Projekt TOXIKON je internetovým přehledem toxikologie.

Informace zde uvedené pocházejí od českých i zahraničních kapacit na různé oblasti toxikologie.

Doufáme, že i Vy zde naleznete informace které hledáte.

 

Extracelulárních proteiny Staphylococcus aureus

zdroje informací

ENTEROTOXINY

Jsou to bazické proteiny rezistentní k proteolytickým enzymům zažívacího traktu a odolávající účinkům varu po dobu 30 minut. Jejich syntéza je řízena chromozomálními nebo plazmidovými geny.Vyskytují se v pěti antigenních typech A, B, C, D, E a třech subtypech C1, C2, C3, které mohou být produkovány jednotlivě nebo v různých kombinacích. Po konzumaci potravy obsahující ryto toxiny vzniká alimentární otrava, enterotoxikóza. Nejcitlivější je k jejich účinkům člověk, u kterého se příznaky intoxikace objevují po dávce asi 0,4 µg/kg tělesné hmotnosti. Působí jako lokální neurotoxiny, které stimulují viscerální receptory ve střevní sliznici a vyvolávají tak zrychlení peristaltiky a průjmy (viz enterotoxikózy). Současná iritace vegetativního nervového systému vede k sekundárnímu dráždění emetického centra CNS a zvracení. Stafylokokové enterotoxiny se navíc uplatňují jako superantigeny. U aktivovaných buněk přispívají, mimo jiné, k uvolňování derivátů kyseliny arachidonové a podle novějších názorů vysoké hladiny leukotrienů mohou být také příčinou přímé stimulace emetického centra. U zánětlivých procesů, zapříčiněných enterotoxin-pozitivními kmeny, mohou ryto superantigeny vyvolat příznaky toxického šokového syndromu podobně jako TSST-1.

EXFOLIATINY (EPIDERMOLYTICKÉ TOXINY)

Jsou to nízko molekulární proteiny, vyskytující se ve dvou antigenních typech A a B. Převalující typ A je produkován kmeny z fágové skupiny 11, odolává varu po dobu 20 min a ve své molekule obsahuje Cu. jeho produkce je řízena chromozomálními geny. Typ B je tvořen kmeny z ostatních fágových skupin, není vysloveně termorezistentní a nepatří mezi metalotoxiny. Jeho tvorba je kódována plazmidovými geny.

Exfoliatiny vyvolávají tzv. toxickou epidermolýzu (exfoliativní dermatitida). Citlivost k těmto toxinům byla zaznamenána pouze u člověka a u sajících myšek. Exfoliatiny projevují slabší imunogenní účinky, typově specifické protilátky však mají protektivní charakter.

HEMOLYZIN ALFA (ALFA TOXIN)

Vyskytuje se ve dvou formách. Monomerová forma 3S se aktivně napojuje hydrofobními vazbami na lipidy buněčných membrán (lidských makrofágů a trombocytů nebo králičích a myších erytrocytů, makro- í mikrofágů a krevních destiček), ve kterých agreguje na hexamerovou formu 12S, kanalizující stěnu eukaryontních buněk jako prstencovité útvary o průměru 10 nm. Perforační mechanizmus alfa toxinu je obdobný účinkům komplementového komplexu, včetně stožky C9. Po intradetvitální aplikaci vyvolává nekrózu kůže a po intravenózním podání má letální účinky pro teplokrevné i studenokrevné živočichy. Působí antagonisticky vůči hemolysinu beta. Humánní kmeny S. aureus většinou produkují alfa toxin v kombinaci s hemolysinem delta. Protilátky proti alfa toxinu se tvoří poměrně dobře, nemají však protekční charakter.

HEMOLYZIN BETA

Působí jako fosfolipáza C na sfingomyelin v membránách krvinek různých živočišných druhů. Jeho aktivita je výrazně potencována dvojmocnými kationty Mg2+ a Ca2+. Nejcitlivější jsou vůči účinkům tohoto hemolyzinu erytrocyty ovčí a hovězí. které obsahují v povrchové membráně nejvíce sfingomyelin. Hemolysin beta zesiluje účinnost hemolysinu delta a je naopak antagonistou hemolysinu alfa. Na agaru s ovčími krvinkami vyvolává tzv. "hot-cold fenomen", který vede k projasnění zóny neúplné beta hemolýzy při změně kultivační teploty z 37°C na <10°C. Poškozuje morčecí makrofágy a lidské i králičí trombocyty toxickým narušením lysozomů a buněčné-ho metabolismu. Hemolysin beta má dobré imunogenní vlastnosti. Jeho produkce je charakteristická pro kmeny S. aureus zvířecí provenience.

HEMOLYZIN GAMA

Je dvousložkový (synergohymenotropní) toxin. který je biologicky aktivní pouze za účasti obou komponent. Nejcitlivější jsou vůči němu erytrocyty králičí. reakce vyžaduje přítomnost Na' nebo K' iontů. Jeho toxicita je však nižší než u hemolysinu alfa. Je inhibován agarem a proto gama hemolýza není průkazná na krevním agaru. Gama hemolysin je imunogenní, u pacientů vyvolává dobrou protilátkovou odpověď.

HEMOLYZIN DELTA

Nemá enzymatický charakter, ale působí jako povrchově aktivní látka na buněčné membrány. Snadno lyzuje erytrocyty nejrůznějšího původu, jako nejcitlivější se jeví erytrocyty humánní. Rozdíly v citlivosti erytrocytů různých živočišných druhů nejsou však příliš výrazné. Toxicky působí i na makrofágy, polynukleázy a lymfocyty. Hemolysin delta je kompletně inhibován sérovými fosfolipidy. Je antigenní, protilátky lze detekovat až po odstranění všech nespecifických inhibitorů z imunního séra.

HYALURONIDÁZA (SPREADING FACTOR)

Hydrolyzuje hyaluronovou kyselinu přítomnou v mezibuněčném tmelu a v mukoidech pojivové tkáně, což značné usnadňuje šíření stafylokoků a jejich toxinů do okolí. Stafylokoková hyaluronidáza má však nízkou imunogenicitu. Specifické protilátky se nalézají jen u malého počtu nemocných s hlubokými infekcemi.

LEUKOCIDIN (PANTON-VALENTINŮV TOXIN)

Je to další synergohymenotropní toxin, sestávající ze dvou složek, rychlé (F) a pomalé (S), pojmenovaných podle relativní rychlosti při jejich chromatografické frakcionaci. Separované stožky samotné nemají žádnou biologickou aktivitu, avšak při simultánním účinku se synergicky doplňují. Leukocidin silně narušuje permeabilitu, iontovou výměnu a integritu buněčné membrány humánních a králičích polymorfonukleárů, monocytů a makrofágů, které tímto způsobem usmrcuje. Má dobré antigenní vlastnosti. Specifická antiséra však bývají parciálně deficitní, neboť často obsahují nižší hladiny protilátek vůči složce S.

S. aureus produkuje řadu dalších enzymů a toxických látek (fosfatázy, proteázy, lipázy, sacharolytické fermenty. penicilinázy), které se uplatňují jako biologicky aktivní faktory v infekčních procesech i v laboratorní diagnostice. Některé kmeny uvolňují do zevního prostředí toxické proteiny, vyvolávající charakteristické klinické obrazy toxinóz. jsou to nesporné faktory virulence - toxin toxického šokového syndromu. enterotoxiny a exfoliatiny.

PLASMAKOAGULAZA (PK)

Je jednoduchý protein s enzymatickou aktivitou, který vytváří s modifikovaným protrombinem (CRF, coagulase reacting factor) aktivní komplex, konvertující solubilní fibrinogen na pevný fibrin v citrátové králičí plasmě. PK může přispívat k ohraničení zánětlivé reakce vytvořením fibrinového lemu kolem léze, která se přeměňuje ve stafylokokový absces. Doposud bylo identifikováno osm koagulázových serotypů ( I - VIII), které mohou být produkovány samostatně nebo v různých kombinacích humánními kmeny S. aureus. Serotypizace PK je další metodou doporučenou pro epidemiologickou kontrolu šíření stafylokokových infekcí.

STAFYLOKINÁZA (FIBRINOLYZlN)

Stafylokináza aktivuje přeměnu proenzymu plasminogenu na proteolytický enzym plasmin, který rozpouští fibrinové sraženiny. Podporuje tak, jako důležitý invazivní faktor, šíření stafylokokové infekce do okolních tkání. Produkce stafylokinázy je řízena buď lyzogenní konverzí, při které se kmeny tvořící beta hemolysin a postrádající stafylokinázu mění na beta hemolysin-negativní a stafylokináza-pozitivní nebo je její syntéza kontrolována chromozomálními geny nezávislými na lyzogenizačních fágových částicích. Tento fibrinolytický enzym je produkován humánními kmeny S. aureus, nikoliv však kmeny zvířecího původu.

TERMOREZISTENTNÍ NUKLEÁZA

Jedná se o pozoruhodně rezistentní protein, odolávající zahřátí na 100°C po dobu více než 15 min. Působí jako enzym fosfodiesteráza, odštěpující z deoxyribonukleové i ribonukleové kyseliny fosfomononukleosidy. Nukleáza produkovaná kmeny S. aureus humánního i zvířecího původu je serologicky identická.

TOXIN TOXICKEHO ŠOKOVEHO SYNDROMU (TSST-1 = toxic shock syndrome toxin-1)

Je to antigenně jednotný protein, produkovaný většinou kmeny fágové skupiny I nebo kmeny netypovatelnými. Syntéza TSST-1 je řízena chromozomálními geny. Působí v organismu hostitele jako superantigen, který se přímo napojuje na vazebné molekuly MHC II (ß2 domény) makrofágů a TCR (Vß domény) lymfocytů. Tato interakce pak indukuje buňky vzniklých komplexů k nadprodukci cytokinů, které ve svém souhrnném množství mohou vyvolat příznaky šokového syndromu. TSST-1 má mitogenní účinky na T lymfocyty, je pyrogenní i přímým působením na termoregulační centrum v hypotalamu, inhibuje syntézu makromolekul v endoteliích a poškozuje funkci řady vnitřních orgánů. Ireverzibilně zasahuje epitelie ledvinných kanálků za přítomnosti lipopolysacharidu a snižuje LPS clearance v játrech, s čímž zřejmě také souvisí enormně zvýšená citlivost organismu hostitele k účinkům LPS G-bakterií a ke vzniku endotoxinového šoku při experimentální infekci.