منابع پایان نامه ارشد درمورد 
فیمبریه، اشریشیا، کلی No category

اشریشیا کلی به اتصال به سطوح مختلف برای کلونیزاسیون است.
در این تحقیق با استفاده از روش های مختلف به بررسی قدرت اتصالی اشریشیا کلی در مجاری ادراری و همچنین به نقش اندامکهای اتصالی نظیر پیلی پرداخته شده است. به طور خلاصه اهداف اصلی این پایان نامه به شرح زیر است.
اهداف تحقیق:
1- تعیین میزان مقاومت آنتی بیوتیکی در اشریشیا کلی عامل عفونت های مجاری ادراری
2- بررسی تشکیل بیوفیلم اشریشیا کلی یوروپاتوژنیک
3- سنجش قدرت اتصالی یا هیدروفوبیسیتی آن
4- بررسی ژنهای فیمبریه ای pap و sfa با استفاده روش Multiplex PCR و ارتباط بین آنها

2-1- اشریشیا کلی یوروپاتوژن (Uropathogenic E.coli; UPEC)
در سال 1885 میلادی ، یک میکروب شناس و پزشک اطفال آلمانی به نام تئودور اشریش باکتری را که عامل اسهال و استفراغ در شیرخواران بود کشف کرد(Savage. 2001) . بعد ها در سال 1919 میلادی، این باکتری تحت جنس اشریشیا گروه بندی شد. بیشترین اعضا این جنس در قسمت های تحتانی دستگاه گوارش پستانداران در عرض چند ساعت پس از تولد به عنوان همزیست کلونیزه می شوند. اشریشیا کلی به عنوا ن گونه های کامنسال اصلی شناخته شده است. این باکتری ها گرم منفی، بی هوازی اختیاری، میله ای شکل متحرک متعلق به راسته فرعی گاما (?) خانواده پروتوباکتریاسه هستند. اشریشیا کلی‌ به خوبی روی محیط های معمولی رشد کرده و یک باکتری کم نیاز است . بعضی سویه ها بویژه آنهایی که در رابطه با عفونت های دستگاه ادراری هستند ، روی محیط بلاد آگار دارای بتا همولیز هستند و بر روی محیط EMB کلنی ها جلای فلزی دارند. آن ها به ندرت باعث بیماری می شوند، به جز در افراد دارای نقص ایمنی یا جایی که موانعی در دستگاه گوارش نرمال وجود دارد. تنوع زیادی از سویه های اشریشیا کلی درطبیعت وجود دارد که بعضی از آنها به عنوان باکتری بیماریزا برای انسان شناخته شده اند. در حالی که برخی دیگر مانند، E.coli K12 به عنوان ابزار تحقیقاتی استفاده می شود. بیماری های ایجاد شده توسط اشریشیا کلی پاتوژن در انسان را به طور کلی می توان در سه گروه بالینی تقسیم کرد: بیماری های روده ای/اسهال، عفونت های دستگاه ادراری و سپسیس/مننژیت ( Kaper. 2004).
اشریشیا کلی پاتوژن ایجاد کننده عفونت دستگاه ادراری ( Uropathogenic E.coli ;UPEC)، سپسیس/ مننژیت (Neonatal meningitis E.coli; NMEC) در انسان و عفونت های تنفسی و ریوی، پریکاردیت و پریتونیت در پرندگان ( Avian pathogenic E.coli ; APEC) ، عمدتا به گروه فیلوژنتیکی B2 تعلق دارد. ( اشریشیا کلی پاتوژن متعلق به گروه های A,B,Dاست ( Johanson. 2002 ) ) و همپوشانی قابل توجهی را با توجه به فاکتور های بیماری زا و سروتیپ ارائه می دهد( Kaper. 2004). به علت این شباهت ها، UPEC ، NMEC و APEC تحت یک گروه خاص به نام اشریشیا کلی بیماری زای خارج روده ای (ExPEC) طبقه بندی می شوند
( Russo. 2000). عفونت های دستگاه ادراری یکی از بیشترین عفونت های رایج است چرا که در شمال آمریکا به تنهایی ، 40% از زنان حداقل یک بار در طول عمر خود آن را تجربه کرده اند و حدود 7 میلیون مراجعه به مراکز درمانی هر ساله ، هزینه کل نزدیک به 2 میلیارد دلار را منجر می شود.
(Foxman. 2003; Foxman et al. 2003) .
عوامل ایجاد کننده عفونتهای دستگاه ادراری شامل گروه های مختلفی از میکروارگانیسم ها از قبیل قارچ ( کاندیدا آلبیکنس) باکتری های گرم منفی ( اشریشیا کلی، پروتئوس میرابیلیس، سودوموناس آئروژنوزا )و باکتری های گرم مثبت (انتروکوکوس فکالیس، استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس ) هستند. این عوامل بیماریزا بر حسب اکتساب نوع عفونت، نشان داده است که UPEC عامل اصلی بیش از 80 % عفونت های بیمارستانی و 40 % عفونت های کسب شده از جامعه می باشد(Roland. 2002) . موفقیت UPEC به عنوان یک باکتری بیماری زا را می توان به تجهیزات و آرایش کامل فاکتور های بیماریزا یی که توسط خود آن تولید می شود، نسبت داد. عوامل بیماری زا را می توان به طور گسترده به سه گروه تقسیم کرد: فاکتور های اتصالی یا ادهسین ها، فاکتور های موثر در بقا و فرار از سیستم ایمنی و توکسین ها. این فاکتورها به UPEC کمک می کنند که به جدار دستگاه ادراری متصل شوند، به یورواپیتلیوم هجوم برده و ایجاد کانونی عفونی برای تداوم و تجدید حیات در اندام های دستگاه ادراری کنند.
2-2- فاکتور های بیماریزای تولید شده توسط UPEC
2-2-1- ادهسین ها و فاکتور های موثر در کلونیزاسیون
اتصال به مواد جامد یک ویژگی معمول در میکروارگانیسم های پاتوژن از جمله ، ویروس ها، باکتری های گرم مثبت و گرم منفی، مخمرها و تک یاختگان است. توسط اتصال به سطوح میزبانی، باکتریهای پاتوژن خود را از حذف شدن و پاک شدن توسط مایعات طبیعی بدن( خون، ادرار ومحتویات روده ای) محافظت می کنند. اتصال اولین مرحله ضروری در کلونیزاسیون به سطوح موکوسی میزبان در نظر گرفته می شود(Johnson. 1991).
در اواخر سال 1970 میلادی برای اولین بار به رسمیت شناخته شد که سویه های اشرشیا کلی مسبب عفونت مجاری ادراری، با وجود مانوز اریتروسیتهای انسانی را آگلوتینه می کنند (هماگلوتیناسیون مقاوم به مانوز Mannose Resistant Hemagglutination;MRHA) ) وبه سلول های یورواپیتلیوم انسانی متصل می شوند. همچنین، اتصال به سلول های یورواپیتلیوم توسط مانوز معمولا غیر موثر است و بیشتر در سویه های ارائه کننده هماگلوتیناسیون مقاوم به مانوز به نسبت سویه هایی که تنها هماگلوتیناسیون حساس به مانوز را ارائه می دهند، رایج تر است. ارتباط نزدیکی در سویه های منحصر بفرد بین اتصال سلول های اپیتلیوم و هماگلوتیناسیون مقاوم به مانوز توسط کشفی در میان سویه های جدا شده از ادرار توضیح داده شد که هر دو ویژگی توسط فیمبریه وساطت می شود(Johnson. 1991).
1-2-2-1- پیلی یا فیمبریه (Fimbriae)
فیمبریه از لحاظ مورفولوژیکی و عملکردی از تاژک مجزاست چرا که تاژک ضخیم تر ، بلند تر و انعطاف پذیر تر است و مسئول حرکت باکتری است نه اتصال. همچنین پیلی جنسی که ضخیم تر است و در کونژوگاسیون دخیل است و در اتصال نقشی ندارد( Duguid et al. 1955).
اشریشیا کلی پاتوژن دارای فاکتورهای اتصالی خاصی است که اجازه می دهد آنها به مکان های مختلفی که اشرشیا کلی به طور طبیعی قادر به اتصال به آن نمی باشد، متصل و کلونیزه شود. اشریشیا کلی یوروپاتوژن شماری ادهسین های مجزا را بیان می کند. ادهسین ها معمولا ساختارهای مورفولوژیکی معین به نام فیمبریه (همچنین پیلی نیز خوانده می شود) و فیبریل را تشکیل می دهند. فیمبریه ساختارهای میله ای شکل با قطر 5 تا 10 نانومتر است.در حالی که فیبریل، تنها 2 تا 4 نانومتر قطر دارد. هر دو بلند و سیمی یا مجعد و انعطاف پذیر هستند. این باکتری دامنه متنوعی از ادهسین ها مانند پیلی نوع 1، پیلی P همراه با فیمبریه دیگر مانند S، M، F1C و Dr را تولید می کند.علاوه بر این ، نقش پیلی1 و P در روند عفونت در جزییات مورد مطالعه قرار گرفته شده است و از اینرو به خوبی قابل درک می باشد( Johnson. 1991).
2-2-2-1- پیلی نوع 1
در مراحل ابتدایی عفونت دستگاه ادراری فیمبریه نوع 1 به نظر می رسد مهم باشد. با توجه به تجزیه و تحلیل ساختاری توسط Brinton ، فیمبریه نوع 1، 7 نانومتر قطر ، 2 تا 5 میکرومتر طول و 0.2 تا 0.25 نانومتر قطر منفذ مرکزی محوری است. آنها از تکرار زیرواحد های پلیمریزه شده در یک مارپیچ با 3 و 1.8زیرواحد در هر دور تشکیل شده اند. اشریشیا کلی دارای پیلی تیپ 1 به بخش های مانوز رسپتورهای یوروپلاکین که سلول های یورواپیتلیوم انتقالی را می پوشاند، متصل می شود. در سویه هایی که ایجاد التهاب مثانه میکنند ، پیلی نوع 1 به طور مداوم بیان می شود و عفونت به مثانه محدود می شود. در سویه های مسبب پیلونفریت، بیان پیلی نوع 1 خاموش است. برای بیان و مونتاژ فیمبریه تیپ 1، حداقل 9 ژن که در کلاستر ژنی fim قرار دارد، نیاز است( Johnson. 1991).
