Məlumat

5.3: Host Hüceyrələri işğal etmək bacarığı - Biologiya

5.3: Host Hüceyrələri işğal etmək bacarığı - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Öyrənmə Məqsədləri

  1. İnvazinlərin müəyyən bakteriyaların ev sahibi hüceyrələrə girməsini təmin edən mexanizmi qısaca təsvir edin və bunun kolonizasiyanı necə inkişaf etdirə biləcəyini söyləyin
  2. Ev sahibi hüceyrələrin içərisinə girmək və sağ qalmaq üçün tip 3 sekresiya sisteminin necə istifadə olunacağını qısaca təsvir edin.
  3. Kimi müəyyən patojenik spiroketlərin necə olduğunu ifadə edin Treponema pallidumBorrelia bergdorferi ana hüceyrələrə nüfuz etmək üçün yapışqanlar, invazinlər və hərəkətlilik istifadə edin.

Vurğulanan Bakterium

  1. təsvirini oxuyun Shigella və bakteriyanı orqanizmin təsviri və səbəb olduğu infeksiyaya uyğunlaşdırın.
  2. Təsvirini oxuyun Salmonella və bakteriyanı orqanizmin təsviri və səbəb olduğu infeksiyaya uyğunlaşdırın.
  3. təsvirini oxuyun Borrelia bergdorferi və bakteriyanı orqanizmin təsviri və onun törətdiyi infeksiya ilə uyğunlaşdırın.

Bəzi bakteriyalar, fagositoz yolu ilə bakteriyaların hüceyrəyə daxil olmasını təmin edən, hüceyrə sitoskelet sistemini aktivləşdirən invazin adlı molekullar istehsal edir. İnsan hüceyrəsinə daxil olmağın üstünlükləri arasında (1) bakteriyanı hazır qida ilə təmin etmək və (2) bakteriyaları komplement, antikor və digər bədən müdafiə molekullarından qorumaq daxildir.

Bundan əlavə, bəzi patogen bakteriyalar faqositik hüceyrələrə nüfuz edir, onların öldürmə qabiliyyətini neytrallaşdırır və onları bakterial çoxalma üçün təhlükəsiz sığınacağa çevirir (Şəkil (PageIndex{5}).3.1). Bəzi bakteriyalar həmçinin faqositik dendritik hüceyrələri udduqdan sonra onları öldürür və bu dendritik hüceyrələrin adaptiv toxunulmazlıq üçün tələb olunan T4-limfositləri və T8-limfositləri aktivləşdirməsinin qarşısını alır.

Şəkil ( PageIndex {5} ). 3.1: Salmonella Makrofaglar İçində Yaşayır. Makrofaqın faqosomuna daxil olduqdan sonra bakteriya lizosomların faqosomlarla birləşməsinin qarşısını alan zülalları yeritmək üçün 3-cü tip ifrazat sistemindən istifadə edir, beləliklə, faqosom daxilində Salmonella replikasiyası üçün təhlükəsiz sığınacaq təmin edir və bakteriyaları antikorlardan və digər müdafiə elementlərindən qoruyur.

İnvazinlər Salmonella, Shigella, və enteroinvaziv suşları Escherichia coli (EIEC), məsələn, bu bakteriyaların yoğun bağırsağın epiteliya hüceyrələrinə daxil olmasına icazə verir. Bu bakteriyalar, infeksiyaya qarışan bir çoxları kimi, bakteriyanın öz xeyrinə ev sahibi hüceyrənin funksiyalarını birlikdə seçmə qabiliyyətinə malikdirlər. Bu, bakteriya hüceyrə mexanizmini və ya hüceyrə rabitəsini dəyişdirmək üçün bakteriya effekt molekullarını ana hüceyrənin sitoplazmasına birbaşa enjekte etməyə imkan verən bakteriya ifrazat sistemləri vasitəsi ilə edilir.

Ən çox yayılmış tip 3 -cü sekresiya sistemidir (Şəkil ( PageIndex {2} )). Bakteriyanın sitoplazmik membranındakı və hüceyrə divarındakı bir ifrazat aparatı, ana hüceyrənin sitoplazmik membranına endirilən içi boş bir iynəni polimerləşdirir və daha sonra iynəni ana hüceyrəyə bağlamaq üçün bir translokon zülalı verilir. Bakteriyadakı effektor zülalları artıq ana hüceyrənin sitoplazmasına yeridilə bilər. Çatdırılma sistemi bəzən bir adlanır injectosom.

