V2:3. Überlebensstrategien von Infektionserregern

• spezifische anhaftmoleküle: kolonisation (spezifische interaktion), wachstum und überleben. unabh ob virus, bakterium oder einzelliger eukaryont. müssen auf eine art adhärieren, damit sie nicht von unspez abwehr eliminiert werden.
• adhäsin-rezeptor-interaktionen -> induktion neuer wechselwirkungen wie bildung eines biofilm (quorum sensing), bakterielle gen-expression (signal sensing) oder endocytose (internalisierung)

• invasionsmoleküle: gewebeinvasion und zellinvasion, dissemination (extra-/intrazellulär).
• sezernierte / injizierte (auslöse-mechanismus. wird injiziert. invasionsprotein bindet nicht an rez peripher sondern injektionsapparat in die zelle. veranlasst dann den umbau. plasma zu fangarmen, shigella flexneri) oder oberflächen –ständige invasine (enge bindung, räumliche ausbreitung liganden-rezeptor, dann ganze plamsamembran um das bakterium geschlossen. listerien)

exoenzyme und exotoxine: nährstoffbeschaffung, verteidigung (wirtszell-killing)

antiabwehr-faktoren: schutzfaktoren vor immunabwehr, kapseln, IgA1-C5b-proteasen usw.

modulatoren des cytokin-netzwerkes : interferenzen mit cytokinen / chemokinen, veränderte funktion von phagozyten / T4-lymphozyten

• adhäsine
• invasine
• exoenzyme
• toxine
• proteasen
• tarnfaktoren

• barrieren
• phagozyten
• mikrobiozide
• lymphozyten
• antikörper
• cytokine

ligand rezeptor interaktion, rezeptor gekoppelte endozytose. capsid proteine finden rez. spez bestimmt welche zellen infiziert. erklärt weshalb nicht alle menschen -> erreger-tropismus, hängt auch mit der dichte ab.innen virusreplikation, zell-lyse (apoptose)

virusreplikation , virus-knospung (budding). ligand-rez interaktion, membranfusion. über spick proteine in der hülle. nach interaktion mit rez kommt es zu einer fusion der membranen

• resultat interbakterieller kommunikation (quorum sensing).
• 1. adhäsion: anhaftung planktonischer zellen an eine oberfläche
• 2. vermehrung: zunahme der zelldichte und auto-inducer konzentration
• 3. kolonie (3D): hohe autoinducer-konzentration und gen-induktion
• 4. genexpression: mukoide exopolysaccharide ua überlebensfaktoren

• haben fimbrien mit adhäsinen. nach adhäsion ist es nicht weg, über signaltransduktion zelle veranlassen (umbau cytoskelett), aufnahme in epithel, können dort persizieren. rezividierende harnwegsinfekte werden wegen der persistenz ausgelöst. früher dachte man es seien reinfektionen.
• entzündung -> zellinvasion -> persistenz -> exfoliation

• schutz vor humoralem immunsystem
• schutz vor komplementsystem
• keine spezifische adhärenzmechanismen mehr erforderlich
• nährstoffangebot
• überwindung der epithelbarriere

• phagozytose: m tuberculosis
• induzierte endozytose: listerien, shigellen, salmonellen
• aktive invasion: plasmodien, toxoplasma gondii

invasin-rezeptor interaktion -> signaltransduktion -> aktivierung von tyrosinspezif. proteinkinasen, proteinkinase C, PI3-kinase, proteinphosphatasen -> fokale actinpolymerisation, mikrotubuli-reorganisation –> keim-internalisation

listerien: via lebensmittel erworben. macht 2 invasionsschritte: 1. darmepithel adhärieren, dann über 2. protein invasion -> signalübertragung und dann via kinase umbau cytoskelett. aufnahme in endosom. benutzen dann den normalen vesikel-transport weg. kommt nicht zu einer zerstörung des epithels. auf anderer seite entlassen. dringen in blutbahn ein, dort von phagozyten aufgenommen, aber dann nicht von ihnen abgetötet. anschluss an zns-vorlesung -> trojanische pferd eintretten. keine git beschwerden

intrazelluläre moilität mittels raketenantrieb. können sich lateral über das epithel auch noch ausbreiten. relativ schnell eine ganze region des epithels infizieren. via aktinin a bewegung (ansammlung auf einer seite -> polarisation).

parasiten-struktur in der zellmembran über welche das parasitenadhäsionsmolekül PfEMP1 an der oberfläche präsentiert wird

intrazelluläres transportsystem für parasitenmoleküle (zb PfEMP1)

spreading faktoren. fragmentierung von polymeren der ECM, glyo- und lipolytische molekül-modifikation an zellperipherie. dadurch können sich die bakterien gut ausbreiten. dient auch der ernährung der bakterien.

syntheseänderung von second messengers, hemmung der neurotransmitter-freisetzung. interferieren mit zellfunktionen und sind nicht tödlich.

