پاتوژنز و عوامل بیماریزایی
پاتوژنز باکتریایی مطالعه چگونگی ایجاد بیماری توسط باکتریها است و عوامل بیماریزایی ابزارهای مولکولی هستند که باکتریها از طریق آنها این کار را انجام میدهند. این حوزه به بررسی راهبردهای تکراری میپردازد که باکتریهای بیماریزا برای رسیدن به میزبان، اتصال به سطوح آن، عبور از سدهای آن، تکثیر، آسیب رساندن به بافت و فرار از دفاعیات آن استفاده میکنند. این حوزه، بیماریزایی را به عنوان یک ویژگی از رابطه میزبان-پاتوژن در نظر میگیرد تا صرفاً ویژگی میکروب.
Definition
پاتوژنز توالی رویدادهایی است که طی آن یک باکتری عفونت را ایجاد کرده و در میزبان بیماری ایجاد میکند؛ عوامل بیماریزایی محصولات ژنی (مانند چسبندهها، سموم، سیستمهای ترشحی، کپسولها و ساختارهای سطحی) هستند که به این توانایی کمک میکنند، و بیماریزایی درجه کمی آسیبی است که یک پاتوژن تولید میکند.
Scope
این حوزه، اصول بیماریزایی باکتریایی را در مراحل اصلی و ابزارهای آن سازماندهی میکند: چسبندگی و کلونیزاسیون، سموم ترشحشده، فعالیت اندوتوکسیک پوشش سلولی، تهاجم و بقای درونسلولی، و فرار از ایمنی میزبان. این موارد را به عنوان موضوعات مرجع در باکتریشناسی مطرح میکند و راهنمایی برای تشخیص یا درمان هیچ عفونتی نیست.
Sub-topics
Core questions
- چه ویژگیهای مولکولی یک پاتوژن را از یک همزیست بیضرر متمایز میکند؟
- باکتریها چگونه به بافتهای میزبان متصل میشوند، به آنها حمله میکنند و در آنها باقی میمانند؟
- محصولات باکتریایی از چه مکانیسمهایی به طور مستقیم یا از طریق پاسخ ایمنی خود میزبان به آن آسیب میرسانند؟
- پاتوژنها چگونه ایمنی ذاتی و اکتسابی را تضعیف یا از آن فرار میکنند؟
Key concepts
- پاتوژن در مقابل همزیست
- عامل بیماریزایی
- چسبندگی و کلونیزاسیون
- اگزوتوکسینها و اندوتوکسین
- تهاجم و بقای درونسلولی
- فرار از ایمنی
- سیستمهای ترشحی
- جزایر بیماریزایی
Key theories
- چارچوب پاسخ به آسیب در بیماریزایی
- بیماریزایی یک ویژگی ذاتی میکروب نیست، بلکه نتیجه تعامل میزبان-میکروب است که با آسیب ناشی از آن اندازهگیری میشود؛ همان ارگانیسم میتواند بسته به وضعیت ایمنی میزبان، بیخطر یا کشنده باشد.
Mechanisms
اکثر پاتوژنهای باکتریایی یک توالی تکراری را دنبال میکنند: آنها به سطح میزبان میرسند و به آن میچسبند، اغلب با استفاده از پیلی، فیمبریا یا چسبندههای غیر پیلی؛ آنها کلونیزه میشوند و ممکن است بیوفیلم تشکیل دهند؛ برخی با تهاجم از سدهای اپیتلیال عبور کرده و در داخل یا بین سلولها زنده میمانند؛ و عواملی را تولید میکنند که به میزبان آسیب میرسانند، چه به طور مستقیم از طریق اگزوتوکسینهای ترشحشده و اندوتوکسین سطحی و چه به طور غیرمستقیم با تحریک التهاب. در طول این مراحل، سیستمهای ترشحی اختصاصی پروتئینهای افکتور را تحویل میدهند، و مجموعهای از مکانیسمهای فرار، کمپلمان، فاگوسیتوز و شناسایی ایمنی را خنثی میکنند. بسیاری از ژنهای مرتبط در جزایر بیماریزایی متحرک خوشهبندی میشوند که نشاندهنده کسب افقی بیماریزایی است.
Clinical relevance
درک عوامل بیماریزایی توضیح میدهد که چرا باکتریهای خاص الگوهای بیماری خاصی را ایجاد میکنند و مبنای منطقی برای واکسنها (به عنوان مثال، واکسنهای توکسوئید و مبتنی بر چسبنده) و تحقیقات ضد بیماریزایی را فراهم میآورد. این مدخل مکانیسمهای بیماریزا را برای مرجع آموزشی توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
History
مطالعه مولکولی بیماریزایی از اصول کخ به یک رشته ژنمحور در اواخر قرن بیستم تبدیل شد، زیرا اصول مولکولی کخ فالکو و ژنومیک مقایسهای، عوامل تعیینکننده خاصی را که باکتریها را بیماریزا میکنند، شناسایی کردند. سنتز فالکو و فینلی از مضامین مشترک در بیماریزایی میکروبی، این دیدگاه را متبلور کرد که پاتوژنهای متنوع به طور مکرر بر مجموعهای مشترک از راهبردها همگرا میشوند.
Debates
- آیا بیماریزایی یک ویژگی میکروب است یا تعامل میزبان-میکروب؟
- تعاریف کلاسیک بیماریزایی را در پاتوژن قرار میدادند، اما چارچوب پاسخ به آسیب آن را به عنوان یک نتیجه نوظهور از تعامل بازتعریف میکند، که در آن وضعیت ایمنی میزبان تعیین میکند که آیا همان ارگانیسم بیضرر است یا کشنده.
Key figures
- Stanley Falkow
- B. Brett Finlay
- Pascale Cossart
- Arturo Casadevall
Related topics
Seminal works
- finlay-falkow-1997
- casadevall-pirofski-1999
Frequently asked questions
- تفاوت بین عامل بیماریزایی و پاتوژن چیست؟
- پاتوژن ارگانیسمی است که قادر به ایجاد بیماری است؛ عامل بیماریزایی یک مولکول یا ساختار خاص (مانند چسبنده، سم یا کپسول) است که به این توانایی کمک میکند.
- چرا ژنهای بیماریزایی اغلب با هم خوشهبندی میشوند؟
- بسیاری از عوامل تعیینکننده بیماریزایی در جزایر بیماریزایی یا سایر عناصر ژنتیکی متحرک قرار دارند، که امکان کسب بلوکهای ژنهای بیماریزایی را از طریق انتقال افقی و وراثت همزمان فراهم میکند.