שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

77
1 ייייייייי:- יייייי הההההההההה הההההה הההה

Upload: api-3774215

Post on 16-Nov-2014

201 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

1

יחסי פאתוגן-מאחסן:קולוניזציה ויצירת

מחלה

Page 2: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

2

References

Microbiology a system approach/

MKelly Cowan & KP Talaro

chapter 13

Page 3: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

3

ראשי פרקיםהחיידקים הטבעיים של הגוף•

נשאות בהשוואה לתחלואה•

תהליך ההדבקה החיידקית•

שלבי המחלה החיידקית•

גורמי אלימות בחיידקים•

דוגמאות:•

מערכת העיכול:1.–Salmonella

–Clostridium deficle

–E. coli

–Helicobacter pylorii

מערכת הנשימה:2.-Bordotella pertussis

-Strep pyogenes

Page 4: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

4

גוף האדם

colonists transients

invaders

גוף האדם וחיידקים - שווי משקל דינמי

Page 5: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

5

(colonizationנשאות )

גוף האדם מאכסן אוכלוסיות שונות של חיידקים )ופטריות •ופרוטוזואה( במהלך החיים. מצב זה של המצאות חיידק בגוף

(colonization)נשאות ללא עדות למחלה נקרא=

האוכלוסיות יציבות בהרכבן כמעט לאורך כל חיינו מבלי לגרום •כל נזק והם נקראים ה"פלורה הטבעית" או ה"פלורה העצמית"

הפלורה הטבעית מורכבת ממאות זני חיידקים•

מיקום הפלורה הטבעית: אזורים בגוף החשופים לסביבה • )יובש ומלח( או האזורים 2m2החיצונית. למשל: העור,

)לחות גבוהה(400m2הפנימיים,

Page 6: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

6

איזה חלק בגוף שלנו ה"מלוכלך ביותר"?

Page 7: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

7

(oral cavityחלל הפה )

זגוגית השן

רובד חיידקים

Page 8: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

8

רובד חיידקי: ביופילם הנוצר על פני השיניים

)תנאים אנאירובים(

עששת: הרס של השן כתוצאה מחשיפה

למטבוליטים שונים הנוצרים ע"י החיידקים

והגורמים להרס השן

: החיידקים העיקריים

Streptococcus mutans , Streptococcus sobrinus

Page 9: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

9

102-3

חיידקי העור

2 m2

>109

חיידקי הפה ומערכת הנשימה העליונה

105-6

חיידקי האוזן 101-3

חיידקי העין

106-7

איברי המין ובית-השחי

Page 11: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

11

מערכת הנשימה

Staph aureus, Strep. pneumoniae: חיידקים רבים הנפוצים: עליונה

כעיקרון ללא חיידקים. קולוניזציה וזיהום רק כשיש פגיעה בהגנות תחתונה:הגוף

Page 12: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

12

(GIמערכת העיכול )

Page 13: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

13

מה התפקיד של הפלורה הטבעית לגוף?

יצירת חומרים החיוניים לגוף שלגוף אין יכולת עצמית לייצר 1. החיוני B במעי המייצר ויטמין E.coli: חיידק דוגמהאותם.

לגוף )חיידקים פרוביוטיים(

מניעת התבססות של חיידקים פאתוגנים ע"י תפיסת נישה . 3: כשיש דלקת במעי נוטלים דוגמאותביולוגית.

אנטיביוטיקה שפעמים רבות גורמת לפגיעה בפלורה הטבעית ואז להתפרצות חיידק שנקרא קלוסטרידיום

(Clostridium difficile ) בוגינה עושה פרמנטציה lactobacilli :דוגמה נוספת

לגליקוגן וע"י כך שומר על החומציות בסביבה המונעת Candida albicansצמיחה של הפטריה

גרימת גירוי של המערכת החיסונית שבעקבותיו המערכת . 2מייצרת תגובה צולבת צולבת נגד חיידקים מזיקים

Page 14: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

14

איך הכל מתחיל...רכישת חיידקים בתינוקות חדשים:

