بانک جزوات و مقالات تخصصی و کاربردی ترجمه ® ویژه دروس پزشکی ®

همولیزین ، چربی‌ها و پروتئین‌هایی هستند که با اختلال در غشا سلولی باعث لیز گلبول‌های قرمز خون می‌شوند. اگر چه فعالیت لیتیکی برخی از همولیزین های مشتق از میکروب روی گلبول‌های قرمز خون ممکن است برای کسب مواد مغذی اهمیت زیادی داشته باشد، بسیاری از همولیزین های تولید شده توسط عوامل بیماری زا باعث تخریب قابل‌توجه گلبول‌های قرمز خون در طول عفونت نمی‌شوند. با این حال، همولیزین اغلب قادر به هیدرولیز گلبول‌های قرمز در شرایط آزمایشگاهی است. ​در حالی که بیشتر همولیزین ها ترکیبات پروتئینی هستند، برخی از آن‌ها بیوسورفکتانت چربی هستند.

ویژگی‌ها

​​​​​​​​بسیاری از باکتری‌ها همولیزین تولید می‌کنند که می‌تواند در آزمایشگاه تشخیص داده شود. در حال حاضر اعتقاد بر این است که بسیاری از قارچ‌های بالینی نیز همولیزین تولید می‌کنند. همولیزین را می توان با توانایی آن‌ها در لیز کردن گلبول‌های قرمز خون در شرایط آزمایشگاهی شناسایی کرد. ​

نه تنها گلبول‌های قرمز تحت‌تاثیر همولیزین هستند بلکه برخی تاثیرات نیز در میان دیگر سلول‌های خونی مثل گلبول‌های سفید خون وجود دارد. همولیزین اشریشیا کلی به طور بالقوه برای مونوسیت ها، لنفوسیت‌ها و ماکروفاژها سیتوتوکسیک است که منجر به اتولیز و مرگ می‌شود. ​

دیدن همولیز گلبول‌های قرمز خون در پلیت های آگار، طبقه‌بندی استرپتو کوکوس را تسهیل می‌کند. ​​​​​​​​​

مکانیسم

​​​​​یک راه lyses همولیزین در اریتروسیت ها، تشکیل منافذ در لایه‌های فسفولیپید است. راه دیگر هیدرولیز فسفولیپیدها در دو لایه. ​

بسیاری از همولیزین ها، سموم تشکیل‌دهنده حفره (‏PFT)‏هستند که قادر به لیز گلبول‌های قرمز، گلبول‌های سفید و پلاکت‌ها با تولید منافذ روی غشا سیتوپلاسمی هستند. ​

همولیزین معمولا توسط باکتری‌ها به روش محلول در آب ترشح می‌شود. این مونومرها به سلول‌های هدف منتشر می‌شوند و توسط گیرنده‌های خاصی به آن‌ها متصل می‌شوند. بعد از انجام این کار، آن‌ها الیگومری می‌شوند، و کمپلکس‌های هپتامر حلقه شکل ایجاد می‌کنند.

همولیزین می‌تواند توسط انواع مختلفی از باکتری‌ها مانند استافیلوکوکوس اورئوس، اشریشیاکلی و یا ویبرو پاراهمولیتیکوس در میان دیگر پاتوژن ها ترشح شود. ما می‌توانیم نگاهی به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس به عنوان یک مثال خاص از تولید همولیزین تشکیل‌دهنده منفذ بیندازیم. استافیلوکوکوس اورئوس یک پاتوژن است که باعث بسیاری از بیماری‌های عفونی مانند ذات‌الریه و سپسیس می‌شود. آن یک کمپلکس حلقوی به نام منفذ آلفا - همولیزین استافیلوکوکی تولید می‌کند. در طبیعت، مونومرهای آلفا - همولیزین را ترشح می‌کند که به غشای خارجی سلول‌های حساس متصل می‌شوند. به محض اتصال، الیگومری شدن مونومرها برای تشکیل یک کانال غشایی پر از آب که نفوذ کنترل‌نشده آب، یون‌ها و مولکول‌های آلی کوچک را تسهیل می‌کند. تخلیه سریع مولکول‌های حیاتی مانند ATP، پراکندگی پتانسیل غشا و گرادیان‌های یونی و تورم اسمزی غیرقابل‌برگشت که منجر به پارگی دیواره سلولی می‌شود، می‌تواند باعث مرگ سلول میزبان شود. ​

این منفذ شامل هفت زیر واحد آلفا همولیزین است . این زیر واحدها به سلول‌های هدف، روشی که ما قبلا توضیح دادیم، متصل می‌شوند و ساختارهای منفذ را تشکیل می‌دهند. این منافذ در غشا سلولی در نهایت منجر به مرگ سلولی خواهند شد چون تبادل یون‌های تک ظرفیتی که باعث تکه‌تکه شدن DNA می‌شوند را ممکن می‌سازد. ​

برخی از همولیزین ها با شکافتن فسفولیپیدها در غشا به غشا اریتروسیت آسیب می‌رسانند. ​

همولیزین استافیلوکوکوس اورئوس

آلفا (‏α)‏- همولیزین استافیلوکوکوس اورئوس: ساختار ماکرومولکولی منافذ بین غشایی.

​​​​​​​​

این سم که توسط استافیلوکوکوس اورئوس محافظت می‌شود، با اتصال به غشای خارجی، با اولیگومریزاسیون بعدی مونومرهای سمی برای تشکیل کانال‌های پر از آب، موجب مرگ سلولی می‌شود. اینها مسئول پدیده‌های اسمزی، دپلاریزاسیون سلولی و از دست دادن مولکول‌های حیاتی هستند.

بتا همولیزین (‏hlb؛ Q۲FWP۱)‏یک توکسین فسفولیپاز C است که توسط استاف اورئوس تولید و مکانیزم سمی آن هیدرولیز چربی غشایی ویژه‌ای به نام اسفنگومیلیین کشف شد که ۵۰ درصد از غشا سلولی را تشکیل می‌دهد. این تجزیه به دنبال افزایش قابل‌توجه فسفریل کولین به دلیل آزاد شدن فسفر آلی از اسفنگومیلیین رخ داد و در نهایت موجب لیز سلولی شد.

گاما- همولیزین سموم تشکیل‌دهنده منفذ در یک خانواده به نام آلفا همولیزین هستند. آن‌ها از این نظر منحصر به فرد هستند که در دو جز قرار می‌گیرند در نتیجه به عنوان سموم دو جزیی شناخته می‌شوند (‏InterPro IPR۰۰۳۹۶۳)‏. در مقایسه با همولیزین بتا، تمایل بیشتری برای فسفو کولین ها با زنجیره‌های آسیل اشباع‌شده کوتاه دارد، به خصوص اگر شکل مخروطی داشته باشند، در حالی که چربی‌های استوانه‌ای (‏به عنوان مثال، اسفنگومیلین)‏مانع از فعالیت آن می‌شوند. فرآیند لیتیک، که معمولا در لوکوسیت ها دیده می‌شود، ناشی از تشکیل منافذ القا شده توسط یک اکتاامر الیگومری شده است که در یک ساختار حلقه‌ای سازماندهی می‌شود.

ساختار

ساختار چندین همولیزین توسط کریستالوگرافی اشعه ایکس در کنفورماسیون های محلول و منافذ حل شده‌است. به عنوان مثال - همولیزین استافیلوکوکوس اورئوس یک بشکه homo - هپتامری را در غشاهای زیستی تشکیل می‌دهد. ویبرو کلرا سیتوتولیزین نیز یک منفذ هپتامریک را تشکیل می‌دهد، با این حال استوکوکوس اورئوس - همولیزین ‏ یک منفذ را تشکیل می‌دهد که اکتامریک است.