду; • Класс В – токсины частично секретируемые и частично связанные с микробной клеткой; • Класс С – токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду при разрушении клетки. Экзотоксины обладают высокой токсичностью. Под воздействием формалина и температуры экзотоксины утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное свойство.  |