مننژیت نوزادان مرتبط است (Bahrani et al . 2002) .
بیان فیمبریه در سلول های اشریشیا کلی در طی آزمایشات In vitro مورد مطالعه قرار گرفته است و مشخص شده است که بیان آنها با تغییرات pH، دما و تغذیه تغییر می کند. بیماریزایی این ساختارها برای درک مکانیسم اتصال باکتری به سلول های یورواپیتلیال باید ارزیابی گردد. نشان دادن نیروهای چسبندگی بین این سلول ها و سلول های یورواپیتلیال یک گام اساسی به سوی توسعه و درک درستی از درمان های آتی در برابر این اختلال است( Pourbakhsh et al . 1997) .
2-4- بیوفیلم
بیوفیلم ها مجموعه ای از سلول های میکروبی هستند که به طور برگشت ناپذیر به سطح وابسته اند و به وسیله شستشو ملایم از بین نمی روند. علاوه بر این ، تمایز سلول های غیر متصل (Planctonic) به شکل بیوفیلم بالغ، تغییرات فنوتایپی را ایجاد می کند که دارای پیامد های عمده ای از قبیل افزایش مقاومت به عوامل ضد میکروبی و ازبین نرفتن توسط دفاع میزبان است. این تغییرات فنوتایپی باعث تغییر سلول های اشریشیا کلی از حالت غیر متصل (Planctonic) به حالت متصل می شود. بیش از 50% همه عفونت های باکتریایی گزارش شده شامل تشکیل بیوفیلم اند. رشد بیوفیلم باکتریهای پاتوژن اغلب منجر به عفونت هایی می شود که تحمل به آنتی بیوتیک ها و پاسخ های ایمنی میزبان را افزایش می دهد. بیوفیلم ها به طور تیپیک بوسیله سلول های باکتریایی متراکم و کلاسترهای فوق العاده هیدراته از سلول باکتری مشخص می شوند. مولکول ها و ساختارهای سطحی مختلف در تشکیل بیوفیلم در اشریشیا کلی دخیل دانسته شده اند( Costerton. 1995; Kaper et al. 2004; Pratt&Kolter. 1998)
اخیرا در قرن بیستم محققان جمعیت های باکتریایی آبزی را تشخیص داده اند که تشکیل یک جامعه پایه ای، اتصال سطحی و زندگی بدون تحرک را ترجیح می دهند. این مشاهدات یک تلاش پژوهشی گسترده و در حال رشد را در این زمینه روشن کرد. در صنایع غذایی تشکیل بیوفیلم ها بر روی مواد غذایی و سطوح در تماس با غذا و سیستم های آب آشامیدنی ، خطر آلودگی محصول یا فساد با میکروفلورهای پاتوژن را افزایش می دهد. از دیدگاه پزشکی ، بیوفیلم مرتبط با باکتری ها، بر روی ایمپلنت ها یا کاتترها یک نگرانی جدی محسوب می شود، چرا که می توانند عفونت های جدی تر را ایجاد کنند( Costerton. 1995;Sotto et al. 2007) .
J.W.Costerton یکی از پدران بنیانگذار پژوهش بیوفیلم است که بیوفیلم را به عنوان جامعه ساخته شده از سلول های باکتریایی محصور شده در یک ماتریکس پلی مری و چسبناک به سطوح زنده و غیر زنده شرح می دهد.این حالت رشد بیوفیلم می تواند یک سبک زندگی خاص در مقایسه با شیوه غیر متصل (Planctonic) بنظر برسد و بیوفیلم شکل بگیرد. این بررسی بر روی تشکیل بیوفیلم اشریشیاکلی یوروپاتوژن (UPEC) تمرکز می کند، این باکتری به طور معمول در چند ساعت پس از تولد در دستگاه گوارش نوزادان انسان کلونیزه می شود و با میزبان خودش برای ده ها سال به طور همزیست زندگی می کند. این ارگانیسم به یک مدل برای مطالعه بسیاری از فرایندهای سلولی تبدیل شده است. بنابراین، به طور معمول از منشآ مدفوعی اشریشیا کلی به عنوان شاخص آلودگی آب با مدفوع ااستفاده می شود و به وسیله دستیابی به فاکتورهای بیماریزا ، چندین سویه بسیار سازگار به عنوان پاتوژن های بد نام یک طیف وسیعی از بیماری ها را ایجاد می کند و خطر قابل توجهی را برای سلامت انسان در سر تا سر جهان در بر خواهد داشت( Costerton. 1995; Belion. 2008) .
در زیست شناسی و اکولوژی اشرشیا کلی به عنوان یک همزیست یا پاتوژن انسانی مطرح است. به طور خاص در این تحقیق، بر روی ساختارهای مختلف از سطح سلول باکتریایی تمرکز خواهیم کرد که در تشکیل بیوفیلم باکتریایی دخالت دارد.
2-4-1- توسعه بیوفیلم
یک طرح معمول برای تشکیل بیوفیلم باکتریایی متمایز وبالغ مطرح شده است، بیوفیلم از طریق حداقل پنج مرحله توسعه می یابد:
1_ اتصال برگشت پذیر اولیه از باکتری های پلانکتونی نزدیک به یک سطح جامد توسط جریان سیال یا از طریق حرکت که بر دافعه نیروهای بین سلول و سطح غلبه دارد، این سطح جامد یک سطح مناسب است به این معنی که سطح مورد نظر توسط املاح مختلف تغییر یافته است.
2_ گذر از حالت اتصال برگشت پذیر به اتصال غیر قابل برگشت توسط پلیمرهای خارج سلولی، توسط باکتری و یا توسط ادهسین های خاص مثل پیلی یل فیمبریه
3_ توسعه زود هنگام ساختار بیوفیلم
4_ توسعه میکروکلنی ها به یک بیوفیلم بالغ ، همچنین در این مرحله مواد پلی مری خارج سلولی که به عنوان ماتریکس چسبنده به خدمت گرفته شد ه است، همچنان در محیط تولید می شود.
5_ پراکنده کردن سلول ها از بیوفیلم به محیط اطراف و بازگشتن به حالت غیر متصل ( شکل 1_3)
(O’Toole. 1998; Branda. 2005; Foxman. 2003; Klemm. 2000 & Johnson.1991) .

