Bakteriyel Patojenite
Hastalığa neden olabilen bir mikrop patojen olarak adlandırılırken, enfekte olan organizma konakçı olarak adlandırılır. Hastalığa neden olma kabiliyeti patojenite olarak adlandırılır ve patojenlerin kabiliyetleri çeşitlilik gösterir. Fırsatçı bir patojen, genellikle zayıflatılmış bir bağışıklık sistemi veya bir yaralanma gibi vücudun doğal savunmalarının bir açığı olan bir konakta, enfeksiyona neden olan mikroptur. Patojenitenin ölçümü virülans olarak adlandırılır ve yüksek virülanslı patojenlerin bir konakta hastalığa neden olma olasılığı daha yüksektir.
Sürekli değişen dinamik bir ilişki olan konakçı-patojen etkileşiminde dikkate alınması gereken birçok değişken olduğunu unutmamak önemlidir. Patojenin virülansı önemlidir, ancak konağa giriş yapan mikropların sayısı, giriş yeri, konağın genel sağlığı ve konağın savunma durumu da önemlidir. Bir patojene maruz kalmak hastalığın ortaya çıkacağını garanti etmez, çünkü bir konakçı hastalık belirtileri/semptomları gelişmeden önce enfeksiyonla mücadele edebilir.
Patojen Bulaşması
Bir enfeksiyon, bir patojene maruz kalınmasıyla başlar. Bir patojenin doğal bulunduğu yer veya kaynak, bir rezervuar olarak bilinir ve canlı (insan veya hayvan) veya cansız (su, toprak, gıda) olabilir. Bir patojen, rezervuarından alınarak enfekte bir konaktan diğerine yayılabilir. Taşıyıcılar, patojeni taşıdıkları ancak belirgin bir hastalık belirtisi göstermedikleri için hastalığın yayılmasında önemli bir rol oynarlar. Öncelikle hayvan popülasyonlarında ortaya çıkan ancak insanlara yayılabilen bir hastalık zoonoz olarak adlandırılırken, hastane kaynaklı bir enfeksiyon nozokomiyal enfeksiyon olarak bilinir.
Bir patojenin bir konakçı tarafından alınma mekanizması, aşağıda listelenen ana mekanizmalarla birlikte bulaşma modu olarak adlandırılır:
Doğrudan Temas
Doğrudan temas, öpüşme veya cinsel ilişki gibi, bir kişinin başka bir kişinin cildi veya vücut sıvılarıyla temas edebileceği konaktan konağa teması içerir. Dikey bulaşma, bir patojenin doğumdan önce veya hemen sonra anneden bebeğe aktarılması anlamına gelir. Bir anne adayı hamileyken, doğum sırasında veya emzirirken plasenta yoluyla bebeğine bir patojen bulaştırabilir.
Damlacık Yoluyla Bulaşma
Damlacık yoluyla bulaşma da genellikle bir doğrudan temas biçimi olarak kabul edilir. Solunum damlacıkları yoluyla bulaşmayı içerir; enfekte bir konakçı öksürerek veya hapşırarak patojeni küçük damlacıklar halinde dışarı atar ve bu damlacıklar daha sonra yakındaki bir konakçı tarafından solunur. Bu damlacıklar hava yoluyla uzun mesafelere taşınmaz ve çok uzun süre bulaşıcı olarak kalmazlar.
Dolaylı Temas
Dolaylı temas, bulaşıcı ajanın kontamine olmuş bir nesne veya kişi gibi bir tür aracı yoluyla aktarılmasını içerir. Patojen, fomit adı verilen cansız bir nesne üzerinde birikebilir ve bu nesne daha sonra başka bir kişi tarafından kullanılabilir. Bu, paylaşılan bir oyuncak veya kapı kolu ya da bilgisayar klavyesi gibi sık dokunulan bir yüzey olabilir. Alternatif olarak, bir sağlık çalışanı, hastalar arasında eldivenlerini değiştirmezse, bir hastadan diğerine patojen bulaştırabilir.
Hava Yoluyla Bulaşma
Hava yoluyla bulaşma, ortamdaki küçük partiküller veya damlacıklar içinde bulunan ve zaman ve mesafe boyunca bulaşıcı kalabilen patojenler nedeniyle meydana gelir. Bir toz fırtınası sırasında solunan mantar sporları buna bir örnek olabilir.
Fekal-Oral Bulaşma
Fekal-oral bulaşma, enfekte bir konağın patojeni dışkısıyla yayması ve bu dışkının bir sonraki konak tarafından tüketilen gıda veya suyu kontamine etmesiyle gerçekleşir.
Vektör Yoluyla Bulaşma
Vektör kaynaklı bulaşma, sivrisinekler, sinekler, keneler gibi eklembacaklı bir vektörün bulaşmaya dahil olmasıyla gerçekleşir. Bazen vektör, enfeksiyon etkenlerini vücudunun dış kısımlarından alır ve başka bir konağa taşır, ancak tipik olarak vektör, enfekte bir konağı ısırırken enfeksiyon etkenini alır. Ajan kan yoluyla alınır ve vektör, bir başkasına ısırdığında, ajanı bir sonraki konuğa yayabilir.
Virülans Etmenleri
Bir bakterinin virülan olabilmesi için, bir konağı enfekte etmesine izin veren yeteneklere sahip olması gerekir. Bu yetenekler, bakterinin sahip olduğu fiziksel yapılardan veya bakterinin üretebildiği kimyasal maddelerden kaynaklanır. Virülansa katkıda bulunan özellikler toplu olarak virülans etmenleri olarak adlandırılır.
Virülans faktörlerini kodlayan genler genellikle patojenin kromozomunda veya plazmid DNA'sında patojenite adaları olarak adlandırılan kümeler halinde bulunur. Bu patojenite adaları, genomun geri kalanından farklı bir G+C içeriği ve gen kümesini çevreleyen insersiyon benzeri dizilerin varlığı ile ayırt edilebilir. Patojenite adaları, yatay gen transferi nedeniyle virülans faktörlerinin bakteriler arasında paylaşılmasını kolaylaştırarak zaman içinde yeni patojenlerin gelişmesine yol açar.
Genellikle virülans faktörleri için genler, patojen popülasyonu optimum yoğunlukta olduğunda gen aktivasyonunu sağlamak için nisap algılama ile kontrol edilir. Genlerin çok erken tetiklenmesi, konağın bağışıklık sistemini istilacıya karşı uyararak bakteriyel enfeksiyonu kısa sürede kesebilir.
Tutunma ve Kolonizasyon
Bakteriyel patojenler konakçı hücrelere veya dokuya tutunabilmeli ve fiziksel yollarla (hapşırma gibi) veya mekanik yollarla (solunum yolumuzu kaplayan silyalı hücrelerin hareketi gibi) uzaklaştırılmaya direnebilmelidir. Tutunma, konak hücrelere yapışmanın yanı sıra fagositoza karşı direnç sağlayan kapsül veya slime tabakası gibi bakteriler tarafından yapılan polisakkarit tabakaları içerebilir. Tutunma, pilus veya flagellum gibi fiziksel yapılarla da gerçekleştirilebilir.
Hücreler bir yüzeye başarılı bir şekilde yapıştığında, bölgedeki mevcut kaynakları kullanarak sayıları artar. Bu kolonizasyon, patojenin hayatta kalması ve diğer bölgelere yayılması için önemlidir; bu da büyüyen popülasyon için daha fazla besin ve alan sağlayacaktır.
İstila
İstila, patojenin konak hücrelerini veya dokusunu istila ederek konakta başka yerlere yayılma yeteneğini ifade eder. Tipik olarak bu noktada hastalık veya belirgin hastalık belirtileri/semptomları ortaya çıkacaktır. Fiziksel yapılar istilada hala bir rol oynayabilirken, çoğu bakteriyel patojen, çok çeşitli kimyasallar, özellikle de konakçının hücrelerini ve dokusunu etkileyen enzimler üretir. Bağ dokusunda bulunan kolajeni parçalayarak patojenin yayılmasını sağlayan kolajenaz gibi enzimler. Ya da konağın beyaz kan hücrelerini yok ederek direnci azaltan lökosidinler. Hemolizinler konakçının kırmızı kan hücrelerini parçalayarak bakteriler için büyümeyi sınırlayıcı bir faktör olan demiri serbest bırakır.
