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

سرمقاله: یافته‌های اخیر در باکتری‌های بیماری زای جدی انسان: ظهور مجدد، پایتوژنز و استراتژی‌های کنترل

میلیاردها نفر در جهان در معرض خطر غذاهای غیر ایمن قرار دارند. میلیون ها نفر بیمار می‌شوند در حالی که سالانه صدها هزار نفر به خاطر مصرف غذاهای آلوده می‌میرند. (Fung et al., 2018) پیامدها و شیوع بیماری‌های ناشی از مواد غذایی نه تنها بار بزرگی بر سیستم‌های بهداشت و درمان جهانی هستند، بلکه منجر به تاثیر منفی عظیمی بر رشد اقتصادی و ثبات اجتماعی نیز می‌شوند. همراه با توسعه سریع تجارت الکترونیک مبتنی بر وب و موبایل، تجارت سریع ملی و بین‌المللی مواد غذایی در سراسر جهان چالش‌های جدیدی را برای سیستم‌های ایمنی مواد غذایی به ویژه در کشورهای در حال توسعه ایجاد کرده‌است. باکتری‌های بیماری زا غذا را در هر مرحله‌ای از زنجیره غذایی از مزرعه تا میز غذا خوری آلوده می‌کنند. رایج‌ترین پاتوژن های باکتریایی مرتبط با بیماری‌های ناشی از غذا در سراسر جهان عبارتند از: سالمونلا انتریکا، کامپیلوباکتر ژژونی، اشریشیا کلی، لیستریا مونوسیتوژنز، کرونوباکتر ساکازاکی، ویبرو کلرا و ویبرو پاراهمولیتیکوس. موضوع تحقیق اکتشافات اخیر در زمینه تجدید حیات، پاتوژنز و استراتژی‌های کنترل این پاتوژن های منتقله از طریق غذا را گزارش کرده‌است. ​

نظارت مستمر بر آلاینده‌های مواد غذایی و شناسایی عوامل خطر برای اطمینان از ایمنی مواد غذایی حیاتی است. بسیاری از مقالات تحقیقاتی اصلی موجود در این موضوع تحقیقاتی به موضوعات مربوط به تنوع ژنتیکی، شیوع، مقاومت و ناقل های جدید انتقال باکتری‌های بیماری زا پرداخته‌اند. به طور مثال، کامپیلوباکتر ژژونی که یکی از علل اصلی گاستروانتریت در انسان است، می‌تواند در مخازن حیوانی غذایی مانند مرغ، خوک و گاو زندگی کند. تنوع ژنتیکی و فراوانی مقاومت ضد میکروبی کمپیلوباکتر ژژونی جدا شده از ۲۱۴ گاو در سه گله در میشیگان در ایالات‌متحده آمریکا در یک مطالعه مقطعی مورد بررسی قرار گرفت. گونه‌های کرونوباکتر می‌توانند باعث انتروکولیت نکروزان، باکتریمی و مننژیت در نوزادان و شیرخواران با میزان مرگ و میر ۴۰ تا ۸۰ درصد شوند. شیر خشک نوزادان (‏PIF)‏مهم‌ترین منبع گونه‌های کرونوباکتر است که منجر به عفونت می‌شود. مقاومت ضد میکروبی و desiccation جدایه۷۰ کرونوباکتر ساکازاکی و کرونوباکتر مالوتیکوس از PIF و محیط‌های فرآوری در چین تعیین شد (‏فی و همکاران)‏. سالمونلا غیر تیفوئیدی (‏NTS)‏می‌تواند طیف وسیعی از میزبان‌ها از جمله انسان، مرغ، گاو و دیگر حیوانات اهلی و وحشی را در سراسر جهان آلوده کند. تخمین زده می‌شود که ۹۳.۸ میلیون نفر سالانه سالمونلوز را تجربه می‌کنند که نزدیک به ۱۵۵۰۰۰ نفر از آن‌ها فوت می‌کنند. (Majowicz et al., 2010) پروفایل ویرولانس بالقوه، ارتباط ژنتیکی، و سازگاری میزبان ایزوله‌های NTS پرندگان و پستانداران براساس آنتی‌ژن‌های باکتریایی FimA (‏ادهسین)‏و IroN (‏گیرنده)‏در تعداد زیادی از جدایه‌های NTS با منشا میزبان‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفتند (‏آلشچی و همکاران)‏. نویسندگان تاثیر احتمالی جهش‌های نقطه‌ای غیر مترادف را در FimA در جدایه‌های NTS در تطبیق میزبان نشان دادند (‏آلشچی و همکاران)‏. انترواگرگیتیو اشریشیا کلی (‏EAEC)‏یک علت شایع بیماری‌های ناشی از غذا است. سویه های EAEC یک آرایه ناهمگن از فاکتورهای ویرولانس فرضی را بیان می‌کنند؛ بنابراین شناسایی عوامل بیماری زای خاص همچنان چالش برانگیز است. Junsson و همکاران مجموعه‌ای از ۱۶۲ سویه بالینی EAEC دانمارک را نظارت کردند و یک پلاسمید جدید کدگذاری کننده سموم پلاسمید pAA و دو متغیر متمایز از فیمبریه EAEC را شناسایی کردند. انتروکوک فکالیس اغلب در آب معدنی و چشمه تشخیص داده می‌شود و می‌تواند باعث عفونت دستگاه ادراری انسان، اندوکاردیت و سپسیس نوزادی شود. شیوع، ژن‌های بالقوه حدت، مقاومت ضد میکروبی و تنوع ژنتیکی جدایه های انتروکوکوس فکالیس از ۳۱۴ نمونه آب معدنی و آب چشمه در چین نیز مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع، این مطالعات، شیوع بالای باکتری‌های بیماری زای مقاوم به ضد میکروبی و desiccation را در ارتباط با ژنوتیپ‌های مختلف نشان دادند. ​