במעבר תעלת הלידה התינוק 8רוכש חיידקים שונים כך שתוך

12עד , שעות מהלידה התינוק נושא: streptococci staphylococci,

lactobacilliהאוכלוסייה נשמרת גם בתינוקות יונקים

כאשר מתחילה האכלה בבקבוק נרכשים חיידקים חדשים

ממשפחת ה- Enterobacteriaceae :לדוגמה E. coli. Enterobacter.'וכו

Page 15: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

15

אזורים ונוזלי גוף סטריליים:

הלב ומערכת הדם •

כבד•

כליות ולבלב•

ריאות•

מוח ועמוד השדרה•

שרירים ועצמות•

בלוטות )לבלב, רוק, תירואיד(•

סינוסים•

אוזן תיכונה ופנימית ועין •פנימית

הדם •

שתן בכליות•

נוזל עמוד השדרה•

הרוק לפני כניסתו לחלל •הפה

זרע•

מי שפיר המקיפים את •העובר

Page 16: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

16

רכישת חיידקים חדשים

הפלורה הטבעית הנמצאת בשווי משקל בגוף יכולה להשתנות באופן מוגבל עם שינויים ב:

מצב הבריאות הכללי1.

גיל2.

שינויים בתזונה3.

תנאים היגייניים4.

הורמונים5.

טיפול תרופתי6.

Page 17: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

17

שני גורמים יכולים לערער את שיווי המשקל העדין:

אורגניזם בעל יכולת לעקוף את ההגנות הטבעיות של הגוף ולגרום מחלה -פאתוגן

חיידק אלים1.

פגיעה בהגנות של הגוף. 2

חיידק הגורם מחלה כאשר פאתוגן אופורטוניסטי:מערכות ההגנה של הגוף מוחלשות )כללית או

מקומית(, חיידק כזה יכול להיות חלק מהפלורה הטבעית של הגוף

ואז נוצרת מחלה!

חיידקים המסוגלים לחולל מחלה : פאתוגן אמיתיבאנשים בריאים כמו: שיגלה, סלמונלה, חיידק הדבר

Page 18: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

18

שלבים ביצירת זיהום חיידקי

Page 19: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

19

לפאתוגןחשיפה

דרך האפיתליוםחדירה

קולוניזציה וגדילהייצור פקטורי אלימות

חדירה והתפשטות לרקמות נוספות מרוחקות

יצירת טוקסינים:מקומית וסיסטמית

:מחלהפגיעה ברקמות

חשיפה נוספתמרוחקת

חשיפה נוספתמקומית

Pili with adhesins לעור/מוקוזההיצמדות

ככל שהחיידק יותר אלים השלבים יעילים,

מהירים וגורמים נזק רב יותר.

תהליך יצירת זיהום חיידקי:

Page 20: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

20

דרכי כניסה: 1שלב

(attachment)היצמדות לתא המודבק : 2שלב

הישרדות במערכות ההגנה של התא: 3שלב

השלבים העיקריים בהתבססות זיהום חיידקי:

גרימת הזיהום החיידקי:

פקטורים של אלימות הפוגעים ברקמה: 4שלב

Page 21: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

21

: דרכי כניסה1שלב

: דרכי הכניסה של חיידקים לגוף

העור

מערכת העיכול

מערכת הנשימה

המערכת המינית

מערכת השתן

מרבית הפאתוגניים אימצו להם דרך כניסה מקובלת לדוגמא: סטפילוקוקים מאחת יותרלפעמים

וסטרפטוקוקים יכולים לחדור דרך העור, מערכת השתן ומערכת הנשימה

Page 22: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

22

: דרכי כניסה- דוגמאות1שלב

: מערכת העיכולפאתוגניים החודרים דרך

,Escherichia coli, Shigellaמתגים גרם-שלילים לדוגמא: Salmonella

: מערכת הנשימהפאתוגניים החודרים דרך

Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma

כמות החיידקים המדביקים קריטית להתפתחות הזיהום!!!

