Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 483
Текст из файла (страница 483)
Иммунные реакции, лежащие в основе артрита, могут быть инициированы еще несколькими бактериальными инфекциями, среди которых инфекции грамположительными кокками и инфекции маленькими бактериями, не имеющими клеточной стенки (Мусор!азта). У некоторых людей хроническая астма обусловлена Мусор!азта, СЬ!атус!га рпеитотае или двумя бактериями одновременно. По мере того как мы все больше и больше узнаем о сложных взаимодействиях между патогеиами и организмом человека, крепнет уверенность в том, что постепенно у все большего и большего числа хронических заболеваний будет обнаружена связь с каким-нибудь инфекционным возбудителем.
И тогда, как это было в случае язвы желудка, уничтожение инфекции могло бы привести к устранению болезни или по крайней мере частично снять ее болезненные симптомы. Заключение Инфекционные болезни вызьсваются патогенами, в качестве которых могут выступать бактерии, грибы, простейшие, черви, вирусъс и даже инфекционные белки — прионьс. Всем патогенам необходимо иметь специальные механизмы для проникновения в своего хозяина и для уклонения от незамедлительного разрушения хозяином.
Большинство бактерий не патогенны. А те, что патогенны, содержат особые гены вирулентности, которые опосредуют взаимодействия с хозяином, вьсзывая такие реакции клеток хозяина, которьсе способствуют размножению и распространению патогена. Болезнетворные грибы, простейшие и прочие паразитические эукариоты в процессе развития инфекции обычно последовательно принимают несколько различных форм; способность к переключению между формами обычно необходима паразиту для выживания в организме хозяина и для того, чтобы возбудипгь болезнь.
В некоторых случаях, как в случае малярии, паразиту для завершения жизненного цикла необходима последовательная смена хозяев нескольких видов. В отличие от паразитических бактерий и эукариот, вирусы не имеют своего собственного метаболизма и не обладают способностью самостоятельно синтезировать белки, кодируемые их ДНК- или РНК-геномами, а потому в деле производства своих белков и репликации своих геномов они всецело полагаются на подчинение аппарата клетки хозяина. Нрионьс, мельчайшие и простейшие возбудители болезней, не содержат нуклеиновой кислоты, а представляют собой редко встречающиеся белки, обладающие аномальной трехмерной структурой, которые размножаются, становясь катализаторами неправильного сворачивания нормальных белков хозяина с той же последовательностью аминокислот, что и у прионных белков.
24.2. Клеточная биология инфекционных процессов Механизмы, с помощью которых патогены вызывают заболевания, столь же разнообразны, сколь и сами патогены. Тем не менее должны выполняться некоторые общие для всех патогенов задачи; им нужно колонизировать организм хозяина, занять подходящую нишу, избежать защитных мер хозяина, размножиться и выйти 24.2. Клеточная биология инфекционных процессов 2301 из зараженного хозяина, чтобы распространиться на незараженных хозяев. В этом разделе мы рассмотрим общие стратегии, к которым прибегают многие патогены для выполнения этих задач. 24.2.1. Чтобы колонизировать организм хозяина, патогены должны преодолеть защитные барьеры На первом этапе заражения патогену необходимо колонизировать организм хозяина.
Большинство частей тела человека защищено от окружающей среды толстым и довольно плотным кожным покровом. Защитные барьеры некоторых других тканей человека (глаза, носовые ходы, дыхательные пути, роговая полость, пищеварительный тракт, мочевыводящие пути и женские половые пути) менее надежны. Скажем, в легких и тонком кишечнике, где из окружающей среды поглощаются соответственно кислород и питательные вещества, барьером служит лишь только одинарный слой эпителиальных клеток.
Кожа и многие другие эпителиальные барьеры густо заселены нормальной микрофлорой. Некоторые патогены также заселяют эти поверхности и предпринимают попытки вытеснить нормальную микрофлору, но большинство патогенов уклоняется от такого соревнования, преодолевая защитные барьеры, с целью получить доступ к свободным нишам внутри организма хозяина.
