جزوه پاتوژنز و بیماری زایی پرشده PDF

‫استاد کریم بخش‬ ‫کالس جامع باکتری شناسی پزشکی‬ ‫پاتوژنز و بیماری زایی‬ ‫*تعاریف پایه از پاتوژنز و بیماری زایی‪:‬‬ ‫پاتوژنزیز‪ :‬شامل شروع فرایند عفونت و مکانیسم های...

‫استاد کریم بخش‬ ‫کالس جامع باکتری شناسی پزشکی‬ ‫پاتوژنز و بیماری زایی‬ ‫*تعاریف پایه از پاتوژنز و بیماری زایی‪:‬‬ ‫پاتوژنزیز‪ :‬شامل شروع فرایند عفونت و مکانیسم هایی است که منجر به پیدایش عالئم اولیه(‪ )Syptoms‬و نشانه های‬ ‫‪‬‬ ‫بالینی توسط پزشک می شود(‪.)Sign‬‬ ‫حامل(‪ :)Carrier‬فرد یا حیوانی که بتواند بدون اینکه عالئم عفونت را داشته باشد‪ ،‬فرد یا حیوان حساس دیگری را مبتال به‬ ‫‪‬‬ ‫عفونت کند را می گویند‪.‬اگر حیوان باشد نقش آن وکتور است‪ ،‬اگر انسان باشد معموال به آن ‪ Carrier‬می گویند‪.‬‬ ‫عفونت(‪ :)Infection‬یعنی تکثیر یک عامل عفونی در بدن؛ تکثیر باکتری هایی که از میکروبیوتای طبیعی دستگاه گوارش‬ ‫‪‬‬ ‫یا پوست هستند معموال به عنوان عفونت در نظر گرفته نمی شوند؛ از سویی دیگر‪ ،‬تکثیر باکتری های پاتوژن مثل‬ ‫سالمونال اگر فرد بدون عالمت باشد هم به آن عفونت می گویند‪.‬‬ ‫باکتری غیر بیماری زا‪ :‬میکروارگانیسمی است که ایجاد بیماری نمی کند و ممکن است بخشی از فلور نرمال بدن باشد‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫پاتوژن فرصت طلب‪ :‬عاملی است که تنها زمانی که مقاومت فرد دچار اخالل شود توانایی ایجاد بیماری زایی را دارد‪.‬مثال‪،‬‬ ‫‪‬‬ ‫ممکن است فرد دچار بیماری نقص ایمنی باشد و‪...‬‬ ‫بیماری زایی(‪ :)Virulance‬قدرت و توانایی ارگانیسم در بیماری زایی را می گویند‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫تهاجم(‪ :)Invasion‬فرآیندی که میکروارگانیسم وارد بدن میزبان شود و در بدن منتشر شود‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫*کلونیزاسیون و تهاجم‪:‬‬ ‫باکتری های مختلف قسمت های مختلف بدن را کلونیزه می کنند‪.‬مکانی که باکتری کلونیزه می کند ممکن است نزدیک ترین محل به‬ ‫نقطه ورود باکتری به بدن باشد یا ممکن است شرایط مناسبی برای رشد باکتری در آنجا وجود داشته باشد‪.‬‬ ‫بدن انسان برای از بین بردن کلونیزاسیون باکتری دارای توانایی های متعدد می باشد‪ ،‬که به محیط سطحی و خارجی ‪ ،‬داخلی در بدن‬ ‫تقسیم می شود؛ مثل‪:‬‬ ‫‪ ‬پوست‬ ‫‪ ‬موکوس‪ :‬در دهان‪ ،‬مجاری تنفسی‪ ،‬مجاری گوارشی‪ ،‬مجاری ادراری تناسلی‬ ‫چون محیط های سطحی برای دفاع ضد میکروارگانیسم همیشه وجود دارند‪ ،‬موکوس و پوست به عنوان مکانیسم دفاعی‬ ‫غیراختصاصی شناخته می شوند‪.