बैक्टीरिया का आसंजन और उपनिवेशीकरण

आसंजन अधिकांश जीवाणु संक्रमणों का पहला निश्चित चरण है: इससे पहले कि कोई रोगज़नक़ उपनिवेश बना सके, आक्रमण कर सके, या विषाक्त पदार्थों को छोड़ सके, उसे बलगम प्रवाह, पेरिस्टालिसिस और मूत्र की सफाई शक्तियों के विरुद्ध स्वयं को एक मेजबान सतह पर लंगर डालना चाहिए। आसंजक (adhesins), वे सतही अणु जो इस लगाव में मध्यस्थता करते हैं, विशिष्ट मेजबान रिसेप्टर्स को पहचानते हैं और इस प्रकार यह निर्धारित करने में मदद करते हैं कि एक दिया गया रोगज़नक़ किन ऊतकों पर कब्जा कर सकता है।

Definition

बैक्टीरिया का आसंजन एक मेजबान कोशिका या सतह से आसंजकों (पाइली/फिम्ब्रिया या सतह-एंकर किए गए प्रोटीन) के माध्यम से एक जीवाणु का विशिष्ट बंधन है जो पूरक मेजबान रिसेप्टर्स को पहचानते हैं; उपनिवेशीकरण उस स्थल पर जीवाणु आबादी की बाद की स्थापना और गुणन है।

Scope

यह विषय जीवाणु आसंजन की आणविक मशीनरी, पिलस और गैर-पिलस आसंजकों के बीच अंतर, ऊतक ट्रॉपिज्म को रेखांकित करने वाली रिसेप्टर विशिष्टता, और प्रारंभिक आसंजन से स्थिर उपनिवेशीकरण और बायोफिल्म निर्माण तक के संक्रमण को शामिल करता है। यह जीवाणु रोगजनन में एक संदर्भ विषय है, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Core questions

• कौन से अणु आसंजन में मध्यस्थता करते हैं, और वे किन मेजबान रिसेप्टर्स को पहचानते हैं?
• आसंजक-रिसेप्टर विशिष्टता ऊतक ट्रॉपिज्म को कैसे आकार देती है?
• प्रतिवर्ती प्रारंभिक संपर्क स्थिर उपनिवेशीकरण और बायोफिल्म में कैसे परिपक्व होता है?

Key concepts

• आसंजक (Adhesins)
• पाइली और फिम्ब्रिया (Pili and fimbriae)
• टिप आसंजक (उदाहरण के लिए FimH)
• गैर-पिलस (अफिम्ब्रियल) आसंजक
• रिसेप्टर विशिष्टता और ऊतक ट्रॉपिज्म
• उपनिवेशीकरण (Colonization)
• बायोफिल्म निर्माण

Mechanisms

आसंजन आमतौर पर लंबे, बाल जैसे पाइली या फिम्ब्रिया से शुरू होता है जो समर्पित मार्गों (जैसे चैपरोन-अशर प्रणाली) द्वारा इकट्ठे होते हैं, जिनके टिप आसंजक परिभाषित मेजबान ग्लाइकेन्स या प्रोटीन को बांधते हैं; उदाहरण के लिए, यूरोपैथोजेनिक एस्चेरिचिया कोलाई के टाइप 1 पाइली मैनोजिलेटेड रिसेप्टर्स को बांधने के लिए FimH आसंजक का उपयोग करते हैं। कोशिका भित्ति में लंगर डाले गए छोटे गैर-पिलस आसंजक तब घनिष्ठ संपर्क में मध्यस्थता कर सकते हैं। रिसेप्टर विशिष्टता ऊतक ट्रॉपिज्म को निर्धारित करती है, एक रोगज़नक़ को उन सतहों तक सीमित करती है जिनके रिसेप्टर्स को उसके आसंजक पहचानते हैं। स्थिर लगाव आबादी को यांत्रिक निकासी का विरोध करने, गुणा करने और कई प्रजातियों में सतह से जुड़े बायोफिल्म समुदाय में परिपक्व होने की अनुमति देता है।

Clinical relevance

चूंकि आसंजन संक्रमण का पहला चरण है, आसंजक टीके और आसंजन-विरोधी अनुसंधान के लक्ष्य हैं, और उनकी रिसेप्टर विशिष्टता यह समझाने में मदद करती है कि विशेष बैक्टीरिया विशेष ऊतकों को क्यों संक्रमित करते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए लगाव तंत्र का वर्णन करती है और नैदानिक ​​या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

History

यह पहचान कि विशिष्ट सतही अणु जीवाणु आसंजन को नियंत्रित करते हैं, फिम्ब्रिया और हीमोग्लूटिनेशन पर बीसवीं सदी के मध्य के काम से बढ़ी और चैपरोन-अशर पिलस मार्ग और FimH जैसे टिप आसंजकों के आणविक विच्छेदन के साथ परिपक्व हुई, जिसने एक ठोस संरचनात्मक तस्वीर दी कि बैक्टीरिया मेजबान रिसेप्टर्स को कैसे पहचानते हैं।

Key figures

• Pascale Cossart
• Javier Pizarro-Cerda
• Stanley Falkow
• Scott Hultgren

Seminal works

• pizarro-cerda-cossart-2006
• finlay-falkow-1997

Frequently asked questions

आसंजन को संक्रमण का पहला चरण क्यों माना जाता है?

मेजबान सतहों को बलगम प्रवाह, द्रव गति और बहाव द्वारा लगातार साफ किया जाता है; जब तक एक जीवाणु स्वयं को आसंजकों द्वारा लंगर नहीं डालता है, तब तक उसे उपनिवेश बनाने, आक्रमण करने या विषाक्त पदार्थों को वितरित करने से पहले धो दिया जाता है।

आसंजन का ऊतक ट्रॉपिज्म से क्या संबंध है?

आसंजक विशिष्ट मेजबान रिसेप्टर्स को बांधते हैं, इसलिए एक रोगज़नक़ केवल उन ऊतकों को उपनिवेशित कर सकता है जो मिलान वाले रिसेप्टर को प्रदर्शित करते हैं, जो यह निर्धारित करने वाला एक प्रमुख कारक है कि संक्रमण कहाँ होता है।