enzymatische schädigung der zellmembran (phospholipasen), toxinporen-bildung in der zell- und lysosomenmembran. wirken peripher von aussen. andere müssen aufgenommen werden. tödlich für die zelle

hemmung der peptidketten-elongation, funktionsstörung von ribosomaler RNA

• killing von phagozyten
• hemmung der chemotaxis
• verhinderung der phagozytose

• hemmung mikrobizider aktivität
• flucht aus phagosom
• inhib. phagos.-lysosom-fusion
• überleben im lysosom
• modifik. phagosomen-reifung
• phagozyten vernichtung

• apoptoseinduktion
• cytotoxin-produktion: membran-lysierende (clostridium perfringens), porenbildende (s. aureus, s. pyogenes) oder proteinsynthese-hemmende (c. diphtheriae, p. aeruginosa) toxine

• zerstörung von chemotaxinen -> C5a, C3, C5-proteasen (streptok)
• blockierung der chemotaxinbildung: komplementaktiverungs-hemmung: cysteinproteasen, elastasen, etc. oder bindung negativer kompl. regulatoren
• phagozyten-paralyse mit cAMP -> adenylcyclase-toxin oder cAMP (m tuberculosis)

• bildung von schleimkapseln / biofilmen. s. pneumoniae, n meningitidis, h. influenzae -> PAMPs-okklusion
• antiphagozytäre oberflächen: M-protein (s. pyogenes), pili (n. gonorrhoeae), protein A (s. aureus)
• abwallung mit fibrin-polymeren ( s. aureus coagulase)

• befinden sich auch im phagosom aber entfliehen bevor es mit dem lysosom verschmilzt. lösen mit einem toxin die membran auf.
• listeria monocytogenes: nach zerstörung via listeriolysin/phospholipasen keim-freisetzung ins zytoplasma, dann hohe motilität (unipolare aktin-polymerisation), geringe antige-präsentation.
• m. tuberculosis: bindung an makrophagen-cholesterol und internalisierung über CR 3, keine ROI-Produktion, kaum cytokin-produktion, keine V-protonen-ATPase (keine azidifizierung), keine ablösung des TACO-mantelproteins, keim überlebt und wächst im Rab5-endosom, reduzierte antigen-präsentation. durch taco kommt es zur fusion mit lysosom.

• keim-aufnahme (nahrungsmittel)
• enterozyten-invasion / phagosomen-lyse
• epithel-penetration (-> submucosa)
• eindringen in blutgefässe
• invasion in monozyten / neutrophile
• hämatogene dissemination -> gehirn (meningitis, enzephalitis), plazenta

primoinfektion -> lokalisierte interstitielle pneumonie und regionale lymphadenitis (primärkomplex) -> granulom (dynamisches dormitorium) -> immundefekte, alter kommt zur dissemination, transmission

• anti-IgA verteidigungssysteme: proteasen, bindungsproteine, glycosidasen)
• IgG –bindungsproteine: bindung der IgG Fc-region (-> inverse anlagerung): protein A, H, fibronectin-bindungsprotein
• variation von erreger-antigenen

• sekretorische IgA blockieren virulenzproteine: adhäsine, invasine, toxine ua.
• IgA1-proteasen: IgA1-spaltung an hinge region -> fab- und Fc-fragmente
• bindungsprotiene: bindung an Fc-region von IgA1 und IgA2 antikörpern
• glycosidasen: degylcosylierung durch bakterielle glycosidasen

variierne via gen-drift und –shift. drift: punktmutationen, geringere affinität vorhandener anti-H-antikörper. shift: anderes RNA segment: keine epitop-erkennung durch anti-h-ab

flagellin-variation bei salmonellen.

• hemmen die opsoninfunktion.
• neuraminsäure-haltige PS-kapsel (typ III): NANA-Reste hemmen aktivierung von C3 über alternative komplementweg -> keine C3b-opsonin-bildung. keine koplement vermittelte phagozytose. (GBS)
• hyaluronsäure:keine hemmung der C3-Aktivierung und opsonierung der bakterienoberfläche -> kapsel hemmt pahgozytenrezeptor –bindung, keine komplement vermittelte phagozytose. hat anlagerung von opsonin noch, können aber eine grosse kapsel machen und fällt dann weg.

mit cd 4 und 8. virale antigene mit mhc 1 komplex den cd 8 präsentiert. dann virusinfizierte zelle lysiert. gewisse viren können einfluss nehmen. wirkung cd 8 zellen unterbinden. verhindern die präsentation der viralen peptide auf der oberfläche.

• hemmen die MHC-I peptid präsentation.
• hemmung der beladung mit peptiden aus proteasom -> verstopfung des peptidtransporters
• transport-hemmung von peptid-MHC-komplexen: retourtransport der MHC-i-peptid-komplexe aus dem golgi ins ER (adenoviren) oder transferhemmung von MHC-i (heavy chain) ins ER-lumen und cytosolische degradation (CMV)

• intrazelluläre bakterien beeinträchtigen die MHC-II peptid präsentation an cd4 t zellen durch interferenzen mit dem endosomalen traffickin.
• phagozytose-hemmung durch verschiedene bakt. virulenzprodukte.
• zerstörung des phagosoms durch listeriolysin
• zerstörung des späten endosoms durch VacA
• hemmung der phagosomen-lysosomen-fusion