‬‬ ‫*پوست‪:‬‬ ‫پوست به عنوان عامل فیزیکی و شیمیایی در جلوگیری از میکروارگانیسم ها شناخته می شود‪.‬‬ ‫بعضی از باکتری ها در پوست کلونیزه می شوند و با ایجاد مواد سمی از رشد و تکثیر سایر باکتری های پاتوژن بر روی آن‬ ‫جلوگیری می کنند‪.‬‬ ‫* برای درک بهتر از بخش های مختلف پوست و عملکرد مختلف آنها جدول زیر الزامی می باشد‪:‬‬ ‫‪1‬‬ ‫استاد کریم بخش‬ ‫کالس جامع باکتری شناسی پزشکی‬ ‫پاتوژنز و بیماری زایی‬ ‫فعالیت حفاظتی‬ ‫ساختار پوست‬ ‫‪.1‬به عنوان مانع فیزیکی برای نفوذ باکتری‬ ‫الیه خارجی(‪)Dermal‬‬ ‫‪.2‬از بین بردن اتصال باکتری با سطح پوست میزبان‬ ‫‪.3‬ایجاد شرایط خشک‪ ،‬اسیدی و سرد که رشد باکتری را محدود می کند‪.‬‬ ‫تولید الکل‪،‬اسید و لیپیدهای سمی که از رشد باکتری جلوگیری می کند‪.‬‬ ‫فولیکول مو‪ ،‬غدد عرقی‬ ‫‪.1‬وجود اشک به عنوان ماده ضدمیکروبی عمل می کند‪.1 :‬وجود لیزوزیم ‪.2‬خروج باکتری‬ ‫اپی تلیال چشمی‬ ‫‪.2‬پلک چشم‪ :‬برای دفع باکتری ها‬ ‫*اتصال‪:‬‬ ‫مهم ترین و اولین فاکتور برای بیماری زایی باکتری و عفونت‪ ،‬توانایی اتصال آن می باشد‪ ،‬فاکتورهای متعددی در برهمکنش بین‬ ‫میزبان و میکروارگانیسم نقش ایفا می کند‪:‬‬ ‫‪ ‬خاصیت هیدروفوبیک‬ ‫‪ ‬بار الکتریکی‬ ‫‪ ‬لیگاند‬ ‫باکتری ها همچنین واجد مولکول های سطحی خاصی می باشند که توانایی واکنش با سلول میزبان را دارد‪ ،‬بسیاری از باکتری ها‬ ‫دارای زوائد پیلی یا فیمبریه به سطح سلول میزبان متصل می شوند‪.‬برای اینکه این فیمبریه دارای توانایی اتصال محکم تر و بهتر‬ ‫باشد باکتری باید دارای ابزارهای چسبندگی(‪ )Adhesion‬باشند؛ بسیاری از این فاکتورهای چسبندگی در نوک پیلی قرار گرفته اند که‬ ‫بطور محکم به قندهای ویژه ای در بافت بنام لکتین متصل می شود‪.‬‬ ‫بطورر مثال در برخی سویه های ‪ E. coli‬داراری پیلی نوع‪ 1‬هستند(ادهزین)‪ ،‬و به گیرنده خود که دی – مانوز باشد متصل می‬ ‫شوند‪.‬سویه های ای کلی که موجب عفونت ادراری می شوند فاقد توانایی اتصال به دی مانوز را دارند؛ آنها دارای پیلی‪ P‬هستند که‬ ‫به رسپتور خود آنتی ژن گروه خونی‪ P‬متصل می شود(‪.)Gal-Gal‬‬ ‫نایسریا گنوره آ دارای پیلی تیپ‪ 4‬می باشد که دارای تغییرات آنتی ژنیک می باشد و می تواند به این واسطه از سیستم ایمنی فرار‬ ‫کند؛ مثل ویبریو کلرا‪ ،‬لژیونال‪ ،‬سودوموناس آئزوژینوزا‬ ‫عالوه بر پیلی‪ ،‬بسیاری از عوامل ها وجود دارد که در اتصال دخیل هستند‪ ،‬مثل کپسول‪ ،‬بیوفیلم‪ ،‬پروتئین های چسبندگی در یرسینیا‪،‬‬ ‫بوردتال پرتوسیس و مایکوپالسما پنومونیه‪.