بیماری زایی اشیریشیا کلی (قسمت دوم)

در ادامه پست قبلی (بیماری زایی اشیریشیا کلی)

بیماری زایی و جنبه های کلینیکی اشیریشیا کلی

۳- اشیریشیا کلی انتروپاتوژنیک EPEC

زمانی که خصوصیات ETEC و EIEC مشخص گردید محققین متوجه شدند که این نژاد ها از نظر سرولوژیکی با نژاد هایی که اولین بار در ایجاد اسهال ناشی از اشیریشیا کلی در دهه ۱۹۵۰ جداسازی گردیدند، متفاوت می باشند، ارزیابی بعدی برخی از این نژاد های اولیه در اغلب موارد نتوانست خاصیت تهاجم به روده یا توانایی تولید  ST یا LT را در آن ها به اثبات برساند اما این نژاد ها هنوز توانایی ایجاد اسهال در افراد داوطلب را حفظ نموده بودند.

علائم ایجاد عفونت EPEC که ۱۲ تا ۲۶ ساعت بعد از ورود ارگانیسم به بدن ایجاد می شوند عبارتند از بی قراری، استفراغ و اسهالی که در آن مدفوع حاوی مخاط بوده و به ندرت در آن خون دیده می شود. این بیماری در کودکان شدید تر از برخی عفونت های دیگر مولد اسهال است و در برخی مواقع می تواند به مدت بیش از دو هفته به طول انجامد. به نظر می رسد خاصیت بیماری زایی نژاد های EPEC مربوط به توانایی اتصال آن ها به غشاء  آنتروپی ها است. اتصال به انتروسین ها در سه مرحله به وقوع می پیوندد: ارتباط غیر نزدیک به واسطه پیلی، اتصال یا ترانسدوکسیون آشکار و سپس تماس نزدیک در طی این فرایند باکتری ها ایجاد یک سری تغییرات در انتروسیت های تحتانی متصل به خود را تسهیل می نمایند. مرحله اتصال همراه با افزایش میزان Ca  دو بار مثبت داخل سلولی، آزاد شدن ایتوزیتول فسفات ها و فعال شدن تیروزین کیناز است که این آنزیم دنباله های تیروزین در پروتئین های داخل سلولی را فسفریله می نماید. به دنبال این عمل در انتروسیت ها  اکتین رشته ای تجمع می یابد به طوری که موجب ایجاد ساختمان های شبه پایه ای می گردد که در آن باکتری ها پناه می گیرند. نتیجه این عمل تغییر شکل و از دست رفتن برخی میکروویلی ها است. فرایندی که تصور می شود با تخریب توازن بین جذب و دفع در روده کوچک موجب ایجاد اسهال می گردد.

۴- اشیریشیا کلی  مولد خونریزی روده ای (EHEC)

EHEC که گاهی به نام اشیریشیا کلی مولد وروتوکسین (VTEC) نیز شناخته می شود، اولین بار در کانادا شناسایی شد، به طوری که این ارگانیسم در برخی از مناطق کانادا با کامپیلوباکتر و سالمونلا به عنوان متداول ترین عامل ایجاد اسهال برابری می نماید.

اشیریشیا کلی O₁₅₇:H₇ معمول ترین سروتیپ گزارش شده  EHEC است، هر چند که در برخی موارد بیماری ناشی از سایر سروتیپ ها  نیز به وقوع می پیوندد. به عنوان مثال سروتیپ های غیر متحرک H منفی ، O₁₅₇ و O₁₁₁ در استرالیا متداول تر هستند. EHEC از این جهت مورد بیشترین توجه قرار است که نه تنها انتقال آن از طریق مواد غذایی متداول تر از سایر اشیریشیا کلی های مولد اسهال است، بلکه به بیماری ایجاد شده توسط آن می تواند از یک اسهال غیر خونی تا هموراژیک کولیت، و بیماری های خطرناکی نظیر سندرم اورامیک همولیزان(HUS) و ترمبوتیک ترمبوسیتوپاتیک پورپورا (TTP) متفاوت باشد.  

هموراژیک کولیت یک اسهال خونی حاد و خود بهبود یابنده است که به مدت ۴ تا ۱۰ روز به طول می انجامد. علائم بیماری با دل پیچه و اسهال آبکی و ۱- ۲ روز (گاهی 3 تا 8 روز) بعد از مصرف مواد غذایی آلوده آغاز  می شود و در اغلب موارد ۱ الی ۲ روز بعد از شروع علائم به اسهال خونی همراه با درد شدید شکم تبدیل می شود. این بیماری به دلیل عدم ایجاد تب و فقدان حضور لویکوسیت ها در مدفوع از کولیت التهابی قابل تشخیص است. این بیماری غالبا بزرگسالان را تحت تاثیر قرار می دهد و احتمال ایجاد آن در ماه های تابستان بیشتر است و در افراد مسن موجب به خطر افتادن زندگی فرد می شود.

سندرم اورامیک همولیتیک به وسیله سه علامت قابل تشخیص است، نارسایی حاد کلیوی، کم خونی، (کاهش گلبول های قرمز خون) که گاهی قبل از این علائم در فرد بیمار دچار اسهال خونی به وقوع می پیوندد. این بیماری در بین کودکان بسیار رایج است. و به عنوان عامل ایجاد نارسایی حاد کلیوی در کودکان اروپای غربی  و آمریکای شمالی محسوب می شود.  تقریبا ۱۰٪ از کودکان زیر ۱۰ سال دارای علائم عفونت اشریشیا کلی O₁₅₇ بیماری آن ها به Hus پیشرفت می کند که نیمی آز آن ها نیاز به دیالیز کلیه دارند و ضریب مرگ و میر عموما 5- 3درصد است.

بین سال های ۱۹۸۰ تا ۱۹۸۶ در بین ۷۰ مورد بیماری مشاهده شده در لندن درصد کشندگی ۶٪ بوده و ۱۳٪ از موارد بیماری در مدت زمان طولانی موجب بروز صدمات کلیوی گردیدند. در یک مورد شیوع در خانه پرستارها در آمریکای شمالی در بین ۵۵ نفر از ساکنین مبتلا به بیماری ضریب کشندگی ۳۱٪ بود.

ترومبوتیک ترومبوسیتوپانیک پورپورا یک بیماری نادر و عمدتا محدود به بزرگسالان می باشد. این بیماری شبیه Hus است اما صدمات کلیوی کمتری ایجاد می کند و علائم آن شامل تب و علائم  عصبی ناشی از انعقاد خون در مغز است.

اتصال فاکتور مهمی در خاصیت بیماری زایی این ارگانیسم است و به نظر می رسد که نژاد های O₁₅₇:H₇ با مکانیسمی شبیه بهEPEC  عمل اتصال را انجام می دهند که به صورت اتصال نزدیک باکتری به سلول های اپی تلیوم و تحت تاثیر قرار دادن میکروویلی های تحتانی می باشد.

نژاد های EHEC نوعی سیتوتوکسین به نام وروتوکسین تولید می نمایند، مطالعات انجام گرفته حضور حداقل دو توکسین VTI وVTII  را آشکار نموده است، که به دلیل شباهت آن ها به توکسین شیگلا به نام توکسین های مشابه شیگلا  SLTIو SLTII نیز نامیده می شوند. پیشنهاد شده است که نامگذاری این توکسین ها باید به توکسین های خانواده شیگلا تبدیل گردد.

از این رو شکل اولیه توکسین شیگلا به عنوانStx  نامیده می شود و SLTI و SLTII  به ترتیب STx1‌ و STx2‌ تبدیل می گردند. STx1‌بیشترین شباهت را به توکسین شیگلا دارد و با آنتی سرم های توکسین شیگلا واکنش می دهد. این سم از زیر واحد هایA (Mr32KDa) و B (Mr7.7KDa) تشکیل شده است  و واحد های  Bاز نظر ساختمانی مشابه می باشند. واحدهایB  به صورت اختصاصی با گیرنده گلیکولیپیدی به نام گلوبوتریائوسیل سرامیدGb₃  بر روی سطح سلول های یوکاریوت متصل می شوند و حساسیت کلیه به عفونت های O₁₅₇ احتمالا ناشی از بالاتر بودن میزان این گیرنده ها در گلومرول کلیه است. به دنبال اتصال، سم توسط فرایند اندوسیتوز وارد سلول ها شده و زیر واحد A فعال می‌شود. این زیر واحد در مرحله بعد پیوند N- گلیکوزیدی یک دنباله آدنوزینی  خاص در 28srRNA را هیدرولیز می نمایند و از این رو موجب توقف سنتز پروتئین در سلول می گردد. STx2‌ نیز دارای زیر واحد های A و B است اما این ها بزرگتر از زیر واحد های STx1‌بوده (به ترتیب Mr35KDa  و (10.7KDa و از نظر ایمونولوژیکی با آنتی سرم های توکسین شیگلا واکنش نمی دهند، هر چند که از نظر توالی اسید آمینه به میزان ۶۰ درصد با شیگلا توکسین یکسان هستند. نشان داده شده است که در برخی نژاد ها کد ژنتیکی هر دو توکسین در فاژها قرار دارد.

منبع: کتاب میکروبیولوژی غذایی، تالیف: ام.آر.ادمز، ترجمه: سید علی مرتضوی