mgr Flashcards
Escherichia coli
- gram-ujemna
- pałeczka
- rzęski - poruszanie się
- fimbrie - przyleganie do powierzchni
- fakultatywny beztlenowiec
chorobotwórcze szczepy Escherichia coli
- enteroinwazyjny EIEC
- enterotoksyczny ETEC
- enteropatogenny EPEC
- werotoksyczny VTEC
- enterokrwotoczny EHEC
- enteroagregacyjny EAEC, EAggEC
- dyfuzyjno-adherentny DAEC
- adherentno-inwazyjny AIEC
- nekrotkosygeniczny NTEC
- uropatogenny UPEC
enteroinwazyjne E. coli
EIEC
- ludzie, naczelne
- atakują i niszczą komórki nabłonka jelita grubego przy pomocy inwazyny IpaH -> komórka zamknięta w pęcherzyku endosomu -> możliwość przenikania do przyległych komórek
- działanie inwazyny -> proces zapalny -> niszczenie erytrocytów -> czerwonka
- plazmid pINV, wyspa patogenności ipa-mxi-spa
enterotoksyczne Escherichia coli
ETEC
- biegunki podróżnych, noworodkowa biegunka niemowląt, cieląt prosiąt i szczeniąt,
- przeżuwacze, świnie, ludzie, psy
- ahezja do komórek nabłonka jelit przy pomocy fimbrii CFs -> uwalnianie enterotoksyn [termostabilnych STI, STII, termolabilnych LTp/h, LT-IIa, LT-IIb] i wiązanie z ich receptorami [cyklaza adenylowa-termolabilne-STII; cyklaza guanylowa-STII] na powierzchni nabłonka jelit -> wypływ jonów z komórek -> nagromadzenie wody -> biegunki
- plazmidy
enteropatogenne Escherichia coli
EPEC
- ssaki
- śluzowe biegunki, rzadko z krwią
- przyłączanie do nabłonka jelita za pomocą fimbrii LPF i tych tworzących wiązkę Bfp -> wydzielanie białek EspA, EspB, EspD [transfer sygnału do wnętrza erytrocytu], intyminy i jego recptora [białko Tir, transfer do wnętrza za pomocą systemu sekrecji typu 3] -> zmiana lokalizacji aktyny w cytoszkielecie komórki -> utworzenie piedestału aktynowego i możliwe wbudowanie białka Tir w błonę komórkową -> zagnieżdżenie bakteryjnej adhezyny [intymina] -> zamiany A/E [zanik mikrokosmków -> ścisłe przyleganie bakterii -> zmiana cytoszkieletu enterocytu przez akumulację aktyny] -> biegunka
- geny zmian A/E - wyspa patogenności LEE -> trzy regiony
1. geny esc i sep - T3SS
2. geny eae i tir - intymina i receptor Tir
3. geny espA, espB, espD - białka EspA, EspB, EspD
werotoksyczne Escherichia coli
VTEC
- zespół hemolityczno-mocznicowy u ludzi, choroba obrzękowa prosiąt
- werotoksyny I i II łączą się z receptorem w błonie komórkowej jelita, śródbłonka naczyń i nerek -> ich endocytoza do cytoplazmy -> blokowanie syntezy białek -> śmierć komórki
- zmiany A/E [zanik mikrokosmków -> ścisłe przyleganie bakterii -> zmiana cytoszkieletu enterocytu przez akumulację aktyny] - wyspa patogenności LEE -> trzy regiony
1. geny esc i sep - T3SS
2. geny eae i tir - intymina i receptor Tir
3. geny espA, espB, espD - białka EspA, EspB, EspD - przeżuwacze jako nosiciele
enterokrwotoczne E. coli
EHEC
- krwotoczne zapalenie okrężnicy u ludzi, biegunkę młodych cieląt
- fimbrie LPF - kolonizacja, ochrona przed fagocytozą, powstrzymanie aktywności klasycznej drogi dopełniacza
- zmiany typu A/E [zanik mikrokosmków -> ścisłe przyleganie bakterii -> zmiana cytoszkieletu enterocytu przez akumulację aktyny] - wyspa patogenności LEE -> trzy regiony
1. geny esc i sep - T3SS
2. geny eae i tir - intymina i receptor Tir
3. geny espA, espB, espD - białka EspA, EspB, EspD - toksyna Shiga -> zespół hemolityczno-mocznicowy
- przeżuwacze jako nosiciele
enteroagregacyjne E. coli
EAEC, EAGgEC
- fimbrie agregacyjne AAF I-iV - agregacyjna adhezja do enterocytów, hemaglutynacja erytrocytów -> biegunki
- biofilm na enterocytach -> wydzielanie do ich wnętrza cytotoksyn i endotoksyn:
1. enterotoksyna Shigella Set1 - niszczenie błony komórek nabłonka, wypływ jonów, nagromadzenie płynu w świetle jelita -> biegunka
2. toksyna PicU - egzotoksyna, usuwa mucyny ze śluzu, umożliwia kolonizację i degradację komórek nabłonka i pęcherza moczowego, hamowanie klasycznej drogi dopełniacza
3. termostabilna toksyna EAST-1 - aktywacja cyklazy adenylowej na enterocytach -> wytwarzanie cAMP -> zniszczenie nabłonka jelita -> biegunka
Dyfuzyjno-adherentne E. coli
DAEC
- biegunki, infekcje dróg moczowych, posocznica
- adhezyny DAEC1 i 2 -> wzbudzenie przekazania sygnału do enterocytów -> wydłużenie wypustek komórkowych otaczających bakterie -< wywołanie stanu zapalnego jelita
- struktury homologiczne do wysp patogenności LEE - zmiany typu A/E
adherentno- inwazyjne E. coli
AIEC
- przetrwanie i replikacja wewnątrz makrofagów
- fimbrie typu I - adhezja do komórek
- fimbrie S - adhezja do komórek dolnych dróg moczowych, komórek nabłonka jelita i nerkowych, przenikanie bakterii do tkanek
- fimbrie P - pobudzenie limfocytów T do produkcji cytokin, czynnik kolonizacji w zakażeniach pozajelitowych
- hemolizyna HlyA - tworzy pory w błonach komórek -> liza
nekrotoksygeniczne E. coli
NTEC
- biegunki, infekcje dróg moczowych, posocznice u ludzi i zwierząt
- cytotoksyczne czynniki nektrotyzujące CNF1 i 2
- α-hemoliizyny
- adhezyny fimbrialne
- siderofory
odporność na układ dopełniacza
uropatogenne E. coli
UPEC
- infekcje pęcherza moczowego, stany zapalne nerek, zakażenia krwi, sepsa u ludzi i zwierząt
- możliwe bezobjawowe nosicielstwo
- fimbrie typu 1 - przyłączanie do powierzchni komórki
- fimbrie P - stymulacja limfocytów T do produkcji cytokin
- fimbrie S - przyłączanie do komórek dolnych dróg moczowych, komórek nabłonka jelita i nerkowych, ułatwienie przenikania bakterii do tkanek
- hemolizyna HlyA
- toksyna autotoransportująca - sat, vat powodujące wakuolizację komórek
- cytotoksyczny czynnik nekrotyzujący CNF - zmiany w cytoszkielecie komórek, stymuluje tworzenie syncytiów
- autotransporter picU
- yersiniabkterynę
- enterobakterynę
- mochelina
- system transportu żelaza
- system wykorzystania hemu
podział E. coli na grupy filogenetyczne A, B1, B2, C, D, E
- różne zajmowane nisze, filogeneza, zdolnością wykorzystania cukrów, opornością na antybiotyki, tempem wzrostu, wielkością genomu [A i B1 genomy mniejsze], ilością czynników wirulencji [B2 i D więcej]
- chorobotwórcze zwykle w B2 i D
- komensale zwykle w A i B1
Ściana komórkowa funkcje
nadaje kształt komórce mikroorganizmu,
ochrania ją przed środowiskiem zewnętrznym (na przykład przed zmianami ciśnienia osmotycznego lub układem odpornościowym gospodarza),
jest podstawą, w której zakotwiczone są elementy powierzchniowe bakterii (fimbrie, rzęski) oraz elementy rozpoznawane przez układ immunologiczny człowieka
budowa ściany komórkowej bakterii gram-ujemnych
trzy zasadnicze części: wewnętrzna,
