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

جهت دانلود فارماکوپه 2025 USP می توانید از لینک های زیر  استفاده کنید لینک ها شامل مونوگراف های دارویی 2025 به ترتیب حروف الفبای انگلیسی هست

پسورد تمامی لینک ها :

moj.nia@gmail.com

 

 

https://s34.picofile.com/file/8489046618/usp_monographs_2025_A.rar.html

https://s34.picofile.com/file/8489046834/usp_monographs_2025_B.rar.html

https://s34.picofile.com/file/8489047450/usp_monographs_2025_C.rar.html

https://s34.picofile.com/file/8489047576/usp_monographs_2025_D.rar.html

https://s34.picofile.com/file/8489047768/usp_monographs_2025_E.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489048318/usp_monographs_2025_F.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489048376/usp_monographs_2025_G.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489048468/usp_monographs_2025_H.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489048650/usp_monographs_2025_I.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489049434/usp_monographs_2025_JKL.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489049850/usp_monographs_2025_M.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489049976/usp_monographs_2025_N.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489053750/usp_monographs_2025_OP.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489053800/usp_monographs_2025_QR.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489053834/usp_monographs_2025_S.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489053892/usp_monographs_2025_TUVWY.rar.html

 

 معرف ها Reagents

 https://s34.picofile.com/file/8489053950/Reagents_1.rar.html

 https://s34.picofile.com/file/8489053976/Reagents_2.rar.html

 

 

 

فصل های عمومی General Chapter

 

 

زمینه: تب دنگو در ۱۲۹ کشور دنیا از جمله ۱۰۰ کشور در منطقه مدیترانه، آمریکای جنوبی و آسیای جنوب شرقی گزارش شده‌است.

این بیماری سالانه منجر به مرگ حدود ۴۰،۰۰۰ نفر می‌شود و شیوع قابل‌توجهی از تب دنگی در این مناطق در سال‌های اخیر وجود داشته‌است.

در حال حاضر حدود ۵۰ درصد از جمعیت جهان مستعد ابتلا به ویروس دنگو هستند که به عنوان یک بیماری نوظهور و در حال ظهور طبقه‌بندی می‌شود و به احتمال زیاد در آینده نزدیک بر کشورهای مختلف تاثیر خواهد گذاشت.

اکتساب شواهد با وجود آسیب قابل‌توجهی که به سلامت انسان و شرایط اقتصادی کشورها در سال‌های اخیر وارد شده‌است، دنگو همچنان به عنوان یک بیماری فراموش‌شده طبقه‌بندی می‌شود، بدون توجه لازم و تلاش‌های هماهنگ کشورها برای مدیریت موثر آن. هر گونه اقدام انجام‌شده در این حوزه ذاتا محدود است.

 

 

نتایج: این بیماری قبلا به طور موثر در مناطقی مانند کشورهای قاره آمریکا و سنگاپور مدیریت می‌شد، اما دوباره احیا شد. بین سال‌های ۲۰۰۸ و ۲۰۱۰، تعداد موارد ابتلا در مناطق آمریکا، آسیای جنوب شرقی و اقیانوس آرام غربی از ۲ 0. میلیون به ۲ / ۲ میلیون افزایش یافت. این گزارش‌ها منحصرا شامل موارد بیماری مستند رسمی هستند. شیوع این بیماری در آسیا، شامل کشورهایی مانند چین، پاکستان، تایوان و مالزی و همچنین آمریکای جنوبی از جمله برزیل و مکزیک ثبت شده‌است. موارد تب دنگی در چندین کشور خاورمیانه از جمله یمن، عربستان‌سعودی و جنوب ایران ثبت شده‌است. انتقال محلی این بیماری در اروپا آغاز شده‌است و فرانسه و کرواسی موارد انتقال محلی را گزارش کرده‌اند. به طور سالانه، حداقل ۵۰۰،۰۰۰ نفر دچار بیماری‌های جدی می‌شوند که نیاز به بستری شدن در بیمارستان دارند. تقریبا ۲.۵ % از افرادی که با این شرط قرارداد می‌بندند، از آن می‌میرند. هر ساله، موارد شدید و متعددی از تب دنگی ثبت می‌شوند که منجر به مرگ حداقل ۲۰،۰۰۰ تن می‌شوند. ​

نتیجه‌گیری: تب دنگو یک بیماری سیستمیک پیچیده است. ارزیابی گستره کامل بار بیماری تب دنگی برای درک درست پیامدهای جدی پزشکی و اقتصادی آن بر بیماران و عموم مردم حیاتی خواهد بود. ​

 

سندرم بالینی معمولا شامل تب، درد عضلانی، ضعف، رخوت، و خونریزی است؛ در موارد نادر، افت فشار خون، شوک و مرگ و میر نیز همراه است. از دیدگاه همه گیرشناسی، تب خونریزی دهنده ویروسی به چهار گروه تقسیم می‌شود: تب خونریزی دهنده کنه‌ای (‏مانند تب خونریزی دهنده کریمه - کنگو)‏، تب ناشی از پشه (‏مانند تب دره ریفت و تب دنگو)‏، تب ناشی از جوندگان (‏مانند Hantvirus)‏، و آن‌هایی که روش‌های انتقال آن‌ها هنوز ناشناخته است (‏مانند ویروس‌های ابولا و ماربورگ)‏. ​

از دیدگاه همه گیرشناسی، تب خونریزی دهنده ویروسی به چهار گروه تقسیم می‌شود: تب خونریزی دهنده کنه‌ای (‏مانند تب خونریزی دهنده کریمه - کنگو)‏، تب ناشی از پشه (‏مانند تب دره ریفت و تب دنگو)‏، تب ناشی از جوندگان (‏مانند Hantvirus)‏، و آن‌هایی که روش‌های انتقال آن‌ها هنوز ناشناخته است (‏مانند ویروس‌های ابولا و ماربورگ)‏. ​

تعداد قابل‌توجهی از پشه‌ها به عنوان ناقلین آربو ویروس‌ها شناخته می‌شوند که بیماری‌هایی مانند تب دنگو را از طریق تغذیه از خون انسان منتقل می‌کنند. تب خونریزی دنگو که به تب فیلیپینی، تب تایلند، تب جنوب شرقی آسیا و یا سندرم شوک دنگو نیز مشهور است، یک بیماری ناگهانی و حاد است. ناقل های اولیه سروتایپ های مختلف ویروس دنگو، پشه‌های متعلق به جنس Aedes، به ویژه Aedes Aegypti، عضو خانواده culicidae هستند. در سال‌های اخیر، این بیماری در سراسر آمریکای جنوبی و آسیای جنوب شرقی گسترش پیدا کرده‌است و گاه به گاه اپیدمی‌های محلی در برخی فصول در این مناطق رخ می‌دهد. تب دنگو در ۱۲۹ کشور جهان از جمله ۱۰۰ کشور در منطقه مدیترانه، آمریکای جنوبی و آسیای جنوب شرقی گزارش شده‌است. این بیماری هر ساله منجر به مرگ حدود ۴۰،۰۰۰نفر می‌شود و شیوع قابل‌توجهی در سال‌های اخیر رخ داده‌است. دسترسی جهانی به انتقال بیماری نیز افزایش‌یافته است و باعث شده‌است که سازمان بهداشت جهانی آن را در بحث پیش‌گیری و کنترل بیماری از سال ۱۹۹۳ اولویت‌بندی کند

 

در حال حاضر حدود ۵۰ درصد از جمعیت جهان مستعد ابتلا به ویروس دنگو هستند که به عنوان یک بیماری نوظهور و در حال ظهور طبقه‌بندی می‌شود و احتمالا در آینده نزدیک بر کشورهای مختلف تاثیر خواهد گذاشت. با وجود آسیب قابل‌توجهی که به سلامت انسان و شرایط اقتصادی کشورها در سال‌های اخیر وارد شده‌است، دنگو همچنان به عنوان یک بیماری فراموش‌شده طبقه‌بندی می‌شود، بدون اینکه توجه لازم و تلاش‌های هماهنگ کشورها برای مدیریت موثر آن صورت گیرد. هر گونه اقدام انجام‌شده در این حوزه ذاتا محدود است. ​

چندین متخصص بهداشت ایران بر این باورند که ایران در سال‌های آینده اپیدمی تب دنگی را تجربه خواهد کرد