کلاستر ژنی fim ، اجزاء ساختاری ارگانل فیمبریه ای به همراه ماشین بیوسنتزی فیمبریه ای و عناصر تنظیمی را کد می کند که بلافاصله در بالادست fimA که زیر واحد بزرگ فیبرین را کد می کند، واقع شده است. یک قطعه DNA شامل پروموتور ژن های fim است که به طور معکوس قرار گرفته است توسط یک سیستم کنترلی فلیپ_ فلاپ که تولیدیک فازمتغیرفیمبریه نوع1 میکند، کنترل میشود. سوییچشدن به حالت ON یا OFF به ترتیب منجر به یک فنوتیپ دارای فیمبریه یا بدون فیمبریه می شود. معکوس شدن سوییچ توسط دوکلاس تیروزین جدید FimE و FimB کاتالیز می شود که در مرحله اول ON به OFF و بالعکس .
آنالیز تشکیل بیوفیلم پلی وینیل کلراید (PVC) تحت شرایط کشت بسته در محیط کشت غنی شده انجام شد. در مطالعه دیگر، نشان داده شده است که یک موتانت fimA که پلاسمید F را حمل می کند، اتصال اولیه ناقص را در سنجش بیوفیلم برقرار کرده است . در محیط کشت حداقل سنجش بیوفیلم بر روی اسلاید های شیشه ای پیرکس غوطه ور در آب به عنوان زیر لایه برای رشد بیوفیلم، در یک جریان محیط کشت مداوم یا پیوسته انجام شده است. بنابراین ، بیان کلاستر fim در بیوفیلم های رشد یافته در محیط کشت حداقل در کشت مداوم به نظر می رسد که فیمبریه تیپ 1 برای تشکیل بیوفیلم ضروری باشد. این مشاهدات نشان می دهد که فیمبریه نوع 1 برای اتصال پایدار سلول به سطح در چندین سویه اشریشیا کلی حیاتی است. علاوه بر این، تعاملات فیزیکی بین فیمبریه تیپ 1 و یک سطح جامد منجر به تغییرات ساختاری در غشاهای خارجی سلول های متصل شده، می شود و کاهش چشمگیر ی را در پروتئین های خارج سلولی ایجادمیکند. حذف یکی ازپروتئین غشای خارجی، منجر به افزایش سطح تماس جامد_سلول شد.. علاوه بر فیمبریه تیپ 1 ، سویه های اشریشیا کلی اغلب فیمبریه های دیگری را نیز تولید می کنند که بر اساس قدرت اتصالی، آنتی ژنی یا بر اساس شباهت در توالی اسید آمینه و ساب یونیت های پروتئینی بزرگشان، طبقه بندی شده اند. مشارکت این تیپ های دیگر فیمبریه ای در شکل گیری بیوفیلم بررسی شده است. بیشتر از 90% اشریشیا کلی کامنسال و پاتوژنیک فیمبریه تیپ 1 را دارند. فیمبریه تیپ 1 به طور گسترده متداول تر است و احتمالا در کلونیزاسیون مجاری ادراری تحتانی درگیر می شود. هموگلوتیناسیون حساس به مانوز حضور این پیلی ها را مشخص می کند.
(Pratt et al . 1998; Klemm et al. 2000; Klemm et al. 2004).
3-2-2-1- فیمبریه P
فیمبریه P ضمائم هتروپلیمری سخت میله مانندی هستند که از سطح باکتری اشریشیا کلی بیرون زده اند و نشان داده شده است که در بیشتر از 70% اشریشیا کلی پیلونفریتوژنیک حضور دارند. فیمبریه P در ایجاد UTI در مجاری ادراری فوقانی نقش دارد و باعث پیلونفریت می شود. فیمبریه P به بخش ?_D گالاکتوپیرانوزیل _(1_4) ?_D_ گالاکتوپیرانوزید در گلوبوسرهای گلیکولیپیدهای واقع در کلیه انسان متصل میشود. هماگلوتیناسیون مقاوم به مانوز حضور پیلیP را مشخص میکند. دربین پروتئینهای اتصالی P، پروتئین اتصالی ویژه PapG است که در انتهای پیلی P قرار گرفته است که اتصال باکتری به سلول های میزبان را وساطت می کند. سه تیپ ادهسین PapG تعریف شده اند( PapG?, PapGII , PapGIII ) که انواع گلوبوتری آسیل سرآمید را روی سطح سلول هدف در کلیه تشخیص میدهند. PapGII به گلوبوزید یا Gbo4 که یک ایزو رسپتور گلیکولیپیدی درکلیه انسان است، متصلمیشود. مطالعا

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید