Bakterietoxiner og virulensfaktorer Knud Poulsen

BAKTERIERS VIRULENS Deres patogene potentiale, dvs. deres evne til at forårsage sygdom Virulensen er en kombination af en række faktorer. De ”vigtigste” er dem, der har betydning for det kliniske billede.

(diarre/hoste, overleve i miljøet, dosis) adherence på slimhinder Smitte (diarre/hoste, overleve i miljøet, dosis) adherence på slimhinder kolonisation toxiner trænge ind i kroppen affaldsprodukter, enzymer, toxiner mad sår ”vektor”

LEVNEDSMIDDELBÅREN INFEKTION MADFORGIFTNING bakterien vokser i maden og producerer toxin, som spises (Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum) LEVNEDSMIDDELBÅREN INFEKTION bakterien er i maden, som spises bakterien koloniserer personen, typisk i tarmen (Salmonella enterica, Camphylobacter jejuni, Escherichia coli)

EKSEMPLER PÅ UNDVIGELSE AF IMMUNFAKTORER USPECIFIKKE CILIETOXIN (B. pertussis) JERNBINDENDE PROTEINER NEDBRYDNING AF KOMPLEMENT (C5a) DRAB AF LEUKOCYTTER (leukotoxin) POLYSAKKARIDKAPSEL

EKSEMPLER PÅ UNDVIGELSE AF IMMUNFAKTORER SPECIFIKKE MASKERING (S. pyogenes hyaluronsyre) NEDBRYDE ANTISTOFFER (IgA1 protease) BINDE ANTISTOFFER OMVENDT (protein A) FASE VARIATION/ANTIGEN VARIATION

EKSEMPLER PÅ UNDVIGELSE AF IMMUNFAKTORER ”GEMME SIG” KOAGULASE (Staph. aureus) ALPHA TOXIN (C. perfringens, koldbrand) LEVE INTRACELLULÆRT DANNE BIOFILM (S. epidermidis, P. aeruginosa)

TOXINER SUBSTANS FRA BAKTERIEN, DER DRÆBER VÆRTSCELLER ELLER FREMKALDER TYDELIGE FORSTYRRELSER AF DISSE

For en række patogene bakterier: toxiner er direkte ansvarlige for symptomerne !!! ENDOTOXIN EXOTOXIN LPS PROTEIN Gram-negative Gram-negative Gram-positive

Hvor skal der tages prøver fra ?? VIGTIGT Hvor er bakterien ?? Hvor skal der tages prøver fra ?? Nogle toxiner kodes på plasmider eller fager. Derfor laver nogle isolater toxin, mens andre ikke gør For sådanne arter skal den bakteriologiske diagnose også inkludere eventuel toxinproduktion.

EXOTOXINER A-B toxiner: Hæmolysiner/phospholipaser: Superantigener: INDDELING PÅ BASIS AF STRUKTUR/AKTIVITET A-B toxiner: B delen binder til værtscellen A delen virker toxisk intracellulært Hæmolysiner/phospholipaser: ødelægger vores cellemembraner (lysis) Superantigener: ”kortslutter” T celle receptor/MHC II

”simple” ”sammensatte” A-B toxiner ”simple” ”sammensatte” B del B del aktivering aktivering A del A del

A-B TOXINER

CHOLERATOXIN’S VIRKNING

Effekten af toxin (en protease) fra to forskellige Clostridium arter afhænger af hvilke celler det virker på (A-B toxiner med forskellig B-del) Tetanus = stivkrampe Botulisme = pølseforgiftning

HAEMOLYSINER / PHOSPHOLIPASER toxiner der lyserer vores celler poredannende toxiner phospholipaser

Effekten af haemolysiner og phospholipaser ses ofte som haemolyse omkring kolonierne på en blodplade (effekten er som regel ikke begrænset til erythrocytter) Den opklarede zone omkring kolonien kaldes beta-haemolyse

Toxic Shock Syndrom og Toxic Shock-like Syndrom TSS Staph. aureus koloniserer f.eks. sår TSST-1 toxin går over i blodbanen ikke bakteriæmi feber, rødmen,shock dødsrate 3 % TSLS Strep. pyogenes inficerer sår bakteriæmi bakterien laver SPE A/C feber, rødmen, shock dødsrate 30 %

ANTIGEN PRÆSENTATION SUPERANTIGEN

HOVEDANSVARLIG FOR PATOGENESEN Eksempler hvor ET ENKELT EXOTOXIN ER HOVEDANSVARLIG FOR PATOGENESEN Corynebacterium diptheria Vibrio cholera Clostridium tetani Clostridium botulinium Shigella dysenteriae Escherichia coli (VTEC, ETEC) (Bordetella pertussis, Bacillus antracis) Vacciner: inaktiveret toxin = toxoid tidligere: ”hit or miss” strategi i dag: rationelt design

HUSK: Det er ikke altid exotoxiner, der er ansvarlig for patogenesen. Ofte er det inflammationsreaktionerne, der giver symptomerne (f.eks. gonokokker, meningokokker, H. influenzae, S. pneumoniae)

INFLAMMATIONSREAKTIONERNE FREMKALDES OFTE AF: ENDOTOXIN (LPS) fra Gram-negative bakterier CELLEVÆGSFRAGMENTER fra Gram-positive bakterier

ENDOTOXIN = LPS Lokalt et immunstimulans, men i store mængder i blodbanen et toxin

ENDOTOXIN (LPS) / SEPTISK SHOCK

SLUT FOR I DAG SPØRGSMÅL??

SÆDVANLIGVIS ET IMMUNSTIMULANS, MEN I STORE MÆNGDER ET TOXIN ENDOTOXIN (LPS) SÆDVANLIGVIS ET IMMUNSTIMULANS, MEN I STORE MÆNGDER ET TOXIN I BLODBANEN endotoxin i små mængder makrofager B-celler komplement monocytter aktivering aktivering aktivering IL-1 og TNFalfa af alternative komplement akutfase proteiner antistof inflammation