Факторы инвазии

К этой группе факторов относят ряд ферментов продуцируемых бактериальными клетками. Большинство из них принадлежат к классу гидролаз.

Многие виды патогенных бактерий (C. perfringens, C. tetani, V. cholerae, P. aeruginosa, коринебактерии, бактероиды, микоплазмы) образуют нейраминидазу, или сиалидазу, гидролизующую соответствующие гликозидные связи в олигосахаридах, коломиновой кислоте, гликоконьюгатах (гликолипиды, гликопротеиды). В частности этот фермент отщепляет от вышеозначенных макромолекул остатки сиаловых (нейраминовых) кислот, находящихся в терминальном положении и связанных a - гликозидными связями. Сиаловые кислоты представляют собой N-ацетил производные нейраминовой кислоты, которая в свою очередь состоит из остатков Д-маннозамина и пировиноградной кислоты.

Этот белок представлен одной полипептидной цепью с молекулярной массой порядка 100 кД и обладает индуктивным характером синтеза.

- Сиалосодержащие гликоконьюгаты содержатся в муцине и секретах слизистой, придавая им вязкость, затрудняющую прохождение микроорганизма к эпителиоцитам.

- Содержаться на поверхности клеточных оболочек животных тканей. Например в составе гликопротеинов эритроцитов. Потеря 20-60% сиаловых кислот приводит к изменению скорости миграции эритроцитов.

- Нарушение межклеточного взаимодействия

- Сиаловые кислоты могут определять отрицательный заряд на чувствительных клетках, что в случае их потери приводит к изменению поверхностного заряда мембран и влияет на транспорт активных ионов

- Снижение фагоцитарной активности лейкоцитов

- Потеря иммуноглобулинами комплементсвязывающей активности.

Гиалуронидаза образуется бруцеллами, стафилококками, стрептококками, дифтерийными бактериями, холерными вибрионами, протеями, синегнойной палочкой, клостридиями вызывающими газовую гангрену и другими микробами. Субстратом для этого фермента является гиалуроновая кислота - высокополимерное соединение, повторяющейся единицей которого является дисахарид, состоящий из остатков N - ацетилглюкозамина и Д - глюкуроновой кислоты, соединенных b (1-3)-связью. Дисахаридные единицы соединены b (1-4)- связью, так что в гиалуроновой кислоте чередуются связи двух типов. Эта кислота растворима в воде, в которой она образует очень вязкие растворы. Гиалуронидаза катализирует гидролиз b (1-4)- связи, что сопровождается понижением вязкости раствора.

Повреждения гиалуроновой кислоты сопровождается потерей свойственных ей функций. В организме этот кислый мукополисахарид входит в состав внеклеточного основного вещества большинства видов соединительной ткани, содержится в клеточных оболочках или находится вблизи них, в больших количествах находится в синовиальной жидкости, где отвечает за смазку трущихся поверхностей и стекловидном теле глаза. Это желеподобное, липкое, скользкое и вязкое вещество служит своеобразной межклеточной смазкой и одновременно лабильным цементирующим материалом. Так же отвечает за удержание воды, связывание катионов, регуляцию диффузии, фибриногенез.

Другой целью для этого же фермента может быть хондроитин, сходный по своей структуре с гиалуроновой кислотой, отличающийся тем что вместо N- ацетилглюкозамина он имеет N - ацетилгалактозамин. Это минорный компонент внеклеточного материала, но его сернокислые эфиры, которые также могут быть мишенью для гиалуронидазы, хондроитинсульфаты А и С - служат основными структурными компонентами хрящевой и костной ткани, роговицы и некоторых других типов соединительной ткани позвоночных.

Лецитиназа или лецитоветилаза, в виде внеклеточного фермента образуется некоторыми клостридиями, холерным вибрионом, коклюшной палочкой, листериями. Этот фермент гидролизует фосфоглицерид фосфатидилхолин (старое название лецитин). Наряду с фосфатидилэтаноламином является главным липидным компонентом большинства мембран в клетках животных и человека.

Протеолитические ферменты.

Стафилококки, холерные вибрионы, некоторые патогенные грибы (например рода Candida) образуют эндо- и экзоклеточную коагулазу, сходную с лейцинаминопептидазой (a - аминоацил-пептидгидролазой) синтезируемой стенкой тонкого кишечника человека. Коагулаза катализирует гидролиз пептидных связей. К подобным гидролазам относят также фибринолизин, или стрептокиназу, - экзофермент, образуемый стрептококками, стафилококками, холерным вибрионом, иерсиниями, синегнойной палочкой. Этот фермент способен растворять фибрин. Другими экзоферментами, проявляющими свойства факторов агрессии за счет гидролиза белков, относят клостридиальную протеиназу В, стрептококковую протеиназу, коллагеназу отдельных клостридий, расщепляющую богатый пролином и глицином коллаген сухожилий, нейтральную протеиназу синегнойной палочки и других бактерий.

Ряд болезнетворных бактерий образует протеазы, катализирующие реакции гидролиза иммуноглобулинов. Например, виды Neisseria и Streptococcus sanguinus могут расщеплять местно накапливающиеся секреторные антитела типа IgA, предотвращая тем самым опсонизацию и фагоцитоз бактерий.

DNAзы – осуществляют гидролиз молекул ДНК и РНК на олигонуклеотиды и мононуклеотиды с 3’ - фосфатного конца фосфодиэфирных связей. Примеры: cтрептодорназа - стрептококков и стафилококковая эндонуклеаза.

Из числа гидролаз заслуживает также внимание уреаза - внеклеточный фермент, образуемый бруцеллами, некоторыми криптококками, протеем. Этот фермент катализирует реакцию распада мочевины до диоксида углерода и аммиака. Что ведет к защелачиванию внутренних сред макроорганизма и прямому токсическому воздействию аммиака. Особенно сильно его токсическое воздействие в отношении центральной нервной системы. Токсичность аммиака обусловлена тем, что он способствует восстановительному аминированию a-кетоглутаровой кислоты в митохондриях до глутаминовой кислоты, что способствует удалению a-кетоглутаровой кислоты из цикла трикарбоновых кислот и приводит к подавлению клеточного дыхания и другим последствиям.

Другой группой ферментов патогенности является группа лиаз. Среди лиаз можно отметить эндо- и экзоклеточные карбоксилиазы, продуцируемые различными энтеробактериями и псевдомонадами. Эти ферменты декарбоксилируют кислоты, включая аминокислоты, и выступают преимущественно факторами агрессии. При декарбоксилировании аминокислот образуются так называемые трупные яды или первичные амины, которые проявляют обще токсическое действие на организм. Например из аргинина образуется диамин – путресцин, а из лизина кадаверин.

Из других ферментов инвазии можно назвать эндо - и экзоклеточные гемолизины стафилококков, стрептококков, некоторых клостридий и грибов. Они катализируют реакции распада эритроцитов. b-гемолитические стрептококки (наряду со стрептококками из групп A, C, G) образуют стрептолизины О и S с молекулярной массой около 10 кД. Лейкоцидины стафилококков, стрептококков, пневмококков, псевдомонад лизируют тканевые клетки и лейкоциты. Так мишенью для стафилококкового лейкоцидина выступает трифосфоинозитид локализующийся в мембране лейкоцитов.