dwuwarstwowa błona cytoplazmatyczna (ang. inner membrane, IM); przestrzeń peryplazmatyczna (z 2-3 warstwami peptydoglikanu) oraz błona zewnętrzna (ang. outer membrane, OM)
błona zewnętrzna (OM)
Asymetryczna, półprzepuszczalna
zasadniczo dwuwarstwa złożona z fosfolipidów oraz lipopolisacharydów (LPS, w skład którego wchodzą 3 części: lipid A - fosfolipid na bazie glukozaminy, krótki rdzeń oligosacharydowy oraz antygen O – swoisty), pomiędzy którymi znajdują się białka
Białka błony zewnętrznej
- ważna rola w patogenezie infekcji bakterii Gram-ujemnych – są pełnowartościowymi antygenami znajdującymi się na powierzchni komórki; indukują odpowiedź układu immunologicznego gospodarza; mogą być dystrybuowane poza bakterię lub działać w obrębie błony zewnętrznej
- scalają dwuwarstwę lipidową oraz stabilizują ścianę komórkową i błonę zewnętrzną (lipoproteina Brauna) –
to białka integralne, które złożone są z hydrofobowych konserwatywnych segmentów transbłonowych o budowie typu β oraz transbłonowe fragmenty β-nici zasobnych w glicynę, reszty tyrozyny i tryptofanu. - budują również kanały dyfuzyjne przepuszczające hydrofilowe substancje – to poryny złożone z białek OmpA praz FhuA, wykazujące strukturę β-baryłki z wychodzącymi na zewnątrz β-domeny, które są odpowiedzialne za rozpoznawanie ligandów (małe cząsteczki odżywcze), czynników toksycznych, bakteriofagów, a w przypadku patogenów również docelowych komórek eukariotycznych.
- możliwy podział na: białka główne (występujące w dużej ilości - OmpA, OmpC, OmpF, OmpX) oraz białka drugorzędne (ich ilość zależna od potrzeb komórki – PhoE, LamB, FhuA, FepA)
OMPs, które stanowią czynniki wirulencji E. coli
- intyminy α i γ (adhezja bakterii do komórek jelitowych, uszkodzenie kosmków jelitowych, co prowadzi do ich całkowitego zaniku) i adhezyny, takie jak np. adhezyna Ag43 umożliwia szczepom uropatogennym kolonizację pęcherza moczowego i utworzenie biofilmu
- OmpA, OmpX, Ail oraz NspA pełniły ważną funkcję w bakteryjnej kolonizacji i inwazji.
- OmpA, PagC, Rck i OmpX uczestniczą w wykształceniu oporności na układ dopełniacza w surowicy
- OmpA i PagC możliwe jest przeżycie bakterii w makrofagach
- wzmożona ekspresja białka OmpW umożliwia rozwój oporności na wrodzoną obronę immunologiczną gospodarza
- OmpF i OmpC przyczynia się do przeżycia bakterii w różnych warunkach osmolarności
metodę top-down
analizującą nienaruszone białka, ich fragmentacja następuje wewnątrz MS
występują przeszkody techniczne uwarunkowane analizą całego proteomu z poziomu nienaruszonego białka, co skutkuje mniejszą czułością i pokryciem proteomu
metodę bottom-up
wykorzystującą peptydy powstałe w skutek trawienia proteolitycznego białek, które następnie poddawane są eksperymentowi w MS
może nastąpić utrata informacji o możliwych modyfikacjach potranslacyjnych lub izoformach białek (szczególnie tych, które występują w bardzo małej ilości),
E. coli wzrost na podłożu:
PODŁOŻE CPS •Kolonie –Przezroczyste –Czyste –Strefa wokół wzrostu koloni ciemno-fioletowa PODŁOŻE MC - macconkeya •Kolonie –Jagodowe –Okrągłe –Różowa otoczka PODŁOŻE SS -salmonella-shigella •Kolonie –Bardzo drobne –Okrągłe –Różowo-czerwone •Podłoże różowe PODŁOŻE COS - agar z krwią •Kolonie –Szarawe –Małe –Wypukłe –Gładkie brzegi •Czerwone podłoże
