wyklad_4.pdf

Bacillus anthracis

bakterie powszechnie dostępne Î przetrwalniki w glebie na obszarach

endemicznych

w przypadku inhalacji może prowadzić do śmierci

Świerdłowsk 1979 r. USA 2001 r.

Spory wąglika w listach

docierają do biur senatorów

w Waszyngtonie,

dziennikarzy na Florydzie

i stacji NBC, ABC, CBS

w NY

Dochodzi do skażenia

urzędów pocztowych.

7 lat po podpisaniu konwencji ONZ

zakazującej produkowania broni biologicznej

na terenie ZSRR wybucha nagle epidemia

wąglika.

Źródłem skażenia są .... zakłady produkujące

broń biologiczną (błąd człowieka).

Przypuszczalnie uwolnione zostaje od 1g do

100g przetrwalników wąglika. Skażony

aerozol można wykryć nawet 40 km od

miejsca wypadku, mało zaludnione tereny

wiejskie

200 osób jest zarażonych, 66 umiera.

22 osoby zostają zarażone (11 - wąglik skórny, w tym

7-miesięczne niemowlę i 11 - inhalcyjny),

5 osób umiera (inhalacja spor)

ok. 10 tys. osób profilaktycznie zażywa antybiotyki

przez następne 60 dni

The National Pharmaceutical Stockpile -

dostarczyło 3,75 mln tabletek z antybiotykiem

w okresie: październik 2001 - styczeń 2002

Laboratory Response Network ( LRN ) -

przeanalizowano ponad 125 tys. próbek klinicznych

oraz ponad milion próbek pobranych z otoczenia

Co się zmieniło?

• globalne postrzeganie bioterroryzmu jako realnego

zagrożenia

• spojrzenie na zagadnienie wtórnej aerozolizacji

• problem rzesyłek pocztowych

B. anthracis

anthracis w USA

w USA

Emerging Infectious Diseases , October 2002

wersja online: www.cdc.gov/eid

Jernigan DB, Raghunathan PL, Bell BP, Brechner R, Bresnitz EA, Butler JC, et al. (2002)

Investigation of bioterrorism-related anthrax, United States, 2001: epidemiologic findings.

Emerg Infect Dis 10:1019-28

Proszek znaleziony w 4 kopertach zawierał ten sam szczep bakterii B. anthracis

(szczepy nierozróżnialne), jednak siła rażenia była różna. Zakażenia drogą

wziewną były powiązane z pocztą wysłaną w październiku 2001 r.

• Czy był to efekt zamierzony?

• Czy był to wpływ czynników środowiskowych?

B. anthracis

anthracis w USA

w USA

SORTOWANIE POCZTY

Kanadyjczycy przeprowadzili testy

z Bacillus globigii. Zamknięte

koperty zawierające bakterie

mogą być pierwotnym źródłem

zakażenia.

- Jakie ryzyko skażenia?

Na poczcie w Brentwood przeprowadzono test:

Skażone listy trafiały na pocztę

w Brentwood od 12 do 21

października 2001 r;

w tym czasie przez pocztę

Brentwood przeszło ok. 60 mln

listów

zasymulowano pracę urządzeń sortowniczych

(zdezynfekowane wcześniej 0,05% podchlorynem)

Wykryto bakterie B. anthracis ( cfu - c o lony f o rming

u n its)

Pracownik pracujący na poczcie w ciągu 8 godzin

wdychałby około 30 cząstek zawierających żywe

bakterie wąglika

Adresaci zdrowi

Jest to niskie skażenie: 20 - krotnie mniejsze niż

dawka na jaką byli eksponowani sortowacze wełny

(Pennsylvania, w ciągu 8 godzin wdychali około 1 300

cząstek zawierających żywe bakterie wąglika, mniej

niż 510 cząstek miało średnicę mniejszą niż 5

List do jednego z senatorów (T. Daschle) zawierał

około 2g proszku; 10 9 do 10 12 przetrwalników na 1g

proszku

Staruszka z Connecticut - mieszkała w budynku, do którego przychodziły

listy ze skażonej poczty w Hamilton, NY (jedyne ogniwo), nigdzie gdzie

przebywała w ciągu 2 m-cy przed zachorowaniem nie znaleziono B.

anthracis.

Zdiagnozowana 20 listopada, zmarła 21 listopada 2001 r.

? Wiek, odporność

m, ),

stukrotnie mniej niż wyliczona LD 50 dla człowieka

???

Bacillus anthracis

• przetrwalnikująca laseczka G(+)

• rozwija się w warunkach

tlenowych i względnie

beztlenowych

• bakterie są blisko spokrewnione

z Bacillus cereus

CDC

• endospory tworzą się pośrodku

komórki

• przetrwalniki Î sterylizacja w

autoklawie

• czynniki wirulencji: otoczka,

warstwa S (S-layer) i egzotoksyna

• szczepy wytwarzające otoczkę

łatwo jest odróżnić - wygląd kolonii

- gładkie i śliskie

• otoczka złożona z polimeru

kwasu D-glutaminowego

• synteza otoczki

Kolonie R

Kolonie S

CDC

– następuje w organizmie (CO 2 )

– konieczna jest ekspresja trzech genów: capB , capC i capA kodujących

enzymy związane z błoną komórkową bakterii. W regulacji ekspresji

genów uczestniczą produkty genów acpA (pXO2) oraz atxA (pXO1)

Szczepy nie wytwarzające otoczki (pozbawione plazmidu pXO2)

wykazują obniżoną wirulencję. Otoczka chroni przed fagocytozą.

Szczep Sterna - szczepionka weterynaryjna

– plazmid pXO2

Toksyna B.

B. anthracis

anthracis

egzotoksyna składa się z trzech białek kodowanych przez geny: pagA , cya , lef

znajdujące się na plazmidzie pXO1

modelowa toksyna typu A-B

podjednostka B - czynnik PA - wiąże się na powierzchni komórek eukariotycznych z

receptorami ATR (anthrax toxin receptor) i wprowadza podjednostkę A do cytozolu

pozostałe dwa białka: - czynnik EF i czynnik LF - mają aktywność enzymatyczną;

każde z nich stanowi odrębną podjednostkę A;

w związku z tym mamy do czynienia z dwiema toksynami

EdTx

LeTx

Czynnik EF- PA

Czynnik LF-PA

prowadzi do obrzęku

prowadzi do śmierci

EF- po związaniu się z obecną w

komórce kalmoduliną nabywa

właściwości cyklazy adenylanowej

LF - jest cynkową proteazą,

inaktywuje wewnątrzkomórkowe

kinazy MEK (MEK1, MEK2, MEK3),

które stanowią jedno z ogniw

szlaków sygnałowych

przekazujących zewnętrzne bodźce

do wnętrza komórki eukariotycznej.

Serynowo-treoninowe kinazy MEK

fosforylują, a tym samym aktywują

inne kinazy

enzymu, który katalizuje reakcję

przejścia ATP w cykliczny AMP

(cAMP). Prowadzi to do

gwałtownego, nawet tysiąckrotnego

wzrostu stężenia tego związku w

komórce. Ponieważ cAMP jest

cząsteczką sygnałową, należącą do

tzw. przekaźników II typu, które

regulują szereg procesów

zachodzących w komórkach

eukariotycznych, działanie EF

zakłóca ich prawidłowy przebieg.

Efektem rozregulowania procesów

wewnątrzkomórkowych

tak zwane kinazy

MAPK.

MAPK uczestniczą m in. w regulacji

cyklu komórkowego i aktywacji

limfocytów i makrofagów.

−

zwłaszcza zaburzenia transportu

jonów

jest wydzielanie przez

komórki na zewnątrz elektrolitów i

utrata wody.

Dokładny mechanizm działania obydwu toksyn nadal nie jest poznany.

• wzrost syntezy IL-6

• dysregulacja syntezy cytokin prozapalnych: IL-1beta, TNF alfa Î szok

septyczny, MOF (m u ltiple o r gan f a ilure)

• obniżenie poziomu NO (konieczny do wyjścia leukocytów z łożyska

naczyniowego)

Toksyna

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: