Инвазия бактерий
Некоторые заболевания вызваны в основном проникновением бактерий туда, где в норме их нет. Так, проникновение грамотрицательных палочек в кровь может приводить к сепсису (важную роль при этом играет эндотоксин ). Пневмококковая пневмония обычно вызывается проникновением Streptococcus pneumoniae в ткань легкого, сопровождающимся ответной воспалительной реакцией. Менингит , вызванный Neisseria meningitidis , Haemophilus influenzae , Escherichia coli серотипа K1 и Streptococcus agalactiae , связан исключительно со способностью указанных возбудителей проникать в мозговые оболочки и размножаться в них. При этом разрушение тканей обусловлено, в первую очередь, размножением бактерий и ответной воспалительной реакцией .
Для того чтобы возбудители проникли в ткани (особенно в кровь), им необходимо избежать действия систем гуморального иммунитета и клеточного иммунитета . Как правило, это удается благодаря наличию поверхностных полисахаридов - длинноцепочечных О-антигенов (у S-форм грамотрицательных бактерий ) или капсульных полисахаридов. Эти бактериальные полисахариды предотвращают активацию комплемента и образование опсонинов (например, фрагмента C3b ). Кроме того, они препятствуют связыванию опсонинов с поверхностью бактерий и взаимодействию связавшихся опсонинов с фагоцитами .
Еще один механизм вирулентности заключается в способности ряда микробов "копировать" антигенную структуру макроорганизма - это так называемая молекулярная мимикрия . Например, капсула Neisseria meningitidis серогруппы В, состоящая из полимеров сиаловых кислот , в химическом отношении неотличима от олигосахарида, обнаруженного в клетках головного мозга. М-антиген Streptococcus pyogenes , видимо, обеспечивает устойчивость этого возбудителя к фагоцитам крови. Некоторые возбудители, например Brucella spp. , Yersinia spp. , Listeria spp. , Francisella tularensis и Mycobacterium spp. , будучи поглощенными фагоцитами, не разрушаются внутри них. Даже если заболевание протекает без инвазии и бактериемии (например, дизентерия ), патогенны лишь штаммы, имеющие О-антиген в составе липополисахаридов.
При иммунохимическом исследовании полисахаридов капсулы обнаружилось большое разнообразие их химического строения, которое достигается путем комбинирования моносахаридов. Например, всего лишь три разные гексозы могут составить более 300 различных соединений с различными антигенными свойствами. В то же время из трех аминокислот можно составить лишь шесть пептидов. Химическое разнообразие полисахаридов помогает патогенным бактериям преодолевать защитные барьеры.
Капсульные полисахариды были с успехом использованы для приготовления вакцины против Neisseria meningitidis и вакцины против Haemophilus influenzae . Разрабатываются вакцина против Streptococcus agalactiae , вакцина против Pseudomonas aeruginosa , вакцина против Klebsiella spp. , вакцина против Staphylococcus aureus и вакцина против Staphylococcus epidermidis . Во всех случаях, когда капсульный полисахарид той или иной бактерии обладает иммуногенностью, но не токсичен, он может служить основой для вакцины.
Большинство инкапсулированных бактерий практически теряют вирулентность при экспериментальном нарушении формирования капсулы, что свидетельствует о важности данной структуры в патогенезе инфекции. Ряд бактерий вырабатывают капсульные антигены только на определенной стадии инфекционного процесса, например при гематогенном распространении, но не при колонизации и инвазии.
Бактерии могут поражать глубокие слои слизистой, попадая туда через эпителиальные клетки и межэпителиальное пространство.
В проникновении и размножении вирулентных штаммов Shigella spp. и энтероинвазивной Escherichia coli важную роль играют белки наружной мембраны. Стафилококки и стрептококки выделяют ряд ферментов, например гиалуронидазу, липазы, нуклеазы и гемолизины, которые участвуют в разрушении клеток и внеклеточного матрикса, позволяя бактериям проникать в глубжележащие ткани и кровь. Размножившиеся в ЖКТ возбудители нередко проникают через слизистую в кровь и при недостаточном иммунном ответе вызывают бактериемию. Yersinia enterocolitica проникает через слизистую с помощью специального белка инвазина . Некоторые бактерии (например, Brucella spp. ) поглощаются фагоцитами (например, нейтрофилами) и, не подвергаясь перевариванию, транспортируются на значительное расстояние от места внедрения. Однако показано, что слущивание жизнеспособных клеток эпителия с прикрепленными или поглощенными бактериями защищает ткани (например, мочевого пузыря) от проникновения инфекции.
Ряд патогенных микроорганизмов (например, Bordetella pertussis , Vibrio cholerae , Clostridium tetani , Clostridium botulinum , Corynebacterium diphtheriae , Mycobacterium tuberculosis и Mycobacterium leprae ) могут вызывать заболевание без проникновения в ткани. При заражении другими возбудителями поражаются как ткани в зоне инвазии (например, фарингит , эпиглоттит , изъязвление кожи , поражение слизистой ЖКТ ), так и глубжележащие ткани. Некоторые микроорганизмы вызывают заболевание лишь при нарушении естественных анатомических барьеров. В этом случае бактериальные факторы не играют большой роли в инвазии. Примером служит перитонит , вызванный Bacteroides fragilis или другими бактериями кишечника при перфорации аппендикса или ранении кишечника.
Инвазия возбудителя - проникновение его в ткани.