Bakteriyemi olarak bilinen bir durum olan kan dolaşımındaki bakteriler, konakçının her yerine hızla yayılabilir. Bu durum, septisemi olarak bilinen kitlesel, sistemik bir enfeksiyonla sonuçlanabilir ve konakçı bakteriyel patojen ve ürünleri tarafından boğulduğu için septik şok ve ölümle sonuçlanabilir.
Toksinler
Toksinler, bazı bakteriyel patojenler tarafından üretilen, konakçı için zehirli olan maddeler şeklinde çok spesifik bir virülans faktörüdür. Toksisite, bir organizmanın toksin üretme yeteneğini ifade eder. Bakteriler için, dış toksinler ve iç toksinler olmak üzere iki toksin kategorisi vardır.
Dış Toksinler
Dış toksinler, canlı bir organizma tarafından çevreye salınan ısıya duyarlı çözünebilir proteinlerdir. Bu son derece güçlü maddeler, konakçının vücuduna yayılarak orijinal enfeksiyon bölgesinden uzakta hasara neden olabilir. Dış toksinler belirli hastalıklarla ilişkilidir ve toksin genleri genellikle plazmidler veya profajlar tarafından taşınır. Dış toksin üreten ve botulizm, tetanos ve difteri gibi hastalıklara neden olan birçok farklı bakteri vardır. Dış toksinlerin üç kategorisi vardır:
- Tip I: hücre yüzeyinde aktif - Bu toksinler hücre reseptörlerine bağlanır ve hücre tepkilerini uyarır. Buna bir örnek, bağışıklık sisteminin önemli bir bileşeni olan konakçının T hücrelerini uyaran süperantijendir. Uyarılan T hücreleri aşırı miktarda sinyal molekülü sitokin üreterek büyük bir iltihaplanmaya ve doku hasarına neden olur.
- Tip II: membrana zarar veren - Bu toksinler etkilerini konak hücre membranı üzerinde, genellikle hedef hücrenin membranında porlar oluşturarak gösterirler. Bu durum, sitoplazmik içeriğin dışarı akması ve suyun içeri girerek hücrenin ozmotik dengesini bozması nedeniyle hücre parçalanmasına yol açabilir.
- Tip III: hücre içi - Bu toksinler belirli bir konakçı hücreye erişir ve hedef hücre içinde bir reaksiyonu uyarır. Bir örnek AB-toksindir - bu toksinler iki alt birimden oluşur, bir A kısmı ve bir B kısmı. B alt birimi toksinin bağlayıcı kısmıdır ve doğru hücre tipini tanımak ve ona bağlanmaktan sorumludur. A alt birimi enzimatik aktiviteye sahip kısımdır. B alt birimi tarafından doğru hücreye iletildikten sonra, A alt birimi hücre üzerinde bazı mekanizmaları harekete geçirerek hücre işlevinin azalmasına ve/veya hücre ölümüne yol açar. Clostridrium tetani bakterisi tarafından üretilen tetanoz toksini buna bir örnektir. Bir nörona iletildiğinde, A alt birimi hücresel sinaptobreven'i parçalayarak nörotransmitter salınımında azalmaya neden olur. Bu da konakta spastik felçle sonuçlanır. Her AB-toksini farklı bir hastalıkla ilişkilidir.
İç Toksinler
İç toksinler, gram negatif bakteriler tarafından, hücre duvarlarının dış zarının bir bileşeni olarak üretilir. Dış membran lipopolisakkarit veya LPS içerir ve toksik bileşen lipit A olarak bilinen lipit kısmıdır. Lipid A ısıya dayanıklıdır ve yalnızca bakteri hücresi parçalandığında salınır. Lipid A'yı hangi bakterinin ürettiğine bakılmaksızın konakçı üzerindeki etkisi aynıdır - ateş, ishal, halsizlik ve kan pıhtılaşması. Bir konakçıda büyük miktarda iç toksin salınımı, ölümcül olabilen İç toksin şokuna neden olabilir.
Önceki Ders: Mikrobiyal Ortakyaşamlar
Yorumlar
Yorum Gönder