Şəkil ( PageIndex {2} ): Bakterial Tip 3 Salgılama Sistemi. İnfeksiyada iştirak edən bir çox bakteriya, bakteriyanın xeyrinə ev sahibi hüceyrənin funksiyalarını birlikdə seçmək qabiliyyətinə malikdir. Bu, bakteriyanın hüceyrə mexanizmini və ya hüceyrə rabitəsini dəyişdirmək üçün ev sahibi hüceyrənin sitoplazmasına bakterial effektor molekullarını birbaşa yeritməyə imkan verən bakteriya ifrazat sistemləri vasitəsilə həyata keçirilir. Ən çox yayılmış tip 3-cü sekresiya sistemidir. Çatdırılma sisteminə bəzən inyeksiya deyilir.

Bu bakteriyalar bağırsağın epiteliya hüceyrələri ilə təmasda olduqda, tip III ifrazat sistemi zülalları aktin filamentlərinin polimerləşməsinə və depolimerləşməsinə imkan verən epiteliya hüceyrələrinə çatdırır. Bu sitoskelet sisteminin yenidən qurulması, faqositik hüceyrələrdə yalançı balığın meydana gəlməsinin əsas hissəsidir və faqositlərin bakteriyaları udub vakuola yerləşdirməsini təmin edir. Beləliklə, invazinləri olan bakteriya, epitel hüceyrəsini aldadaraq faqosit kimi davranmağa və bakteriyanı udmağa qadirdir. Bakteriyalar daha sonra ev sahibi hüceyrədə çoxalır.

İndi ev sahibi hüceyrələri işğal etmək üçün işğaldan istifadə edən bir neçə bakteriya nümunəsinə baxacağıq.

1. Belə düşünülür Shigella əvvəlcə M hüceyrələrindən keçərək bağırsağın selikli qişasını keçir. (M hüceyrələri selikli qişada olan faqositik hüceyrələrdir, onların funksiyası bağırsaq mikroblarına qarşı immun müdafiəni aktivləşdirmək üçün bağırsaq lümenindən mikrobları nümunə götürmək və onları Peyer yamasının limfoid toxumasına ötürməkdir). Bir dəfə selikli qişadan keçərək, Shigella bakteriyanı faqositik mənimsəmək üçün epitel hüceyrələrinin altına invazin vurmaq üçün 3 -cü sekresiya sistemindən istifadə edin (bax PageIndex {3} ).

İçəri girəndə vakuoldan sitoplazmaya girib çoxalırlar. İçəri girəndə, Shigella mikrotubul sitoskeletinin əsas komponenti olan tubulini parçalayan proteaz istehsal edir. Mikrotübüllər, yoluxmuş hüceyrə daxilində bakteriya hərəkətinə maneə yaradır və proteaz bu maneəni pozur.

İndi onlar ana hüceyrə vasitəsilə hərəkət edir və aktin əsaslı hərəkətlilik adlanan unikal proses vasitəsilə qonşu ana hüceyrələrə yayılır, bunun nəticəsində bakteriyanın bir ucunda aktin filamentləri polimerləşərək kometaya bənzər quyruqlar əmələ gətirir. Shigella ev sahibi hüceyrənin sitoplazması vasitəsilə. Hüceyrənin sərhədinə çatdıqda, aktin filamentləri hüceyrəni itələyir Shigella həmin membrandan keçərək qonşu hüceyrəyə daxil olur (Şəkil (PageIndex{5}).3.3). Aktinə əsaslanan hərəkətlilik, bakteriyaların müdafiə hüceyrələri və antikorlarla qarşılaşmadan hüceyrədən hüceyrəyə yayılmasını təmin edir. Kimi Shigella epitel hüceyrələrində böyüyüb yayıldıqda, bu epitel hüceyrələri ölür və dizenteriya simptomlarına səbəb olan güclü bir iltihablı reaksiyaya səbəb olur.

Şəkil ( PageIndex {5} ) .3.3: Şigella selikli qişadan keçir və M-hüceyrələri vasitəsilə selikli qişanın epitel hüceyrələrini işğal edir. Bağırsağın epiteliya hüceyrələrini işğal etmək üçün təklif olunan model. 1) Şigella əvvəlcə M hüceyrələri adlanan xüsusi hüceyrələrdən keçərək selikli qişadan keçir. M hüceyrəsi Shigella'yı dendritik bir hüceyrəyə keçir. 2) Shigella sonradan proqramlaşdırılmış bir hüceyrə intiharı olan apoptozu törədərək dendritik hüceyrədən qaçır. 3) Shigella daha sonra altından selikli qişa epiteliya hüceyrələrinə girmək üçün invazinlərindən istifadə edir. İnvazinlər ev sahibi hüceyrənin sitoskeletonunda aktin polimerinin yenidən qurulmasına səbəb olur, nəticədə bakteriya udulur və faqositik hüceyrələrə bənzər şəkildə endositik vezikülə yerləşdirilir. Şigella içəri daxil olduqdan sonra vakuoldan sitoplazmaya qaçır və çoxalır. 4) Şigellalar ana hüceyrədən keçərək aktin əsaslı hərəkətlilik adlanan unikal proses vasitəsilə qonşu ana hüceyrələrə yayıla bilirlər. Bu prosesdə aktin filamentləri bakteriyanın bir ucunda polimerləşərək, ev sahibi hüceyrənin sitoplazmasında Şigellanı hərəkətə gətirən kometaya bənzər quyruqlar əmələ gətirir. 5) Bu hüceyrənin sərhədinə çatdıqda, aktin filamentləri Shigellanı o membranın üzərindən və bitişik hüceyrəyə itələyir.

Əlavə olaraq, Shigella faqositik, antijen təqdim edən dendritik hüceyrələri bölgəyə cəlb edən siqnal molekulları istehsal etmək üçün ev sahibi hüceyrələri təhrik edə bilər. Dendritik hüceyrələrə daxil olur və onları daşımaq üçün istifadə edir Shigella bağırsağın divarından aşağı tərəfə keçir. Daha sonra faqosomdan sitoplazmaya effektor zülalları vurmaq üçün tip 3 sekresiya sistemindən istifadə edir. Bu zülallar dendritik hüceyrənin apoptozunu və ya hüceyrə intiharını tetikler. Dendritik hüceyrələrin öldürülməsi onların təqdim olunmasının qarşısını alır Shigella T4-lenfositlərə qarşı, antikorların istehsalı üçün lazım olan bir addımdır Shigella (bax Şəkil ( PageIndex {4} )).

  • Film nümayişi üçün Shigella hüceyrə daxilində aktin əsaslı hərəkətliliklə hərəkətə gətirilir, Stanford Universiteti Tibb Məktəbində Theriot Laboratoriyasının Veb saytına baxın. "Ən böyük hitlər" üzərinə klikləyin və sonra "Şigella flexneri PtK2 hüceyrələrində aktin quyruqları ilə əlaqələndirilir.

2. Salmonella bağırsaq epiteliya hüceyrələrinə aktinin yenidən tənzimlənməsini stimullaşdıran və epitel hüceyrəsinin sitoplazmasının bakteriyaların "dolaşmasına" və udulmasına səbəb olan effektor zülalları ilə enjekte etmək üçün tip 3 sekresiya sistemindən istifadə edin. 5A - Şəkil ( PageIndex {5} ) B. The Salmonella faqositik makrofaqlar tərəfindən udulduğu epitel hüceyrəsindən keçir.

Bir dəfə makrofagın faqosomuna girən bakteriya, lizosomların faqosomlarla birləşməsini maneə törədən zülalları yeritmək üçün 3 -cü növ ifrazat sistemindən istifadə edir və bununla da təhlükəsiz bir sığınacaq təmin edir. Salmonella faqosomun içərisində çoxalma və bakteriyaları antikorlardan və digər müdafiə elementlərindən qorumaq (bax. Şəkil. 5C-5D).

Makrofagın sitoplazmasına flagellin enjekte edərək Salmonella nəticədə, proqramlaşdırılmış hüceyrə intiharı olan apoptozu induksiya edərək makrofajı da öldürə bilər.

