Статистика
Онлайн всього: 5 Гостей: 5 Користувачів: 0
|
 |
Матеріали для курсової |
Экзотоксины
|
| 08.11.2014, 22:46 |
| Экзотоксинами возбудителей инфекционных болезней на-
зывают токсины, которые возбудители секретируют во внекле-
точную среду. Большинство таких токсинов — белки, синтези-
руемые бактериями в виде неактивных предшественников —
протоксинов. Для их активации требуются конформационные
изменения, открывающие доступ к активному центру. Как пра-
вило, такие изменения возникают в результате мягкого протео-
лиза, происходящего под влиянием эндопротеаз бактерий или
самой клетки-мишени. В результате у токсинов появляется
ферментативная активность.
200
Обобщая механизмы действия белковых экзотоксинов
можно сказать, что многие из них сводятся к ферментативному
гидролизу NAD (никотинаденозиндинуклеотида), а также к реак-
циям переноса ADP-рибозилтрансферазы и NAD-гликогидро-
лазной активности. Продуцирование NAD-гликогидролаз во-
обще широко распространено как у клеток прокариот, так и у
эукариотических клеток. Однако у эукариот NAD-гликогидро-
лазы не обладают токсическими функциями и, как правило,
структурно связаны, т. е. нерастворимы.
Обший механизм действия NAD-гликогидролаз сводится к гидролизу
ЫАОдоаденозиндифосфорибозы (ADPR) и никотинамида:
NAD + фермент = ADPR + никотинамид + Н
Более того, активированные субъединицы многих экзотоксинов (диф-
терийного токсина, или экзотоксина A Pseudomonas aeruginosa) могут пе-
реносить ADPR на соответствующий субстрат:
NAD + EF-2 = ADPR-EF-2 + никотинамид + Н,
где EF-2 (elongation factor-2) — нуклеофильный фактор ADPR (adeno-
sindiphosfatribosiltranspheras), участвующий в процессах синтеза белка.
В результате такой рибозилтрансферазной активности токсинов, EF-2
инактивируется и процессы синтеза белка в клетке нарушаются.
Конечным итогом воздействия некоторых других токси-
нов (холерного, термолабильного и термостабильного токси-
нов Е. coli, стафилококкового энтеротоксина) является устой-
чивая активация аденилатциклазной системы. Полагают, что
под воздействием этих токсинов, точнее, некоторых их субъе-
диниц, происходит рибозилирование гуанозинтрифосфат-
связывающих белков как составного компонента аденилатци-
клазной системы. Это приводит к дезактивации данного бел-
ка, и он выключается из процесса регуляции аденилатциклаз-
ной системы.
В результате повышается концентрация фермента адени-
латциклазы, что в конечном итоге приводит к накоплению вну-
триклеточного сАМР (циклического аденозинмонофосфата).
Как следствие этих патологических реакций развивается ин-
тенсивное выделение из клеток (энтероцитов кишечника) воды
и ионов хлора, с одновременным нарушением поступления ио-
нов калия внутрь клетки. Клинически этот процесс характери-
зуется обильной диареей и обезвоживанием организма.
Кроме энтеропатогенного эффекта некоторые токсины
(стафилококковый, например) выступают в роли суперантиге-
нов. Связываясь с р-цепями TCR, они неспецифически акти-
вируют до 20-30% Т-лимфоцитов самых разнообразных клонов.
201
Такая гиперактивация Т-клеток приводит к быстрой их гибели
в результате апоптоза. Вслед за этим развивается Т-клеточный
иммунодефицит.
Несколько отдельной группой стоят нейротоксины, проду-
цируемые бактериями Cl.botulinum и Cl.tetani. У них не обнару-
жено NAD-гликозидазной и ADP-рибозилтрансферразной ак-
тивности. Токсическая их функция сводится к подавлению про-
цесса секреции нейротрансмиттеров, которое клинически про-
является развитием параличей поперечнополосатой и гладкой
мускулатуры.
Другая обширная группа экзотоксинов — токсины, оказы-
вающие цитолитический эффект: гемолизины, лейкоцитолизи-
ны и др. Механизм их действия основан на нарушении структу-
ры и функций цитоплазматических мембран клеток эукариот.
Общность механизмов действия многих бактериальных эк-
зотоксинов выражается в бифункциональное™ этих молекул.
Все экзотоксины содержат в своей структуре субъединицы (или
их части), обладающие акцепторной и активаторной (фермен-
тативной) функциями одновременно. Акцепторная часть моле-
кулы токсина по специфическому клеточному рецептору «на-
ходит» чувствительную клетку-мишень в организме хозяина и
фиксируется на ней. Затем происходит транслокация — перенос
частицы (субъединицы), обладающей активаторной (собствен-
но ферментативной) активностью, внутрь клетки. Хотя этот
процесс изучен далеко не полностью, полагают, что в основе
его лежит эндоцитоз. Этот процесс индуцируется сигналом,
возникающим в результате связывания рецептора и акцептор-
ной части токсина.
Патогенетическая функция экзотоксинов сводится к тому,
что эти растворимые молекулы выступают в роли очень актив-
ных биорегуляторов, влияющих на функционирование жиз-
ненноважных систем клеток хозяина. Они нарушают многие
параметры гомеостаза, что резко подрывает способность орга-
низма к сопротивлению.
Поскольку экзотоксины — сравнительно небольшие моле-
кулярные структуры A00—300 кДа) и активируются только при
протеолизе, их функции легко могут быть блокированы антите-
лами. Специфические антитела могут изменять конформацию
молекул токсинов, препятствовать их адсорбции на рецепторах
чувствительных клеток, а также затруднять проявление акцеп-
торной и активаторной функций.
|
| Категорія: Імунітет і інфекція | Додав: koljan
|
| Переглядів: 616 | Завантажень: 0
|
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