شکل 2_3 : مراحل توسعه و بلوغ بیوفیلم

این توسعه بیوفیلم و انتشار ( چه به صورت گروهی و چه به صورت انفرادی ) توسط بیان تعدادی از ژن های وابسته به چگالی کنترل می شود یعنی توسط مولکول هلی سیگنالی سلول به سلول از قبیل هموسرین لاکتون آسیله شده Acylated Homoserine Lactone= AHLS) ( برای باکتری های گرم منفی و پپتید هاس خاصی برای باکتری های گرم مثبت در اشرشیا کلی کنترل می شود. AHLs در تشکیل بیوفیلم به طور مستقیم در گیر نمی شود. زیرا این ارگانیسم قادر به تولید AHLs نیست.
تعدادی از باکتری ها یا سویه های باکتریایی اشریشیا کلی تولید اتو ایندیوسر2 ( AI-2)می کنند که در هر دو نوع باکتری گرم مثبت و گرم منفی دیده می شود و وابسته به محصول ژن LUXs برای سنتز خودش است. AI-2 در تنظیم عملکرد های جداگانه در اشریشیا کلی سهیم است، از قبیل تاژک و تحرک که تشکیل بیوفیلم را تحت تاثیر قرار می دهد. علاوه بر این، تمایز سلول های غیر متصل به شکل بیوفیلم بالغ، تغییرات فنوتایپی را ایجاد می کند که دارای پیامد های عمده ای از قبیل افزایش مقاومت به عوامل ضد میکروبی و از بین رفتن توسط دفاع میزبان است. این تغییرات فنوتایپی باعث تغییر سلول های اشریشیا کلی از حالت پلانکتونی به شیوه زندگی بدون تحرک می شود.
در بعضی موارد کلاستر های سلولی بوسیله کانالهای سر تا سری که مواد مایع می تواند در آن حرکت کند، جدا شده اند. سلول های باکتریایی به رشد در این جمعیت های وابسته به سطح هیدراته سازگار شده اند، آنها ویژگی های فنوتایپی را بیان می کنند که اغلب از ویژگی های فنوتایپی که در طی رشد پلانکتونی بیان شده است، متفاوت است. بیوفیلم ها بوسیله پاتوژن های باکتریایی که از نظر پزشکی به سطح وابسته هستند، شکل می گیرند که اغلب آ نها سبب توسعه عفونت می شود. رشد بیوفیلم باکتریایی پاتوژن روی بافت ها یا دستگاه های نصب شده در بدن مثل استنت ها یا اعضاء مصنوعی، اغلب منجر به عفونت هایی می شود که تحمل به مواد ضد میکروبی و پاسخ های ایمنی میزبان را افزایش می دهد. مکانیسم بیوفیلم وابسته به مقاومت ضد میکروبی به نظر چند فاکتوری است و ممکن است تغییر کند.
( Dunne. 2002; Beloin. 2008).

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه با کلید واژگان آموزش زبان، رابطه معلم و شاگرد، آموزش مهارت

2-4-2- مقاومت آنتی بیوتیکی در بیوفیلم ها
معماری پیچیده بیوفیلم ها, برای باکتری های محصور شده در این ماتریکس یک مکانیسم دفاعی را در برابر عوامل ضد میکروبی فراهم می کند. در کاتترهای ادراری تشکیل بیوفیلم تقریبا اجتناب ناپذیر است(Warren 1978). وارد کردن یک کاتتر ممکن است یوروپاتوژن ها را به داخل مثانه تلقیح کند که می تواند از حالب بالا رفته و کلیه ها را عفونی کند. در حالیکه باکتری های پلانکتونی می تواند با آنتی بیوتیک های رایج ریشه کن شود، باکتری های متصل در بیوفیلم ها بیشتر به بیوساید ها مقاوم هستند ( Stewart et al. 2001). دانشمندان نشان داده اند که بیوفیلم ها می توانند صدها تا هزاران بار مقاوم تر از باکتری های غیر متصل باشند. این به این معنی است که حداقل غلظت مهاری از آنتی بیوتیک های مورد نیاز برای از بین بردن بیوفیلم ها می تواند بسیار سمی باشد، اگر آن به بیمار تجویز شده باشد. بنابراین بیوفیلم ها معمولا در کاتتر میتوانند تا زمانی که دستگاه حذف شود وبا یک دستگاه جدید جایگزین گردد، باقی بمانند (Stewart et al. 2001;Warren.2001)
تئوریهای مختلفی وجود داردکه مکانیسمهای مقاومت به آنتی بیوتیکها را دربیوفیلم توضیح میدهد (Stewart et al. 2001; Warren. 2001;Donlan. 2000). ماتریکس غنی ازپلیساکارید یا گلیکوکایکس احاطه کننده باکتری ها می تواند به عنوان یک فیلتر مولکولی عمل کند به طوری که از نفوذ آنتی بیوتیک به داخل بیوفیلم جلوگیری می کند(Dunne. 2002). محققان همچنین پیشنهاد کرده اند که مقاومت باکتریایی در بیوفیلم ها می تواند توسط یک واکنش تاخیری و نفوذ آنتی بیوتیک در ماتریکس بیوفیلم توضیح داده شود، اگر آنتی بیوتیک در بیوفیلم غیر فعال شود، نفوذ آن می تواند به تعویق افتاده باشد(Donlan. 2000).
دانشمندان پیشنهاد کرده اند که عوامل محیطی در درون بیوفیلم می تواند اثرات نامطلوبی را تولید کند. عواملی همچون، pH، هیدراتاسیون سطح و غلظت کاتیون های دو ظرفیتی می تواند فعالیت بیوساید ها را از محیطهای اسیدی و بیهوازی موجود در لایههای عمیق بیوفیلم تحت تاثیر قرار دهد (Dunne. 2002)
ارگانیسم های دیگر ممکن است آنتی بیوتیک را در لایه های سطحی ماتریکس غیر فعال کنند (Stewart et al. 2001). یکی دیگر از فرضیه ها می گوید به میزان رشد باکتری در درون بیوفیلم بستگی دارد. انباشت ماده زائد در بین گلیکوکالیکس می تواند به طور قابل توجهی منجر به کندتر شدن میزان رشد باکتری و کاهش جذب مولکول های آنتی بیوتیک گردد. بعضی سلول های باکتریایی می توانند به مرحله توقف رشد وارد شوند که در آن از کشته شدن آنها محافظت می شود. برای مثال، آنتی بیوتیکهای پنی سیلین تنها رشد باکتری ها را متوقف می کند و بنابراین، برای باکتری های نهفته نا کارآمد است.
( Stewart et al. 2001;Donlan. 2000& Dune.2002).
تئوری های دیگر، بر سلول های باکتریایی بین بیوفیلم ها که می تواند متحمل تغییرات فنوتایپی شوند، بستگی دارد که سلول ها را در برابر بیوسایدها محافظت خواهد کرد، شبیه به فرایند اسپورولاسیون( Stewart et al. 2001).
یکی از استراتژی های امیدوار کننده برای جلوگیری از توسعه بیوفیلم ها، جلوگیری از اتصال اولیه باکتری ها بر روی کاتتر یا سلول های پستانداران است. به ازای افزایش مصرف آنتی بیوتیک و مقاومت آنتی بیوتیکی، به دنبال محصولات ضد عفونی کننده طبیعی و سازگار با محیط زیست هستند. توسعه عفونت ادراری منجر به اتصال و توسعه بیوفیلم های اشریشیا کلی می شود که از نظر مالی قابل توجه است و نیاز به درمان پیشگیری کننده دارد.
با توجه به اینکه باکتری اشریشیا کلی یکی از شایعترین پاتوژن های ادراری است، نیاز است راه های مختلف برای پیشگیری از عفونت دستگاه ادراری بررسی گردد.
مطالعات متعدد افزایش میزان مقاومت به آنتی بیوتیک در اشریشیا کلی مسبب عفونت های دستگاه ادراری (UTI) را در جوامع نشان داده است. با در نظر گرفتن مقاومت آنتی بیوتیکی در سراسر جهان این عامل می تواند یک مشکل عمده در عفونت های ادراری علامت دار و بدون علامت باشد. از این رو به عنوان پیشنهاد توسط انجمن بیماری های عفونی آمریکا دانش محلی میزان مقاومت و مطالعات نظارتی برای نظارت به تغییرات در حساسیت اشریشیا کلی بسیار توصیه شده است. کوتریموکسازول

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید