تحقیق توکسین های مایکوباکتریوم

توضیحات

 عنوان فارسی: توکسین های مایکوباکتریوم

• توکسین به انگلیسی (toxin)
• توكسین های باكتری
• توكسین و ژنسیز Toxigenesis
• توكسین های اثر كننده بر روی غشاء
• فسوفولیپاز و لستیناز
• برخی از خواص عمومی توكسین های باكتری ها
• توكسین هایی با ساختار (A+B)
• مایکوباکتریوم
• ویژگی های میکروب شناسی
• پیگمان زایی (رنگدانه زایی)
• فتوکروموژن‌ها
• اسکوتوکروموژن‌ها
• غیر کروموژن‌ها
• ویژگی‌های رنگ آمیزی
• ویژگی‌های اکولوژیکی
• بیماریزایی
• تقسیم‌بندی پزشکی
• ژنوم
• مایکوباکتریوفاژها
• گونه‌ها
• کمپلکس مایکوباکتریوم توبرکلوزیس
• کمپلکس مایکوباکتریوم آویوم
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم گوردونه
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم کانزاسی
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم نان کروموژنیکوم (غیرکروموژنیک)
• مایکوباکتریوم‌های تولیدکننده مایکولاکتون
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم سیمیه
• گونه‌های غیرقابل طبقه‌بندی
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم چلونه
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم فورتئیتوم
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم پارافورتئیتوم
• کلاد (زیست دسته) مایکوباکتریوم واکه
• گونه‌های غیرقابل طبقه‌بندی
• سموم ترشح شده از مایکوباکتریوم ها
• پاتوفیزیولوژی
• فاکتورهای بیماریزایی
• مایکوباکتریوم لپره یا باسیل هانسن
• پاتوژنز
• اپیدمیولوژی
• راه های انتقال جذام
• منابع

توکسین به انگلیسی (toxin)

سمی است که در باکتری وجود دارد و یا باکتری آن را ترشح کرده است.

توکسین، باکتریها را بر اساس اینکه درون باکتری تا پایان عمرش باقی می‌ماند و جزئی از ساختمان آن است (درون‌زهرابه) و یا به خارج ترشح می‌شوند (برون‌زهرابه) تقسیم‌بندی می‌کنند. بسیاری از علائم بیماریهای عفونی ناشی از زهرابه باکتری است.

توكسین های باكتری ها را به طور كلی می توان به دو دسته تقسیم بندی كرد

۱) اندوتوكسین ها (Endotoxins) كه از اجزای دیواره سلولی باكتریایی مانند غشاء خارجی ،می باشد و پس از لیز باكتری ، به درون محیط آزاد می شود كه بارز ترین مثال آن لیپوپلی ساكارید lipopolysaccharide (LPS) باكتریایی در باكتری های گرم منفی می باشد كه به طور جداگانه به آن پرداخته ایم.

۲) دسته ی دیگر از توكسین های باكتریایی ، اگزوتوكسین ها  (Exotoxins) هستند كه به طور عمده از جنس پروتئین بوده و به درون محیط زندگی باكتری ترشح می شوند. كه خود از لحاظ عملكرد و مكانیسم به چندین كلاس تقسیم بندی می شوند كه در اینجا به شرح آن خواهیم پرداخت .

توكسین و ژنسیز Toxigenesis

به معنای توانایی تولید توكسین می باشد كه در بسیاری از باكتری های پاتوژن این توانایی دیده می شود. اگزوتوكسین باكتریایی معمولاً به محیط كشت و یا میزبان ترشح می شوند اما باكتری هایی هستند كه جهت آزاد سازی اگزوتوكسین تولید شده درون سیتوپلاسم سلولی باید لیز شوند مانند عامل دیفتری ، كورینه باكتریوم دیفتریا ، كه تا زمانیكه لیز نشود توكسین تولید شده درون سیتوپلاسم آزاد نمی شود.

همانطور كه گفته شد اگزوتوكسین ها به طور عمده پروتئینی و گاهی اوقات قطعه ای پلی پپتیدی هستند. اگزوتوكسین ها اكثراً دارای فعالیت آنزیمی هستند و می توان آنها را آنزیم هایی در نظر گرفت كه سوبسترای (مواد اولیه مصرفی) آنها مواد حیاتی سلولی می باشد. برای مثال توكسین دیفتری كه توسط باكتری كورینه باكتریوم دیفتریا (Corynebacterium diphtheriae تولید می شود چیزی جز یك آنزیم نیست كه سوبسترای آن EF (Elongation factor) سلول های بدن ما می باشد كه این توكسین آنرا غیر فعال می كند

توكسین ها معمولاً در فاز لگاریتمی (Exponential growth) رشد باكتری ها ترشح می شوند و قاعدتاً هم از باكتری های زنده تولید می شوند اما همانطور كه گفته شد در برخی موارد مانند باكتری دیفتری ، توكسین پس از لیز باكتری در محیط آزاد می شود.

تولید توكسین معمولاً برای باكتری ها اختصاصی است به طوریكه فقط كورینه باكتریوم دیفتریا تولید توكسین دیفتری می كند یا فقط كلستردیوم تتانی (Clostridium tetani ) تولید توكسین تتانوس (tetanus toxin) می كند. در این میان فقط گونه های ویرولانت (بیماری زا) باكتری توانایی تولید توكسین دارند و گونه های غیر بیماری زا و در اصطلاح غیر ویرولانت (nonvirulent strains ) توانایی تولید توكسین را ندارند.

زمانی تصور می شد كه اگزوتوكسین فقط توسط باكتری های گرم مثبت تولید می شود اما امروز می دانیم كه هم باكتری های گرم مثبت و هم باكتری های گرم منفی توانایی تولید توكسین را دارند.

توكسین های باكتریایی جز كشنده ترین سموم شناخته شده می باشند به طوریكه تخمین زده می شود یك بطری نوشابه از سم باكتری كلستریدوم بوتولونیوم  (botulinum Clostridium) می تواند تمام انسانهای رو زمین را از بین ببرد! در زیر جدولی از حداقل دوز كشنده سموم مختلف مانند سم مار ، سم استركینین (یك نوع سم گیاهی) ، و اندوتوكسین باكتریایی LPS) )مشاهده می شود كه كشندگی آنها را با برخی از اگزو توكسین های باكتریای بر رو موش مقایسه كرده است. به حداقل دوز كشنده توكسین كلستریدیوم بوتولونیوم توجه كنید

اسامی توكسین ها معمولاً به محل اثر توكسین برمی گردد برای مثال

انتروتوكسین  (enterotoxin) بر روی روده و دستگاه گوارشی اثر می گذارد مانند انتروتوكسین E.coli

نروتوكسین neurotoxin) )بر روی نرون ها و اعصاب اثر می گذارد مانند نروتوكسین شیگلا

لوكوسیدن leukocidin) )كه بر روی لوكوسیت ها اثر می گذارد مانند لوكوسیدن استافیلوكوكوس اورئوس

همولیزین (hemolysin)كه بر روی سلولهای گلبول قرمز خون اثر می گذارد مانند همولیزین استرپتوكوك پایوژنز

سیتوتوكسین (cytotoxin )كه به روی دسته ی گسترده ای از سلول های بدن میزبان فعالیت توكسیسیته دارند و غیره…. كه به خوبی محل اثر توكسین را بیان می كنند.

توكسین هایی كه باعث مرگ میزبان خود می شوند را توكسین های كشنده یا لتال توكسین می نامند lethal toxins))

برخی توكسین های باكتریایی ، توانایی تهاجم باكتری را افزایش می دهند مانند الاستاز یا هیالورونیداز یا كلاژناز كه باعث تجزیه ماتریكس بین سلولی میزبان می شوند و باكتری به راحتی در بافت های میزبان گسترش می یابد كه به چنین توكسین هایی به صورت كلی اینواسین invasins ) )هم گفته می شوند (یعنی فاكتور های تهاجم) برای مثال در مورد باكتری استافیلوكوكوس اورئوس الاستاز ، هیالورونیداز ، فیبرینولیزین (استافیلوكیناز) توكسین هایی هستند كه ماتریكس بین سلولی باكتری ها را تجزیه می كنند و جز فاكتور های تهاجم و گسترش باكتری محسوب می شوند به اینواسین های invasins) ا)ین باكتری معروف هستند .

توكسین های اثر كننده بر روی غشاء

فسوفولیپاز و لستیناز  برخی توكسین ها با تجزیه اجزای غشاء سلولی میزبان موجب از بین رفتن این سلولها می شوند . برای مثال باكتری كلستریدیوم پرفرین جنز كه عامل بیماری گاز گانگرن می باشد دارای توكسین لستیناز می باشد كه لستین (فسفاتیدیل كولین) غشائ سلولی را به دی آسیل گلیسرول و فسفوكولین تجزیه می كنند . برخی دیگر از باكتری ها دارای توكسینی هستند كه به عنوان یك فسوفولیپاز عمل كرده و موجب تجزیه فسفولیپید های دیواره سلولی باكتری ها می شود.