چندین دهه تحقیق، تعدادی از عوامل بیماری زا را شناسایی کرده‌است که توسط باکتری‌های بیماری زا تولید و ترشح می‌شوند. (Martinovic et al., 2016) برای ایجاد عفونت در انسان، عوامل بیماری زا باید به محیط‌های میزبان جدید که به تازگی با آن مواجه شده‌اند، واکنش نشان دهند تا بیان عوامل بحرانی ویرولانس را تنظیم کنند که اجازه سازگاری در موقعیت مناسب و تشکیل کلونی موفق را می‌دهند. (Bäumler and Sperandio, 2016; Lustri et al., 2017) در این موضوع تحقیقاتی، مکانیزم‌های مولکولی که اخیرا توضیح داده شده‌اند، اساس میکروبیوتای خارجی ساکن در دستگاه گوارش توسط سرووارهای غیر تیفوئیدی سالمونلا انتریکا هستند که به طور گسترده توسط اندرسون و کندال مورد بررسی قرار گرفته‌اند. این باکتری، مانند سرووار تیفی موریوم (‏S Tm)‏به طور مستقیم رقبای خود را از طریق تماس سلول به سلول باکتری و نیز با تحریک پاسخ ایمنی میزبان به حذف اعضای خاص میکروبیوتا از بین می‌برد. علاوه بر این، سالمونلا تیفی موریوم به شدت بیان عوامل کلیدی ویرولانس را تنظیم می‌کند که سالمونلا تیفی موریوم را قادر می‌سازد تا در برابر دفاع ایمنی میزبان در داخل ماکروفاژها مقاومت کند. در این زمینه، نویسندگان همچنین سیگنال‌های فیزیکی و شیمیایی را که سالمونلا تیفی موریوم حس می‌کند به عنوان نشانه‌هایی برای انطباق با هر یک از این محیط‌های میزبان نشان دادند. برخی دیگر از مقالات اصلی موجود در این موضوع پژوهشی نیز یافته‌های جدیدی را در پاتوژنز باکتری گزارش کرده‌اند. برای مثال، وظایف دقیق ژن مربوط به بیوسنتز سلولز (‏bcsR)‏کرونوباکتر ساکازاکی با استفاده از تکنیک ناک‌اوت agene بررسی شد و نتایج نشان داد که bcsR تنظیم‌کننده منفی بیوسنتز سلولز است اما به طور مثبت تشکیل بیوفیلم و توانایی چسبندگی / تهاجم کرونوباکتر ساکازاکی را تنظیم می‌کند. RpoS یک فاکتور سیگما قابل القای تنش کلیدی است که ژن‌های مقاومت به تنش را در اشریشیا کلی تنظیم می‌کند. یک جهش نقطه اشتباه جدید در باقیمانده RpoS ۱۲۸ در یک جدایه اشریشیا کلی مولد شیگاتوکسین بالینی (‏STEC)‏شناسایی شد. آبگریزی اسید آمینه در باقی مانده ۱۲۸ برای فعالیت RpoS حیاتی است و در نتیجه برای بقای باکتری در دمای سرد و تنش‌های اکسیداتیو مهم است (‏Iwase et al.)‏. سویه‌های STEC نیز در مقاومت اسیدی متفاوت هستند. هنگامی که در محیط حداقل در pH ۳.۳ رشد داده شد، سویه STEC B۲۰۱ که فلوکولاسیون را نشان می‌دهد، نسبت به اسید حساس‌تر بود، در حالی که سویه STEC به پلانکتونیک و اسید مقاوم بود. داده‌های بیان ژن ترانسکریپتومیک و هدفمند نشان داد که بیان ژن‌های چاپرونی القا شده با اسید و کورلی به طور مثبت با تفاوت‌های فنوتیپی مرتبط است (‏کی و همکاران)‏. به طور فزاینده‌ای گزارش شده‌است که باسیلوس سرئوس عامل بیماری دستگاه گوارش انسان است. جیبس برگر و همکاران تولید انتروتوکسین، ترشح و سمیت سلولی را در مجموعه‌ای از ۱۹ سویه باکتری باسیلوس سرئوس غیر پاتوژن و انتروپاتوژنیک با منشا مختلف با استفاده از محیط کشت سلولی بررسی کردند. نویسندگان پیشنهاد کردند که روش‌های مورد استفاده در تشخیص باسیلوس سرئوس مبتنی بر محیط کشت استاندارد باید با روش‌های کشت شبیه‌سازی کننده شرایط میزبان روده تکمیل شوند. نویسندگان پیشنهاد کردند که روش‌های مورد استفاده در تشخیص باسیلوس سرئوس مبتنی بر محیط کشت استاندارد باید با روش‌های کشت شبیه‌سازی کننده شرایط میزبان روده تکمیل شوند. نوآوری بیولوژیکی و غیر زیستی در فن‌آوری‌ها برای کنترل بهتر پاتوژن های ناشی از غذا ظهور کرده‌است. پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی‌های تعیین توالی DNA نه تنها ویژگی‌های ظریف ژنوم باکتری را ممکن ساخته‌است بلکه شناسایی عمیق‌تر میکروبیوم‌های پیچیده ساکن در یک محیط را فراهم کرده‌است، مانند یک اقتصاد خاص بدن (‏به عنوان مثال، محتویات روده انسان)‏و اقتصاد تاسیسات تولید مواد غذایی (‏به عنوان مثال، تخلیه کف)‏(‏بررسی شده توسط کایو و همکاران)‏. در سال‌های گذشته، کشف RNA های غیر کد کننده کوچک (‏sRNA ها)‏، دنیای جدیدی از شبکه‌های تنظیمی پس از رونویسی را آشکار کرد که با ریبونوکلئازها (‏RNA ها)‏در کنترل بیان ژن هم‌کاری می‌کنند. با توسعه تکنولوژی‌های جدید، بسیاری از مولکول‌های sRNA شناسایی شدند و نشان داده شد که بازیگران مهمی در ویرولانس باکتری‌ها هستند. متابولیسم RNA اخیرا برای توسعه کاربردهای درمانی جدید مورد استفاده قرار گرفته‌است (‏توسط ماتوس و همکاران بررسی شده‌است)‏. در طول فرآوری و نگهداری مواد غذایی، بسیاری از پاتوژن های منتقله از طریق غذا را می توان با محدود کردن شرایط محیطی مانند دمای زیاد، خشک کردن، تابش، میدان الکتریکی پالسی و استرس‌های فشار بالا و همچنین اضافه کردن مواد نگهدارنده و ضدعفونی‌کننده‌ها، وارد حالت زیست پذیر اما غیرقابل کشت (‏VBNC)‏کرد. پس از ورود به حالت VBNC، پاتوژن های منتقله از غذا را نمی توان با استفاده از روش‌های مرسوم شمارش پلیت شناسایی کرد و چالش‌های بزرگی را برای ایمنی مواد غذایی معرفی کرد. ویژگی‌های مختلف ایالت VBNC به طور گسترده توسط ژائو و همکاران بررسی شد که شامل ویژگی‌های بیولوژیکی، عوامل القا و احیا، مکانیزم‌های تشکیل و احیا، روش‌های شناسایی، و ارتباط با ایمنی غذایی بود. ​

