Faktori koji olakšavaju prodor mikroorganizama

Prodor mikroba može biti olakšan faktorima virulencije, adherencijom mikroba i otpornošću na antibiotike.

Faktori virulencije: Faktori virulencije pomažu uzročnicima pri prodoru i otpornosti na obranu domaćina. Primjerice, inkapsulirani pneumokoki su virulentniji od neinkapsuliranih sojeva, a inkapsulirani Haemophilus influenzae tipa b je virulentniji od drugih inkapsuliranih tipova. Bakterijske bjelančevine s enzimatskom aktivnošću (npr. proteaze, hijaluronidaze, neuraminidaze, elastaze, kolagenaze) olakšavaju lokalno širenje u tkivu. Invazivni organizmi (npr. Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica) mogu prodrijeti i proći kroz očuvane eukariotske stanice, olakšavajući ulazak sa sluzničnih površina.

Organizmi mogu otpuštati toksine (zvane endotoksini), bjelančevinske molekule koje mogu uzrokovati bolest (npr. difterija, kolera, tetanus, botulizam) ili pojačati njezinu izraženost. Većina toksina se veže za specifične ciljne receptore na stanici. S iznimkom prethodno stvorenih toksina, odgovornih za trovanja hranom, uzročnici stvaraju toksine tijekom bolesti. Endotoksin je lipopolisaharid koji stvaraju gram–negativne bakterije i koji je dio stanične stijenke. Endotoksin potiče humoralne enzimske mehanizme koji uključuju aktivaciju komplementa, zgrušavanja, fibrinolizu i kininske putove te uzrokuje najveći dio oboljenja u gram–negativnoj sepsi.

Mnogi mikroorganizmi imaju mehanizme koji ometaju stvaranje protutijela izazivanjem supresorskih stanica, blokiranjem obrade antigena i inhibiranjem umnožavanja limfocita. Neke bakterije (npr. Neisseria gonorrhoeae, H. influenzae, Proteus mirabilis, klostridiji, Streptococcus pneumoniae) stvaraju IgA–specifične proteaze koje cijepaju i inaktiviraju sekretorni IgA na površini sluznica. Druge (npr. pneumokoki, meningokoki) imaju kapsule koje sprječavaju vezanje opsonizacijskih protutijela.

Virulenciju sačinjava i otpornost na litičke učinke serumskog komplementa. Među sojevima N. gonorrhoeae, otpornost stvara sklonost razvoju diseminirane a ne ograničene infekcije.

Neki organizmi odolijevaju oksidaciji prilikom fagocitoze. Primjerice, Legionella i Listeria ili ne izazivaju, ili aktivno potiskuju oksidaciju, dok drugi organizmi stvaraju enzime (npr. katalazu, glutation reduktazu ili superoksid dismutazu) koji ublažavaju proizvode oksidacije.

Adherencija mikroba: Adherencija na površine pomaže mikroorganizmima da uspostave bazu iz koje prodiru u tkiva. Među čimbenicima koji određuju adherenciju su adhezini (mikrobne molekule koje posreduju pričvršćivanju za stanice) i receptori domaćina za koje se adhezini vežu. Receptori domaćina obuhvaćaju šećerne ostatke i bjelančevine na površini stanice, kao što je fibronektin, koji pojačava vezanje određenih gram–pozitivnih organizama (npr. stafilokoka). Drugo što određuje adherenciju su nježne tvorbe na stanicama nekih bakterija (npr. streptokoka), koje se zovu fibrile, kojima se neke bakterije vežu za ljudske epitelne stanice. Druge bakterije, poput Enterobacteriacea (npr. Escherichije coli), imaju specifične adhezivne organele zvane fimbrije ili pili. Fimbrije omogućuju organizmu da se veže za skoro sve ljudske stanice, uključujući i neutrofile i epitelne stanice mokraćno–spolnog sustava, usne šupljine i crijeva.

Biofilm je sluzavi sloj koji se može stvoriti oko nekih bakterija i omogućiti otpornost na fagocitozu i antibiotike. Razvija se oko Pseudomonasa aeruginosa u plućima bolesnika s cističnom fibrozom i oko koagulaza negativnih stafilokoka u sintetskim medicinskim napravama, poput IV katetera, žilnih protetskih presadaka i kirurških šavova. Čimbenici koji utječu na vjerojatnost razvoja biofilma na tim medicinskim napravama su otpornost materijala, njegov kemijski sastav i hidrofobnost.

Otpornost na antibiotike: Genska različitost među mikrobima je neizbježna. Primjena antimikrobnih lijekova u konačnici omogućuje preživljenje onim sojevima koji su na njih otporni. Za javno je zdravstvo važno minimaliziranje neprimjerene primjene antibiotika. O otpornosti među bakterijama se raspravlja na str. 1423.