Virulencija

[mini|Bičevi [bakterije  *Bacillus cereus* su faktori njene virulencije.]]
**Virulencija** ili **virulentnost**  (lat. *virulentia*, prema: *virulentus* = otrovan, od *virus* = otrov) je  sposobnost mikroorganizama da izazovu bolest, odnosno stepen njegove patogenosti.

**Faktori  virulentnosti bakterija** obično su bjelančevine koje omogućavaju procese koji se označavaju kao:
;adhezija,
;kolonizacija, i
;invazija bakterija.
Bakterije pritom  mogu onemogućiti ili umanjiti imuni odgovor organizma ili  lučiti toksine. Činioci virulentnosti virusa određuju hoće li se bolest uopće pojaviti i/ili težinu i trajanje bolesti.
  
**Virulencija virusa**  zavisi od prisustva/odsustva odgovarajućih receprora u ćelijama domaćina. Za ulaz u ćeliju, virusima je, dakle   neophodan receptor i za prodor  u pojedine organske sisteme,  na osnovu čega  svrstavaju u uže kategorije.  Tajo se,  npr.,  virusi koji prvenstveno napadaju nervni sistem označavaju  kao  neurovirulentni.

Stepen **patogenosti**, odnosno sposobnosti  određenog  patogena da izazove infekciju i bolest,  u vjetovan  je snagom  invazivnosti, infektivnosti i patogenim potencijalom kojim se  može povećati  (*egzaltacija virulentnosti*)  ili smanjiti   (*atenuacija virulentnosti*).

Prema  MeSH definiciji, stepen   patogenosti unutar grupe ili vrste je 
potencijal stope smrtnosti i/ili sposobnosti organizma da napadne tkiva domaćina. Patogenost organizma - njegova sposobnost da izazove bolesti - određuju faktori virulencije parazita i   stopa smrtnosti  i/ili sposobnost tog organizma da napadne tkiva u domaćinu. Patogenost organizma - njegove sposobnost da izazove bolesti - određuju njegovi faktori virulencije.

Visoka patogenosta je obilježena visokom virulentnošću, i obrnuto.

## Etiologija virulencije 
U  okvru  jedne iste te vrste  patogenih mikroorganizama postoje različiti sojevi bakterija, sa  različitim  stepenom virulencije. Virulencija  je mjera  njegihvog potencijala  da izazovu oštećenje u organizmu domaćina, nakon  kompleksne interakcije  sa  domaćinom. Zavisno od uvjeta djelovanja patogena, virulencija se  može se povećati  (egzaltacija) ili smanjiti  (atenuacija).  Atenuirani (umrtvljeni)   mikroorganizmi se upotrebljavaju u prevenciji zaraznih bolesti,  u živim  vakcinama.

## Virulentne  bakterije
Sposobnost bakterija da uzrokuje bolest je opisana u smislu broja zaraznih bakterija, tnačina ulaska u tijelo, efekata odbrambenih  mehanizama domaćina i unutrašnjih obilježja bakterija zvanih  faktori virulencije. Mnogi faktori virulencije su tzv. efektorni  proteini koji se ubrizgavaju u ćelije domaćina posebnim  sekrecijskim mašinama, kao što je sekrecijski  sistem tipa 3. Preko domaćina posredovana patogeneza je često važna, jer  može agresivno odgovoriti na infekciju, rezultirajući pokretanjem  odbrambenih  mehaniama domaćina protiv oštećenja  tkiva dok se suprotstavlja infekciji.

Faktori virulencije bakterija obično su proteini ili druge molekule koje se sintetiziraju posredovanjem enzima. Ovi proteini su  kodirani genima  iz hromosomska DNK, DNK bakteriofaga  ili plazmida. Određene bakterije imaju  mobilne genetičke  elementi i horizontalni prijenos gena. Stoga, strategija za borbu protiv određenih bakterijskih infekcija ide na gađanje specifičnih  faktore virulencije i mobilnih genetičkih elementa. Bakterije koriste usaglašene  modalitete  za sinhronizaciju oslobađanja molekula. To su sve neposredni uzroci morbiditeta u domaćina.