Bağırsağın epitel hüceyrələrinə vurulan molekullar da ishali stimullaşdırır. Diareyaya səbəb olan üstünlüklərə aşağıdakılar daxildir: (1) normal flora bakteriyalarının yuyulması, buna görə də qida maddələri üçün daha az rəqabət; və (2) daha yaxşı imkan verir Salmonella nəcis-oral yolla yeni ev sahibinə ötürülmək üçün ana hüceyrələrə bağlanmayan.

Salmonellanın insan hüceyrəsinə hücum etdiyini göstərən bir film üçün Stanford Universiteti Tibb Məktəbindəki Theriot Lab Veb saytına baxın. "Ən böyük hitlər" üzərinə, sonra isə " üzərinə klikləyin.Salmonella tifimurium bir fibroblast hüceyrəsinə hücum edir. "

3. Listeria monositogenlər invazinlər vasitəsilə bağırsaq hüceyrələrinə daxil olan və aktin əsaslı hərəkətliliklə bitişik hüceyrələrə yayılan başqa bir bakteriyadır. Aktinə əsaslanan hərəkətliliyi, ev sahibi hüceyrə daxilində saniyədə təxminən 1,5 µm hərəkət etməsini təmin edir.

Filmlərin nümayişi üçün Listeriya ana hüceyrələrə girmək və bir hüceyrə içərisində aktinə əsaslanan hərəkətliliklə hərəkətə gətirmək üçün Stanford Universiteti Tibb Məktəbindəki Theriot Lab Veb saytına baxın. "Greatest Hits" düyməsini və sonra "Bir yoluxucu xəstəliyin həyat tarixi" ni vurun Listeria monositogenlər"və"Listeria monositogenlər PtK2 hüceyrələrində hərəkət edir."

4. Enteroinvaziv olsa da Escherichia coli (EIEC) aktinə əsaslanan hərəkətliliyinə malik deyil, kolonun epiteliya hüceyrələrinə bənzər bir şəkildə hücum edir və öldürür. Shigella.

5. Legionella pneumophila, makrofaqlar tərəfindən qəbul edildikdən və bir faqosoma yerləşdirildikdən sonra, lizosomların faqosomlarla birləşməsinin qarşısını alan və makrofaqları bakteriya replikasiyası üçün təhlükəsiz sığınacaq halına gətirən effektor zülalları yeritmək üçün 4-cü tip sekresiya sistemindən istifadə edir. Eyni mexanizm imkan verir Legionella təbiətdəki amöbaların içərisində yaşamaq. Bu amoebalar ətraf mühitdəki bakteriyalar üçün bir rezervuar rolunu oynayır.

6. F proteini və M-proteini Streptococcus pyogenes (A qrupu beta streptokoklar) bakteriyanın epiteliya hüceyrələrini işğal etməsini təmin edir. Bunun davamlı streptokok infeksiyalarını saxlamağa və bakteriyanın daha dərin toxumalara yayılmasına kömək edəcəyi düşünülür.

7. Spiroket Borrelia bergdorferi yəqin ki, ev sahibi hüceyrələrə nüfuz etmək üçün invazinlərin və hərəkətliliyin birləşməsindən istifadə edir. Bu vəziyyətdə ev sahibi hüceyrə bakteriyanı faqositoz etmir. Bunun əvəzinə, spiroketin bir ucu ev sahibi hüceyrəyə bağlanır və bir növ invazin, görünür, ev sahibi hüceyrənin tıxanma hərəkətliliyi ilə ana hüceyrə membranına nüfuz etməsinə imkan verən həzm fermentlərini buraxmasına səbəb olur. Bakteriyalar ana hüceyrəyə daxil olduqdan sonra illərlə hərəkətsiz qala bilər və immun sistemindən və antibiotiklərdən gizlənə bilər.

8. Başqa bir spiroket, Treponema pallidum, bənzər bir şəkildə hüceyrələrə girəcəyi düşünülür. Hərəkətlilik də kömək edir B. bergdorferiT. pallidum endotelial hüceyrələrin arasından keçərək qan damarlarını işğal etmək və tərk etmək, bununla da spiroketlərin bədənin digər yerlərində yayılmasına imkan verir.

Epitel hüceyrəsinə necə daxil olduqlarını qısaca təsvir edin və bu, patogenliyi baxımından bakteriyanın təmin edə biləcəyi 2 üstünlüyü qeyd edin.