شناسایی ساختار لایه حفاظتی باکتری‌ها

پژوهشگران برای نخستین بار بخشی از ساختار یک پروتئین قشر حفاظتی و سطح خارجی میکروب‌ها را با کمک کریستالوگرافی (علم بلورشناسی) شناسایی کردند.

باکتری‌ها در سطح خارجی خود، یک لایه از پروتئین‌هایی دارند که آنها را در برابر تأثیرات خارجی حفظ می‌کند. باکتری‌ها در جهان کنونی، آوازه خوبی ندارند، اما انسان‌ها نیز نمی‌توانند بدون این ارگانیسم میکروسکوپی و تک سلولی به حیات خود ادامه دهند.
برای نمونه، انواع مخصوصی از میکروب‌ها، لایه حفاظتی روی پوست انسان می‌سازند، اما باید همزمان در برابر حملات خارجی نیز از خود دفاع کنند.
یک تیم پژوهشی از مؤسسه علوم زیستی مولکولار دانشگاه گراس در اتریش، نخستین نتایج تحقیقات خود پیرامون ساختار سطح حفاظتی این باکتری‌ها را در تازه‌ترین شماره نشریه «ساختار بیولوژی» به نام «استرکتور» منتشر کرده است.
این تیم که مدیریت آن به عهده پرفسور «والتر کلر» و متشکل از میکروبیولوژها و ساختاربیولوژهای گراس، وین و‌هامبورگ است، بر ساختارها و ویژگی‌های لایه‌های موسوم به «قشر- اس» تحقیق می‌کند و به دنبال پاسخ به اینپرسش است که عملکرد و وظیفه این لایه‌ها چیست؟
«قشرـ اس»، روزنه‌های نانومتری برای تبادل ماده با محیط و برای حفاظت در برابر محیط اطراف است.
کلر می‌گوید: باکتری‌ها در خارجی‌ترین جدار سلول خود این لایه‌های موسوم به «قشر ـ اس» را می‌سازند.
این لایه‌ها که با تلاش و زحمت فراوان باکتری‌ها تولید می‌شوند، ساختارهایی از پروتئین هستند و تا 10 درصد از کل پروتئین را تشکیل می‌دهند و چنین به نظر می‌رسد که برای باکتری‌ها نیز بسیار مهمند.
این تیم پژوهشی به ویژه به دنبال تحقیق درباره کیفیت عمل ترکیب پروتئین‌های «قشر ـ اس» و همچنین چگونگی تأثیرپذیری این پروتئین‌هاست.
«تی  اوکوف»، یکی از پژوهشگران عضو این تیم برای نخستین بار موفق شد با کمک کریستالوژی بخشی از ساختار پروتئین «قشر ـ اس» را با بالاترین درجه تجزیه و تحلیل به نمایش بگذارد.
این دانشمند می‌گوید: انسان می‌تواند رابطه باکتری و «قشر ـ اس» را شبیه یک جنگجو با «پیراهن زرهی‌»‌اش تصور کند. این قشر چون یک صافی عمل می‌کند که مواد مورد نیاز چون مولکول‌های مواد غذایی را به داخل ارگانیسم وارد و مواد مضر را دفع می‌کند.
پاوکوف می‌گوید: اما «قشر ـ اس» حتی با دیگر سلول‌های میزبان، از جمله انسان تأثیر متقابل دارند و نیروهای دفاعی بدن خود را تحریک می‌کنند.
این پژوهشگر افزود، باکتری‌های اسید لاکتیک که گلوکز را به استید لاکتیک تبدیل می‌کنند، یک نمونه مشهور و معروف در این رابطه هستند.
این پژوهشگر می‌‌خواهد در گام‌های بعدی با کمک «کریو- میکروسکوپ انتقال الکترونی» به نام «کریوـ تی.ای.ام» ساختار کل «قشر ـ اس» در نوعی از باکتری مشخص زمین را ثابت کند.
«کریو- میکروسکوپ انتقال الکترونی» یک نمایش تقریبا مطابق اصل از ساختارهای بسیار ریز در ابعاد پنج تا چند 100 نانومتر را ممکن می‌کند. در این روش نمونه‌ها در لایه‌های نازک 200 نانومتری بسیار سریع در منهای 90 درجه منجمد می‌شوند، به گونه‌ای که کریستالی ساخته نمی‌شود و آب در وضعیت بی نظمی شفاف و شیشه‌ای باقی می‌ماند. پژوهشگران می‌توانند با این روش بزرگی و ساختار لیپوزوم‌ها و دیگر ذرات را مشخص کنند.
کلر می‌گوید: در حالی که بخش بزرگی از کل «زیست توده» در روی زمین از باکتری‌ها شکیل شده است، اما این ارگانیسم‌ها همچنان یک معما برای بشر باقی مانده‌اند.

باکتریها کم بودند سوپر باکتریها هم آمدند!

وزارت بهداشت اتریش از ابتلای دونفر به سوپر باکتری خبرداد سوپر باکترى‌ها تقریباً در برابر همه‌ی آنتى بیوتیک‌ها بطور فوق‌العاده‌ای مقاوم شده‌اند، بنظر می‌رسد که بیش‌از میزانی که پیش از این تصور می‌شد گسترش یافته‌اند. این فرم و شکل جدید باکترى‌ها ناقل ژن ویژه‌اى هستند که آنها را در مقابل بیشتر داروهایی که معمولاً به عنوان آخرین علاج برای از بین بردن میکروب‌ها از آنها استفاده می‌شد هم مقاومت می‌کنند.

به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز ، وزارت بهداشت اتریش اعلام کرد که دو تن در این کشور به بیماری عفونتی به اصطلاح سوپر باکتری (Neu-Delhi-Metallo-Beta-Laktamase) مبتلا شده اند. وزارت بهداشت اتریش در بیانیه ای اعلام کرد: این دو بیمار که در خارج از اتریش به این باکتری مبتلا شده بودند در کلینیک دانشگاه گراتس اتریش تحت مداوا قرار گرفته اند. برای نخستین بار این باکتری NDM-1 در جنوب آسیا شناسایی شده است.این بیماری عفونت روده در مقابل همه انواع آنتی بیوتیک ها مصون هستند و هیچ آنتی بیوتیکی بر روی این باکتری اثری ندارد.
هفته گذشته چند تن از مردم اروپا به این بیماری عفونتی روده مبتلا شدند. در بلژیک یک نفر که از پاکستان به کشورش بازگشته بود براثر ابتلای به این باکتری فوت کرد. هنگامى که به خارج از کشور سفر می‌کنید، به ویژه به کشورهایى که مشخص شده که در آنجا باکتری‌ها مقاومت‌ نسبت به آنتى بیوتیک‌ها زیاد هستند، اولین نکته‌ای که باید به آن توجه داشته باشید این است که، بهداشت دست را بخصوص هنگام صرف غذا رعایت کنید، چراکه این آلودگی بیشتر از طریق تماس و ارتباط بوجود می‌آید و پخش مى‌شود. بنابراین بخصوص هنگام مصرف غذا با لمس باکترى آلوده شده و سپس قراردادن غذا در دهان این باکتری را وارد دهان خود می‌کنیم و از آن پس خود باکتری خواهد بود.
خبرگزاری اتریش آپا می نویسد: دو بیمار مبتلا به این باکتری در اتریش یک مرد ۳۰ساله اتریشی می باشد که چند ماه پیش در کلینیک دانشگاه گراتس تحت معالجه قرار گرفته بود و اکنون مرخص شده است. این اتریشی در پاکستان براثر سانحه با موتور تحت عمل جرای قرار گرفت و در انجا به این بیماری ‘سوپر باکتری’ مبتلا شده بود. بیمار دیگر یک نوجوان ۱۴ساله است از کووزو است که اکنون تحت مداوا قرار دارد.

اکتینو مایست ها

Actinomyces
Domain:      Bacteria
Phylum:      Actinobacteria
Class:         Actinobacteria
Order:        Actinomycetales
Family:       Actinomycetaceae
Genus:       Actinomyce 

اکتینو مایست ها:​​​​​​​

اکتینومیست ها ارگانیسم های گرم مثبت پروکاریوت هستد که در راسته اکتیتومیستال قرار میگیرند و وابسته به باکتری های گروه کورینه فرم میباشند.اکتینو میست ها در بافت و یا محیط کشت ایجاد سلول های کشیده و رشته مانند صاف یا مواج میکنند که ممکن است یک شاخه یا دوشاخه ای باشند. این ارگانیسم ها در بافت دانه ایجاد میکنند که در واقی میکرو کلنی ارگانیسم در بافت است.
اکتینومیست دارای آنزیم هایی هستند که باعث مرگ باکتری ها و برخی قارچ ها میشوند به همین دلیل در تولید آنتی بیوتیک ها از آنها استفاده میشود.

