CuraKI

Virulensfaktor

Virulensfaktor

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

  • En molekyl eller struktur som en mikroorganism använder för att kolonisera, invadera, undkomma immunförsvaret eller skada värden.
  • Virulens = graden av sjukdomsframkallande förmåga hos en patogen; virulensfaktorerna är de konkreta verktygen.
  • Skilj från patogenicitet (om en mikrob alls kan orsaka sjukdom) — virulens är ett kvantitativt mått, ofta uttryckt som LD50 eller ID50.

Genetisk bakgrund

  • Kodas ofta i patogenicitetsöar — genkluster med avvikande GC-halt som förvärvats via horisontell genöverföring.
  • Kan bäras på plasmider (t.ex. enterotoxiner), bakteriofager (lysogen konversion: difteritoxin, botulinumtoxin, shigatoxin) eller transposoner.
  • Uttrycket är reglerat: quorum sensing, temperatur, järntillgång och pH styr när faktorerna slås på.

Huvudkategorier

  • Adhesiner: pili/fimbrier, ytproteiner. Ex: P-fimbrier hos uropatogen Escherichia coli som binder till uroepitel.
  • Invasiner: proteiner som utlöser upptag i icke-fagocyterande celler, t.ex. hos Shigella och Salmonella.
  • Kapsel: polysackaridhölje som hindrar fagocytos och komplementdeposition. Ex: Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae typ b, Neisseria meningitidis, Cryptococcus neoformans.
  • Exotoxiner: utsöndrade proteiner med hög potens.
    • AB-toxiner (difteritoxin, koleratoxin) — B binder, A är enzymatiskt aktiv.
    • Superantigen (TSST-1, streptokock-exotoxiner) — tvärbinder MHC klass II och T-cellsreceptor utanför antigenfickan och aktiverar upp till 20 % av alla T-celler → cytokinstorm.
    • Membranskadande toxiner (alfa-hemolysin, streptolysin O).
  • Endotoxin (LPS): lipid A hos gramnegativa bakterier, aktiverar TLR4 och driver Sepsis-fysiologi; frisätts vid bakteriell död.
  • Enzymer: hyaluronidas, koagulas, kollagenas, IgA-proteas, Betalaktamas.
  • Immunevasion: antigen variation (Trypanosoma brucei gambiense, Neisseria gonorrhoeae), Protein A hos Staphylococcus aureus (binder IgG bakvänt), intracellulär överlevnad (Mycobacterium tuberculosis blockerar fagolysosomfusion).
  • Sideroforer: järnkapare som konkurrerar med värdens transferrin och laktoferrin.
  • Biofilm: extracellulär matrix som skyddar mot antibiotika och fagocyter — centralt vid kateter- och protesinfektioner.

Klinisk betydelse

  • Förklarar tropism och sjukdomsbild: varför Streptococcus pneumoniae ger pneumoni och sepsis medan koagulasnegativa stafylokocker främst ger främmandekroppsinfektioner.
  • Är måltavlor för vacciner: kapselpolysackarid-konjugatvaccin (pneumokocker, Hib, meningokocker) och toxoidvacciner (difteri, Stelkramp).
  • Antivirulensterapi (t.ex. antitoxin vid difteri och botulism, monoklonal antikropp mot C. difficile-toxin B) är ett växande behandlingsområde.

Molekylära system

  • Typ III-sekretionssystem: “molekylär spruta” som injicerar effektorproteiner direkt in i värdcellen (Salmonella, Shigella, Yersinia).
  • Typ IV-sekretion: Helicobacter pylori CagA, Legionella.
  • Kvorumavkänning styr biofilm och toxinproduktion hos Pseudomonas aeruginosa.

Klinisk pärla

Kapsel är den enskilt viktigaste virulensfaktorn för de bakterier som drabbar mjältlösa patienter. Splenektomerade och funktionellt aspleniska (t.ex. vid Sicklecellanemi) måste därför vaccineras mot pneumokocker, meningokocker och Hib — alla tre kapselförsedda.

Tenta-fokus

Kunna skilja exotoxin (protein, utsöndrat, hög potens, kan toxoidvaccineras, grampositiva och gramnegativa) från endotoxin (lipid A, del av yttermembranet, endast gramnegativa, frisätts vid celldöd, inget toxoid). Superantigenets mekanism är en klassisk fråga.

Kopplingar

Graph View

Backlinks