Повреждения в защитном эпителии открывают патогенам прямой доступ к подобным нишам. Такой путь проникновения не требует особой патогенной специализации, и многие представители нормальной микрофлоры могут проникнуть через такие повреждения и стать причиной тяжелого заболевания. К примеру, анаэробные бактерии рода ВасгегоЫез в качестве безвредной микрофлоры с очень высокой плотностью населяют толстый кишечник, но если они попадут в брюшную полость через отверстие в стенке кишечника, образовавшееся в результате травмы, операции или инфекции, то могут вызвать опасный для жизни перитонит. 51арпу(ососсиз с поверхности кожи и со слизистой носа или 5(геР1ососсиз из горла и ротовой полости также становятся причиной многих серьезных инфекций, возникающих при нарушении эпителиальных барьеров.
Однако первичным патогенам не нужно дожидаться раны, чтобы проникнуть в организм хозяина. Особенно эффективный для патогена способ проникнуть через кожу — зто оказаться в слюне кровососущего членистоногого. Многие насекомые и клещи кормятся, высасывая кровь у млекопитающих, и разнородная группа бактерий, вирусов и простейших развила в себе способность жить в организме членистоногих и затем использовать их в качестве переносчиков, чтобы распространяться от одного хозяина-млекопитакяцего к другому.
Как упоминалось ранее, вызывающий малярию представитель простейших Р(азтог(гит за свой жизненный цикл сменяет несколько форм, при этом одни его формы специализированы для выживания в организме человека, а другие специализированы для выживания в теле комара (см.
рис. 24.10). К распространяемым через укусы насекомых вирусам относятся и возбудители нескольких типов геморрагической лихорадки, включая желтую лихорадку и лихорадку денге, а также возбудители многих видов вирусного энцефалита (воспаления головного мозга). Все эти вирусы реплицируются и в клетках насекомого, и в клетках млекопитающего, так как это обязательное условие для их распространения насекомыми.
Переносимые с кровью вирусы, такие как ВИЧ, которые не способны реплицироваться в клетках насекомого, очень редко, если когда-либо вообще, передаются через укусы насекомых. 2362 ЧВСтЬ Б.З(ПЕТГ048 КзпзтЕ)ГаФНХСс080КУПНВСТИ. Для эффективного распространения патогена посредством насекомого переносчика необходимо, чтобы одно насекомое потребляло кровь от многочис ленных хозяев млекопитающих.
Существует несколько поразительных примеров, когда патоген, по видимому, изменяет поведение насекомого так, чтобы его перенос стал более вероятным. Как и болыпинство животных, муха цеце (через укусы которой распространяется паразит, представитель простейших Тгурапозота Ьгттсет, возбуждающий сонную болезнь в Африке) прекращает есть, когда насыщается. Однако мухи цеце, несущие трипаносомы, совершают больше укусов и высасы вают больше крови, чем незараженные мухи. Присутствие трипаносом нарушает работу механорецепторов насекомого, измеряющих поток крови через пищевод для оценки наполнения желудка, что фактически вводит в заблуждение муху цеце, которая думает, что она все еще голодна. Возбудитель бубонной чумы, бактерия Уегзтпга резГгд использует иной механизм, гарантирующий, что переносящая ее блоха будет совершать укусы многократно: она размножается в переднем отделе пищеварительного тракта блохи, образуя сгустки, которые увеличиваются и в конечном счете физически закупоривают пищеварительный тракт.
Вследствие этого насекомое не может нормально питагься и начинает страдать от голода. Во время неоднократных попыток блохи высосать кровь и тем самым ослабить свой голод некоторые бактерии вымываются из переднего отдела пищеварительного тракта в место укуса и таким образом передают чуму новому хозяину (рис. 24.20). пищевод средняя кишка 100 мкм Рис. 24.20. Чумная бактерия в теле блохи.
Нэ световом микрофотоснимке виден пищеварительный тракт, вырезанный из блохи, которая двумя неделями ранее питалась кровью животнопг, зараженного чумной бактерией Уепял/а реваз. В кишке блохи бактерии размножились и образовали крупные сгустки (показаны красными сгпрелкамий скопление бактерий слева закрывает проход между пищеводом и средней кишкой. Такого рода закупорка делает невозможным переваривание блохой крови, поступающей при кормлении, в голод приводит к тому, что блоха совершает укусы снова и снова, разнося при зтом инфекцию. (Снимок заимствован из В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
