Hastalık oluşumu: Enfeksiyon ve toksinlerin etkisi Patojenler konakçı dokularına, patojen ve konakçı makromoleküllerinin etkileşimi ve mukozal yüzeylere tutunarak giriş sağlarlar. Tutunma bölgesinde patojen yayılmaya başlar ve dolaşım sistemi ile konakçının her yerine dağılabilir. Virülens, bir patojenin yayılmacılığı, toksisitesi ve ürettiği diğer faktörlere göre belirlenir. Çoğu patojende, virülense birkaç faktör katkıda bulunur. Zayıflatma (attenüasyon) virülensın kaybıdır. Salmonella virülensı geliştiren çok çeşitli özellikler gösterir.

Mikroorganizma – Konakçı İlişkileri Vücudun farklı bölgelerindeki anatomik, fizyolojik ve biyokimyasal farklılıklar mikroorganizmalar için seçici ortamlar oluştururlar, bu da farklı mikroorganizma gruplarının yerleşmesine neden olur. Deri: Kuru koşullar ↔ Staphylococcus aureus (Dehidrasyona dayanıklı) Akciğer: Yüksek Oksijen ↔ Mycobacterium tuberculosis (Zorunlu aerob) Kalın bağırsak: Oksijensiz ↔ Clostridium (Zorunlu anaerob) ----------------------------------------------------------------------------------------------- Mukoza yüzey alanı yaklaşık 400 m2’dir. Deri yüzeyi yaklaşık 2 m2’dir.

Patojenez: Tutunma Escherichia coli üyelerinin çoğunluğu patojenik değildir ve çekum (kör bağırsak) ile kalın bağırsakta bulunur, çoğunluğu dışkı ile dışarı atılır. Bazı Escherichia coli suşları CFA(kolonizasyon faktör antijen) adı verilen fimbriyal proteinler üretir ve ince bağırsak epiteline tutunur. Bakteriler bu bölgede kolonize olurlar ve enterotoksin üreterek diyare (=ishal) ve diğer bazı hastalıklara neden olurlar.

Kolonizasyon ve Gelişme Kolonizasyon: Bir patojenin dokuda çoğalması Sıcaklık pH Oksijen Besin kaynakları, kolonizasyona etki eder. Brucella abortus, pek çok dokuda yavaş gelişirken plasentada çok hızlı gelişir: Eritrol Sideroforlar (Transferrin ve Laktoferrin’deki demire karşı affiniteye sahiptirler) Escherichia coli’de Aerobaktin (Col V plazmidi tarafından kodlanır) Neisseria’da transferrine özgül reseptör proteinler

Virülens Faktörleri Hastalığın oluşumuna veya devamına neden olan ve hücre dışına salgılanan proteinlerdir. Enzimler Hiyaluronidaz: Yayılma→ Streptokoklar, stafilokoklar, bazı klostridler Proteaz, nükleaz, lipaz → Streptokoklar ve stafilokoklar Kollajenaz (κ- toksini): Yayılma → Gazlı kangren yapan klostridler

Fibrin, Pıhtı ve Virülens Mikrobiyal invazyonun olduğu bölgede fibrin pıhtı oluşur ve enfeksiyon sınırlandırılmaya çalışılır. Streptococcus pyogenes → Streptokinaz (Fibrin örtüyü parçalar, fibrinolitik) Staphylococcus aureus → Koagulaz (Fibrini pıhtılaştırır, bakterinin korunması)

Ekzotoksinler En kuvvetli biyolojik toksinler mikroorganizmalar tarafından üretilen ekzotoksinlerdir. Her bir ekzotoksin özgül konakçı hücrelerine etki ederek, bunların işlevlerinde belirgin bozulmaya yol açar. Genel olarak 3 kategoride incelenirler: Sitolitik toksinler : Enzimatik etki, liziz A-B Toksinleri : Kovalent olarak bağlıdırlar, B alt ünitesi yüzey reseptörlerine bağlanır ve A alt ünitesinin zardan geçişini sağlar Süperantijenler : Çok sayıda bağışıklık hücresini uyarır, aşırı iltihaba neden olur.

Enterotoksinler ve Endotoksinler Enterotoksinler, ekzotoksinler olup, ince bağırsağa etki ederek bağırsak geçirgenliğini değiştirir ve diyareye yol açar. İnce bağırsakta pek çok enterik bakteri kolonize olur ve A–B türü enterotksinleri üretir. Gıda zehirlenmesine neden olan bakteriler genellikle sitotoksinler ya da süperantijenler üretir. Endotoksinler Gram–negatif Bakterilerin dış membranlarından türeyen lipopolisakkaritlerdir. Endotoksinler genellikle ekzotoksinlerden daha az toksiktir. Limulus amebosit lizat analizi ile ortaya çıkan endotoksin varlığı, o maddenin Gram–negatif Bakteriler tarafından kontamine olduğunu gösterir.