: העורפאתוגניים החודרים דרך

Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis

Page 23: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

23

: היצמדות לתא המודבק2שלב

ההיצמדות קשורה במבנים על החיידק מצד אחד ועל התא

Piliמצד שני(Fimbriae)

Capsules

ההיצמדות צריכה להיות מאד חזקה אחרת לא יתפתח

זיהום

Page 24: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

24

: התגברות על התגובה האימונית של 3שלב התא:

הסתתרות בתוך התא ועל ידי כך התגוננות בפני 1. נוגדנים וגישה למקורות מזון עשירים בתא

"עמידות לסרום"= עיכוב יצירת פקטורים של מערכת 2. יצירת מבנים אנטי חיידקיים ( ובכך מניעתC3bהמשלים )

(MAC.)

( יכולים לעכב את יצירת Mחיידקים כמו סאקפטוקוקים )חלבון C3b

ישנם חיידקים שמפרישים אנזים מניעת פאגוציטוזה: .3 הקשור בפאגוציטוזהC5aשמפרק את

Page 25: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

25

דוגמאות:

Legionellaחיידקים שיכולים לשרוד בתוך מקרופאג'ים 1.

Neisseria במוקוזה IgAחיידקים שמפרישים אנזים שמפרק 2.gonorrhoeae

חיידקים שמדמים את התא המודבק בכך שיש עליהם 3.אנטיגנים בעלי מבנה כמי זהה לתא כמו: חומצה הילורונית

Streptococcus pyogenesהמיוצרת ע"י

של נוגדנים ובכך מונעים פאגוציטוזה Fcחיידקים הנקשרים ל-4.של עצמם

Page 26: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

26

: פגיעה ברקמה ע“י 4שלב פקטורי אלימות:

דרכים בהן חיידקים שלושפוגעים ברקמה:

אנזימים חוץ-תאיים המפרקים מחסומים 1.חוץ תאיים בתא המודבק ואז מתאפשרת חדירה דוגמאות: )מוקואינאז, קולאגנאז,

הילורינידאז, קואגולאז(.

טוקסינים המופרשים ומגיעים לתאי 2.המטרה, אשר מורעלים ונפגעים )אנדוטוקסינים ואקסוטוקסינים(

בריחה מפאגוציטוזיס3.

exoenzymes

toxins

Block of host response

Page 27: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

27

Exoenzymes

ExoenzymeActivityTargetBacteria

mucinaseDigests the protective

coating of membranes

Mucous membranes

Shigella )dysentery(

collagenaseDigests collagenConnective

tissuesClostridium

species

hyaluronidaseDigests hyaluronic acid that cements

cells togetherCells

Staphylococci

Streptococci, Clostridium

Coagulase/

Bacterial kinases

Reacts with blood components causes

clotting of blood /

Dissolve fibrin clots

BloodStaphylococci/

Streptococci )streptokinase(

Page 28: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

28

Exotoxins Endotoxins

Endotoxins = מולקולות ליפופוליסוכריות(LPS) שמקורן בדופן של חיידקים גרם-שלילים הגורמות לנזק

Exotoxins מולקולות חלבון המופרשות בד"כ ע"י חיידקים חיים =אבל גם מופרשים לאחר ליזיס לרקמה המודבקת

Page 29: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

29

(endotoxinesאנדוטוקסינים )מולקולות מבניות המרכיבות את החיידק והמופרשות בד"כ לאחר ליזיס•

•LPS- lipopolysaccharide מולקולות בממברנת החיידק של G-

Lipid A= composed usually of a glucosamine disaccharide with attached long-chain fatty acids and phosphate

Page 30: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

30

מנגנון הפעולה של אנדוטוקסינים

הנמצאים על תאי TLR4 ול-CD14נקשרים ל •מערכת החיסונית ובכך משפעלים את התגובה

NO2הדלקתית הקשורה בשחרור ציטוקינים, ”endotoxic shock“וגרימת שוק אנדוטוקסי

Page 31: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

31

Biologic activity of endotoxin

• Pyrogenicity• Leukopenia followed by leukocytosis• Complement activation• Depression in blood pressure• Mitogenicity• Induction of prostaglandin synthesis• Hypothermia • These events can end in sepsis and lethal

shock

Page 32: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

32

(exotoxinesאקסוטוקסינים )

.-G ו +Gמולקולות חלבון המופרשות ע"י חיידקים •

בד"כ מופרשות מחיידקים חיים אך יכולות להימצא גם לאחר ליזיס•

–Superantigens מולקולות הנקשרות למגוון רחב של תאי T .דוגמאות:

•Enterotoxogenic E. coli•toxin type I of Staph aureus

–A-B toxins טוקסינים שמפריעים לפעילות התקינה של Type III toxinsהתאים-

-Type II toxinsאקסוטוקסינים ההורסים ממברנות של התא –

Page 33: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

33

A-B TOXINS

טוקסינים הבנויים משני חלקים•–B site החלק קושר - (binding site)–A site החלק פעיל- (active site)

החלק הקושר נקשר באופן ספציפי לרצפטור •שנמצא על פני ממברנת התא המודבק

החלק הזה הוא הקובע את סוג התא שיןשפע •מפעילות הטוקסין

Page 34: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

34

AB-toxinקישור וחדירה של

Targeting the protein through ADP-phosphorylation

www.cat.cc.md.us

Page 35: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

35

A-B TOXINS

ToxinPathogenActivityOutcomeHost cells

Diphtheria exotoxin

Corynebacterium diphtheriae

Protein synthesis catalyze the

ADP-ribosylation of EF-2, needed

for tRNA to insert new amino acids into the

growing protein chain

Cell deathHeart nerve

tissues;

kidney cells

Cholera exotoxin

Vibrio cholerea

Electroloytes effect

Affect C-AMP to be high it blocks cells from uptake of Na

from the lumen cells lose water and

electrolytes

Loss of fluids,

diarrhea; severe

dehydration

Intestinal epithelial

cells

Page 36: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

36

A-B TOXINS

ToxinPathogenActivityHost cells

Shiga toxinShigella

E. coli O157:H7

Protein synthesis cleaves host cell rRNA and prevents the attachment of charged tRNAs thus stopping protein synthesis

Blood vessel damageEnhances the release of cytokines )IL-1 and TNF-( cause hemolysis

Heart nerve tissues;

kidney cells

Anthrax toxinBacillus

anthracis

Inhibit IL-1 and IL-6Have 2 A components:LF )lethal( and EF )Edema(

Helicobacter toxin

Helicobacter pylori

Induction of chemokines synthesis

The chemokines attract neytrophiles & macrophages

lead to tissue demage

Epithelial cells of the

stomach

Page 37: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

37

Exotoxins & Endotoxines summary

CharacteristicExotoxinEndotoxin

Toxicity in minuteIn high dose

Effects on the bodySpecific to a cell type )blood, liver, nerve(

Systemic fever, inflamation

Chemical composition

Small proteinLPS of cell wall

Heat stability )60ºC( UnstableStable

Immune responseStimulate antitoxinDoes not

Fever stimulationUsually notyes

Manner of releaseSecreted from live

cellsReleased by cells

during lysis

Typical sourcesG+, G-G-

Page 38: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

38

GI Diseases

Page 39: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

39

מערכות ההגנה של מערכת העיכול:

פני שטח המעיים מכוסים בשכבה

של רירית המהוה שכבה מגנה

מבחינה מכאנית

בפני שטח המעיים יש הפרשה של

IgAנוגדני

תנועה פריסאלטית הנוצרת ע"י דפנות

השרירים של מערכת העיכול

נוזלי המערכת עם תכונות אנטי בקטריאליות:

הרוק-מכיל אנזימים-ליזוזים

ולקטופרין. נוזל הקיבהחומצי וחומצות המרה

גם מעכבות חיידקים

המערכת מלאה בתאים של המערכת

ותאי Bהחיסונית-תאי T.

Page 40: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

40

These are symptoms of a FOODBORNE ILLNESS

Stomach Pain

Diarrhea

Vomiting

Not the flu!?

