Bakterie-cell-interaktion Flashcards
Vad är patogen?
Sjukdomsalstrande mikroorgansim
Vad är patogenes?
Mekanismer som initierar sjukdomsutveckling
Vad är virulens?
Graden av hur väl en patogen mikroorganism kan framkalla sjukdom
Vad är virulensfaktorer?
Molekyler bakterien producerar som bidrar till patogenes, varierar mycket mellan olika bakterier
Nämn tre virulensfaktorer
Adhesiner, toxiner, injektionssystem.
(alternativt enzymer som bryter ned värdstrukturer, bidrar till biofilm-bildande eller bidrar till att undvika immunförsvaret)
Varför finns virulensfaktorer?
- Bakterien ska kunna etablera sig i värden → får en infektion
- Motstå eliminering av immunförsvaret → vill ej bli “uppätna” av leukocyter
- Frigöra näring
- Bakterien ska kunna spridas vidare
Beskriv patogenesprocessen
- Bakterien kommer in i kroppen → producerar virulenfaktorer, t.ex. ett toxin
- Toxiner tas upp av cellen
- Väl inne i cellen aktiverar toxiner 2 signalsystem: cAMP och MAPKs
Vad är mucus?
Slemlager, en slags gel som består av glykoproteiner. Finns på utsidan av inre organ i t.ex. mag-tarm-kanalen, genitalia och lungor där det fungerar som ett skyddande lager mot den yttre miljön/kroppens “utsida”
Vad är glykokalyx?
“Skog av kolhydrater” som finns på cellers yta, består av glykoproteiner, glykolipider och proteoglykaner. Finns på ytan av epitelceller, men under mucus i t.ex. tarmen
Var startar de flesta bakterieinfektioner och hur stor andel är det?
Ca 80 % av alla bakterieinfektioner startar på slemhinnor (mucus).
Varför startar 80 % av alla bakterieinfektioner på mucus?
- Mucus utgör en varm och fuktig miljö. Saknar UV-ljus → gynnsam miljö för bakterier att frodas
- På kroppens utsida, på huden → lågt pH (ca 5) och mindre kontaktyta → mycket sämre miljö för bakterier
Vad har glykokalyx för funktion?
Fungerar som receptorer för bakterier
1) Dämpare när celler slår till varandra så stress ej uppstår
2) Skydd mot bakterier och virus från att komma nära cellmembranet
Vad har mucus för speciella proteiner och vad har de för funktion?
Antibakteriella proteiner som t.ex. antikroppar och defensiner. De gör att bakterier kan skadas eller förhindras att binda in
Vad sker med mucus vid infektion?
Bakterien utsöndrar signalmolekyler som antingen bryter ned mucus eller minskar produktion av mucus → bakterien kan ta sig igenom mucus-lagret
Vad är speciellt med bindningar mellan bakterier och cell (mucus)?
Bindningarna är vävnadsspecifika. För de flesta infektioner har de en speciell nisch där de koloniserar och blir skadliga för värden.
- De binder till värden mha svaga bindningar, som ett kardborreband. Detta kallas multivalens (många muciner med ganska svaga bindningar)
- Bindningarna är dynamiska vilket är viktigt för att bakterien ska kunna släppa om de har hamnat på fel ställe
Vilka två typer av adhesiner finns?
Fimbrier (pili) och adhesiner (afimbrial adhesions)
Beskriv fimbrier
Tråd-formade utskott av protein som förekommer på ytan av många gramnegativa bakterier (även vissa gram+)
- Gör det lättare för bakterier att fästa sig vid varandra eller andra organismers cellta
- Olika typer: raka, rep-liknande, curly
Beskriv adhesiner
Har inga utskott, sitter istället inbäddade på cellytan
På vilka 3 sätt kan en bakterie påverka en eukaryot cell?
- Genom att binda till receptorer på cellytan och sätta igång intracellulära signalsystem
- Injektion av effektor-proteiner i cytoplasman med bakteriella injektionssystem
- Utsöndra toxiner som binder till och går in i cellen
Vad är gemensamt med de bakteriella injektionssystemen?