(B توكسین های تشكیل دهنده ی پور در غشاء سلولی  دسته ی دیگری از توكسین های اثر كننده بر روی غشاء باكتری ها توكسین هایی هستند كه در غشاء سلولی میزبان ایجاد حفره هایی پروتینی به نام پور (Pore) می كنند كه خاصیت نفوذپذیری انتخابی سلول را از بین می برند و از آنجا كه سیتوپلاسم سلولی دارای پتانسیل اسمزی بالاتری نسبت به محیط بیرون سلولی می باشد آب و الكترولیت ها به صورت كنترل نشده ای از طریق این كانال های ایجاد شده ، به درون سلول وارد شده و در نهایت سلول از بین می رود. این دسته از توكسین ها به نام توكسین های تشكیل دهنده ی پور معروف هستند (Poreforming toxins ) كه در ادامه بیشتر توضیح داده خواهند شد .

برخی از خواص عمومی توكسین های باكتری ها

از آنجا كه توكسین های باكتریایی از جنس پروتئین هستند در نتیجه بسیار ایمونوژن هستند و سیستم ایمنی را تحریك می كنند و در نتیجه این تحریك علیه آنها آنتی بادی اختصاصی ساخته می شود كه موجب خنثی شدن توكسین می گردد. البته در شرایط این ویترو ((in vitro امكان دارد كه آنتی بادی به طور كامل توكسین را خنثی نكند كه این امر نشان می دهد كه شاخص های آنتی ژنی توكسین الزاماً جایگاه فعال توكسین نیست. (برای مثال امكان دارد بخشی از توكسین كه مسئول توكسیسته ی توكسین است ، در بخش فوقانی توكسین قرار داشته باشد و بخشی از توكسین كه توسط آنتی بادی ها شناسایی می شود در بخش تحتانی توكسین قرار داشته باشد.)

اما از آنجا كه توكسین ها در شرایط این ویوو ((in vivoبه صورت كامل توسط آنتی بادی های خنثی كننده ، خنثی می شوند نتیجه گرفته می شود كه فاكتور های دیگری در ایمنی میزبان جهت خنثی كردن توكسین نقش ایفا می كنند.

شرایط این ویترو (in vitro )به شرایطی گفته می شود كه یك آزمایش در شرایط آزمایشگاهی بررسی شود اما شرایط این ویوو (in vivo) به شرایطی گفته می شود كه یك آزمایش در سیستم طبیعی موجود زنده بررسی شود ).

توكسوئید  خاصیت توكسیسیته (سمیت) توكسین ها ناپایدار بوده و با گذشت زمان از توكسیسته ی توكسین ها كاسته می شود و در نهایت حذف می شود اما خاصیت آنتی ژنسیته ی آنها از بین نمی رود ، این موضوع اولین بار توسط باكتریولوژیست آلمانی پاول ارلیخ Ehrlich, _ Paul) )مطرح شد . وی از واژه ی توكسوئید برای توكسینی كه خاصیت توكسیسیته ی خود را از دست داده است استفاده كرد. در نتیجه توكسوئید همان توكسین غیر فعال شده می باشد كه خاصیت تحریك ایمنی را دارا می باشد و به عنوان واكسن نیز به كار می رود برای مثال واكسن كزاز یا تتانوس tetanus) ا)ز جنس واكسن های توكسوئیدی می باشد.

جهت غیرفعال كردن توكسین و تولید توكسوئید ، تركیباتی مانند فرمالین (به طور معمول) ، یدین ،پپسین ، اسید آسكوربیك … را بر روی توكسین اثر می دهند و تركیب فوق را به مدت چند هفته در PH = _ در دمای  درجه نگهداری می كنند.