Page 41: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

41

Did you know? According to the Center for Disease Control:

76 million become ill due to food / year

325,000 hospitalized 5000 die / year

> 250 known foodborne diseases

Page 42: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

42

שלשולים

נגרמים מאכילת מזון שזוהם

בחיידקים בכל דרך שהיא והמכיל

חיידקים המתפתחים

ומתרבים בגופנו

הרעלת מזון אמיתית הנגרמת מאכילת מזון

המכיל רעלן שנוצר מחיידק מסוים שזיהם את

המזון והתפתח בו

Page 44: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

44

Salmonella

מתג, גרם שלילי

בעלי יכולת תנועה )בעלי שוטון(

סלמונלה היא חלק מהפלורה הטבעית במעיים של בקר, חזירים, מכרסמים וזוחלים

Page 45: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

45

salmonellosisהמחלה:

החיידק נמצא בבשר

שאוכלים

עובר מהלוע, לקיבה ולמעי

נצמד לדופן המעי וגורם לדלקת

המלווה בכאבי בטן, שלשולים

וחום

במקרים קשים יחדור גם לדם

7-5חולף לאחר ימים ללא טיפול

Page 46: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

46

Salmonella

Adhesins

Invasion

Toxins

Disarming host

Page 47: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

47

Page 48: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

48

מחלה הקיימת בעיקר בעולם

מיליון 16. 3ה-מקרים

600,00בשנה. נפטרים0

המחלה: typhoid

fever

נדבקים בה ע"י שתיית מים מזוהמים

typhiבסלמונלה , מים מזוהמים

בביוב

המחלה נגרמת ע"י Salmonella typhi

מחלה קשה שבסופה septicemia החיידק .

חודר לקשרי הלימפה ולפאגוציטים בכבד

ובטחול

כאבי בטן סימפטומים:חזקים, חום מאד גבוה,

חולשה, כאבי ראש וחוסר תיאבון.

Page 49: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

49

Antibiotic-associated diarrhea )AAD(

• After treatment with antibiotics, many patients in the hospital develop gastrointestinal problems ranging from mild diarrhea to severe colitis

• These are caused by Clostridium difficile

• The organism is an opportunistic anaerobic bacterium that grows in the intestine once the normal flora has been altered by antibiotics

Page 50: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

50

Clostridium difficile

Was first discovered in 1935 in faecal samples of healthy newborn infants.  The infants were without symptoms of gastrointestinal disease.

The new bacterium is a Gram-positive, spore-forming rod that grows anaerobically

Page 51: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

51

When C. difficile colonize the gut it release two potent toxins, toxin A and toxin B, which bind to certain receptors in the lining of the colon and ultimately cause diarrhea and inflammation of the large intestine, or colon )colitis(. Thus, the toxins are involved in the pathogenesis, or development of the disease

Page 52: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

52

Clostridium difficile Toxins A and B are the main virulence factors for C. difficile

PNAS December 2005

the receptor-binding C-terminal domain of the toxins

The toxin binds to a natural cell-surface receptor in the colon:Gal-alpha)1,3(-Gal-beta)1,4(-GlcNAc

Page 53: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

53

.Eקיימים עשרות זנים שונים של Coli .רובם אינם גורמים מחלות ,

חלקם גורמים לדלקות בשלפוחית E. Coliחיידקי כמו: מאד אלימיםהשתן, ויש גם

נצמדים על פני המעי הדק

EPEC= enteropathogenic E. coliגורם לשלשולים בתינוקות.

אינם מייצרים טוקסין !!

!

EIEC= enteroinvasive E. coli

גורם למחלה דומה לדיזנטריה

EAEC= enteroaggregative E. coliגורם לשלשולים כרוניים

Page 54: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

54

E. Coli O157:H7 )EHEC(

.E. coli O157:H7גורם המחלה זוהה כ:

EHEC= enterohemorrhagic E. coli

שטפי דם

בפנים

גורם לשלשולים דמיים ולדלקת

במעי הגס

ילדים מתו לאחר שאכלו 3- 1993שלא היו מטוגנים המבורגרים

כהלכה. במסעדה לאוכל מהיר .בוושינגטון

Page 55: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

55

גורמי אלימות ב-

EHEC

מנגנון היצמדות מאד ייחודי לתאי המעי. כל החיידקים הפאתוגנים

נקשרים לתאים דרך מולקולת קולטן

.Eספציפית. חיידקי ה-coli האלימים מייצרים

ומזריקים חלבון שהופך לקולטן של עצמם

shiga toxin מייצר טוקסין= הנמצא על בקטריופאג'

בתוך החיידק ופוגע בייצור חלבונים בתא

מנגנון מניעה לפאגוציטוזיס

haemolysinהפרשת הגורמים למחיקה של

תאי המעי הגס והפצעים גורמים

לצואה הדמית

Page 56: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

56

Gastritis & gastristic ulcers דלקת וכיב קיבה=

Warren & Marshell :1997 אוסטרלייםלראשונה בביופסיות קיבה נוכחות של שזיהו

הליקובקטר פילוריחיידק ספירלי שכונה

Barry Marshall

מאות שנים חשבו שהקיבה אינה סביבה מתאימה להישרדות חיידקים בגלל

החומציות הגבוהה בה

קישרו דלקות וכיב קיבה לתזונה לא נכונה, מתח, וחומציות יתר בקיבה

מרשל אפילו בלע חיידקי הליקובקטר כדי לבחון את

ההשפעה שלהם על הקיבה !!!

Page 57: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

57

:2005באוקטובר 3

פרס נובל לוורן ומרשל על גילוי החיידק הליקובקטר כגורם לכיב- קיבה

אפידמיולוגיה של הליקובקטר:

מאנשים בוגרים בריאים- מבודדים מהם 25% נושאים הליקובקטר60 מהבוגרים מעל גיל 60%יותר מ-הליקובקטר

כנראה החיידק נרכש בצעירות ללא סימפטומים

החיידק חודר דרך הפה במזון, שתיה וכו'.הדבקה:

לא ברור מה מקור החיידק. עד היום נמצא רק בבני-אדם וקופים.

Page 58: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

58

Helicobacter pylori

pylorusאזור ה-בקיבה

Page 59: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

59

החיידק חודר לשכבת

המוקוזה שעל תאי הקיבה בשכבה זו

החיידק מוגן מפני חומציות

ע"י הקיבההפרשת אוריאז

המערכת החיסונית מגיבה,

תאי דם לבנים מגיעים לאזור ונוצרת תגובה

דלקתית שיכולה ממש לגרום לכיב

Page 60: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

60

Page 61: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

61

Virulence Factors of Helicobacter

Page 62: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

62

טיפול בהליקובקטר:

. חומרים סותרי 1חומצה לטיפול

בכיב

. אנטיביוטיקה2

חיוני לטפל בהליקובקטר בגלל

קשר עם סרטן הקיבה

Page 63: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

63

זיהומים של מערכת הנשימה

Page 64: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

64

Bordetella pertussis

•Causes Pertussis )whooping cough(, an acute respiratory disease

•Whooping cough is a relatively mild disease in adults, but has a significant mortality rate in infants

•Bordetella pertussis specifically colonizes the cilia of the mammalian respiratory epithelium; and is non-invasive

Page 65: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

65

Pertussis

The disease: – incubation period: 1-3 weeks– Symptoms: whooping cough )begins with

colonisation( and fever. Coughing, increases in intensity over about a 10-day period. During this stage the organism can be recovered in large numbers from pharyngeal cultures, and the severity and duration of the disease can be reduced by anti-microbial treatment.

– The toxemic stage: prolonged coughing that often ends in a characteristic inspiratory gasp )whoop(. During this stage B. pertussis can rarely be recovered, and anti-microbial agents have no effect.

Page 66: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

66

A. Adherence and colonization: )multiple adhesins(

1. Adherence through two secreted proteins:• filamentous hemagglutinin )FHA(• pertussis toxin )PT(: S-2 and S-3 subunits

– FHA- a protein that forms filamentous structures and binds to the galactose residues on the surfaces of ciliated cells

– The pertussis toxin )PT(- also involved in adherence to the tracheal epithelium. Composed of five sub-units: S1-S5

– It’s both cell bound and secreted into the extracellular fluid.– Some components of the cell-bound toxin )S2 and S3(, function as

adhesins, and appear to bind the bacteria to host cells.– S2 binds specifically to a glycolipid called lactosylceramide, which is

found primarily on ciliated epithelial cells– S3 binds to linked sialic acid found mainly on phagocytic cells

2. Adherence through two types of fimbriae3. Adherence through an outer membrane protein = pertactin

Page 67: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

67

B. Toxins Produced by B. pertussis

• Exotoxins:– The adenylate cyclase toxin- Enters mammalian cells and acts locally to

reduce phagocytic activity by causing host cells to increase their C-AMP levels.

– The dermonecrotic toxin )DNT(- Causes inflammation and local necrosis adjacent to sites where B. pertussis is located by activating Rho proteins, which stimulate DNA synthesis, but block cell division.

– The tracheal cytotoxin )TCT(- Toxic for the ciliated respiratory epithelium. The toxin kills ciliated cells and causes their extrusion from the mucosa. It also causes fever by stimulating the release of IL-1. It has a potent effect upon neutrophils, blocking chemotaxis and phagocytosis at sub-lethal concentrations.

– The pertussis exotoxin )PT(- S1 is an ADP ribosyl transferase, it increases intracellular C-AMP. This increase leads to the disruption of cellular functions, causing a decrease in phagocytic activities such as chemotaxis, engulfment, the oxidative burst, and bactericidal killing

Page 68: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

68

Mechanism of action of Pertussis toxin

Membrane bound regulatory protein

of C-AMP

adhesins

ADP ribosyl transferase

Page 69: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

69

Endotoxine of pertussis:

LPS effects the immune system: fever, damage tissue and inflammation, drop blood pressure

Lipid X

Different P content and very immunogenic O-side chains

Page 70: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

70

Treatment & Prevention• Pertussis is treated with antibiotics but the illness will still last for 6-8

weeks even with treatment. Close contacts of pertussis cases and who are particularly vulnerable, unvaccinated, partially vaccinated or less than five years of age are given antibiotics as a preventative measure.

• Vaccination: – The development of the whole cell vaccine in the 1940s has made

whooping cough a less common disease in developed countries. This vaccine is composed of B. pertussis cells killed by formalin and treated at 56oC for 30 min.

– In countries where the vaccine is not used, whooping cough is an major cause of infant mortality, with an estimated 51,000,000 cases and 600,000 deaths annually

– However, about 20% of the children that receive the whole cell vaccine experience mild side effects, with 0.5% of infants experiencing convulsions soon after receiving the vaccine. In a very small number of cases )1 in 100,000( children experience permanent neurologic demage

Page 71: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

71

DTaP )tetanus, diphtheria, pertussis vaccine(. Preventive vaccination program for infants and childrens

The vaccine contains genetically engineered toxin

Page 72: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

72

Streptoccocus pyogenes

5-15% carriage in the respiratory tract without signs of disease

Page 73: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

73

Acute infections caused by Strep pyogenes

• Strep throat• Scarlet fever • Impetigo• Cellulitis• Necrotizing fasciitis

Page 74: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

74

Page 75: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

75

גורמי אלימות בסטרפטוקוקוס

Invasins

Adhesins

Inhibit pagocytosis

C5a peptidase )enhances chemotaxis of phagocytes(

Page 76: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

76

איך יודעים איזה חיידק

גורם למחלה

המסוימת? הפוסטולטים של קוך

Page 77: שיעור 1-קולוניזציה ופאגוציטוזה

77

החיידק החשוד יימצא בכל מקרי המחלה, אך לא בבריאים1.

ניתן לבודד את החיידק ולגדלו במעבדה בתרבית טהורה2.

תאים מהתרבית הטהורה יגרמו למחלה בחיית ניסוי בריאה3.

ניתן לבודד מחדש את החיידק מחיית הניסוי4.