Sitoloitik Toksinler Hemolizinler: Sitoplazmik zara etki ederek hücrenin lizizine neden olan toksinlerdir. Fosfolipaz (=Lesitinaz): Fosfolipit lesitine (fosfotidilkolin) etki eder. ( Clostridium perfringens → α-toksin) Streptolizin O → Sterollere etki eder. Lökosidinler → Beyaz kan hücrelerine etki ederle.

Patojenlerce Üretilen Ekzotoksinler ve Hücre Dışı virülens Faktörleri Organizma Hastalık Toksin/faktör Etki Bacillus anthracis Şarbon Letal faktör (LF) Edema faktör (EF) Koruyucu antijen (PA) (AB) PA, B alt grubu ile hücre tutunur, EF, edemaya (ödem) neden olur, LF, hücre ölümüne neden olur Bacillus cereus Gıda zehirlenmesi Enterotoksin kompleksi Bağırsak hücrelerinden sıvı kaybını tetikler Bordetella pertussis Boğmaca Pertussis toksini (AB) G proteini sinyal transdüksiyonunu engeller, hücreleri öldürür

Patojenlerce Üretilen Ekzotoksinler ve Hücre Dışı virülens Faktörleri Organizma Hastalık Toksin/faktör Etki Clostridium botulinum Botulizm Nörotoksin (AB) Flaksik (gevşek) paraliz Clostridium tetani Tetanoz Spastik (kasılma) paraliz Clostridium perfringens Gazlı gangren, gıda zehirlenmesi α-Toksin (CT) β-Toksin (CT) γ-Toksin (CT) δ-Toksin (CT) κ-Toksin (E) λ-Toksin (E) Enterotoksin (CT) Hemoliz (lesitinaz) Hemoliz Hemoliz (kardiyotoksin) Kollajenaz Proteaz Bağırsak epitelyumunun geçirgenliğini değiştirir

Patojenlerce Üretilen Ekzotoksinler ve Hücre Dışı virülens Faktörleri Organizma Hastalık Toksin/faktör Etki Corynebacterium diphtheriae Difteri Difteri toksini (AB) Ökaryotlarda protein sentezini inhibe eder Escherichia coli (yalnızca enterotoksijenik suşlar) Gastroenterit Enterotoksin (AB) Bağırsak hücrelerinden sıvı kaybını tetikler Haemophilus ducreyi Kankroid Sitoletal toksin (CDT) (AB) Genotoksin (DNA lezyonları konakçı hücrede apoptosise neden olur) Pseudomonas aeruginosa P.aeruginosa enfeksiyonları Ekzotoksin A (AB) Protein sentezini inhibe eder

Patojenlerce Üretilen Ekzotoksinler ve Hücre Dışı virülens Faktörleri Organizma Hastalık Toksin/faktör Etki Salmonella sp. Salmonellozis, tifo ateşi, paratifo ateşi Enterotoksin (AB) Sitotoksin (CT) Protein sentezini inhibe eder ve konakçı hücreleri lize eder Bağırsak hücrelerinden sıvı kaybını tetikler Shigella dysenteriae Bakteriyel dizanteri Şiga toksin (AB) Protein sentezini inhibe eder

Patojenlerce Üretilen Ekzotoksinler ve Hücre Dışı virülens Faktörleri Organizma Hastalık Toksin/faktör Etki Staphylococcus aureus Piyojenik (irin oluşturan) enfeksiyonlar (deri ve diğer apseler), solunum yolu enfeksiyonları, gıda zehirlenmesi, toksik şok sendromu, yanık deri sendromu α-Toksin (CT) Toksik şok sendromu toksini (SA) Deride pullar halinde dökülmeye yol açan toksin A ve B (SA) Lökosidin (CT) β-Toksin (CT) γ-Toksin (CT) δ-Toksin (CT) Enterotoksin A, B, C, D ve E (SA) Koagulaz (E) Hemoliz Sistemik şok Deri soyulması, şok Lökositleri parçalar Hücreleri öldürür Hemoliz, lökoliz Mide bulantısı, diyare ve şoku tetikler Fibrin topaklanmasını tetikler

Patojenlerce Üretilen Ekzotoksinler ve Hücre Dışı virülens Faktörleri Organizma Hastalık Toksin/faktör Etki Streptococcus pyogenes Piyojenik enfeksiyonlar, bademcik iltihabı, kızıl ateşi Streptolizin O (CT) Streptolizin S (CT) Eritrojenik toksin (SA) Streptokinaz (E) Hiyaluronidaz (E) Hemolizin Kızıl ateşi döküntüsüne neden olur Fibrin topaklarını çözer Bağ dokudaki hiyaluronik Asidi çözer Vibrio cholera Kolera Enterotoksin (AB) Bağırsak hücrelerinden sıvı kaybını tetikler