- Substanser från bakterien injiceras i en värdcells cytoplasma, effekten på cellen beror på vilken substans som injiceras.
- Det krävs fysisk kontakt mellan bakterie och värdcell
Nämn de tre viktiga bakteriella injektionssystemen
- Typ III-sekretionssystem (TTSS) → finns hos gramnegativa bakterier
- Typ IV-sekretionssystem → finns hos både grampositiva och gramnegativa bakterier
- Typ IV-sekretionssystem → finns hos gramnegativa bakterier
Hur påverkar typ III-sekretionssystem värdcellen?
- Inducerar transkription av proteiner i värden som hjälper bakterien
- Påverkar cellens cellcykel
- Inducerar apoptos
Beskriv mekanismen för typ III-sekretionssystem i 4 steg
- Ett typ 3-sekretions-nålkomplex (transmembrant protein i bakterien med utskott liknande en nål) kommer i kontakt med värdcellens plasmamembran
- Kontakten gör att translokationsproteiner skickas ut genom nålen → skapar en por i värdcellens membran → en slags tunnel mellan bakterie och värdcell har fåtts
- Effektorproteiner skickas genom tunneln
- Olika respons beroende på bakterien och dess injicerade effektor-protein
Vad är enetropatogena E.coli (EPEC)?
Bakterie som främst drabbar barn och turister i låginkomstländer, orsakar diarré
Beskriv mekanismen bakom EPEC i 5 steg
- EPEC binder in till epitelceller mha ett visst sorts pili med ahesioner på spetsen
- Använder sig av typ III-injektionssystem → effektor-proteiner injiceras (bl a Tir som är EPECs egen receptor)
- Efter injektion → Tir-receptorn associerar med värdcellens plasmamembran. Tir binder in till initimin som finns på bakteriens membran → ansamling av Tir-receptorer → bättre bindning mellan bakterie och cell
- Ansamlingen stimulerar fosforylering av de intracellulära delarna av Tir → aktin-polymeriserande proteiner rekryteras och aktiveras
- Aktin-polymeriserande proteiner kommer syntetisera en aktin-bunt i värdcellen → får en s.k. piedetsal på vilken bakterien vilar → ännu mer stabil inbindning
Vad är invasiva bakterier?
Bakterier som tar sig förbi slemhinnan, dvs kommer ta sig in i kroppen
Vilka 2 typer av invasiva bakterier finns?
- Extracellulära → kan leva i ECM eller i lymfa. Måste kunna motstå fagocytos av vita blodkroppar
- Intracellulära → kan leva och växa i celler, t.ex. makrofager. Gömmer sig från vita blodkroppar
Vilka två sätt kan bakterier bli intracellulära på?
- Zipper-mekanism = hela bakterien är täckt av adhesiner som binder in till strukturer på värdcellen → värdcellen (epitelcell) dras runt bakterien
- Trigger-mekanism = typ III-sekretionssystem används för att injicera effektor-proteiner → effektorproteiner i sig gör att värdcellen kan omsluta bakterien
Sammanfatta de 4 olika nischerna av bakterier
Bakterier som huvudsakligen håller sig på värdens yta (slemhinna eller hud):
1. Fästa till värdens yta → många sjukdomsalstrande bakterier
2. I mucus → många medlemmar av tarmfloran
Bakterier som invaderar värden:
3. Extracellulära
4. Intracellulära
Vad är bakterietoxin?
De giftigaste ämnena som finns
I vilka två grupper dela bakterietoxiner in?
- Endotoxiner = frigörs när bakterien fortfarande lever, aktiv utsöndring
- Exotoxiner = finns i de flesta grampositiva bakterier och frigörs när bakterien dör, t.ex. när cellväggar delar. Kan vara till nyta för andra bakterier som fortfarande lever
Beroende på vilka aspekter beror toxiners verkan på kroppen?
- Var bakterien som producerar toxinet finns i kroppen
- Om toxinet kan passera slemhinnor
- Vilken receptor toxinet binder till, dvs vävnadsspecificiteten (t.ex. enterotoxin som invaderar tarmen eller neurotoxin som invaderar nervceller)
- Vilken cellulär funktion som toxinet påverkar
