Eine mikrobische Invasion kann durch Folgendes erleichtert werden:
Virulenzfaktoren
Virulenzfaktoren unterstützen pathogene Mikroorganismen bei der Invasion und Neutralisierung von Abwehrmechanismen des Wirts. Diese Faktoren beinhalten
Kapseln
Enzyme
Toxine
Kapseln
Einige Organismen (z. B. bestimmte Stämme von Pneumokokken, Meningokokken, Haemophilus influenzae Haemophilus-Infektionen Das gram-negative Bakterium Haemophilus Spezies verursacht zahlreiche leichte und ernste Infektionen, z. B. Bakteriämie, Meningitis, Pneumonie, Sinusitis, Otitis media, Zellulitis und... Erfahren Sie mehr ) besitzen eine Kapsel, die Phagozytose blockiert und diese Organismen somit virulenter als nichtverkapselte Stämme macht Jedoch können Kapsel-spezifische opsonisierende Antikörper an die bakterielle Kapsel anbinden und eine Phagozytose erleichtern.
Enzyme
Bakterielle Proteine mit enzymatischer Aktivität (z. B. Protease, Hyaluronidase, Neuraminidase, Elastase, Kollagenase) erleichtern die lokale Ausbreitung im Gewebe. Invasive Mikroorganismen (z. B. Shigella flexneri Shigellose Eine Shigellose ist eine akute intestinale Infektion, die durch gram-negative Shigella sp. hervorgerufen wird. Es kommt u. a. zu Fieber, Übelkeit, Erbrechen, Tenesmus und einer meist... Erfahren Sie mehr , Yersinia enterocolitica Pest und Andere Yersinien-infektionen (Yersinia) Pest wird verursacht durch die gram-negativen Bakterium Yersinia pestis. Die Symptome sind entweder eine schwere Pneumonie oder eine ausgeprägte, schmerzhafte Lymphadenopathie mit hohem... Erfahren Sie mehr ) können intakte eukaryonte Zellen penetrieren und sie durchqueren, was ihnen das Eindringen über Schleimhautoberflächen erleichtert.
Manche Bakterien (z. B. Neisseria gonorrhoeae Pneumokokkeninfektionen Streptococcus pneumoniae (Pneumokokken) sind grampositive, alpha-hämolytische, aerobe, bekapselter Diplokokken Die Pneumokokkeninfektion ist die Hauptursache für Otitis media, Pneumonie... Erfahren Sie mehr , N. meningitidis Meningokokkenkrankheiten Meningokokken (Neisseria meningitidis) sind gram-negative Diplokokken, die Meningitis und Meningokokkämie verursachen. Die meist schweren Symptome beinhalten Kopfschmerzen, Übelkeit,... Erfahren Sie mehr , H. influenzae, Proteus mirabilis Proteusverwandte Infektionen Proteusverwandte Erreger sind Angehörige der normalen Darmflora, die bei Patienten mit gestörter Darmflora (z. B. durch eine Antibiotikatherapie) oft zu Infektionen führen können. Die proteusverwandten... Erfahren Sie mehr , Clostridium -Arten Übersicht von Clostridieninfektionen Clostridien sind sporenbildende, gram-positive, anaerobe Bazillen, die in Staub, Boden und Vegetation sowie als normale Flora im Magen-Darm-Trakt von Säugetieren weit verbreitet sind. Pathogene... Erfahren Sie mehr , Streptococcus pneumoniae Streptokokkeninfektionen Streptokokken sind grampositive aerobe Bakterien, die viele Krankheiten hervorrufen können, inkl. Pharyngitis, Pneumonie, Wund- und Hautinfektionen, Sepsis und Endokarditis. Die Symptome variieren... Erfahren Sie mehr ) bilden IgA-spezifische Proteasen, die sekretorisches IgA auf Schleimhautoberflächen spalten und inaktivieren.