این ارگانیسم ها دارای چند جنس میباشند که به شرح زیر است:
۱. اکتینو میسس

۲.اراکنیا

۳.نوکاردیا

۴.اکتینومادورا

۵.استرپتومیسس

۶.میکرومونوسپورا(فاقد هرگونه میسیلیوم هوایی است)
باکتری هایی هستند که از نظر مورفولوژی کلنی
ها تقریبا شبیه قارچها میباشند و روی محیط های کشت خود را به صورت منشعب ، شاخه دار و  یا بدون شاخه نشان میدهند.

از نظر مورفولوژیک باسیلی و کوکوباسیل نمایان میشوند و دیواره پپتیدوگلیکان دارندولی از نظر ظاهر بیشتر شبیه قارچها هستند ولی خصوصیات باکتری ها را کامل دارند.
برخی از این باکتری ها به صورت هوازی(aerobic) و یا بی هوازی اختیاری ( anaerobic ) میتوانند زندگی کنند.

کلا سه گونه از این اکتینومایست ها مورد بحث قرار خواهد گرفت:
Actinomyces species
  Nokardia species  
Streptomyces species

که نوکاردیا و استرپتومایسز وضعیت هوازی دارند و برای رشد و تکثیر به نیازمندند ولی اکتینومایسز بی هوازی است . این باکتری ها کلا در ترشحات چرکی شان گرانول هایی دارند که این گرانول ها در تشخیص عفونت های اکتینومایست ها کمک کننده است( برخی باکتری ها این گرانول ها را به صورت کامل نمایان می کنند و با خودشان دارند – مانند اکتینومایسز ها و استرپتومایسز ها-  و بعضی مانند نوکاردیا ممکن است گرانول داشته باشند ممکن هم هست نداشته باشند.
نوکاردیا در دیواره شان مایکولیک اسید دارند ولی استرپتومایسز ها فاقد این ماده در دیواره شان هستند.

اکتینومایسز ها
         نورمال فلورا در انسان و حیوان:​​​​​Actinomyces
کلا در مخاط دهان (ممکن است در روده بزرگ هم باشند)سکونت دارند ولی به صورت کلی به عنوان فلور اصلی دهان محسوب می شوند و در شرایط خاصی (عمل جراحی ) و یا وضعیت بد بهداشت دهان در برخی افراد منجر به ایجاد عفونت می شود و باعث میشود این باکتری از سطح مخاط وارد زیر جلد شودو زخم های عمقی رادر سینوس ها ایجاد کند و عفونت های مختلف اکتینومایست را ایجاد کند ←فلور نرمال هستند و در سطح مخاط سکونت دارند اما تحت شراطی خاصی به قسمت های عمقی تر نفوذ پیدا میکنند و باعث ایجاد عفونت و ضایعاتی در دهان یا قسمت  های دیگر میشوند به جاهای استریل بدن انتقال پیدا میکنند پس منبع آنها endogenous  است یعنی باکتری کمتر از بیرون وارد بدن میشوند بلکه به صورت فلور داخل مخاط هستند و تحت شرایطی میتوانند به قسمت های عمقی تر نفوذ پیدا کنند
شایع ترین اکتینو مایسز ها Actinomyces Esraelii می باشد که بیشتر عفونت های اکتینومایسز ها را این باکتری ایجاد میکند.
این باکتری ها باعث ضایعات و عفونت های چرکی شدید میشوند که گرانول های زرد رنگی در این ترشحات وجود دارند که در داخل این گرانول ها باکتری ها وجود دارند. وجه مشخصه ی همه ی عفونت های اکتینومایسز همین ترشحات چرکی هستند که حاوی گرانول های زرد رنگ می باشند
• عفونت هایی که توسط اکتینومایسز ها ایجاد می شود را  اکتینومایکوسیز (actinomycoses) میگویند.

محیط مکانگی آگار

محیط انتخابی است که برای جداسازی و تعیین هویت باکتری های گرم منفی می باشد.
املاح صفراوی و کریستال ویوله مانع از رشد باکتری های گرم مثبت می شوند.
باکتری های تخمیر کننده ی لاکتوز (لاکتوز مثبت ها) کلنی هایی به رنگ ارغوانی و باکتری هایی که قادر به تخمیر نیستند (لاکتوز منفی ها) کلنی هایی بی رنگ ایجاد می نمایند.
رنگ ارغوانی کلنی های باکتری های لاکتوز مثبت مربوط به واکنش اسیدی است که در نتیجه تخمیر قند لاکتوز در مجاورت املاح صفراوی و جذب نوترال رد حاصل شده است
هدف:
- این محیط کشت، یک محیط انتخابی و افتراقی برای تشخیص ارگانیسم های کلی فرم و پاتوژن های روده ای است.
- برای جداسازی انواع مایکوباکتریوم از مک کانکی آگار بدون کریستال ویوله، استفاده می شود.
 
2-  اساس آزمایش:
کریستال ویوله رشد میکروارگانیسم های گرم مثبت بویژه انتروکوک ها و استافیلوکوک ها را مهار می کند. جهت تفکیک میکروارگانیسم های روده ای، از ترکیب لاکتوز و معرف قرمز استفاده میشود. بسته به توانائی تخمیر لاکتوز، کلونی های بی رنگ یا صورتی قرمز تولید می شوند. اگر یک باسیل گرم منفی روی بلاد آگار رشد کند اما روی مک کانکی آگار رشد نکند یا بطور ضعیف رشد کند، مشکوک به گروه وابسته به غیرتخمیر کننده ها (نان فرمنترها) است.
 
3-  ویژگی های تست:
غلظت نمک های صفراوی در این محیط در مقایسه با دیگر محیط های پلیتی جهت کشت آنتروباکتریاسه ها ، نسبتاً کم است. بنابراین انتخابی بودن این محیط برای باکتری های گرم منفی، از بعضی فرمول های دیگر (مثلSalmonella Shigella Agar و (Hektoen Enteric Agar بیشتر نیست. به عنوان مثال استرپتوکوک فکالیس به طور جزئی توانایی رشد روی این محیط را دارد.
 
4-  مواد و ابزار لازم: 
محیط کشت مک کانکی
 
5-  روش انجام کار:
به محض دریافت نمونه در آزمایشگاه، پلیت های محیط کشت را به روش کشت خطی یا سواب کشیدن، تلقیح نمایید. توصیه می شود برای افزایش شانس جداسازی باکتری های گرم منفی، وقتی تعداد آنها کم است و نیز جهت تعیین ارگانیسم های دیگری که در نمونه وجود دارند، باید به یک محیط غیر انتخابی نیز تلقیح نمود .
پلیت ها را دور از نور نگه داشته و در دمای C °2 ± 35  یا دمای مناسب دیگری به مدت 24-18 ساعت انکوبه نمایید. اگر بعد از 24 ساعت منفی بود، دوباره برای 24 ساعت دیگر انکوبه نمایید. انکوباسیون در دمای اتاق، شانس جداسازی یرسینیا انتروکولیتیکا را افزایش می دهد. پلیت ها را نباید بیش از 48 ساعت انکوبه کرد، چون در تفسیر نتایج اشکال پیش می آید.
 
 
 
6-  برنامه کنترل کیفی (QC):

Escherichia coli ATCC 25922
: رشد می کند، کلنی های قرمز گل سرخی می دهد.

Proteus marbilis ATCC 12453
: رشد می کند، کلنی های بی رنگ می دهد.

Salmonella typhimurium ATCC 14028
: رشد می کند، کلنی های بی رنگ می دهد.

Streptococcus faecalis ATCC 29212
: رشد بطور جزئی مهار می شود.
 
7-  تداخلات:
- بعضی از انتروباکتریاسه ها و سودوموناس آئروژینوزا وقتی در محیط دارای Co2 انکوبه شوند، رشدشان روی این محیط، مهار میشود.