Презентация "Экзотоксин клостридиум" по медицине – проект, доклад

Экзотоксин Clostridium botulinum

СПбГУ 2012г.

Clostridium botulinum вырабатывает 7 серотипов нейротоксинов:

А В E возбудители ботулизма человека F G С D возбудители ботулизма животных

Условия продукции токсинов:

рН 7,3 – 7,6 (ниже 4,6 – прекращается) Оптимальная температура: для А, В, С, D 34 – 35оС, для Е и F 28-30оС

Устойчивость токсинов:

К протеазам ЖКТ 100оС – 15-20 мин

Строение молекулы ботулинического токсина

100 кД 50 кД

Молекула предшественница - одноцепочечный белок 150 кД активируется вне- или внутриклеточными протеазами возбудителя.

Гетерогенна – определяет серотип токсина

Цинк-зависимая металлопротеаза

Механизм проникновения токсина Clostridium botulinum в клетку

Присоединение к мембране за счет С-участка Н цепи

2. Передвижение по мембране до белкового рецептора

3. Внедрение в мембрану за счет N-участка Н цепи

4. Отделение L цепи и выход ее из эндосомы в цитозоль по градиенту рН (в щелочную)

L цепь – стабильная молекула белка, которая является цинк зависимой эндопептидазой.

Внутриклеточные мишени токсина.

Связанные между собой белки, обеспечивающие экзоцитоз синаптических визикул, содержащих ацетилхолин: Синаптобревин или VAMP (18-20 кД) - B, D, F и G SNAP-25 ( 25 кД ) - A, E и C1 NFC SNAP Синтаксин или HPC1 - С

Схема действия Clostridium botulinum

Механизм действия ботулинического токсина (по D. Kedlaya).

В левой половине схемы представлен механизм выделения ацетилхолина из нервного окончания в синаптическую щель при помощи комплекса белков (SNAP-25, синтаксин, синаптобревин). В правой половине схемы показано проникновения ботулинического токсина в нервное окончание путем активного эндоцитоза с образованием токсин содержащих везикул. В везикулах дисульфидный мостик токсина разрывается, легкая цепь выходит в цитоплазму и расщепляет транспортный белок пресинаптической мембраны SNAP-25, блокируя высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель

Применение ботулотоксина

Лечения косоглазия Эстетическая косметология Гиперактивность поперечнополосатых мышц Гиперактивность сфинктеров Гиперфункция желёз внешней секреции Болевые синдромы

Ацетилхолин является химическим передатчиком (медиатором) нервного возбуждения

Противоположное действие возбуждающего (слева) и тормозного (справа) медиаторов можно объяснить тем, что они влияют на разные ионные каналы.

Экзотоксин Clostridium tetani

Строение молекулы столбнячного токсина

Молекула предшественница - одноцепочечный белок 150 кД активируется вне- или внутриклеточными пептидазами возбудителя.

Механизм проникновения токсина в клетку

Присоединение к мембране нервных клеток за счет С-участка Н цепи

4. Серия трансклеточных передач ретроградно по аксонам до серого в-ва спинного или головного мозга

Ганглиозид GT1 Фосфатидилхолин

5. Диссоциация на Н и L цепь

Рецепция токсина

Н цепь прикрепляется через С-фрагмент к: Двигательным нейронам лицевого и тройничного нервов Двигательным нейронам спинного мозга

Внутриклеточные мишени токсина Clostridium tetani.

Синаптобревин или VAMP (18-20 кД) – (под действием токсина подавляется процесс экзоцитоза синаптических везикул). Блокирует выделение глицина и гамма-аминомасляной кислоты, (тормозные медиаторы) – бесконтрольное возбуждение двигательных нервов (спазмы и судороги).

Схема действия токсина Clostridium tetani

Глицин - нейромедиаторная аминокислота. Оказывает «тормозное» воздействие на нейроны, уменьшает выделение из нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких, как глутаминовая кислота, и повышают выделение ГАМК.

γ-Аминомасляная кислота (ГАМК, GABA) —важнейший тормозной нейромедиатор центральной нервной системы человека и млекопитающих.