ترکیبات جدید و استراتژی‌های درمانی برای کنترل پاتوژن های باکتریایی کشف شده‌اند. به عنوان مثال، شی و همکاران اثرات تیموکینون، یک جز فعال اصلی در روغن فرار دانه‌های سیاه‌دانه، را بر روی سرکوب صفات مرتبط با ویرولانس کرونوباکتر ساکازاکی ATCC ۲۹۵۴۴ تجزیه و تحلیل کردند و در شرایط آزمایشگاهی نشان دادند که غلظت‌های تحت بازدارنده تیموکینون به طور قابل‌توجهی تحرک، حس حد نصاب و تولید آندوتوکسین باکتری را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، تیموکینون به طور قابل‌توجهی چسبندگی و تهاجم کرونوباکتر ساکازاکی ATCC ۲۹۵۴۴ به سلول‌های رده سلول کولون انسانی HT - ۲۹ را کاهش داد و تعداد سلول‌های باکتریایی داخل سلولی در RAW۲۶۴ را کاهش داد. ویبرو کلرا یک بیماری اسهالی شدید است که در صورت عدم درمان به سرعت کشنده است و معمولا از طریق تماس فرد به فرد و آب آلوده منتقل می‌شود. هر ساله گزارش‌هایی مبنی بر شیوع وبا در کشورهای در حال توسعه (‏سازمان بهداشت جهانی، http://www.who.int/. 

​​​​​​​ ​ ​ ​ ​ ​ ​