‬‬ ‫بعد از اتصال و کلونیزاسیون باکتری باید راه مناسب خودش را برای ورود به بدن میزبان پیدا کند‪:‬‬ ‫*راه های ورود‪:‬‬ ‫مکانیسم های طبیعی بدن و ترشحات ضدباکتریایی مثل لیزوزیم و دفنسین ها ورود باکتری به بدن را محدود می کند‪.‬پوست در حالت‬ ‫عادی از ورود باکتری ممانعت می کند ولی وجود هرگونه بریدیگی‪،‬سوختگی و شکستگی در پوست باعث مستعد شدن آن به ورود‬ ‫باکتری می شود‪.‬‬ ‫ورود باکتری به مناطق استریل بدن(گوش داخلی و میانی‪ ،‬بخش تحتانی دستگاه تنفس و آلوئول ها‪ ،‬از مثانه باالتر در دستگاه ادراری‪،‬‬ ‫اندام های درونی) نشان دهنده نقص ایمنی یا راه جدید برای ورود باکتری است‪.‬‬ ‫‪2‬‬  ‫استاد کریم بخش‬ ‫کالس جامع باکتری شناسی پزشکی‬ ‫پاتوژنز و بیماری زایی‬ ‫مثال ها‬ ‫راه های ورود‬ ‫سالمونال‪،‬شیگال‪،‬یرسینیا انتروکولیتیکا‪،ETEC،‬ویبریو‪،‬کمپیلوباکتر‪،‬کلستریدیوم بوتولینوم‪،‬باسیلوس‬ ‫گوارش‬ ‫سرئوس‪،‬لیستریا‪،‬بروسال‬ ‫مایکوباکتریوم‪،‬نوکاردیا‪،‬مایکوپالسما پنومونیه‪،‬لژیونال‪،‬بوردتال‪،‬کالمیدیا پیسی تاسی‪ ،‬کالمیدیا پنومونیه‪،‬استرپتوکوک ها‬ ‫تنفس‬ ‫کلستریدیوم تتانی‪ ،‬استافیلوکوک اورئوس‬ ‫ضربه‬ ‫سودوموناس ها ‪ ،‬استافیلوکوک اورئوس‬ ‫بواسطه سوزن‬ ‫ریکتزیا‪،‬ارلیشیا‪،‬کوکسیال‪،‬فرانسیسال‪،‬بورلیا‪،‬یرسینیا پستیس‬ ‫نیش بندپایان‬ ‫کالمیدیا تراکوماتیس > گنوکوک > ترپونما پالیدوم‬ ‫جنسی‬ ‫*تنظیم فاکتورهای بیماری‪:‬‬ ‫اغلب بیان ژن های بیماری زایی تحت کنترل پیام های محیطی هستند‪.‬شایع ترین پیام های محیطی شامل‪ :‬حضور‬ ‫آهن‪،‬اسموالریته‪ PH،‬و یون ها می باشد‪.‬‬ ‫مثال‪:‬‬ ‫*باکتری های اندوژن‪ :‬بطور طبیعی در بدن وجود دارند(فلور نرمال) و زمانی که مکان آنها عوض شود بیماری زا می شوند‪.‬‬ ‫*جزایر پاتوژنسیته(‪:)PAIs‬‬ ‫نواحی ژنتیکی بزرگی هستند که روی پالسمید یا کروموزوم قرار دارند و مجموعه ای از ژن هایی را بر خود حمل می کند که‬ ‫بسیاری از فاکتور های ویروالنس را کد می کنند‪.‬جزایر پاتوژنسیته دارای میزان ‪ C+G‬پایین بوده و به همین علت ناپایدار هستند‪،‬‬ ‫قابل انتقال هستند(توسط ترانسپوزون ها) ‪ ،‬توانایی ایجاد ساختار موزاییکی هستند و بطور شایع در مجاورت ‪ tRNA‬قرار دارند‪.‬‬ ‫*بیوفیلم(‪:)Biofilm‬‬ ‫سازگاری باکتریایی خاصی که کلونیزاسیون را بخصوص در وسایل جراحی مثل دریچه های مصنوعی قلب و کتترها تسهیل می کند‬ ‫ناشی از توانایی تولید بیوفیلم می باشد‪.‬باکتری ها در بیوفیلم ها به شکل یک شبکه چسبنده از پلی ساکارید کنار هم قرار گرفته اند که‬ ‫به یکدیگر وسطح متصل می شوند‪.‬تولید بیوفیلم به تعداد کافی باکتری ها نیاز دارد‪ ،‬و به این نیاز پیام های بین سلولی(کواروم‬ ‫سنسینگ) گفته می شود‪ ،‬به عنوان مثال ‪N(AHL‬اسیل هموسرین الکتون) به عنوان یک سیگنال در باکتری های گرم منفی یاد می‬ ‫شود‪.‬‬ ‫عفونت ریوی توسط سودوموناس آئروژینوزا‬ ‫‪‬‬ ‫استافیلوکوکوس اورئوس در سوند ادراری‬ ‫‪‬‬ ‫استقرار لژیونلا پنوموفیلا در سیستم آبی‬ ‫‪‬‬ ‫بیوفیلم‬ ‫استرپتوکوکوس ویریدانس بر روی دریچه قلب‬ ‫‪‬‬ ‫‪3‬‬ ‫استاد کریم بخش‬ ‫کالس جامع باکتری شناسی پزشکی‬ ‫پاتوژنز و بیماری زایی‬ ‫*توکسین ها‪:‬‬ ‫‪.1‬اگزوتوکسین‪:‬‬ ‫انتروتوکسین‬ ‫‪‬‬ ‫نوروتوکسین‬ ‫‪‬‬ ‫سایتوتوکسین‬ ‫‪‬‬ ‫لوکوتوکسین‬ ‫‪‬‬ ‫سوپر آنتی ژن‬ ‫‪‬‬ ‫‪.2‬اندوتوکسین‪ LPS :‬در باکتری های گرم منفی‬ ‫* بسیاری از توکسین ها از پیش آماده هستند که به آن ‪ Intoxicate‬می گویند و خود توکسین مسئول ایجاد عفونت است‪ ،‬نه باکتری؛‬ ‫در چنین شرایطی ایجاد تب(‪ )Fever‬غیر معمول می باشد‪.‬مثل‪:‬‬ ‫مسمومیت غذایی ناشی از استافیلوکوک اورئوس‬ ‫‪‬‬ ‫مسمومیت غذایی ناشی از باسیلوس سرئوس‬ ‫‪‬‬ ‫مسمومیت غذایی ناشی از کلستریدیوم بوتولینوم‬ ‫‪‬‬ ‫*اگزوتوکسین‪:‬‬ ‫پروتئینی هایی هستند که توسط باکتری های گرم مثبت و گرم منفی تولید می شوند‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫در فاز سکون یا لگاریتمی تولید می شوند؛ از باکتری های زنده با غلظت باال تولید می شود‬ ‫‪‬‬ ‫شامل آنزیم هایی هستند که می توانند عملکرد سلول را تغییر دهند یا سلول را نابود کنند‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫می تواند ژن کد کننده آنها منشا متفاوتی داشته باشد‪ :‬پالسمیدی‪ ،‬فاژی‪ ،‬کروموزومی‬ ‫‪‬‬ ‫پالسمیدی‪ :‬کزاز‪LT E. coli, ST E. coli ،‬‬ ‫‪‬‬ ‫فاژی‪ :‬کورینه باکتریوم دیفتری‪ ،‬کلستریدیوم بوتولینوم‬ ‫‪‬‬ ‫کروموزومی‪ :‬سودوموناس آئروژینوزا‪ ،‬بوردتال پرتوسیس‪ ،‬کلرا توکسین‬ ‫‪‬‬ ‫توکسوئید برای ایمن سازی علیه توکسین ها استفاده می شود‪ ،‬مثل توکسوئید کزاز‬ ‫‪‬‬ ‫سمیت باال دارد‪ ،‬بسیار آنتی ژنیک و ایمونوژن قوی می باشد‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫بسیاری از اگزوتوکسین ها از زیرواحد ‪ A-B‬تشکیل شده اند‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫*عملکرد