تهاجم باکتریایی و بقای درون سلولی
برخی باکتریها فراتر از کلونیزه کردن سطح میزبان عمل میکنند: آنها وارد سلولهای میزبان شده و در داخل آنها زنده میمانند و به یک جایگاه محافظتشده دست مییابند که از آنتیبادیها، کمپلمان و بسیاری از آنتیبیوتیکها در امان است. تهاجم مستلزم آن است که پاتوژن مکانیسمهای جذب خود سلول میزبان را تحریک یا ربوده و بقای درون سلولی مستلزم آن است که در برابر محفظههای تخریبکنندهای که به آنها وارد میشود، مقاومت کند یا آنها را بازسازی نماید.
Definition
تهاجم باکتریایی ورود فعال یک باکتری به سلول میزبان است که معمولاً با تحریک اسکلت سلولی میزبان برای درونیسازی آن صورت میگیرد؛ بقای درون سلولی ظرفیت پاتوژن برای پایداری و تکثیر در داخل سلول میزبان است، چه آزاد در سیتوزول و چه در داخل یک واکوئول تغییریافته.
Scope
این موضوع به چگونگی ورود باکتریها به سلولهای میزبان غیرفاگوسیتیک، تفاوت بین سبک زندگی درون سلولی سیتوزولی و واکوئولی، و استراتژیهایی که پاتوژنها برای بقا در داخل سلولها استفاده میکنند، میپردازد. این یک موضوع مرجع در پاتوژنز باکتریایی است و راهنمایی بالینی ارائه نمیدهد.
Core questions
- باکتریها چگونه سلولهای غیرفاگوسیتیک را برای جذب خود تحریک میکنند؟
- چه چیزی یک سبک زندگی درون سلولی سیتوزولی را از واکوئولی متمایز میکند؟
- باکتریهای درون سلولی چگونه از کشتار لیزوزومی جلوگیری کرده و از منابع میزبان بهرهبرداری میکنند؟
Key concepts
- اینوازینها و جذب تحریکشده
- مکانیسمهای ورود زیپ در مقابل ماشه
- افکتورهای ترشحی نوع III
- سبک زندگی سیتوزولی
- سبک زندگی واکوئولی (فاگوزوم تغییریافته)
- تحرک مبتنی بر اکتین و گسترش سلول به سلول
Mechanisms
تهاجم به سلولهای غیرفاگوسیتیک دو مسیر کلی را دنبال میکند. در مکانیسم زیپ (zipper mechanism)، یک پروتئین سطحی باکتریایی (اینوازین) به گیرنده میزبان متصل میشود و به تدریج غشاء را درگیر میکند تا باکتری را در بر گیرد؛ در مکانیسم ماشه (trigger mechanism)، افکتورهای ترشحشده که توسط سیستم ترشحی نوع III تزریق میشوند، اسکلت اکتین میزبان را بازسازی میکنند تا چینخوردگیهای غشایی ایجاد کنند که باکتری را به داخل میکشند. پس از ورود، پاتوژنها مسیرهای متفاوتی را در پیش میگیرند: باکتریهای سیتوزولی از واکوئول ورودی به سیتوپلاسم فرار میکنند و ممکن است از اکتین میزبان برای حرکت و گسترش سلول به سلول استفاده کنند، در حالی که باکتریهای واکوئولی در داخل یک محفظه محدود به غشاء باقی میمانند که آن را متوقف یا بازسازی میکنند تا از ادغام با لیزوزومهای تخریبکننده جلوگیری شود. در هر دو سبک زندگی، پاتوژنهای درون سلولی عملکردهای سلول میزبان را برای به دست آوردن مواد مغذی و فرار از کشتار مختل میکنند.
Clinical relevance
یک جایگاه درون سلولی به توضیح اینکه چرا برخی عفونتها مزمن، عودکننده یا دشوار برای پاکسازی هستند، کمک میکند، زیرا باکتریها از ایمنی هومورال و از عوامل نفوذکننده ضعیف به سلولها محافظت میشوند. این مدخل تهاجم و بقای درون سلولی را برای مرجع توصیف میکند و مبنایی برای تصمیمگیریهای درمانی نیست.
History
مطالعه مولکولی تهاجم از طریق شناسایی اینوازین در یرسینیا (Yersinia) که ورود به سلولهای کشتشده را فراهم میکرد، و از طریق کار بر روی سالمونلا (Salmonella)، شیگلا (Shigella) و لیستریا (Listeria) که مکانیسمهای ماشه و زیپ و تفاوت بین سبک زندگی واکوئولی و سیتوزولی را تعریف کردند، پیشرفت کرد و پاتوژنهای درون سلولی را به عنوان یک موضوع اصلی در میکروبیولوژی سلولی تثبیت نمود.
Key figures
- Pascale Cossart
- Stanley Falkow
- Ralph Isberg
- Philippe Sansonetti
Related topics
Seminal works
- finlay-1997-science
- pizarro-cerda-cossart-2006
- ray-2009
Frequently asked questions
- چرا یک باکتری در داخل سلول میزبان زندگی میکند؟
- فضای درون سلولی محافظت در برابر آنتیبادیها، کمپلمان و بسیاری از آنتیبیوتیکها را فراهم میکند، به علاوه دسترسی به مواد مغذی میزبان، که به پاتوژن یک جایگاه محافظتشده برای تکثیر میدهد.
- تفاوت بین پاتوژن درون سلولی سیتوزولی و واکوئولی چیست؟
- پاتوژنهای سیتوزولی از واکوئول ورودی فرار کرده و آزادانه در سیتوپلاسم زندگی میکنند و اغلب با استفاده از اکتین میزبان سلول به سلول گسترش مییابند، در حالی که پاتوژنهای واکوئولی در داخل یک محفظه محدود به غشاء باقی میمانند که آن را برای جلوگیری از تخریب لیزوزومی تغییر میدهند.