**Tok infekcije  bakterijama**  opisuje obrazac:
Tok\ infekcije\  = \left( \frac{Broj\ \ bakterija  \times Virulencija: stopa\ \ }{Otpornost\ \ \ organizma: stopa} \right)

## Putevi izazivanja  bakterijskih bolesti
;Adhezija: Mnoge bakterije prvo se moraju  vezati za  površinu  ćelije domaćina. Identificirani su mnoge molekule bakterija i domaćina  koje su uključene u proces adhezije bakterija za  ćelije domaćina.  Često su receptori  domaćina  za bakterije ustvari  proteini  koji su potrebni za  druge ćelijske funkcije. Zbog prisustva mukozne obloge i anti-mikrobne tvari oko nekih ćelija domaćina, teško je određenim patogenima uspostave direktnu  kontakt-adheziju.

;Kolonizacija:  Neke virulentne bakterije proizvode posebne proteine koji im omogućavaju da kolonizuju dijelove tijela domaćina. *Helicobacter pylori* je u mogućnosti da opstane u kiseloj sredini ljudskog želuca proizvodnjom enzima ureaze. Kolonizacija obloge želuca ovom bakterijom može dovesti do čira na želucu i raka. Virulencija različitih sojeva *Helicobacter pylori*  teži da u korelaciji sa nivoom pH vrijednosti proizvodi ureaze.

;Invazija: Neke virulentne bakterije proizvode proteine koje ne remete ćelijske membrane domaćina ili stimuliraju endocitozu ili makro-pinocitozu  u ćeliji domaćina. Ovi faktori virulencije omogućavaju bakterijama da uđu ćelija domaćina i olakšati ulazak u tijelo preko slojeva epitelnih tkiva na površini tijela.

Gram negativni patogeni mogu premjestiti proteine i faktore  virulencije preko membrane  vezikula na kontaktu površinu domaćin-patogen.  Predloženi mehanizam je prenos preko vezikulske  membrane,  translokacijom biohemijskih signalnih molekula gram negativnih patogena na domaćinsku  ili životinjsku ćeliju.

*A. Mjehurići se  napuhuju u velike periplazmatske organele (PO) zbog stimulirane sekrecije pratećih  mikrobnih proteina, po  općem sekrecijskom  putu. Te organele  su ograničene  bakterijskom vanjskom membranom (OM) koja sadrži vanjske  membranske proteine (OMP), sa kompleksom vezanja (RC) koji zajedno održava  vanjsku membranu  i njenu  unutrašnjost (IM).
*B. RC-ovi,  bočnom difuzijom u dvije  membrane (OM i IM), usmjereni snagom  istežu vanjske  membrane,  zbog opadanja  napona  periplazmatske organele, kako bi se uskladile oko četiri kompleksa vezivanja u sklopu sa prividno napuhanom cijevi sa sposobnošću ispuhivanja  preko vanjske vezikulske membrane (OMV).
*C. Otpuštena  membrana  bakterijske vanjske vezikule pristaje na domaćina ili membranu  ciljne  ćelije na posebnim holesterolom bogatim penosnicima ili  receptorakim mjestima,  uz pomoć bivalentnih kationa (Ca++, Mg++).
*D. Bakterijska fuzija proteina, koja je prisutna  među porama na vanjskoj membrani vezikule, može posredovati u formiranju afuzijskih pora na priključnom mjestu vanjske membrane vezikule kroz koju, virulencijski i signalni proteini prelaze  vanjsku membranu vezikule domaćina ili ciljne ćelije citosola. Međutim,vanjske membrane vezikula  se mogu internalizirati i, kao takve,  preko ćelijske endocitoze translocirati i LPS-bogati  OM i lučiti signale.
*E. Bakterijski  signal koji su primljene preko OMV-ova  uzrokuju usklađene  fiziološke promjene u ćeliji domaćina, što  dovodi do reorganizacije odnosa domaćin/ ciljne ćelije i  citoskeleta, što uzrokuje ulazak bakterijskih patogena  u citoplazmu domaćina ili druge promjene,  kao što su uzdignute formacije, itd.

;Inhibitori imunog odgovora 
Mnoge bakterije proizvode faktori virulencije koji inhibiraju imuni sistem odbrane domaćina. Naprimjer, opća  bakterijska  strategija je proizvodnja proteina koji se vezuju za antitijela domaćina. Polisaharidna kapsula  agensa upale pluća (*Streptococcus pneumoniae*)  inhibira fagocitozu bakterije koju bi mogle obaviti imune ćelije domaćina.

;Toksini
Mnogi faktori virulencije su bakterijski  proteini koji truju  ćelije domaćina i uzrokuju oštećenja  tkiva.  Naprimjer, mnoga trovanja hranom su izazvana toksinima bakterija koje mogu kontaminirati ljudsku hranu. Neki od njih može ostati u hrani čak i nakon kuhanja i izazvati bolest kada se konzumira. Neki bakterijski toksini se hemijski mijenjaju  i inaktiviraju toplotom  kuhanja.

## Virulencija virusa
Za faktore zaraznosti  virusa  se utvrđivalo  da li se i kako  javlja infekcija i kako i koliko su teški rezultirajući simptomi virusne bolesti.  Virusima je  često neophodan receptor proteina na matičnoj  ćeliji za  koje  se posebno vezuju. Ove ćelije domaćina su tipski proteini  na granici endocitoznih mjesta, gdje virus ulazi u ćelije domaćina. Virulentni  virusi,  kao što je HIV, koji uzrokuje AIDS, imaju mehanizme za izbegavanje odbrane domaćina. HIV inficira T-helper ćelije, što dovodi do smanjenja adaptivnog imunološkog odgovora domaćina i na kraju do imunokompromitiranih stanja. Rezultati je  smrtoportunističkih infekcija sekundarnog poremećaja imunog sistema,  uzrokuju  AIDS.

Neki virusni faktori virulencije daju mogućnost da se ponove u odbrambenim  upalnim odgovorima domaćina, kao što su tokom virusno izazvane groznice. Mnogi virusi mogu opstati unutar domaćina za duži vremenski period,  u kojem se događa  malo štete. Izuzetno virulentni mogu eventualno izazvati  mutacije i  prirodnom selekcijom održati  virus  unutar domaćina. Izraz "neurovirulentni" se koristi za viruse kao što su bjesnilo i *herpes simplex* koji mogu da napadnu nervni sistem i tamo  izazvati  bolesti.
 
Modeli intenzivnog  proučavanja zaraznih virusa uključuju virus T4 i druge T-bakteriofage koji inficiraju *Escherichia coli*  i niz srodnih bakterija.

Životni ciklus razlaganja  virulentnog  bakteriofaga je u suprotnosti od umjerenog životog ciklus umjerenih  bakteriofaga.

## Evolucija
Prema evolucijskoj medicini, optimalna virulencije povećava sa horizontalnim prijenosom  (između nesrodnika, a  smanjuje sa vertikalnom transmisijom  (od roditelja na dijete). To je zato što je  fitnes domaćina je vezan za adaptivnu vrijednost  u vertikalnoj (međugeneracijskoj) transmisiji, ali nije toliko vezan u horizontalnom (unutargeneracijskom) smislu.

## Također pogledajte
*Bakterija
*Bakteriologija
*Mikrobiologija

## Reference
## Vanjski linkovi
Kategorija:Mikrobiologija
Kategorija:Biološka terminologija
Kategorija:Virologija