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.

انعقاد

 هموستاز
هموستاز از دو بخش heme به معنی خون و stasis به معنی توقف تشکیل شده و در کل به معنای توقف خونریزی است.

هموستاز: به مجموع اعمال فیزیولوژیکی که موجب توقف خونریزی میشه هموستاز اطلاق میشه.

 فاکتورهای متعددی در فرایند هموستاز نقش دارن که عبارتنداز:
1. فاکتورهای انعقادی که در تشکیل لخته شرکت میکنن.
2. فیبرینولیز که موجب لیز لخته تشکیل شده میشن.
3. پروتئین های ضد انعقادی و تنظیم کننده
4. سیستم عروقی، پلاکتها، گرانولوسیتها و مونوسیتها

 هموستاز به دو مرحله هموستاز اولیه و ثانویه تقسیم میشه. در هموستاز اولیه سیستم عروقی و پلاکتها نقش دارن درحالیکه در هموستاز ثانویه فاکتورهای انعقادی فعالیت دارن.

درهموستاز اولیه با مشارکت سیستم عروقی و پلاکتها میخ پلاکتی تشکیل میشه و خونریزی بصورت موقت بند میاد.

در هموستاز ثانویه دراثر فعالیت فاکتورهای انعقادی روی میخ پلاکتی رشته های نامحلول فیبرین تشکیل میشه و موجب استحکام میخ پلاکتی و توقف کامل خونریزی میشه.

بطور کلی هموستاز اولیه زودتر فعال میشه ولی ضعیفتر از هموستاز ثانویه هست و عملکرد هر مرحله مستقل است و اختلال در هر مرحله موجب اختلال در مرحله بعدی نمیشه.

 اختلال در اجزای هموستاز اولیه منجر به خونریزی سطحی، پوستی، مخاطی، پتشی و 3پورپورا میشه درحالیکه اختلال در اجزای هموستاز ثانویه موجب خونریزی عمقی بصورت هم آرتروز و خونریزی عضلات و هماتوم میشه.

روند کلی هموستاز:
1. دراثر آسیب عروقی خونریزی رخ میده.
2.فعالیت سیستم عروقی و پلاکتها موجب تشکیل میخ پلاکتی و توقف موقتی خونریزی میشه.
3. فاکتورهای انعقادی با ایجاد رشته های فیبرین و استحکام میخ پلاکتی موجب توقف کامل خونریزی میشن.
4. لخته تشکیل شده باید جهت برقراری مجدد جریان خون لیز بشه و این کار توسط سیستم فیبرینولیز انجام میشه