اگزوتوکسین‪:‬‬ ‫‪ ‬تخریب عملکرد ریبوزوم‪:‬‬ ‫‪:Gαi.2‬‬ ‫‪ ‬افزایش ‪: Gαs.1 :cAMP‬‬ ‫*سوپر آنتی ژن‪:‬‬ ‫مثال‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫سایتوکاین های تولید شده‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫عوارض‪ :‬شوک‪ ،‬راش‪ ،‬مرگ سلول‪ T‬فعال‬ ‫‪‬‬ ‫‪4‬‬ ‫استاد کریم بخش‬ ‫کالس جامع باکتری شناسی پزشکی‬ ‫پاتوژنز و بیماری زایی‬ ‫*اندوتوکسین‪:‬‬ ‫رسپتور‪:‬‬ ‫‪o‬‬ ‫سنجش میزان اندوتوکسین‪:‬‬ ‫‪o‬‬ ‫واکنش شوارتزمن‪:‬‬ ‫‪o‬‬ ‫چه ماده ای می تواند مانع از آسیب های ناشی از ‪DIC‬‬ ‫‪o‬‬ ‫شود؟ هپارین‬ ‫اندوتوکسین آزاد شده زیاد از نایسریا مننگوکوک‪،‬‬ ‫‪o‬‬ ‫می تواند موجب تب‪ ،DIC ،‬پتشی(ناشی از افزایش‬ ‫نفوذپذیری عروقی) شود‪.‬‬ ‫توکسین ‪ A-B5‬مدل‬ ‫توکسین ‪ A-B‬مدل‬ ‫کلرا توکسین ویبریو کلرا‬ ‫اگزوتوکسین‪ A‬سودوموناس آئروژینوزا‬ ‫شیگا توکسین شیگال دیسانتری‬ ‫آدنیالت سیکالز بوردتال پرتوسیس‬ ‫توکسین های شبه شیگا ‪EIEC‬‬ ‫اگزوتوکسین کزاز کلستریدیوم تتانی‬ ‫پرتوسیس توکسین بوردتال پرتوسیس‬ ‫اگزوتوکسین بوتولیسم کلستریدیوم بوتولینوم‬ ‫‪ LT‬و ‪ ST‬اشریشیا کلی‬ ‫اگزوتوکسین دیفتری کورینه باکتریوم دیفتری‬ ‫* آنزیم ها‪:‬‬ ‫‪ IgA.1‬پروتئاز‪:‬‬ ‫‪ IgA ‬یک آنتی بادی ترشحی در سطوح مخاطی می باشد که به دو شکل ‪ IgA1‬و ‪ IgA2‬که در ناحیه لوال زنجیره سنگین‬ ‫باهم متفاوت هستند تولید می شود‪.‬‬ ‫‪ IgA1 ‬دارای اسیدهای آمینه هایی در ناحیه لوال می باشد که در ‪ IgA2‬وجود ندارد‪.‬‬ ‫‪ ‬برخی از باکتری های پاتوژن دارای آنزیم ‪ IgA1‬پروتئاز هستند که موجب تجزیه اسیدهای آمینه پرولین‪-‬ترئونین و یا‬ ‫پرولین‪-‬سرین در ناحیه لوال می شود‪.‬‬ ‫‪5‬‬ ‫استاد کریم بخش‬ ‫کالس جامع باکتری شناسی پزشکی‬ ‫پاتوژنز و بیماری زایی‬ ‫‪ ‬این باکتری ها با این کار می توانند آنتی بادی اولیه سطوح مخاطی را غیرفعال کنند و از سیستم ایمنی فرار کنند‪.‬‬ ‫‪ ‬مثال‪ :‬نایسریا ها‪ ،‬هموفیلوس آنفوالنزا‪ ،‬پنوموکوک و استرپتوکوک های مرتبط با دندان‪ ،‬پره وتال‬ ‫‪.2‬استافیلوکیناز‬ ‫‪.3‬استرپتوکیناز‬ ‫‪.4‬هیالورونیداز‬ ‫‪.5‬کالژناز‬ ‫‪.6‬کوآگوالز‬ ‫*روش های بقای درون سلولی‪:‬‬ ‫مقاومت به لیزوزیم‬ ‫تطابق با تکثیر سیتوپالسمی‬ ‫جلوگیری از ادغام فاگوزوم‪-‬لیزوزوم‬ ‫بروسال‬ ‫شیگال‬ ‫لژیونال‬ ‫سالمونال تیفی‬ ‫لیستریا‬ ‫کالمیدیا‬ ‫موریوم‬ ‫فرانسیسال‬ ‫مایکوباکتریوم توبرکلوزیس‬ ‫ارلیشیا‬ ‫ریکتزیا‬ ‫مایکوباکتریوم لپره‬ ‫‪6‬‬