Bakteriella exotoxiner. SK-kurs i mikrobiell patogenes 12 16 mars, 2012 Ingvar Eliasson



Relevanta dokument
Patogenes & virulens. SK-kurs i mikrobiell patogenes mars, 2012 Ingvar Eliasson

Cellen och biomolekyler

Från gen till protein. Niklas Dahrén

Immun- och inflammationsfarmakologi Tandläkarprogrammet HT Ernst Brodin, Institutionen för Fysiologi och Farmakologi, Karolinska Institutet

Patogen = sjukdomsframkallande (påv. av virulens) Apatogen = icke sjukdomsframkallande

Omentamen 3p mikrobiologi inom biologi 45p, Fråga 1 (2p) Fråga 2 (2p) Fråga 3 (2p)

Kapitel Var är vi i kursen???

Cellbiologi: Intracellulär sortering och cellsignalering

KOMMENTARER TILL KAPITEL 9 OCH KAPITEL 16

Signaltransduktion. Signalling by the membrane. Fosfatidylinositol och sekundära budbärare CMB

BAKTERIERNA, VÅRA VÄNNER

Intracellulära organeller, proteinmodifiering och transport, endo/exocytos Kap10 + delar av kap 13

Biologiska membran Kap 10 fig10-1, 15, 18, 19 & med tillhörande beskrivningar. Övrigt är repetition.

Vilka mekanismer är viktiga för att upprätthålla rätt järnnivå i kroppen?

Cellen och vävnader. Innehåll. Cellernas storlekar SJSE11 Människan: biologi och hälsa

Apoptos Kap 18. Alberts et al., Essential Cellbiology 4th ed, 2014 Apoptos kap 18, sid

Omentamen 3p mikrobiologi inom biologi 45p,

Finns det mer difteri än vi hittar i landet? Eva Lindhusen Lindhé

Tentamen 3p mikrobiologi inom biologi 45p, Fråga 1 (2p) Fråga 2 (2p) Fråga 3 (2p)

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

Transkriptionen. Niklas Dahrén

Cellbiologi. Cellens delar (organeller)

Rekommendationer för inläsning av läroboken Erlanson-Albertsson C och Gullberg U: Cellbiologi, Studentlitteratur 2007

Cellen och vävnader. Innehåll. Cellernas storlekar 9/26/2013. RSJD11 Människokroppen: Anatomi, fysiologi, mikrobiologi och farmakologi I

Integrerad signaltransduktion

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

5. Transkriptionell reglering OBS! Långsam omställning!

Biologi 2. Cellbiologi

Info r prov i cellbiologi Biologi B

Cellen och vävnader. Innehåll. Kursmål SJSE11 Människan: biologi och hälsa

TENTAMEN. 1 augusti APEX och BVLP, ht 05 Omtentamen

Transkription och translation = Översättning av bassekvensen till aminosyrasekvens

PROVGENOMGÅNG AVSNITT 1 BIOLOGI 2

Lärarhandledning gällande sidorna 6-27 Inledning: (länk) Läromedlet har sju kapitel: 5. Celler och bioteknik

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Cellen. Cellen. Celler. Cellen utgör den minsta strukturella och funktionella enheten i all levande materia. Vår kropp består av ca 70% vatten

Omtenta NMET2 (datum 4/2 2012) (totalt 63 p)

Från cell till individ. Kap 2

Bröstmjölkens sammansättning och rekommendation. Elisabeth Kylberg 2011

Från cell till individ. Kap 2

Transkription och translation. DNA RNA Protein. Introduktion till biomedicin Jan-Olov Höög 1

lördag den 4 december 2010 Vad är liv?

Smittskydd Stockholm. Tarminfektioner. Maria Rotzén Östlund Biträdande smittskyddsläkare

Allmän mikrobiologi. Inledning. Mikrobiologi Människan: biologi och hälsa SJSE11

Cellbiologi. Cellens delar (organeller)

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

DNA-molekylen upptäcktes DNA - varken protein, kolhydrat eller lipid.

Skriftlig Tentamen Termin 2 Läkarprogrammet

Innehållsförteckning 1. Bakgrund 2. Förekomst 2. Vad är Sårbotulism? 2. Symptom 3. Vad du kan göra för att reducera risken att smittas 4

Ägg till embryo Dugga Platsnummer VIKTIGT ATT DU FYLLER I OCH LÄMNAR IN! TEXTA TACK. Efternamn. Förnamn. Personnummer

RNA-syntes och Proteinsyntes

Prokaryota celler. Bakterier och arkéer

Neuronens Fysiologi 1

Kroppens Försvar mot sjukdomar

Instuderingsfrågor till Cellbiologi av Charlotte Erlanson-Albertsson och Urban Gullberg

Cellbiologi. Maria Ankarcrona Nov

Bakteriella virulensfaktorer studie kring adhesiva egenskaper hos Plesiomonas shigelloides

Patientguide. Information till personer som ordinerats Botulinumtoxin typ B (NeuroBloc ) för cervikal dystoni

Skriftlig omtentamen Termin 2 Läkarprogrammet

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Fråga 3 Varje korrekt besvarad delfråga ger 0,4 p. Det är inget avdrag för felaktigt svar. (2p) En organism som bara kan växa i närvaro kallas

Medicinsk grundkurs. Cellen och genetik. Datum

Anatomi -fysiologi. Anatomy & Physiology: Kap. 18 The endocrine system (s ) Dick Delbro. Vt-11

Matförgiftning. Några naturligt förekommande gifter i livsmedel. 3. Mikrobiell intoxikation 4. Mikrobiell infektion. 2.

STOCKHOLMS UNIVERSITET INSTITUTIONEN FÖR BIOLOGISK GRUNDUTBILDNING

Löslig CD14 En biomarkör med relevans för både HIV och HCV infektion

Vilka sjukdomar vaccinerar vi mot? Hur ser sjukdomarna ut?

Vad är liv? Vad skiljer en levande organism från en icke-levande?

Mitokondrier tillverkar ATP - adenosintrifosfat

PRODUKTRESUMÉ. Behandling av bakterieinfektioner orsakade av bakteriestammar som är känsliga för enrofloxacin.

HUR SER VACCINET UT? Om tillsatser och andra egenheter TYPER AV VACCIN

Cellen och vävnader. Innehåll. Kursmål SJSF11 Människan: biologi och hälsa

Gramfärgning Mikroskopi Odling och mikroskopi Biokemiska test

TENTAMEN MEDICIN, MEDICINSK MIKROBIOLOGI 7,5 HP. Kurskod: MC1401. Kursansvarig: Nikolaos Venizelos (tfn: ) Totalpoäng: 63,5

Innehåll. Cellfysiologi och mikrobiologi. Humana cellers storlekar. Cellmembranets uppbyggnad Ambulans- och akutsjukvård

Grundläggande patologi. Innehåll. Vad är patologi?

DEN MINSTA BYGGSTENEN CELLEN

Ladokkod: Tentamen ges för: Gsjuk15v. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student) Tentamensdatum: Tid:

LIVSMEDELS MIKROBIOLOGI

Tenta 1 Cellbiologi ht Grundbegrepp

Tentamen NMET2 VT2015 (17/4 2015) (Totalpoäng 55 p)

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT GENETISK INFORMATION (sid )

Tentamen Medicinsk vetenskap Kurs: M0029H

Mekanismer för antibiotikaresistens

*Nämn 4 viktiga skillander mellan en bakterie (prokaryot) och en eukaryot cell

Tarminfektioner, inledning

Nekrotiserande fasciit

Mikrobiologins tekniksprång Dr. Erik Nygren SP Food and Bioscience

Delprov l, fredag 11/11,

Allmän mikrobiologi. Inledning. Mikrobiologi Människan: biologi och hälsa SJSE11

Svensk Reumatologisk Förening

1. Cellmembranet är uppbyggt av fosfolipider, kolesterol och proteiner. Ange fyra molekyler som kan passera fritt genom dessa fosfolipider.

Cellbiologi. Maria Ankarcrona Nov 2010

PRODUKTRESUMÉ. 25 Lf / 30 IE 7 Lf / 40 IE

TENTAMEN. Kurs: Mikrobiologi och immunologi, Mikrobiologidelen. Program: Apotekarprogrammet, termin 3 Kurskod: 3FM007

Feedback/exempel på svar rest. tentamen ht12 T4 13 februari 2013

Sårskador och stelkramp. Distriktsveterinärerna tipsar

Projektrapport 2011: Salmonella i grönsaker

Transkript:

Bakteriella exotoxiner SK-kurs i mikrobiell patogenes 12 16 mars, 2012 Ingvar Eliasson

Definition exotoxin!! Exotoxiner är proteiner!! Normalt: Utsöndras från levande bakterie!! Alternativ: Injiceras direkt in i värdcell!! Att skilja från endotoxin!! Lipopolysackarid!! Cellväggskomponent hos G bakterier!! Lipid A toxisk komponent, frisätts när cellen dör

Patogenes toxineffekter!! Intag av preformerat toxin med födan!! Direkt toxineffekt, även utan bakterietillväxt!! Lokala effekter eller upptag med systemeffekter!! Bakteriekolonisation i slemhinna!! Toxin verkar lokalt!! Ev. hematogen spridning med fjärrsymtom!! Sårinfektion eller abscessbildning!! Toxin verkar lokalt!! Ev. hematogen spridning med fjärrsymtom

Typer av exotoxin!! Typ I. Superantigen (Bo Nilsson)!! Typ II. Membranskadande toxiner!! Typ III. A-B toxiner m fl.!! Intracellullärt verkande, interfererar med värdcellens funktioner

Typ II Membranskadande toxiner (hemolysiner)!! A. Porbildande (t. ex.!-toxin från S.aureus)!! Receptor kolesterol!! Sätter sig i cellmembranet!! Bildar kanal!! Influx av vatten -> cellen sväller och dör

Typ II Membranskadande toxiner (hemolysiner)!! B. Fosfolipaser (ex.!-toxin från C.perfringens)!! Enzymer!! Spjälkar bort den laddade huvuddelen från lipiddelen av fosfolipiderna i cellmembranen!! Membrandestabilisering!! Cellen lyserar

Exempel membranskadande!! Listeriolysin (Listeria monocytogenes)!! Porbildande!! Fagosom -> cytosol!! Överlevnadsstrategi intracellulärt

Exempel membranskadande!!!-toxin (Clostridium perfringens)!! Fosfolipas!! Dödar fagocytära celler!! Ger vävnadsskada (gasgangrän)

Typ III A-B toxiner!! A-delen är aktiv (enzym)!! B-delen binder till värdcellens yta!! Glykoprotein, glykolipid, membranprotein!! Fastställer värdcellsspecificitet:!! Neurotoxiner, leukotoxiner, kardiotoxiner!! Olika känslighet hos olika arter

Typ III A-B toxiner B S S A B B B B B A

Typ III A-B toxiner!! Inbindning via B-delen!! Translokation av A-delen in i cytoplasman!! Alt 1. Direkt!! Alt 2. Efter pinocytos (ph-beroende?)!! Spjälkning av disulfidbryggan!! A-del fritt i cytosolen!! ADP-ribosylering av något värdprotein

Typ III A-B toxiner 1 B S 2 S A B S S A 3 S S B 4 B A A

Exempel på A-B toxiner!! Adenylatcyklas toxin (Bordetella spp.):!! Kromosomalt medierat!! Aktiveras av intracellulärt calmodulin och katalyserar konversion av ATP till camp!! Inhiberar leukocytkemotaxi och aktivitet

Exempel på A-B toxiner!! Botulinumtoxiner (7 antigent distinkta toxiner (A- G) (Clostridium botulinum):!! Fagmedierade neurotoxiner!! Bland de mest potenta av alla biologiska toxiner!! B-delen binder till neuroreceptorgangliosider på kolinerga neuron!! A-delen inhiberar irreversibelt frisättningen av acetylkolin i perifera kolinerga synapser vilket leder till slappa pareser och död

Exempel på A-B toxiner!! Koleratoxin (A-5B) (Vibrio cholerae):!! Kromosomalt medierade!! B-delen (pentamer) binder till GM1 gangliosidreceptorer I tunntarmens epitel.!! A-delen ADP-ribosylerar guanosintrifosfat (GTP)-bindande protein, vilket leder till ökade camp-nivåer med massiv förlust av vätska och elektrolyter och samtidig blockering av upptaget av natrium- och kloridjoner.

Exempel på A-B toxiner!! Shiga toxin (A-5B) (Shigella dysenteriae):!! Kromosomalt medierat!! Extremt potent!! B-delen binder till Gb3 glykolipidreceptor!! A-delen klyver bort 28S rrna från 60S i ribosomen vilket inhiberar proteinsyntesen

Exempel på A-B toxiner!! Tetanus toxin (Clostridium tetani):!! Plasmidmedierat neurotoxin!! Extremt potent!! B-delen binder till neuroreceptorgangliosider (GD1b)!! A-delen (zinkendopeptidas) gör en retrograd vandring över synapser till pre-synaptiska nervändar där det ackumuleras i vesikler.!! Blockerar irreversibelt frisättningen av inhibitoriska transmittorer!! Resulterar i kontinuerlig muskelstimulering och spastiska pareser

Difteri: En virulensfaktors historia, del 1!! 400-talet f.k. Hippokrates!! Beskrivning av sjukdomen!! (Även tidiga syriska och egyptiska skrifter beskriver den kliniska sjukdomen)

Difteri: En virulensfaktors historia, del 2!! 1883. Klebs beskriver bakterien!! 1884. Loeffler odlar bakterien!! Koch's postulat verifierar Corynebacterium diphtheriae som etiologiskt agens

Koch s postulates are:!! The microorganism must be found in abundance in all organisms suffering from the disease.!! The microorganism must be isolated from a diseased organism and grown in pure culture!! The cultured microorganism should cause disease when introduced into a healthy organism.!! The microorganism must be reisolated from the inoculated, diseased experimental host and identified as being identical to the original specific causative agent.

Difteri: En virulensfaktors historia, del 3!! 1884. Loeffler konkluderar att C. diphtheriae bildar ett lösligt toxin (första beskrivningen av bakteriellt exotoxin).!! 1888. Roux och Yersin påvisar toxin i cellfri supernatant. Injektion i försöksdjur ger systemiska manifestationer

Difteri: En virulensfaktors historia, del 4!! 1890. von Behring and Kitasato vaccinerar marsvin med värmeinaktiverat toxin!! Serum från vaccinerade djur skyddar andra djur!! Antitoxineran inleddes!! Vaccinet ej användbart pga allvarliga lokalreaktioner!! 1909. Theobald Smith visar att Toxin-Anti-Toxin complex, TAT är immunogent!! 1910. TAT används som vaccin på människa

Difteri: En virulensfaktors historia, del 5!! 1913. Schicks test för immunitetsprövning:!! Intrakutan injektion av liten mängd toxin!! Utvärdering efter 48 timmar!! Positivt test (inflammation) = icke immun!! Negativt test = immun

Difteri: En virulensfaktors historia, del 6!! 1929. Ramon visar att formalinbehandlat toxin är atoxiskt men antigent.!! Difteri-toxoiden visade sig bli ett av de säkraste och effektivaste vaccinerna hittills i historien!

Difteri: En virulensfaktors historia, del 7!! 1951. Freeman upptäcker att patogena (toxigenic) stammar av C. diphtheriae är lysogena!! Temperat beta-fag!! Icke lysogena stammar avirulenta!! Senare har man visat att toxingenen sitter i bakteriofagens genom

Difteri: En virulensfaktors historia, del 8!! 1960-talet. Pappenheimer och medarbetare beskriver verkningsmekanismen för difteritoxinet.!! Toxinet inhiberar proteinsyntesen!! Blockerar överföring av aminosyror från trna till peptidkedjan i ribosomen!! Effekten blockeras av antitoxin

Difteri: En virulensfaktors historia, del 9 Difteritoxin blir klassisk modell för ADPribosylerande bakteriellt exotoxin: (Modifierad histidin på elongation factor 2 är målmolekyl)

Difteri: En virulensfaktors historia, del 9 Difteritoxin blir klassisk modell för ADPribosylerande bakteriellt exotoxin:!! Membranreceptorn Är heparin-binding epidermal growth factor (HB-EGF) precursor!! Finns på cellytan hos många celltyper!! Förekomst och variation av HB-EGFprekursor bestämmer både en arts känslighet och ett organs känslighet för toxinet

Difteri: En virulensfaktors historia, del 9 Difteritoxin blir klassisk modell för ADPribosylerande bakteriellt exotoxin: NAD + EF-2 ADP-ribosyl-EF-2 + nikotinamid + H + (Modifierad histidin på elongation factor 2 är målmolekyl)

Difteri: En virulensfaktors historia, del 10!! Dtx-genen på bakteriofag!! Repressorgen kodar för järnberoende repressor DtxR!! Vid höga järnnivåer:!! Repressor i järnbunden form = aktiv!! Vid låga järnnivåer!! Icke järnbunden repressor binder inte till DNA!! Toxinets roll: Att skaffa järn till bakterien!?

Difteri: En virulensfaktors historia, del 11!! Modifiering av toxinet:!! Ersätta/koppla B-del med monoklonala ak för leverans av toxin till maligna celler!! Ex: difteritoxin kopplat till IL3-R-antikropp avdödar leukemiska stamceller men inte normala hematopoetiska stamceller!

Difteri: Andra virulensfaktorer hos C.diphteriae Kolonisationsfaktorer Stamvariation:!! Gravis!! Intermedius!! Mitis