Parazit Fizyolojisi ve Metabolizması
Parazit fizyolojisi ve metabolizması, parazitik organizmaların bir konakçının içinde veya üzerinde yaşarken nasıl enerji ürettiklerini, besinleri nasıl edindiklerini ve işlediklerini, nasıl ürediklerini ve iç ortamlarını nasıl sürdürdüklerini inceleyen bir alandır. Parazitler genellikle besin açısından zengin ancak oksijen açısından fakir nişleri işgal ettikleri için, biyokimyaları konakçılarınınkinden sıklıkla farklılık göstermektedir ve bu farklılıklar hem parazitlerin hayatta kalmasını açıklamakta hem de potansiyel ilaç hedeflerini tanımlamaktadır.
Tanım
Parazit fizyolojisi ve metabolizması, parazitik organizmaların bir konakçı ortamında enerji ve besinleri nasıl elde ettiklerini, nasıl ürediklerini ve iç ortamlarını nasıl düzenlediklerini inceleyen biyokimyasal ve fizyolojik süreçlerle ilgilenen parazitoloji dalıdır.
Kapsam
Bu alan, okuyucuyu parazitlerin taksonomisi veya neden oldukları hastalıklar yerine, işlevsel biyolojilerine yönlendirmektedir. Protozoon ve helmint parazitlerinde tekrarlayan temel fizyolojik sistemleri gruplandırmaktadır: enerji metabolizması, üreme ve gametogenez ile ozmotik ve iyonik düzenleme. Bunları parazitoloji içinde referans konular olarak ele almakta, klinik yönetim içeriği olarak sunmamaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Parazitler, birçoğunun yaşadığı düşük oksijenli ortamlarda ATP'yi nasıl üretmektedir?
- Parazit metabolik yolları konakçılarınınkinden nasıl farklılık göstermektedir ve hangi farklılıklar ilaç hedefleri olarak kullanılabilmektedir?
- Parazitler, üremeyi ve bulaşma evrelerinin üretimini yaşam döngüleriyle nasıl koordine etmektedir?
- Parazitler, farklı ozmolariteye sahip konakçı ortamlarında su ve iyon dengesini nasıl düzenlemektedir?
Anahtar kavramlar
- Konakçıya bağımlı beslenme
- Aerobik ve anaerobik enerji metabolizması
- Anaerobik (malat dismutasyonu) mitokondri
- Yaşam döngüsü evresine özgü metabolizma
- Eşeyli ve eşeysiz üreme
- Bulaşma evresi üretimi
- Ozmoregülasyon ve boşaltım sistemi
- İlaç hedefi ilkesi olarak konakçı-parazit biyokimyasal farklılaşması
Mekanizmalar
Birçok parazit, oksijenin az, karbonhidratın ise bol olduğu ortamlarda yaşamakta ve metabolizmaları buna göre adapte olmaktadır. Bağırsak veya dokulardaki erişkin helmintler genellikle özelleşmiş mitokondrilerde malat dismutasyonu gibi anaerobik yollara bağımlıdır; karbonhidratı tamamen oksitlemek yerine organik asitlere fermente etmektedirler. Serbest yaşayan veya göçmen evreler ise aerobik metabolizmaya geri dönebilmektedir (Tielens & van Hellemond, 2007; Bryant, 1978). Üreme, yaşam döngüsüne göre ayarlanmıştır: Plasmodium gibi protozoonlar, aseksüel replikasyon ile bulaşma için gerekli seksüel evrelerin üretimi arasında geçiş yapmaktadır (Josling & Llinás, 2015) ve helmintler yumurta veya larva üretimine yoğun yatırım yapmaktadır. Ozmotik ve iyonik denge, yassı solucanların protonefridyal sistemi gibi özelleşmiş boşaltım yapıları tarafından sürdürülmektedir; bu yapılar aynı zamanda atık ve ilaç atılımını da gerçekleştirmektedir (Kusel et al., 2009). Bu sistemler genelinde, tekrarlayan tema, parazit biyokimyasının konakçınınkinden genellikle yeterince farklılaşarak seçici müdahale noktaları önermesidir (Barrett, 1981).
Klinik önem
Parazitlerin metabolik ve fizyolojik özellikleri, antiparaziter farmakolojinin büyük bir kısmının temelini oluşturmaktadır; çünkü konakçıdan farklı olan yollar, seçici ilaç hedefleri aramak için klasik yerlerdir. Bu alan, antiparaziter ajanların nasıl tasarlandığına dair anlayışı desteklemek amacıyla bu biyolojiyi kavramsal düzeyde tanımlamaktadır; tanı kriterleri, ilaç dozajı veya kişiselleştirilmiş tedavi önerileri sunmamaktadır.
Tarihçe
Parazitlerin karşılaştırmalı biyokimyası, araştırmacıların parazitik helmintlerin ve protozoonların enerji metabolizmasını konakçılarından sıklıkla çok farklı şekilde yürüttüğünü fark etmeleriyle yirminci yüzyıl boyunca gelişmiştir. Bryant'ın helmintlerdeki solunum düzenlemesi üzerine yaptığı derlemeler ve Barrett'ın ders kitabı sentezi alanı sağlamlaştırmış, anaerobik mitokondriler üzerine yapılan sonraki çalışmalar ise parazit enerji metabolizmasını evrimsel bir çerçeveye oturtmuştur (Bryant, 1978; Barrett, 1981; Tielens & van Hellemond, 2007).
Öne çıkan isimler
- Clive Bryant
- John Barrett
- Aloysius Tielens
- Jaap van Hellemond
İlgili konular
Temel eserler
- bryant-1978
- barrett-1981
- tielens-2007
Sıkça sorulan sorular
- Parazit metabolizması neden konakçı metabolizmasından ayrı incelenmektedir?
- Parazitler genellikle düşük oksijenli, besin açısından zengin nişlerde yaşamakta ve özellikle enerji üretimi için kendine özgü yollar geliştirmişlerdir; bu farklılıklar biyolojik olarak önemlidir ve seçici antiparaziter ilaç hedefleri için kavramsal temeli oluşturmaktadır.
- Bu alan hangi fizyolojik sistemleri kapsamaktadır?
- Parazitlerin tekrarlayan işlevsel sistemlerini, yani enerji metabolizması, üreme ve gametogenez ile ozmotik ve iyonik düzenlemeyi, parazitoloji içinde referans konular olarak gruplandırmaktadır.