病原体は、病原体の成長や感染をサポートする方法で宿主細胞と相互作用することができれば、特定の宿主に対する向性を示す。 細胞表面受容体の構造；病原性DNAまたはRNAを識別できる転写因子の利用可能性；ウイルスまたは細菌の複製をサポートする細胞および組織の能力；および細胞内および周辺組織全体の物理的または化学的障壁の存在など、さまざまな要因が病原体が特定の細胞に感染する能力に影響を与える。 この接続が起こるためには、病原体は細胞の表面を認識し、そしてそれに結合する必要がある。 例えばウイルスは、細胞に侵入するために、しばしば特定の細胞表面レセプターに結合しなければならない。 多くのウイルス膜には、特定の宿主細胞表面レセプターに特異的なウイルス表面タンパク質が含まれている。 宿主細胞がウイルスと相補的な表面受容体を発現していれば、ウイルスは細胞に付着し、侵入することができる。 もし細胞がこれらのレセプターを発現していなければ、ウイルスは通常その細胞に感染することができない。 したがって、ウイルスが細胞に結合できない場合、その宿主に対するトロピズムを示さないことになります。
細菌は、ウイルスとは異なる方法で宿主に感染します。 ウイルスとは異なり、細菌は宿主の細胞に侵入することなく、それ自体で複製や分裂を行うことができる。 それでも、細菌が成長し分裂するためには、環境から特定の栄養素を必要とする。 この栄養素は宿主の組織から供給されることが多いため、一部の細菌は生存のために宿主を必要とするのである。 細菌は、宿主細胞の受容体や栄養分の豊富な環境を認識すると、細胞表面にコロニーを形成する。 細菌は、宿主組織にコロニーを作るためのさまざまなメカニズムを持っている。 例えば、バイオフィルムの生成により、細菌は宿主の組織表面に付着し、細菌の増殖に理想的な保護環境を提供することができる。 スピロヘータなど一部の細菌は、宿主細胞や組織を増殖させることができる。
転写因子、栄養素、および病原体の複製編集
ウイルスが宿主細胞内で複製し、細菌が成長と分裂に必要な代謝プロセスを実行するには、まず周囲から必要な栄養素と転写因子を取り込まなければならない。 たとえウイルスが宿主細胞に結合し、細胞膜を通してその遺伝物質を伝達できたとしても、その細胞には、ウイルスの複製が起こり、病原性が継続するために必要なポリメラーゼや酵素が存在しないこともある
多くの病原体は、そのゲノム内に重要な病原性因子を持っていることも知られている。 特に、病原性細菌は、そのプラスミド内に位置する病原性遺伝子を、細菌の病原性を助けるために、さまざまな病原性因子に翻訳することができる。 病原体には、付着因子、侵入因子、莢膜、シデロフォア、エンドトキシン、エキソトキシンなど、さまざまな種類の病原性因子が存在する。
Host Cell Defense MechanismsEdit
宿主生物は病原体の感染から宿主を守るために、さまざまな種類の防御機構を備えている。 特にヒトは、病原体の発生に最初から最後まで影響を与える複数の防御機構を備えている。 ウイルスや細菌が特定の宿主に向性を示すためには、まず宿主の生体防御機構を突破する必要がある。 防御の第一線は自然免疫系と呼ばれ、最初の病原体の侵入と定着を阻止することを目的としている。 自然免疫系は、病原体に対してのみ広く特異的であり、解剖学的バリア、炎症、食作用、非特異的阻害剤などがある。 これには、皮膚、汗、粘液層、唾液、涙、内皮の裏地、および天然のヒト微生物叢が含まれる。 皮膚の表皮は病原体に対する物理的なバリアとなるが、虫刺されや動物に噛まれたり、引っ掻かれたり、その他の小さな皮膚外傷で簡単に損なわれてしまう。 汗、唾液、涙はすべて、細菌やウイルスを殺すことができるリゾチームなどの酵素を含む化学的バリアです。 粘液層は鼻咽頭を覆っており、外来の病原菌を包み込み、鼻水や痰を通して体外に運び出す物理的なバリアとして機能している。 ヒトの体内や体内に生息する他の微生物であるマイクロバイオータは、病原体と競合し、病原体の制御に大きな役割を果たす。 最後に、血液と組織・臓器を隔てているのが、内皮細胞からなる血液脳関門と呼ばれる半透膜である。 この膜がなければ、ウイルスや細菌は脳、肺、胎盤など人間の重要な臓器に簡単に感染してしまいます。
炎症は、多くの宿主生物が持つ病原体感染に対する最初の免疫反応の1つです。 炎症は、感染部位の周囲の温度上昇、CO2や有機酸の蓄積、病原体による細胞障害に対応した感染組織の酸素濃度の低下などを伴う。 また、炎症を起こした部位では血液の凝固が起こり、病原体の感染に対する物理的なバリアとなる。 これらの変化は、最終的に病原体にとって好ましくない生活環境（pH変化、ATPの減少、細胞代謝の変化など）を作り出し、さらなる複製や増殖を防ぐ。
細菌やウイルスが体の自然免疫系を克服すると、宿主生物の獲得免疫系が引き継ぐことになる。 この免疫反応は病原体に対して非常に特異的であり、宿主にその特定の病原体による将来の感染に対する長期的な免疫力を提供する。 リンパ球は病原体の表面にある抗原を認識すると、抗体を分泌して病原体と結合し、マクロファージやナチュラルキラー細胞に警告を発する。 これらの細胞は病原体そのものを狙い、殺すか活動を停止させる。
結論として、もし病原体がさまざまな宿主防御を克服し、感染のために宿主細胞を認識し、宿主組織内でうまく複製することができるならば、その病原体はその特定の宿主に対する向性を持っていると思われる
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