توكسین هایی با ساختار (A+B)

(A plus B Subunit Arrangement)

بسیاری از توكسین های باكتریایی و بطور خاص آنهایی كه بصورت درون سلولی بر روی سلول ها اثر می گذارند داراری ساختاری دو قسمتی هستند كه این ویژگی را به توكسین می دهند كه به درون سلول میزبان وارد شوند و از شرایط اسیدی درون فاگوزوم ها فرار كرده و به سیتوپلاسم سلول دسترسی پسموم از طریق هوایی که منزل و بیرون تنفس می‌کنیم، صندلی‌هایی که رویشان می‌نشینیم، تختی که روی آن می‌خوابیم، غذاهایی که می‌خوریم و غیره وارد بدن مان می‌شود. حتی استرس و فشارهای روحی نیز باعث تولید توکسین ها می‌شود. یکی از وظایف کبد این است که توکسین ها یا همان سموم بدن را دفع کند. اما باید بدانید که کبد به تنهایی نمی‌تواند از پس این همه توکسین بر بیاید؛ و لازم است هر از گاهی با مصرف مواد غذایی خاص به کمک آن برویم. باید بدانید که سموم بدن از طریق تعریق، پوست، مدفوع و تنفس دفع می‌شود.

مایکوباکتریوم

مایکوباکتریوم به لاتین Mycobacterium)،( باکتری هایی میله ای ، فاقد اسپور ، هوازی و بدون حرکت هستند که CO موجب تقویت رشد آنها می شود. دو بیماری مهم سل و جذام توسط گونه های مایکوباکتریوم ها ایجاد میشود. مایکوباکتری ها دارای مقادیر فراوان لیپید در دیواره خود هستند. به علت داشتن خاصیت هیدروفوب سطحی (آبگریزی) و رشد توده ای ، مایکوباکتری ها دارای مقاومت بسیار بالایی نسبت به عوامل خارجی و بیوشیمیایی مانند اسید ، قلیا ، خشکی ، پنی سیلین ، مالاشیت گرین … هستند و حتی مقاومت آنها را در حد اسپور ها می دانند ! خاصیت هیدروفوب سطحی به علت وجود مقادیر بالای لیپید در دیواره سلولی باکتری است.

ویژگی های میکروب شناسی

مایکوباکتریوم، باکتری‌هایی هوازی، غیر متحرک (غیر از مایکوباکتریوم مارینوم که در داخل ماکروفاژها متحرک است) و اسید فاست هستند. آن‌ها کپسول یا اندوسپور تولید نمی‌کنند. با این وجود، مقاله جدیدی در مجله علمی PNAS، اسپورزایی را در مایکوباکتریوم مارینوم و شاید مایکوباکتریوم بوویس نشان می‌دهد^.اما سایر دانشمندان، این بحث را به چالش کشیده‌اند و با آن به مخالفت پرداخته‌اند. مایکوباکتریوم‌ها، باکتری‌هایی اسید فاست هستند. آن‌ها دیواره سلولی ضخیمی دارند. دیواره سلولی در مایکوباکتریوم، اب گریز (هیدروفوبیک)، مومی و غنی از اسیدهای مایکولیک است. دیواره سلولی دارای لایه مایکولات و یک لایه پپتیدوگلیکان است که توسط یک نوع پلی ساکارید ویژه به نام آرابینوگالاکتان در کنارهم قرار گرفته‌اند. دیواره سلولی موجب سرسخت بودن و مقاومت باکتری نسبت به شرایط محیطی است. مسیرهای بیوسنتزی اجزای دیواره سلولی، اهداف مناسبی برای داروهای جدید سل هستند.

بسیاری از گونه‌های مایکوباکتریوم بر روی محیط‌های کشت ساده (دارای اسیدهای آمینه و آمونیوم به عنوان منبع نیتروژن، گلیسرول به عنوان منبع کربن و نمک‌های معدنی) رشد می‌کنند. دمای رشد مناسب برای گونه‌های مختلف، متفاوت است و از ۲۰ تا بیش از ۵۰ درجه سانتی گراد بر اساس گونه، متفاوت است. کشت برخی از گونه‌ها بسیار مشکل است (گونه‌های مشکل پسند) و برخی دیگر زمان تقسیم بسیار طولانی دارند مانند مایکوباکتریوم لپره (عامل بیماری جذام) که هربار تقسیم آن، ۲۰ روز طول می‌کشد. کافی است این مدت زمان را با زمان تقسیم E.coli در هر ۲۰ دقیقه مقایسه کنید! همچنین روش‌های دستکاری ژنتیکی در مایکوباکتریوم‌ها هنوز به اندازه سایر باکتری‌ها پیشرفت نکرده‌است. مایکوباکتریوم‌ها را می‌توان بر اساس سرعت رشد تقسیم‌بندی کرد. آن‌هایی که در مدت ۷ روز، کلنی‌های قابل مشاهده با چشم غیرمسلح تولید می‌کنند، سریع الرشد نامیده می‌شوند و سایرین، کند رشد نامیده می‌شوند.

 توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق