Wirulencja to ... Definicja i czynniki determinujące zjadliwość
Zdolność niektórych organizmów (bakterii, wirusów, mikroskopijnych grzybów i czasami wielokomórkowych roślin pasożytniczych) do wywoływania chorób nazywa się patogenicznością. Pojęcie to nie ma cech ilościowych i wskazuje tylko na fakt zagrożenia danego gatunku w odniesieniu do określonego makroorganizmu, a inny termin służy do oceny poziomu patogenności - wirulencji (od Lat. Virulentus - trucizna).
Definicja pojęcia
Wirulencja jest ilościową miarą patogeniczności, która determinuje skuteczność danego drobnoustroju w chorobie. Termin ten jest często używany do scharakteryzowania różnych szczepów bakterii w obrębie tego samego gatunku.
Patogeniczność i zjadliwość są prawie identycznymi pojęciami, które czasami mogą zastąpić się nawzajem, jeśli chodzi o opisanie właściwości lub procesów, które powodują rozwój choroby (na przykład czynniki patogenności i zjadliwości oznaczają to samo).
Jednocześnie, w odniesieniu do patogeniczności, niemożliwe jest określenie "zwiększenia" lub "zmniejszenia", ponieważ cecha ta ma charakter jakościowy, a nie ilościowy.
Metody ilościowej ekspresji wirulencji
Wirulencja to stopień patogenności, który może mieć ekspresję liczbową. W mikrobiologii medycznej jego wartość określają trzy metody:
- Dlm to minimalna dawka śmiertelna mikroorganizmu (lub jego toksyny), która powoduje śmierć zwierzęcia laboratoryjnego przez określony czas.
- Dcl jest zdecydowanie śmiertelną dawką, która powoduje śmierć dowolnego zwierzęcia.
- Dcl 50 to najbardziej statystycznie wiarygodna metoda określania zjadliwości. Charakteryzuje dawkę, która zabija 50% zainfekowanych zwierząt.
W przypadku patogenów patogennych opracowano inne metody ilościowej ekspresji wirulencji, których definicja jest związana ze stopniem uszkodzenia tkanek roślinnych (np. Rozmiar plamki), odsetkiem zainfekowanych próbek, jakością wzrostu części wegetatywnych, rozmiarem nasion i innymi cechami morfologicznymi i fizjologicznymi. Dla każdej pary patogen-gospodarz opracowano własny system do obliczania i klasyfikowania zjadliwości.
Wirulencja w medycynie i fitopatologia
W mikrobiologii medycznej termin "wirulencja" jest częścią nauczania infekcji i jest stosowany do mikroorganizmów (głównie bakterii), które mogą powodować choroby ludzi. Opracowano klasyfikację właściwości, które mają patogenny wpływ na organizm. Są one nazywane czynnikami wirulencji i są używane w opisie różnych grup patogenów.
Badanie tych właściwości pozwoliło nam zrozumieć mechanizm narażenia ludzi na różne patogeny i opracować prawidłowe metody leczenia. Badanie czynników patogenności umożliwiło również in vitro zmianę wirulencji niektórych typów bakterii.
W fitopatologii zjadliwość charakteryzuje zasięg niszczących skutków różnych patogenów na rośliny uprawne.
Czynniki patogenetyczne
Czynniki patogenetyczne (lub wirulencji) to mechanizmy, dzięki którym drobnoustrój przenika do organizmu gospodarza i powoduje w nim chorobę. Po powołaniu właściwości wirulencji są podzielone na 3 kategorie:
- zakaźny (lub zakaźny) - przyczynia się do przenikania do organizmu gospodarza i przenoszenia choroby;
- inwazyjny (w przeciwnym razie - agresywny) - umożliwia przezwyciężenie mechanizmów obronnych organizmu żywiciela, a także reprodukcję i dystrybucję w nim;
- toksynotwórcze i toksyczne - charakteryzują patogenne działanie na organizm w związku z obecnością endo-lub egzotoksyn.
Te grupy czynników są słabo połączone i mają różny stopień przejawienia w zależności od rodzaju mikroorganizmu. Toksyczność i toksyczność są charakterystyczne tylko dla patogenów o charakterze bakteryjnym.
W mikrobiologii medycznej istnieje szczegółowa klasyfikacja czynników wirulencji bakteryjnej, spośród których wyróżnia się 8 grup funkcyjnych.
| Grupa funkcjonalna | Charakterystyczne |
| Chemotaksja i ruchliwość (występujące tylko w bakteriach flagelizowanych) | Chemotaksja pomaga mikroorganizmom w określeniu lokalizacji docelowych komórek, a aktywna mobilność przyspiesza podejście do nich. |
| Enzymy niszczące śluzowe podłoża | Zniszczenie śluzu pokrywającego błony śluzowe uwalnia bakterie z dostępu do receptorów komórkowych. Enzymy z tej grupy obejmują proteazy, lecytynazy, neuraminidazy itp. |
Adhezja i czynniki kolonizacyjne | Odpowiedzialny za początkowy (początkowy) etap choroby. Czynniki przyczepności (LPS, białka błony zewnętrznej, pilus i inne struktury powierzchniowe i mechanizmy) zapewniają interakcję z komórkami lub ich receptorami, co przyczynia się do penetracji lub kolonizacji powierzchni |
| Czynniki inwazyjne | Zapewnij penetrację do komórki i dalsze jej rozmnażanie |
| Czynniki zapobiegające fagocytozie | Chroń bakterie przed wchłanianiem przez komórki odpornościowe gospodarza. W tym samym czasie patogen jest maskowany za pomocą wyspecjalizowanych formacji powierzchni (np. Kapsułki hialuronowej), które sprawiają, że jest on niewidoczny dla układu odpornościowego lub hamuje fagocytozę (białka A i M, antygen FraI) |
| Czynniki tłumiące fagocytozę | Fagocytoza jest niekompletna, najczęściej z powodu tłumienia "wybuchu oksydacyjnego" w obrębie fagocytów. Rola takich czynników jest wykonywana przez różne antygeny. |
| Enzymy "ochrona-agresja" | Mają różne mechanizmy działania, które przyczyniają się do niszczenia substratów komórkowych lub neutralizacji mechanizmów ochronnych. |
| Toksyny bakteryjne | Działaj chorobotwórczo na organizm. Charakter kliniki zależy od rodzaju toksyny. |
Toksyny bakteryjne
Bakterie chorobotwórcze wyróżniają 2 rodzaje toksyn:
- Egzotoksyny (występujące zarówno w mikroorganizmach Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych) są wydzielane na zewnątrz, mają określony efekt i działają poprzez wiązanie z receptorami komórkowymi.
- Endotoksyny (charakterystyczne tylko dla bakterii Gram-ujemnych) - są integralnym składnikiem ściany komórkowej, uwalniane są dopiero po zniszczeniu komórek patogennych. Nie mają określonego efektu, powodują uwalnianie substancji pirogennych z leukocytów.
Warto zauważyć, że jeśli głównym czynnikiem patogennym określonego patogenu jest endotoksyna, wówczas antybiotyki stosuje się wyłącznie do leczenia bakteriostatycznego (wstrzymywanie wzrostu), a nie do bakteriobójczego. Wynika to z faktu, że ostra masowa śmierć takich bakterii prowadzi do uwolnienia ogromnych ilości endotoksyny.
Sposoby ograniczania zjadliwości
Regulacja wirulencji patogennych mikroorganizmów ma ogromne znaczenie zarówno w medycynie, jak i w fitopatologii. Zatem, poprzez zmniejszenie patogennych właściwości niektórych patogenów, stworzono wiele szczepionek.
Aby zmniejszyć wirulencję bakterii, stosują technikę wielokrotnych pasaży na pożywkach, wpływ czynników fizycznych lub chemicznych na komórki lub technologię kontroli genetycznej.
Zmniejszenie wirulentności fitopatogenów uzyskuje się poprzez zwiększenie odporności rośliny żywicielskiej, a także poprzez właściwą strategię wyboru odmian do sadzenia. Dodatkiem do tych metod są różne środki agrotechniczne, które pogarszają rozwój pasożytniczych mikroorganizmów.