Toxine
Organismen können Toxine (so genannte Exotoxine) freisetzen, bei denen es sich um Proteinmoleküle handelt, die Krankheiten verursachen (z. B. Diphtherie Diphtherie ist eine akute Infektion des Rachens oder der Haut, die hauptsächlich durch toxigene Stämme des gram-positiven Bazillus Corynebacterium diphtheriae und selten durch andere, weniger verbreitete... Erfahren Sie mehr , Cholera Cholera Cholera ist eine akute Infektion des Dünndarms durch das gram-negative Bakterium Vibrio cholerae, das ein Toxin bildet, das zu ausgeprägten wässrigen Durchfällen führt, die wiederum zu... Erfahren Sie mehr , Tetanus Tetanus Tetanus stellt eine akute Intoxikation, die durch ein von Clostridium tetani produziertes Neurotoxin verursacht wird. Es kommt zu Beschwerden wie intermittierenden tonischen Spasmen der... Erfahren Sie mehr , Botulismus Botulismus Botulismus ist eine Vergiftung aufgrund des Clostridium botulinum-Toxins, was sich auf die peripheren Nerven auswirkt. Botulismus kann ohne Infektion auftreten, wenn Toxin eingenommen... Erfahren Sie mehr , Clostridium difficile - Enterokolitis) oder den Schweregrad der Krankheit erhöhen können. Die meisten Toxine binden an spezifische Rezeptoren der Zielzellen. Mit Ausnahme von präformierten Toxinen, die für einige Lebensmittelvergiftungen verantwortlich sind (z. B. Botulismus Botulismus Botulismus ist eine Vergiftung aufgrund des Clostridium botulinum-Toxins, was sich auf die peripheren Nerven auswirkt. Botulismus kann ohne Infektion auftreten, wenn Toxin eingenommen... Erfahren Sie mehr , Lebensmittelvergiftung durch Staphylokokken oder Bacillus cereus), werden Toxine von Mikroorganismen während des Verlaufs einer lokalen oder systemischen Infektion gebildet.
Endotoxin ist ein Lipopolysaccharid, das von gramnegativen Bakterien produziert wird und Teil der äußeren Membran dieser Organismen ist. Endotoxin triggert humorale enzymatische Mechanismen, die Auswirkungen auf das Komplementsystem, die Blutgerinnung, die Fibrinolyse und die Aktivierung von Kinin haben und für einen erheblichen Anteil der Morbidität der gramnegativen bakteriellen Sepsis verantwortlich sind.
Andere Faktoren
Manche Mikroorganismen sind virulenter, weil sie Folgendes tun:
Beeinträchtigte Antikörper-Produktion
Zerstören schützende Antikörper
Widerstehen den lytischen Wirkungen des Serumkomplements
Entgehen den oxidativen Prozessen bei der Phagozytose.
Produzieren Superantigene
Viele Mikroorganismen verfügen über Mechanismen, die die Antikörperproduktion beeinträchtigen können, z. B. durch Anregung von Suppressorzellen, Blockierung der Antigenprozessierung und Inhibition der Lymphozytenmitogenese.
Viele Schleimhautpathogene, einschließlich Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, S. pneumoniae und H. pneumoniae, produzieren Proteasen, die Immunglobulin A (IgA) spalten. IgA ist die vorherrschende Immunglobulinklasse, die an Schleimhautoberflächen produziert wird.
Die Widerstandsfähigkeit gegen die lytischen Wirkungen des Serumkomplements ist ebenfalls ein Virulenzfaktor.
Einige Organismen können oxidativen Prozessen bei der Phagozytose entgehen. Beispielsweise wird der oxidative Schritt bei Legionella Infektionen durch Legionellen (Legionella) Legionella pneumophila ist ein gramnegativer Bazillus, der am häufigsten eine Pneumonie mit extrapulmonalen Merkmalen verursacht. Die Diagnose erfordert spezifische Wachstumsmedien, serologische... Erfahren Sie mehr und Listeria Listeriose Eine Listeriose ist eine durch Listeria-Spezies hervorgerufene Infektion, die sich z. B. als Bakteriämie, Meningitis, Enzephalitis, Dermatitis, okuloglanduläres Syndrom, intrauterine... Erfahren Sie mehr entweder nicht ausgelöst oder aktiv unterdrückt, während andere Mikroorganismen Enzyme (z. B. Katalase, Glutathionreduktase, Superoxiddismutase) produzieren, die die Wirkung der oxidativen Substanzen unterdrücken.
Einige Viren und Bakterien produzieren Superantigene, die das Immunsystem umgehen, eine unspezifische Aktivierung einer übermäßigen Anzahl naiver T-Zellen bewirken und somit eine übermäßige und potenziell zerstörerische Entzündung hervorrufen, die durch eine massive Freisetzung proinflammatorischer Zytokine vermittelt wird (z. B. Staphylokokken- und Streptokokken- toxisches Schocksyndrom Toxisches Schocksyndrom (TSS) Das toxische Schocksyndrom wird durch Staphylokokken- oder Streptokokken-Exotoxine verursacht. Manifestationen bestehen aus hohem Fieber, Blutdruckabfall, diffusen erythematösen Hautausschlägen... Erfahren Sie mehr ).
Mikrobielle Adhärenz
Die Adhärenz von Mikroorganismen an Oberflächen erleichtert es ihnen, eine Basis zu errichten, von der aus sie ins Gewebe eindringen können. Entscheidend für die Adhärenz sind Faktoren wie Adhäsine (mikrobielle Moleküle, die das Anheften an eine Zelle ermöglichen) sowie wirtsseitige Rezeptoren, an die die Adhäsine binden. Zu den Rezeptoren des Wirtes gehören Zuckerreste der Zelloberfläche und Zelloberflächenproteine (z. B. Fibronektin), welche die Bindung bestimmter grampositiver Bakterien (z. B. Staphylokokken Staphylokokkeninfektionen Staphylokokken sind grampositive, aerobe Bakterien. Staphylococcus aureus ist die Spezies mit der höchsten Virulenz; sie verursacht typischerweise Hautinfektionen und gelegentlich Pneumonie... Erfahren Sie mehr ) steigern.
Weitere Adhärenzfaktoren sind zarte Strukturen auf bestimmten Bakterienzellen (z. B. Streptokokken Streptokokkeninfektionen Streptokokken sind grampositive aerobe Bakterien, die viele Krankheiten hervorrufen können, inkl. Pharyngitis, Pneumonie, Wund- und Hautinfektionen, Sepsis und Endokarditis. Die Symptome variieren... Erfahren Sie mehr ), die Fibrillen genannt werden und mit denen einige Bakterienarten an humane Epithelzellen binden. Andere Bakterien, z. B. Enterobakterien wie Escherichia coli Escherichia coli- Infektionen Das gram-negative Bakterium Escherichia coli ist die zahlenmäßig häufigsten aeroben kommensalischen Bewohner des Dickdarms. Bestimmte Stämme verursachen Diarrhö und alle können Infektionen... Erfahren Sie mehr , verfügen über spezifische adhäsive Organellen, die Fimbrien oder Pili genannt werden. Fimbrien befähigen Mikroorganismen, sich an fast alle menschlichen Zellen anzuheften, einschließlich neutrophiler Granulozyten und epithelialer Zellen der Harnwege, der Mundhöhle und des Dünndarms.
Biofilm
Ein Biofilm ist eine Schleimschicht, die sich um bestimmte Bakterien herum bilden kann und einen Schutzfaktor gegenüber Phagozytose und Antibiotika darstellt. Es entwickelt sich um Pseudomonas aeruginosa Infektionen durch Pseudomonas und Verwandte Erreger Pseudomonas aeruginosa und andere Angehörige dieser Gruppe gramnegativer Bakterien sind opportunistische Erreger, die häufig nosokomiale Infektionen, insbesondere bei beatmeten Patienten... Erfahren Sie mehr in der Lunge von Patienten mit zystischer Fibrose Atemwege Die zystische Fibrose ist eine vererbte Krankheit, die die exokrinen Drüsen vor allem des Gastrointestinaltrakts und des Respirationstrakts betrifft. Sie führt zu chronischer Lungenerkrankung... Erfahren Sie mehr und um Staphylokokken-Bakterienspezies auf synthetischen medizinischen Geräten, wie z. B. Infusionskathetern, prothetischen Gefäßtransplantaten, orthopädischen Fixiervorrichtungen und Gelenkprothesen sowie Nahtmaterial.
Die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Biofilm auf solchen medizinischen Produkten entwickelt, wird beeinflusst durch die Rauheit des Materials, die chemische Zusammensetzung sowie wasserabweisende Materialeigenschaften.
Antimikrobielle Resistenz
Mikroorganismen weisen eine außerordentliche genetische Variabilität auf. Der Gebrauch antimikrobieller Arzneimittel führt durch Selektion letztlich zum Überleben der Stämme, die in der Lage sind, sich ihnen zu widersetzen.
Entstehung von Resistenz gegen antimikrobielle Mittel kann auf eine spontane Mutation chromosomaler Gene zurückzuführen sein. In vielen Fällen haben resistente Bakterienstämme mobile genetische Elemente von anderen Mikroorganismen erworben, in der Regel von der gleichen Spezies, manchmal aber auch von anderen. Diese Elemente sind auf den Plasmiden oder Transposonen verschlüsselt und ermöglichen es den Mikroorganismen, Enzyme zu synthetisieren, die
das antimikrobielle Mittel verändern oder ausschalten
Veränderung der Fähigkeit des antimikrobiellen Wirkstoffs, sich in der Bakterienzelle anzureichern
Resistenz gegen die Hemmung durch den antimikrobiellen Wirkstoff (z. B. ist die Veränderung der Zielorte von Antibiotika ein häufiger Mechanismus der Resistenz)
Die Minimierung des unangemessenen Einsatzes von Antibiotika beim Menschen und in der Tierhaltung und Pflanzenbau ist für die öffentliche Gesundheit wichtig.
Defekte in den Abwehrmechanismen des Wirts
Zwei Arten von Immunschwächezuständen beeinflussen die Fähigkeit des Wirts, Infektionen zu bekämpfen:
Primäre Immunschwächen sind genetischen Ursprungs; > 100 primäre Immunschwächezustände wurden beschrieben. Die meisten primären Immunschwächen werden im Säuglingsalter erkannt, aber bis zu 40% zuerst in der Adoleszenz oder im Erwachsenenalter.
Erworbene Immunschwächen werden durch andere Erkrankungen (z. B Krebs, HIV-Infektionen, chronische Erkrankung) verursacht oder durch Einwirkung einer Chemikalie oder eines Medikaments, die bzw. das schädlich für das Immunsystem ist.
Mechanismen
Mangel an Immunantworten kann beinhalten
Zelluläre Immunität
Humorale Immunität
Phagozytensystems
Zelluläre Mängel Zelluläre Immunschwächestörungen Immunschwächestörungen sind mit verschiedenen Komplikationen assoziiert, einschließlich Infektionen, Autoimmunerkrankungen und Lymphomen und anderen Krebsarten; Immunschwächestörungen können... Erfahren Sie mehr sind in der Regel T-Zell-oder kombinierten Immundefekten. T-Zellen tragen zur Vernichtung von intrazellulären Organismen bei; somit können bei Patienten mit T-Zell-Defekten opportunistische Infektionen wie Pneumocystis jirovecii Pneumocystis jirovecii-Pneumonie Pneumocystis jirovecii ist eine häufige Ursache von Lungenentzündungen bei immunsupprimierten Patienten, insbesondere bei Patienten mit dem humanen Immundefizienzvirus (HIV) und solchen... Erfahren Sie mehr oder Kryptokokkeninfektionen Kryptosporidiose Eine Kryptosporidiose ist eine Infektion mit dem Protozoon Cryptosporidium. Leitsymptom ist, zusammen mit anderen Symptomen einer gastrointestinalen Störung, eine wässrige Diarrhö. Die... Erfahren Sie mehr auftreten. Eine Chronifizierung dieser Infektionen kann zu Gedeihstörung, chronischer Diarrhö und anhaltender oraler Candidiasis führen.
Humorale Mängel Humorale Immunschwächestörungen Immunschwächestörungen sind mit verschiedenen Komplikationen assoziiert, einschließlich Infektionen, Autoimmunerkrankungen und Lymphomen und anderen Krebsarten; Immunschwächestörungen können... Erfahren Sie mehr werden typischerweise dadurch verursacht, dass B-Zellen nicht zu funktionsfähigen Immunglobuline werden Patienten mit dieser Art von Mangel haben in der Regel Infektionen mit verkapselten Organismen (z. B. H. influenzae Haemophilus-Infektionen Das gram-negative Bakterium Haemophilus Spezies verursacht zahlreiche leichte und ernste Infektionen, z. B. Bakteriämie, Meningitis, Pneumonie, Sinusitis, Otitis media, Zellulitis und... Erfahren Sie mehr , S. pneumoniae Streptokokkeninfektionen Streptokokken sind grampositive aerobe Bakterien, die viele Krankheiten hervorrufen können, inkl. Pharyngitis, Pneumonie, Wund- und Hautinfektionen, Sepsis und Endokarditis. Die Symptome variieren... Erfahren Sie mehr ). Bei diesen Patienten können geringes Wachstum, Diarrhö und rezidivierenden sinopulmonale Infektionen auftreten.
Ein Defekt des Phagozytensystems Phagozytäre Zelldefekte Immunschwächestörungen sind mit verschiedenen Komplikationen assoziiert, einschließlich Infektionen, Autoimmunerkrankungen und Lymphomen und anderen Krebsarten; Immunschwächestörungen können... Erfahren Sie mehr beeinflusst die sofortige Immunantwort gegenüber einer bakteriellen Infektion und kann zur Ausbildung wiederkehrender Abszesse oder schwerer Lungenentzündung führen.
Primäre Komplementsystem Mänge Defekte des Komplementsystems Immunschwächestörungen sind mit verschiedenen Komplikationen assoziiert, einschließlich Infektionen, Autoimmunerkrankungen und Lymphomen und anderen Krebsarten; Immunschwächestörungen können... Erfahren Sie mehr l sind besonders selten. Patienten mit dieser Art von Defekt kann mit rezidivierenden Infektionen mit pyogenen Bakterien präsentieren (z. B. eingekapselten Bakterien, Neisseria spp) und ein erhöhtes Risiko von Autoimmunerkrankungen Autoimmunerkrankungen Es handelt sich um Krankheiten, bei denen das Immunsystem Antikörper gegen ein endogenes Antigen bildet (autoantigen). Die folgenden Arten von Überempfindlichkeitsreaktionen können beteiligt... Erfahren Sie mehr (z. B. systemischem Lupus erythematodes).