 

ویروس دنگو یک ویروس RNA با بار مثبت تک‌رشته‌ای است. آن توسط سه پروتئین ساختاری و هفت پروتئین غیر ساختاری احاطه شده‌است که نقش‌های عملکردی دارند. این ویروس در جنس فلاوی ویروس از خانواده فلاوی ویریده طبقه‌بندی می‌شود. خانواده فلاوی ویریده شامل جنس‌های مختلفی از جمله جنس فلاوی ویروس است. این جنس شامل ویروس‌هایی مانند ویروس دنگو، ویروس تب زرد، ویروس انسفالیت ژاپنی، ویروس انسفالیت ناشی از کنه، ویروس نیل غربی و ویروس زیکا است. جنس دیگر در این خانواده جنس Hepacivirus است که شامل ویروس هپاتیت C (‏HCV)‏است. همچنین جنس Pestivirus وجود دارد، و یک جنس به تازگی پیشنهاد شده متشکل از جدایه های ویروس G Barker (‏GBV)

 

اگر چه اعضای خانواده Flaviridae دارای شباهت‌هایی در مورفولوژی، سازمان ژنوم و تکثیر هستند اما هر جنس از نظر بیولوژیکی و آنتی ژنی متمایز است. جنس Flavivirus ویژگی‌های متمایزی را نشان می‌دهد، مانند بیشتر ویروس‌ها در این جنس که در ژنوم ناقل های (‏پشه‌ها)‏وجود دارند و ارتباط نزدیکی با هم دارند. سازمان ژنومی و شباهت‌های توالی منجر به واکنش‌های متقابل آنتی ژنیک بین ویروس‌ها در این جنس می‌شود

 

ویروس دنگو یک ویروس تقریبا کروی با قطر تقریبی ۵۰ نانومتر است و براساس سنجش واکنش متقابل، این ویروس از چهار سروتیپ مربوط به آنتی‌ژن‌های مستقل تشکیل شده‌است (‏۱ - ۱، ۲ - ۲، ۳ - ۳، ۴ - ۴)‏.

همه سروتایپ ها به جز DENV -۴، که از نظر ژنتیکی متمایز است، از نظر اپیدمیولوژی، از جمله تنوع ژنتیکی، دینامیک انتقال و پتانسیل اپیدمی تقریبا یک‌سان هستند

 

بسته به عفونت با سروتایپ های ۱ تا ۴، علائم می‌تواند از نوع بدون علامت یا خفیف تا یک انفلانزای ساده تا علائم شدید و خونریزی دهنده باشد که منجر به شوک و مرگ به ویژه در کودکان می‌شود.

 

شکل ۱ اجزای ساختاری ویروس دنگو (‏شکل ۱ از ویروس دنگو: اپیدمیولوژی، زیست‌شناسی، و تشخیص بیماری منتشر شده در روزنامه کانادایی میکروبیولوژی

 

 

ویروس دنگو دو شکل مورفولوژیک منحصر به فرد دارد: یک ویریون نابالغ داخل سلولی و یک ویریون بالغ.

ویریون بالغ با دو غشا کد شده با ویروس مشخص می‌شود که به پروتئین‌های E و M وابسته هستند و با هم یک سطح نسبتا صاف ایجاد می‌کنند.

ژنوم ویروسی شامل سه پروتئین ساختاری (‏کپسید C)‏، پروتئین‌های پیش غشایی (‏PrM)‏، و پوشش E، و همچنین هفت پروتئین غیر ساختاری (‏NS۱، NS۲A، NS۲B، NS۳، NS۴A، NS۴B، و NS۵)‏است. پروتئین‌های ساختاری ذرات ویروسی را تشکیل می‌دهند. پروتئین‌های غیر ساختاری در تکثیر ژنوم RNA، مونتاژ ویریون و تهاجم پاسخ ایمنی ذاتی شرکت می‌کنند. بلوغ ویریون نابالغ در سطح به شیوه‌ای نامتقارن و عمودی با انجام بازآرایی گسترده پروتئین‌های سطحی کد شده توسط ویروس داخل سلولی پس از اسیدی شدن در طول بلوغ در سلول‌های آلوده رخ می‌دهد.

شکل ۲: فرایندهای ورود ویروس دنگو در سلول میزبان و چرخه زندگی آن

تب یا pyrexia عبارت است از بالا بردن دمای مرکزی بدن فرد از یک نقطه تنظیم که توسط مرکز تنظیم گرمایی بدن در هیپوتالاموس تنظیم می‌شود. این افزایش دمای بدن اغلب ناشی از یک فرآیند فیزیولوژیکی است که علل عفونی و یا علل غیر عفونی مانند التهاب، بدخیمی و یا فرآیندهای خود ایمنی به همراه دارد. این فرآیندها شامل آزاد شدن واسطه‌های ایمنی‌ است که مرکز تنظیم گرمایی هیپوتالاموس را تحریک می‌کند و منجر به افزایش دمای مرکزی بدن می‌شود. ​

دمای نرمال بدن انسان در حدود ۳۷ درجه سانتیگراد یا ۹۸.۶ درجه فارنهایت است و در طول روز تا حدود ۰.۵ درجه سانتیگراد تغییر می‌کند. این تغییر در دمای مرکزی بدن از فرآیندهای فیزیولوژیکی نرمال در سراسر بدن انسان ناشی می‌شود که شامل تغییرات متابولیک، چرخه‌های خواب / بیداری، تغییرپذیری هورمونی و تغییر سطوح فعالیت است. با این حال، در مورد تب، افزایش دمای مرکزی بدن اغلب بیشتر از ۰.۵ درجه سانتی گراد است و به ماده القا کننده تب (‏پیروژن)‏نسبت داده می‌شود. ​

در حالی که این اعداد ممکن است براساس منبع کمی تغییر کنند، در زیر خلاصه‌ای از نحوه طبقه‌بندی تب آورده شده‌است. درجه پایین: ۳۷.۳ تا ۳۸.۰ درجه سانتی گراد (‏۹۹.۱ تا ۱۰۰.۴ درجه فارنهایت)‏درجه متوسط: ۳۸.۱ تا ۳۹.۰ درجه سانتی گراد (‏۱۰۰.۶ تا ۱۰۲.۲ درجه فارنهایت)‏درجه بالا: ۳۹.۱ تا ۴۱ درجه سانتی گراد (‏۱۰۲.۴ تا ۱۰۵.۸ درجه فارنهایت)‏هایپرترمیا: بزرگ‌تر از ۴۱ درجه سانتی گراد (‏۱۰۵.۸ درجه فارنهایت)

درک این نکته ضروری است که تعریف تب همانند تعریف هایپرترمیا نیست (‏هایپرپیرکسی)‏. در تب، افزایش در دمای "set point" وجود دارد که توسط هیپوتالاموس به وجود می‌آید و بدن را قادر می‌سازد تا افزایش کنترل‌شده در دمای مرکزی و عملکرد کلی تمام سیستم‌های ارگانی را حفظ کند. با این حال، در هایپرترمیا، افزایش دمای مرکزی بدن، فراتر از محدوده دمای ست پوینت و تنظیم هیپوتالاموس است. ​

 

مساله نگرانی که هنگام بحث در مورد مفهوم تب باید مورد توجه قرار گیرد درک این موضوع است که محل اندازه‌گیری بر قرائت دمای بدن تاثیر می‌گذارد. میانگین دمای آگزیلاری ۳۵.۹۷ درجه سانتی گراد (‏۹۶.۷۵ درجه فارنهایت)‏، دهانی ۳۶.۵۷ درجه سانتی گراد (‏۹۷.۸۳ درجه فارنهایت)‏، ادرار ۳۶.۶۱ درجه سانتی گراد (‏۹۷.۹۰ درجه سانتی گراد)‏، تمپانیک ۳۶.۶۴ درجه سانتی گراد (‏۹۷.۹۵ درجه فارنهایت)‏و رکتال ۳۷.۰۴ درجه سانتی گراد (‏۹۸.۶۷ درجه فارنهایت)‏است. همچنین مهم است که دمای نرمال پایه بدن بیمار در نظر گرفته شود. اگر یک بیمار به طور معمول "سرد" و یا "داغ" باشد، دمای پایه بدن او ممکن است کاهش یابد و یا بالاتر از آنچه که "نرمال" تلقی می‌شود قرار گیرد و لزوما نشان‌دهنده تب و یا بیماری تب‌دار نیست. ​

مساله نهایی نگرانی این است که، در حالی که بیماران می‌توانند اظهار کنند که تب دارند چون "احساس گرما می‌کنند"، اشاره شده‌است که تشخیص تب براساس لمس، غیرقابل‌اعتماد و نادرست تا ۴۰ % از افراد است

 

میلتون و وندلانت نشان دادند که تب به وسیله فعالیت پیروژنیک پروستاگلاندین ها (‏PGs)‏، به ویژه PGE۲ میانجی گری می‌شود. سنتز PGE2 با تبدیل فسفولیپیدهای غشایی به اسید آراشیدونیک (AA) توسط فسفولیپاز A2 (PLA2) آغاز می شود سپس AA از طریق سیکلواکسیژناز (COX) به PGH2 تبدیل می شود و پس از آن PGH2 تحت ایزومریزاسیون به PGE2 توسط PGE سنتاز قرار می گیرد PGE۲ از طریق گیرنده EP۳ عمل می‌کند تا بر نورون‌های خاص درون هیپوتالاموس که به تنظیم حرارتی کمک می‌کنند، تاثیر بگذارد. داروهایی که COX را مهار می‌کنند اساس درمان تب هستند چون تبدیل AA به PGE۲ و در نتیجه پروستانوئیدهای دیگر که می‌توانند منجر به تب شوند را متوقف می‌کند. ​

عمل PGE۲ زمانی آغاز می‌شود که پیروژن‌های خارجی (‏به عنوان مثال، باکتری‌ها، ویروس‌ها)‏پیروژن‌های درونی مانند IL - ۱، IL - ۶، فاکتور نکروز تومور (‏TNF)‏و اینترفرون (‏IFN)‏را تحریک می‌کنند تا نقطه تنظیم هیپوتالامیک را از طریق واسکولوزوم ترمینالیس لامینا (‏OVLT)‏تغییر دهند و دمای مرکزی بدن را افزایش دهند. پیروژن‌های درون‌زا نیز برای تحریک پاسخ ایمنی و التهابی عمل می‌کنند. پاسخ ایمنی شامل لکوسیتوز، فعال‌سازی سلول T، تکثیر سلول B، سلول NK و افزایش چسبندگی سلول سفید خون است. پاسخ التهابی شامل افزایش واکنش دهنده های فاز حاد، تجزیه پروتئین عضلانی افزایش یافته و افزایش سنتز کلاژن است

 

القای تب در انسان با هزینه متابولیک بالایی رخ می‌دهد، به طوری که تنها ۱ درجه سانتی گراد افزایش در دمای بدن نیاز به ۱۰ تا ۱۲.۵ درصد افزایش در نرخ متابولیک دارد. تاثیرات متابولیکی مرتبط با حالت تب و لرز:

افزایش تقاضای اکسیژن

افزایش ضربان قلب

تعداد تنفس افزایش یافته

افزایش استفاده از پروتئین‌های بدن به عنوان یک منبع انرژی

متابولیسم از استفاده از گلوکز (‏یک محیط عالی برای رشد باکتری)‏به استفاده از محصولات تجزیه‌شده پروتئین و چربی تغییر می‌کند. ​

افزایش عملکرد سیستم ایمنی

افزایش تحرک و فعالیت گلبول‌های سفید خون

تولید اینترفرون و فعال‌سازی سلول‌های T را تحریک می‌کند. ​

مهار رشد عوامل میکروبی خاص

بسیاری از عوامل میکروبی که باعث عفونت می‌شوند در دمای نرمال بدن رشد می‌کنند. ​

تب پایدار و به شدت افزایش‌یافته می‌تواند منجر به اثرات کشنده در سیستم‌های چند عضوی شود:

 

واکنش تب یک واکنش سیستمیک به عفونت است که در حیوانات خون‌گرم به مدت بیش از ۶۰۰ میلیون سال تکامل‌یافته است. افزایش دمای مرکزی بدن باعث بهبود بقا و حل و فصل عفونت‌ها می‌شود. در حالی که افزایش دمای بدن متعاقبا منجر به افزایش هزینه متابولیک می‌شود، مشخص است که مزایای بقا بیشتر از هزینه متابولیک مربوط به تب است. افزایش دمای مرکزی بدن به عنوان یک سیستم هشدار برای فعال کردن نظارت ایمنی از طریق انواع مختلف سلول، از جمله سلول‌های کشنده طبیعی، سلول‌های دندریت، ماکروفاژها، لنفوسیت‌های T و B، نوتروفیل ها و سلول‌های اندوتلیال عروقی عمل می‌کند

 

مکانیسم

 

مکانیزم شروع تب از فعل و انفعالات پیچیده بین سلول‌ها در محیط نتیجه می‌شود که سپس به طور مرکزی به هیپوتالاموس، به ویژه به ناحیه پیش اپتیک شکمی (‏VMPO)‏منتقل می‌شود. مطالعات متعدد نشان داده‌اند که VMPO دارای نورون‌های فعال شده با تب است که به طور خاص در نزدیکی اندام عروقی لامینا انتهایی (‏VOLT)‏قرار گرفته‌اند که فاقد سد خونی مغزی (‏BBB)‏هستند. این فقدان BBB اجازه دسترسی مواد در گردش به مغز را می‌دهد که شامل مولکول‌های مربوط به تب از سیستم ایمنی است. مطالعه اخیر بیان کرده‌است که عملکرد اصلی نورون‌های VMPO در طول عفونت، تبدیل سیگنال‌های ایمنی از محیطی به تغییراتی در فعالیت مغز است تا در نهایت منجر به علائم بیماری شود

ملاقات با دینوکوکوس رادیو دورانس، یکی از سخت‌ترین باکتری‌های جهان. این یک اکسترموفیل و یکی از ارگانیسم‌های مقاوم در برابر تشعشع است که بر روی زمین شناخته شده‌است. این باکتری کوچک شجاع می‌تواند بیش از هزار برابر میزان اشعه‌ای که یک انسان را می‌کشد زنده بماند.

 

رادیودورانس یک باکتری کروی است و چهار سلول به طور معمول در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یک خوشه مربعی‌شکل را تشکیل می‌دهند. همچنین رادیودوران‌ها نسبت به نور فرابنفش و خشکی مقاوم هستند.

وقتی با تشعشع برخورد می‌کنیم، مولکول‌های DNA از هم جدا می‌شوند. هر چه تشعشع بیشتر باشد، DNA بیشتر از هم جدا می‌شود. مقاومت پرتوی رادیودورانس ها به دلیل توانایی بالای باکتری در ترمیم DNA پس از آسیب می‌باشد. می‌تواند در برابر تشعشع به اندازه کافی مقاومت کند

سلول‌ها DNA را در فرآیندی به نام نوترکیبی هومولوگ ترمیم می‌کنند که در آن قطعات DNA شکسته به ترتیب اصلی شان به هم متصل می‌شوند.

قطعات شکسته DNA با یک قطعه دست‌نخورده براساس توالی یک‌سان DNA (‏در نتیجه نام همولوگ)‏هم تراز می‌شوند.

این قطعه DNA هومولوگ به عنوان یک الگو برای تعمیر به کار می‌رود تا قطعات شکسته را به هم برگرداند.

 

در حال حاضر نوترکیبی هومولوگ فرآیندی است که در تمام حوزه‌های زندگی گسترش دارد. اما داینوکوکوس رادیودورانس از این نظر منحصر به فرد است که تعداد زیادی کپی از کروموزوم خود نسبت به باکتری‌های معمول دارد. داینوکوکوس رادیودورانس چهار نسخه از ژنوم خود را دارد در حالی که گونهE.coli درای یک ژنوم است نسخه‌های اضافی به افزایش احتمال اینکه هر قطعه DNA شکسته با توالی‌های همولوگ مطابقت داشته باشد، کمک می‌کند و دست یابی به نوترکیبی همولوگ موفق را آسان‌تر می‌کند. ممکن است تعجب کنید که چرا چیزی تا این حد مقاوم در برابر تشعشع در زمین وجود دارد. هیچ جایی روی زمین نیست که باکتری‌ها در آن در معرض این مقدار اشعه قرار گیرند. مقاومت داینوکوکوس رادیودورانس در برابر پرتوها ممکن است این سوال را به ذهن متبادر کند که آیا این پرتوها منشا فضایی دارند یا خیر. با این حال، D. داینوکوکوس رادیودورانس ها از نظر ژنتیکی شبیه ترموفیل (‏عاشق گرما)‏ ترموس ترموفیلوس هستند. از آنجا که رشد در دماهای بالا نیز به پروتئین‌ها آسیب می‌رساند، این احتمال وجود دارد که مقاومت‌های چندگانه داینوکوکوس رادیودورانس ها ناشی از مقاومت گرمایی باشد. ​​

سال ۱۸۵۴ در لندن است. سومین پاندمی بزرگ وبا در حال گذر از شهر بود. این رودخانه مرگ که از سال ۱۸۳۷ از دلتای گنگ هند جدا شده‌است، جان بیش از یک میلیون نفر را در آسیا، اروپا و آمریکای شمالی گرفته‌است. ​

در منطقه سوهو در وستمینستر، لندن، همه چیز خوب به نظر نمی‌رسید. سیستم فاضلاب لندن به سوهو نرسیده بود،. فضله‌های حیوانات از گاوداری‌ها و کشتارگاه‌ها در خیابان‌ها صف کشیده بودند. بسیاری از زیرزمین‌ها پر از چاه‌های فضولات بود که از فاضلاب و لجن بیرون نشت می‌کرد. با بدتر شدن اوضاع، دولت لندن در حال تخلیه زباله به رودخانه تیمز و آلوده کردن منبع آب بود. ​

در آن زمان، مردم عموما فکر می‌کردند که یک شکل مهلک از هوای بد به نام "میاسما" (‏یونانی برای "آلودگی")‏در قلب بیماری و منشا بیماری‌های همه‌گیر است. تصور بر این بود که مواد آلی در حال فساد، ذرات کج و معوجی را در هوا آزاد می‌کنند. ​

 

یکی از پزشکان به نام جان اسنو، که در حال حاضر به عنوان پدر اپیدمیولوژی مدرن شناخته می‌شود، نسبت به نظریه بیماری میاسما شک داشت. اسنو فکر می‌کرد که سلول‌های germ (‏که در آن زمان شناسایی نشده اند)‏در طی مصرف آب آلوده منتقل شده‌اند و باعث بیماری شده‌اند. لویی پاستور تا 1861 تئوری جرم پیشنهانکرده و تایید نکرده بود

آگوست ۱۸۵۴، ۱۲۷ نفر که در خیابان باد در سوهو زندگی می‌کردند، در سه روز جان خود را از دست دادند. یک هفته بعد، ۵۰۰ نفر کشته شدند. پس از مصاحبه با خانواده قربانیان وبا، اسنو متوجه در شد که تقریبا همه موارد در اطراف یک پمپ آب در گوشه خیابان‌های باد و کمبریج جمع شده‌بودند. این پمپ آب از رودخانه تیمز تامین می‌شد. پمپ‌های دیگر آب را از منبع دیگری غیر از رود تمز دریافت می‌کردند و تلفات کمتری در آن مناطق وجود داشت. ​

او آب را از پمپ جمع کرد و "ذرات سفید و لخته کننده" را در آب دید. این امر او را متقاعد کرد که منبع آب عامل اصلی این بیماری است. با این حال، این میکروب، ویبرو کلرا، تا اواخر آن سال توسط فیلیپو پاچینی، تشریح شناس ایتالیایی، ایزوله نشد. ​

 

در آن زمان، کارشناسان در مورد یافته‌ها و نتایج اسنو تردید داشتند و از نظریه بیماری میاسما طرفداری می‌کردند.

و در حالی که مقامات لندن تردید داشتند، اسنو آن‌ها را متقاعد کرد که دسته را از پمپ خارج کنند تا دسترسی به آن قفل شود.

شیوع بیماری به پایان رسید.

​​​​​​​​

نقشه وبای جان اسنو. بعدها، اسنو از یک نقشه نقطه‌ای برای ترسیم خوشه موارد وبا و مکان‌های پمپ در سوهو استفاده کرد. اسنو می‌توانست موارد وبا را به پمپ آب و شرکت آبی که آب رودخانه تیمز را تامین می‌کرد، مرتبط سازد. ​

(‏یک استثنا: آبجوسازی خیابان برود نزدیک پمپ. ​هیچ یک از کارگران به خاطر نوشیدن آبجو و عدم مصرف آب، مبتلا به وبا نشدند.)

کشف و نقش جان اسنو در پایان دادن به شیوع خیابان برود، نکات مهمی دارد. این مطالعه تغییر دیدگاه از نظریه بیماری میاسما به نظریه میکروب بیماری را نشان می‌دهد و به عنوان رویداد بنیانگذار اپیدمیولوژی مدرن در نظر گرفته می‌شود. ​

 

 

اختلال در میکروبیوتای روده یک ویژگی مکرر است که در چاقی و بیماری‌های متابولیک مرتبط مشاهده می‌شود . قطعات شواهد که اغلب در مدل‌های موشی تولید می‌شوند نشان می‌دهند که نجات این دیسبیوزیس با بهبود متابولیسم همراه است. در انسان‌ها، مداخلات جراحی رژیم غذایی و یا گوارشی اغلب با احیای کامل یا جزئی این اختلال همراه با کاهش وزن و بهبود متابولیک همراه است. FMT یک گزینه جالب برای اصلاح میکروبیوتای روده است و با نتایج بالینی بهبود یافته در ارتباط است، اگرچه تنها در مراقبت‌های معمول برای عفونت کلستریدیوم دیفیسیل استفاده می‌شود. با این حال، تنها داده‌های محدودی در مورد استفاده از FMT در زمینه متابولیک وجود دارد. ​

 

خلاصه : FMT از اهدا کنندگان لاغر به طور قابل‌توجهی حساسیت انسولین را در افراد چاق مبتلا به سندرم متابولیک بهبود می‌بخشد. با این حال، طیف گسترده‌ای از پاسخ‌های بالینی وجود دارد. جالب توجه است که در افراد با غنای ژن میکروبی بالا در خط مبنا و زمانی که اهداکنندگان FMT که از نظر متابولیک در خطر هستند استفاده می‌شوند، هیچ بهبود متابولیکی دیده نمی‌شود. علاوه بر این، مطالعات بیشتری برای ارزیابی اثر FMT در بیماران مبتلا به دیابت نوع ۲ آشکار ضروری است. علاوه بر این، مداخلات (‏در گیرنده قبل از FMT)‏با هدف افزایش پاسخ FMT نیز نیاز به ارزیابی دارد. ​

 

میکروبیوم روده‌ای به طور فزاینده‌ای شناخته شده‌است تا نقش‌های مهمی را در فیزیولوژی و سلامت انسان ایفا کند. در واقع، این ماده در میان عملکردهای متعدد خود، ایمنی میزبان را تعدیل و شکل می‌دهد، قادر به هضم برخی مواد مغذی مشتق‌شده از دیکاریوتیک غیرقابل هضم است که منجر به تولید متابولیت های مهم برای میزبان می‌شود، از جمله اسیده‌ای چرب زنجیره کوتاه (‏SCFA)‏، و در دهیدروکسیلاسیون اسید صفراوی و سنتز چندین ویتامین دخالت دارد.literature تغذیه نشان می‌دهد که بسیاری از بیماری‌های مزمن با میکروبیوتای دیسبیوز روده مرتبط هستند که شامل تغییرات شدید در ترکیب میکروبیوتای، عملکرد و تولید متابولیت های مشتق‌شده از باکتری است. این امر به ویژه برای چاقی و دیابت نوع ۲ (‏T۲D)‏توصیف شده‌است

 

از میان ویژگی‌های گزارش‌شده در موش و انسان، چاقی با کاهش تنوع باکتریایی و غنای ژن میکروبی کم (‏MGR: تعداد ژن‌ها)‏در برخی موضوعات مشخص می‌شود. در اضافه‌وزن تا چاقی شدید، MGR پایین با افزایش شاخص توده بدنی (‏BMI)‏و همچنین اختلالات متابولیک شامل التهاب درجه پایین و مقاومت به انسولین مرتبط است . نسبت MGR پایین مربوط به ۲۳ تا ۴۰ درصد افراد دارای اضافه‌وزن یا چاقی متوسط است  و در چاقی شدید تا ۷۵ درصد افزایش می‌یابد‏. علاوه بر این، یک میکروبیوتای روده مرتبط با MGR پایین، یک تغییر به سمت افزایش رشته‌های باکتریایی با خواص پیش التهابی و همچنین کاهش در آن‌هایی که نقش‌های ضد التهابی دارند را نشان می‌دهد . به همین ترتیب، هم موش‌ها و هم مطالعات انسانی نشان دادند که T۲D با اصلاح ترکیب و عملکرد میکروبیوتای روده در مقایسه با کنترل‌های سالم‏ یا افراد با تحمل گلوکز مختل ‏ مشخص می‌شود. با این حال، نقش تغییر میکروبیوتای روده به عنوان علیت یا نتیجه در بیماری‌های متابولیک، منبع بحث باقی می‌ماند

 

 

انواع مختلفی از مداخلات قادر به القای نتایج متابولیک سودمند و اصلاح کامل و جزئی میکروبیوتای روده هستند. برای مثال، رژیم غذایی نسبتا محدود، غنی از فیبر پیشنهاد شده برای افراد دارای اضافه‌وزن یا چاقی متوسط باعث افزایش معنی‌دار MGR به خصوص در بیماران با MGR پایین خط پایه شد، و ارتباط بین تغییرات در برخی از گروه‌های باکتریایی و کاهش وزن بهبود متابولیسم یافت . به همین ترتیب، عمل جراحی باریاتریک برای شدیدترین اشکال چاقی، منجر به افزایش چشمگیر MGR می‌شود و برخی گونه‌های باکتریایی را همزمان با بهبود در تغییر متابولیک و کاهش وزن عمده اصلاح می‌کند ‏. اگرچه براساس ارتباطات، این مطالعات نشان می‌دهند که تعدیل میکروبیوتای روده به خودی خود می‌تواند حداقل تا حدی در بهبود متابولیک دخیل باشد. نقش تعدیل میکروبیوتای روده پس از جراحی باریاتریک در بهبود T۲D اخیرا در  مورد بررسی قرار گرفته‌است. هضم پربیوتیک های غذایی نیز پتانسیل القا کاهش وزن و بهبود مقاومت به انسولین و سلامت متابولیک کلی را در مدل‌های جوندگان نشان داده‌است. با این حال، هنگام ترجمه این مداخلات به انسان، در حالی که پربیوتیک ها در واقع قادر به اصلاح ترکیب میکروبیوتای روده بودند، اثرات آن‌ها بر سلامت متابولیک و وزن یا بسیار کم بود و تنها کاهش اندکی در قند خون بعد از غذا داشت و هیچ اثری بر کاهش وزن نداشت‏ یا کاملا وجود نداشت . مشاهدات مشابهی را می توان با توجه به استفاده از پروبیوتیک ها انجام داد . به طور کلی این مطالعات پیشنهاد می‌کنند که مداخلات اصلاح میکروبیوتای روده می‌تواند برای نوآوری درمانی در زمینه T۲D و چاقی، به خصوص هنگام در نظر گرفتن ترکیب میکروبیوتای مبنا و تنوع در نظر گرفته شود. این مفهوم با آزمایش‌ها پیوند مدفوعی در جوندگان تقویت می‌شود و نقش میکروبیوتای روده را در کاهش وزن حداقل در موش‌ها نشان می‌دهد. ​

 

 

کربو هیدراتها به شکل پلی‌ساکارید کپسولی و / یا لیپوپلی ساکارید، اجزای اصلی در سطح باکتری‌ها هستند. این مولکول‌ها فاکتورهای ویرولانس مهمی در بسیاری از باکتری‌های جدا شده از افراد مبتلا هستند. ایمنی در برابر این ترکیبات باعث محافظت در برابر این بیماری می‌شود. با این حال، توسعه واکسن‌ها براساس پلی‌ساکاریدها دشوار است و مشکلات متعددی باید حل شوند. اول از همه، بیشتر پلی‌ساکاریدهای باکتریایی، آنتی‌ژن‌های مستقل از لنفوسیت‌های T هستند. پاسخ ایمنی پلی‌ساکارید با فقدان حافظه تی - لنفوسیت، محدودیت ایزوتیپ و تاخیر در تکوین مشخص می‌شود. کودکان زیر ۲ سال و افراد مسن به آنتی‌ژن‌های پلی‌ساکارید پاسخ ضعیفی می‌دهند. دوم، ناهمگونی ساختاری گسترده میان پلی‌ساکاریدهای درون و بین گونه‌ها نیز یک مشکل است. سوم اینکه، برخی پلی‌ساکاریدهای باکتریایی ایمونوژن های ضعیفی در انسان هستند که علت آن شباهت ساختاری آن‌ها با گلیکولیپیدها و گلیکوپروتئین های موجود در انسان است. ماهیت مستقل لنفوسیت‌های T یک پلی‌ساکارید ممکن است با جفت کردن پلی‌ساکارید بومی و یا دی پلیمریزه شده به یک حامل پروتیین مغلوب شود. ثابت شده‌است که این گلیکوکونژوگاسیون در ایجاد ایمنی وابسته به لنفوسیت‌های T موثر است و هم از نوزادان و هم از افراد مسن در برابر بیماری محافظت می‌کند. رویکرد دیگر برای دور زدن خاصیت غیر وابسته به t - لنفوسیت پلی‌ساکاریدها، انتخاب پپتیدها با تقلید از ساختارهای ایمونودامیننت است

 

 

سطح بسیاری از گونه‌های باکتریایی با پلی‌ساکاریدها پوشیده شده‌است. اینها می‌توانند به شکل کپسول‌ها، گلیکوپروتئین ها یا گلیکولیپیدها باشند. در باکتری‌های گرم منفی، لیپوپلی ساکارید (‏LPS)‏که به آن اندوتوکسین نیز گفته می‌شود، ۴۰ % از سطح باکتری را پوشش می‌دهد. پلی‌ساکاریدهای کپسولی (‏CPS)‏از هر دو مونوساکاریدها تشکیل شده‌اند که یک هموپلی مر مثل a - (‏۲۰۸)‏اسید سیالیک متصل به هم را در N مننژیتیدیس و اشریشیاکولی K۱ می‌سازند، یا از واحدهای تکرار شونده که معمولا شامل دوتا شش باقی مانده قند هستند. CPS ممکن است در هر دو باکتری گرم منفی مانند N مننژیتیدیس، هموفیلوس آنفولانزا، ای کولای یا سالمونلا تیفی و در گرم مثبت مانند استرپتوکوک و استافیلوکاتسی وجود داشته باشد. در بیشتر موارد CPSs های باکتریایی اسیدی هستند. LPS گلیکولید تنها در باکتری‌های گرم منفی وجود دارد و بخشی از غشا خارجی است. این بخش از یک بخش چربی و یک بخش پلی ساکاریدی ساخته شده‌است. پلی‌ساکارید می‌تواند به یک الیگوساکارید هسته‌ای نزدیک به بخش لیپید و یک اوپلی ساکارید تقسیم شود. اوپلی ساکارید، مانند CPS، یا هموپلی مر (‏Vibrio colerae O۱، Brucella ابورتوس، B melitensis)‏است یا از واحدهای تکرار شونده ساخته شده‌است که ممکن است دی - تا هگزا ساکارید باشد.

 

 

عفونت‌های جدید در حال ظهور و در حال ظهور مجدد آربوویروس ها، همچنان تهدیدی جدی برای سلامت عمومی و حیوانات به شمار می‌روند. تغییرات در دمای جهانی، تغییرات محیطی مانند جنگل‌زدایی و توسعه سریع شهری، و شرایط اجتماعی - اقتصادی، گردش سریع arbovirus ها در جمعیت انسانی را تسهیل کرده‌اند. همه این عوامل توزیع جغرافیایی و فراوانی بندپایان را گسترش داده‌اند، مانند برخی از گونه‌های Aedes (‏Aedes aegypti و Aedes albopictus)‏و culex (‏culex tarsalis، culex quseefastatus، and culex pipiens)‏، که ناقل های اصلی مهم‌ترین بیماری‌های arboviral از نظر بالینی هستند

 

بسیاری از این بیماری‌ها نادیده گرفته می‌شوند و هم بر اقتصاد و هم بر سیستم‌های بهداشت و درمان جهانی، به ویژه در کشورهای در حال توسعه تاثیر می‌گذارند. دنگو شایع‌ترین عفونت ویروسی انسان است که توسط پشه‌های Aedes منتقل می‌شود و جمعیت را در مناطق گرمسیری در آمریکا، آفریقا و جنوب شرق آسیا مورد حمله قرار می‌دهد اما همچنین شیوع بیماری در مناطق غیر بومی مانند مناطقی که در مناطق مدیترانه‌ای رخ داده‌اند را ایجاد می‌کند. دهه‌های گذشته شاهد افزایش ۳۰ برابری موارد دنگو بوده‌اند

 

بیش از ۳.۹ میلیارد نفر در بیش از ۱۲۹ کشور در معرض خطر ابتلا به دنگو قرار دارند، با حدود ۹۶ میلیون مورد بیماری علامت‌دار و تخمین زده می‌شود (‏سازمان بهداشت جهانی و مرکز کنترل و پیش‌گیری از بیماری‌ها)‏که سالانه ۲۰۰۰۰ تا ۴۰،۰۰۰ مرگ را به همراه دارد

 

ویروس‌های دنگو شامل چهار ویروس ژنتیکی و سرولوژیکی هستند که به عنوان سروتایپ ۱ تا ۴ شناخته می‌شوند.

عفونت با هر یک از این چهار سروتایپ می‌تواند منجر به طیفی از تظاهرات بالینی، از حالت بدون علامت تا بیماری تب‌دار خود محدود شونده (‏معروف به تب دنگو)‏، یا بیماری تهدید کننده زندگی شود که مشخصه آن افزایش نفوذپذیری عروقی، ترومبوسیتوپنی، و خونریزی است که به عنوان دنگو شدید شناخته می‌شود. همچنین مشخص شده‌است که عفونت قبلی با یکی از این سروتایپ ها می‌تواند شدت بیماری عفونت‌های بعدی با دیگر سروتایپ ها را افزایش دهد، پدیده‌ای به نام ADE (‏افزایش وابسته به آنتی‌بادی)‏. مکانیزم پیشنهادی از طریق آنتی‌بادی‌های غیر خنثی کننده از پیش تولید شده در عفونت با یک سروتایپ ویروس خاص است که به سطح ویروس سایر سروتایپ ها متصل شده و ورود به سلول‌های حامل گیرنده Fc را تسهیل می‌کند. دیگر عفونت‌های ویروسی، مانند ظهور و گسترش انفجاری عفونت‌های ویروس زیکا در آمریکای‌لاتین و جزایر اقیانوس آرام، به دلیل اختلالات عصبی مانند سندرم گیلن - بار و ناهنجاری‌های نوزادی مرتبط با عفونت ZIKV، به یک نگرانی عمومی جهانی تبدیل شدند.

 

عفونت ZIKV در انسان‌ها برای اولین بار در نیجریه در سال ۱۹۵۴ توصیف شد. تعداد کمی از عفونت‌های انسانی در طول دهه آینده ثبت شدند تا اینکه اولین شیوع گزارش‌شده در سال ۲۰۰۷ در جزیره اقیانوس آرام غربی یپ در ایالات فدرال میکرونزی گزارش شد

 

از آن زمان به بعد، اپیدمی‌های بزرگی در بسیاری از مناطق گزارش شده‌اند، و در نهایت برای اولین بار در آمریکا در سال ۲۰۱۶ ظهور کردند ‏.ZIKV مثالی از این است که چگونه یک بیماری آربو ویروس با شیوع پایین اولیه می‌تواند در یک دوره زمانی کوتاه به یک اپیدمی جهانی تبدیل شود. ویروس نیل غربی در ابتدا در یک چرخه انتقال پشه‌های آنزئوتیک در آفریقا، خاورمیانه و اروپا انتشار یافت اما به سرعت در سراسر قاره آمریکای شمالی در سال‌های گذشته گسترش یافت که منجر به نسبت بالایی از عفونت‌های عصبی ناشی از ویروس‌های lineage یک شد. از زمان اولین حضور این WNV در ایالات‌متحده در سال ۱۹۹۹، این ویروس به عنوان شایع‌ترین علت اپیدمی مننگوآنسفالیت در آمریکای شمالی شناخته شده‌است. WNV به راحتی توسط پرندگان پخش می‌شود، که در آن کلاغ‌ها، زاغ‌ها و jays، گنجشک‌های خانگی، سهره‌های خانگی، و grackles ذخایر بسیار خوبی هستند و توسط تعداد بی‌سابقه‌ای از گونه‌های پشه منتقل می‌شوند

ویروس 

. WNV نمونه دیگری از پتانسیل ویروس‌های حاصل از بندپایان است که به سرعت در مناطق غیر بومی گسترش می‌یابند. تهدید مداوم ظهور و ظهور مجدد arbovirus مستلزم درک اساسی تری از بیولوژی این ویروس‌ها، تعامل بین ویروس‌ها و بردارها، پاسخ‌های ایمنی تولید شده توسط میزبان در برابر پاتوژن ها یا آنتی‌ژن‌های بزاقی از این بردار است که می‌تواند انتقال ویروس به میزبان را شامل یا افزایش دهد، و اقدامات متقابل احتمالی که می‌تواند تاثیر آن‌ها را بر سلامت عمومی به منظور جلوگیری از ظهور شیوع جدید کند. ​

 

پروتئین‌های بزاق، تغذیه خون پشه را تسهیل می‌کنند.

 

برای دریافت موفق خون از یک میزبان، پشه باید بر انقباض عروقی(انقباض عروقی باریک شدن (انقباض) عروق خونی توسط ماهیچه های کوچک در دیواره آنها است. هنگامی که رگ های خونی منقبض می شوند، جریان خون کند یا مسدود می شود. انقباض عروق ممکن است خفیف یا شدید باشد. ممکن است ناشی از بیماری، دارو یا شرایط روانی باشد)، انعقاد و تجمع پلاکت غلبه کند ‏. ترشح پروتیین بزاق برای حشرات خون‌خوار برای کمک به تعیین محل رگ خونی، مصرف خون و گوارش حیاتی است. چندین خانواده آنزیمی در بزاق پشه وجود دارند و در میان گونه‌های مختلف شناسایی شده‌اند ‏. در میان آن‌ها، apyrase یک پروتئین ترشح‌شده محلول با فعالیت ATP - دی فسفوهیدرولاز است که متعلق به خانواده ۵۰ نوکلئوتیدی است که ATP و ADP را به AMP و ارتوفسفات تجزیه می‌کند. آپیرواز از طریق ممانعت از تجمع پلاکتی با واسطهADP در میزبان، خون‌رسانی را تسهیل می‌کند 

شکل ۱: نمایش شماتیک اثر فیزیولوژیکی که توسط نیش پشه بر روی پوست میزبان انجام می‌شود. این تصویر اثر برخی از پروتئین‌های بزاقی پشه و نقش آن‌ها در دریافت خون را نشان می‌دهد.

 

بوتولیسم یک بیماری عصبی فلج‌کننده است که توسط نوروتوکسین های تولید شده توسط باکتری کلستریدیوم بوتولینوم ایجاد می‌شود. نوروتوکسین های بوتولینوم (‏BoNTs)‏در میان قوی‌ترین توکسین‌هایی هستند که به طور طبیعی رخ می‌دهند و دسته‌ای از یک عامل تهدید بیولوژیکی هستند. ۷ سروتایپ توکسین BoNTs (‏سروتایپ A - G)‏دارای سمیت مختلفی هستند که از طریق ۳ هدف پروتئینی درون سلولی مختلف عمل می‌کنند و مدت‌زمان اثر متفاوتی دارند. بوتولیسم ممکن است به دنبال مصرف مواد غذایی آلوده به BoNT، از تولید سم C بوتولینیوم موجود در روده و یا زخم‌ها، و یا از استنشاق سم آئروسل شده رخ دهد. تشخیص زود هنگام مهم است چون درمان ضد سم در زمان تجویز زود هنگام موثرتر است. آزمایش تایید بوتولیسم با سنجش BoNT یا کشت کلستریدیوم بوتولینوم وقت گیر است و ممکن است در تشخیص بوتولیسم استنشاقی و در حدود ۳۲ % موارد بوتولیسم غذایی غیر حساس باشد. بنابراین تصمیم برای شروع درمان ضد سم بوتولینیوم در درجه اول براساس علائم و یافته‌های معاینه فیزیکی است که با بوتولیسم سازگار است و با حمایت از سابقه اپیدمیولوژیک و آزمایش‌ها الکتروفیزیولوژیک انجام می‌شود. عمل بالینی مدرن و درمان ضد سم میزان مرگ و میر بوتولیسم را از ۶۰ % به ۱۰ % کاهش داده‌است.

 

 

نوروتوکسین های بوتولینیوم (‏BoNTs)‏ در میان کشنده‌ترین سموم شناخته شده‌باسیل‌های گرم مثبت بیهوازی در Clostridia تولید می‌شوند. مسمومیت با BoNT می‌تواند منجر به یک بیماری عصبی فلجی شود. در غیاب مداخله پزشکی، میزان مرگ و میر تا ۵۰ % تا ۶۰ % در intoxication BoNT رخ داده‌است. توکسین BoNT تقریبا 5000 برابر بیشتر از سارین و 1800 برابر بیشتر از عامل اعصاب VX کشندگی دارد

توکسین بوتیلیسم به عنوان سلاح بیولوژیکی

BoNT یکی از اولین عوامل بیولوژیکی بود که به عنوان یک سلاح بالقوه در نظر گرفته شد و توسط برنامه‌های حمایت دولت در آلمان، عراق، ژاپن، روسیه و ایالات‌متحده به عنوان یک سلاح بیولوژیکی (‏BW)‏توسعه یافت. این سم اولین بار در اوایل دهه ۱۹۳۰ توسط ژاپنی‌ها به عنوان سلاح مورد استفاده قرار گرفت، زمانی که ژنرال شیرو ایشی، فرمانده پزشکی نظامی واحد ۷۳۱ در منشوریا اشغالی، دستور داد که زندانیان از کشت های کشنده کلستریدیوم بوتولینوم تغذیه کنند. ایالات‌متحده برنامه BW را در سال ۱۹۴۳ آغاز کرد. سازمان اطلاعات متفقین در اوایل سال ۱۹۴۴ نشان داد که آلمان در حال برنامه‌ریزی برای استفاده از سلاح BoNT در برابر یک نیروی تهاجمی است.

 

به دلیل این تهدید درک شده از تلاش جنگی آلمان، تحقیق BW بر روی BoNT آغاز شد. در آن زمان، نه ترکیب سم ایجاد شده توسط سم C بوتولینوم و نه مکانیزم عمل آن به طور کامل درک نشده بود. تلاش‌های تحقیقاتی اولیه BoNT برای جداسازی و خالص‌سازی سم و تعیین مکانیسم بیماریزایی آن بود. به BoNT نام کد ایالات‌متحده "عامل X" داده شد و پتانسیل آن به عنوان یک سلاح بیولوژیکی تهاجمی در طول این زمان مورد بررسی قرار گرفت. تمام ذخایر BoNT تولید شده در طول برنامه BW، همراه با تمام دیگر فروشگاه‌های عامل BW، زمانی که برنامه BW آمریکا در سال ۱۹۶۹ با دستور اجرایی رئیس‌جمهور ریچارد ام به پایان رسید، نابود شدند. ​

در سال ۱۹۷۲، اتحادیه جماهیر شوروی کنوانسیون سلاح‌های بیولوژیکی و سمی (‏BTWC)‏را امضا کرد و متعاقبا در سال ۱۹۷۵ این توافقنامه را تصویب کرد و موافقت کرد که تمام توسعه تهاجمی BW را متوقف کند و ذخایر موجود BW را نابود کند.

 

با این حال، اتحاد جماهیر شوروی ادامه داد و به طور قابل‌توجهی برنامه تهاجمی BW خود را گسترش داد.

بنا بر گزارش‌ها، شوروی‌ها سلاح‌های پر شده با BoNT را در محل شوروی آرالسک - ۷ در جزیره وازروژدنییه (‏رنسانس)‏در دریای آرال مورد آزمایش قرار دادند و تلاش کردند تا از مهندسی ژنتیک برای انتقال ژن‌های BoNT به باکتری‌های دیگر استفاده کنند.

رئیس‌جمهور روسیه، بوریس یلتسین، در آوریل ۱۹۹۲ تایید کرد که کشورش به یک برنامه حمله پنهانی BW که شامل یک سلاح BoNT بود، ادامه داده‌است. همچنین در سال ۱۹۹۲، سرهنگ کاناجان علیبکوف (‏معروف به کن علیبک)‏، معاون سابق آژانس سلاح‌های زیستی بیپریپرابات، به ایالات‌متحده پیوست. علی بیک بعدا توضیحات مفصلی از برنامه BW شوروی ارائه کرد.

تا سال ۱۹۸۵ برنامه ورودعراق به BW از زمانی که این کشور ۲۰ سال قبل BTWC را امضا کرده بود به طور چشمگیری افزایش‌یافته بود. در سال ۱۹۹۵ عراق به تیم بازرسی کمیسیون ویژه سازمان ملل متحد (‏UNscoM)‏اعلام کرد که بین سال‌های ۱۹۸۹ و ۱۹۹۰، آن‌ها ۴۹۰۰ گال از BoNT غلیظ شده را برای استفاده در موشک‌های اصلاح‌شده، بمب‌ها و اسپری‌های فرموله کرده بودند. عراقی‌ها از ۲۶۰۰ گال از BoNT برای پر کردن ۱۳ موشک الحسین SCD (‏با برد آتش ۶۰۰ کیلومتر)‏و همچنین صد بمب ۴۰۰ پوندی (‏R - ۴۰۰)‏استفاده کردند (‏هر بمب ۲۲ گال از BoNT داشت)‏. برعکس، عوامل بیولوژیکی هرگز توسط عراق در طول جنگ‌های خلیج‌فارس مورد استفاده قرار نگرفتند. عراق تصریح کرده‌است که انبارهای سلاح‌های بیولوژیکی اش به طور کامل نابود شده‌اند.

 

آیوم شیلینکو، یک فرقه ژاپنی که در سال ۱۹۸۷ توسط یک گورکن کاریزماتیک معروف به شوکو آساهارا شکل گرفت، سعی کرد پس از اینکه حزب سیاسی آن‌ها (‏حقیقت عالی، یا حزب شینیتو)‏در انتخابات مجلس ژاپن در سال ۱۹۹۰ شکست خورد، BW را توسعه دهد. این فرقه با داشتن ۵۰،۰۰۰ پیرو در سراسر جهان و برآورد ۱ میلیارد دلار منابع مالی، قصد و توانایی توسعه BW را داشت. اعضای آموم شیریکیو نمونه‌های خاک را در تلاش برای جداسازی باکتری کلستریدیوم بوتولینوم به دست آوردند. بااینکه عضویت آن‌ها شامل میکروبیولوژیست‌ها، پزشکان، و سایرین با تخصص علمی بود، این فرقه فاقد مهارت خاص در توسعه BW بود. در اوایل دهه ۱۹۹۰، ۳ کیف حاوی دستگاه‌های تولید بخار آب در یک ایستگاه مترو کشف شد. در محاکمه آساهارا در سال ۱۹۹۶ برای حمله گاز سارین ۱۹۹۵ در سیستم متروی توکیو، این مجرم عقیده خود را بیان کرد که آن کیف حاوی BoNT بود، هر چند که سم در آنالیزهای بعدی تشخیص داده نشد. دانشمندان آموم در جداسازی و کشت کلستریدیوم بوتولینوم مشکل داشتند و احتمالا هرگز در این کار موفق نبودند. گروه‌های افراطی آمریکایی نیز تلاش کرده‌اند تا BoNT را به دست آورند. لری وین هریس عضو گروه بزرگ گرای سفید جناح راست سازمان ملل آریان بود که در زمینه میکروبیولوژی آموزش‌دیده بود.

او در سال ۱۹۹۵ پس از خرید کشت باکتری بوتولینیوم C که از کلکسیون آمریکایی نوع کشت در مریلند گرفته شده‌بود، دستگیر شد. هریس بعدا محکوم شد و سپس در سال ۱۹۹۸ پس از اینکه دستور کشت باکتری باسیلوس آنتراسیس (‏باکتری عامل سیاه‌زخم)‏را داد، دوباره دستگیر شد. یک حمله تلفات جمعی با BoNT احتمالا سیستم مراقبت‌های بهداشتی را درهم خواهد شکست و به طور قابل‌توجهی بر واکنش پزشکی به قربانیان این حمله تاثیر خواهد گذاشت. یک حمله تلفات جمعی با BoNT احتمالا سیستم مراقبت‌های بهداشتی را درهم خواهد شکست و به طور قابل‌توجهی بر واکنش پزشکی به قربانیان این حمله تاثیر خواهد گذاشت.

مداخله پزشکی مورد نیاز برای بیماران مبتلا به بوتولیسم شامل تهویه مکانیکی و مراقبت‌های پزشکی ضروری است.

می توان تصور کرد چه اتفاقی می‌افتاد اگر، برای مثال، فرقه راجانشی در سال ۱۹۸۴ بجای سالمونلا تیفی موریوم در باره‌ای سالاد در سراسر جامعه دالس، اورگان از یک محلول BoNT استفاده می‌کرد.

احتمال زیادی وجود دارد که بسیاری از ۷۵۱ نفری که مبتلا به گاستروانتریت سالمونلا شده‌اند، به جای گاستروانتریت، به بوتولیسم مبتلا شده باشند.

کاربردهای بالقوه باکتریوسین ها در علوم غذایی، داروسازی و پزشکی بالینی

امروزه باکتری‌ها به طور گسترده در علوم غذایی به منظور افزایش طول عمر نگهداری غذا مورد استفاده قرار می‌گیرند، که مانع از عفونت پاتوژن در بیماری‌های حیوانی می‌شود (‏ون هایل و همکاران، ۲۰۱۱)‏، و صنعت داروسازی و جامعه پزشکی برای درمان سرطان‌های بدخیم (‏شکل ۲)

اولین باکتریوسین توسط گراتیا (‏۱۹۲۵)‏کشف شد و در سال‌های اخیر بسیاری از باکتریوسین ها به طور موفقیت آمیزی توسط دانشمندان شناسایی شدند. باکتریوسین ها به عنوان یک محصول طبیعی در نظر گرفته می‌شوند زیرا آن‌ها پپتیدها یا پروتئین‌هایی هستند که توسط باکتری‌های حاضر در بسیاری از غذاهای تخمیری یا غیر تخمیری از زمان‌های قدیم تولید می‌شوند. جدول ۳ | طرح طبقه‌بندی برای باکتریوسین های گرم مثبت.​​

بسیاری از میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری های اسید لاکتیک یا LAB  تولید باکتریوسین برای شروع کشت و یا کشت مشترک در فرآیندهای تولید غذا برای افزایش طعم و افزایش عمر مفید استفاده می‌شوند. علاوه بر این، بسیاری از باکتری‌های تولید کننده باکتریوسین از مواد غذایی و مواد خام آن‌ها جدا می‌شوند. ​

پروبیوتیک‌ها

عبارت "پروبیوتیک" از طرفداران یونانی به معنای "برای زندگی" یا "در حمایت از زندگی" گرفته شده‌است که برای اولین بار توسط لی‌لی و استیلول (‏۱۹۶۵)‏مورد استفاده قرار گرفت. به طور کلی پروبیوتیک به منظور ارتقا تعادل میکروبیوتای روده‌ای و افزایش مزایای سلامتی در نظر گرفته می‌شود. سازمان بهداشت جهانی (‏WHO)‏پروبیوتیک ها را به عنوان "میکروارگانیسم‌های زنده که وقتی به مقدار کافی مصرف می‌شوند، مزایای سلامتی را به میزبان اعطا می‌کنند" تعریف می‌کند. ویژگی‌های پروبیوتیک ها باید شامل: گروهی از سویه ها که برای حیوان میزبان مفید هستند و می‌توانند به طور پایدار زنده بمانند و فعالیت متابولیکی در محیط روده داشته باشند و غیر بیماری زا و غیر سمی باشند، برای دوره‌های طولانی نگهداری و شرایط سخت پایدار و زنده بمانند. روش‌های زیادی برای پروبیوتیک ها برای کنترل پاتوژن های روده‌ای وجود دارد. پروبیوتیک ها توانایی تولید مواد ضد میکروبی، جلوگیری رقابتی از اتصال پاتوژن ها، رقابت برای مواد مغذی و تعدیل سیستم ایمنی را نشان می‌دهند ‏. بسیاری از مواد ضد میکروبی مانند باکتریوسین ها، اسیده‌ای چرب زنجیره کوتاه و پراکسید هیدروژن توسط پروبیوتیک ها برای جلوگیری از میکروارگانیسم‌های گوارشی و یا پاتوژن ها تولید می‌شوند. در حال حاضر بسیاری از پروبیوتیک ها در زندگی روزمره استفاده می شوند، از جمله E. coli غیر بیماری زا، باسیل ها و مخمرها آزمایشگاهی. باکتریوسین های خالص شده یا باکتریوسین های تولید کننده پروبیوتیک ها می‌توانند تعداد پاتوژن ها را کاهش دهند یا ترکیب میکروبیوتای روده‌ای را در مدل‌های حیوانی مانند موش، مرغ و خوک تغییر دهند. برنبوم و همکاران (‏۲۰۰۶) گزارش توانایی نیسین خالص تولید کننده نیسین، سویه لاکتوکوکوس لاکتیس سویه CHCC۵۸۲۶ و سویه غیر تولید کننده نیسین سویه لاکتوکوکوس لاکتیس سویه CH۲۸۶۲، می‌تواند بر ترکیب میکروبیوتای روده‌ای در موش‌های صحرایی وابسته به فلورای انسانی تاثیر بگذارد. آن‌ها دریافتند که تعداد بیفیدوباکتریوم در مدفوع موش‌های تغذیه شده با لاکتوکوکوس لاکتیس تولید کننده نیسین و غیر نیسین به مدت ۸ روز به طور قابل‌توجهی افزایش یافت، در حالی که تعداد انتروکوک ها / استرپتوکوک‌ها در دوازدهه، ایلئوم، سکوم و روده بزرگ ​کاهش یافت. شکل ۲: سویه‌های تولید کننده باکتریوسین و باکتریوسین های خالص شده را می توان در غذا، حیوانات و دارو به کار برد. اگر سویه‌های تولید کننده باکتریوسین از طریق کشت و یا کشت مشترک در غذا به کار روند، می‌تواند حفظ غذا را گسترش دهد. پروبیوتیک های تولید شده توسط باکتریوسین ها می‌توانند باکتری‌ها را در دستگاه گوارش متعادل کنند تا بیماری‌های گوارشی را کاهش دهند. باکتریوسین های خالص می‌توانند به طور مستقیم به مواد غذایی به عنوان یک نگهدارنده طبیعی اضافه شوند. ​

باکتریوسین ها می‌توانند به عنوان یک افزودنی ضد پاتوژن به خوراک دام اضافه شوند تا دام‌ها را در برابر آسیب پاتوژن محافظت کنند. باکتریوسین های مورد استفاده در پزشکی می‌توانند کیفیت زندگی انسان را بهبود بخشند. باکتریوسین ها پتانسیل جایگزینی آنتی‌بیوتیک‌ها به عنوان یک داروی ضد باکتری را دارند و یک داروی جدید ضد سرطان هستند. آن‌ها دریافتند که تعداد بیفیدوباکتریوم در مدفوع موش‌های تغذیه شده با نیسین تولید کننده و غیر نیسین تولید کننده لاکتوکوکوس لاکتیس به مدت ۸ روز به طور معنی‌داری افزایش یافت، در حالی که تعداد انتروکوک ها / استرپتوکوک‌ها در دوازدهه، ایلئوم، سکوم و سکوم کاهش یافت. لاکتوکوکوس لاکتیس ممکن است از طریق رقابت با مواد مغذی و یا محل‌های چسبندگی بر میکروبیوتای روده‌ای تاثیر بگذارد. بنابراین، اثر تغییرات در ترکیب میکروبیوتای روده‌ای ممکن است به حضور نیسین در لاکتوکوکوس لاکتیس مرتبط نباشد. Cursino و همکاران (‏۲۰۰۶)‏نشان دادند که کولیسین Ib، E۱ و microcin C۷، که از سویه E - coli H۲۲ مشتق شده‌اند، توانایی مهار رشد باکتری‌های بیماری زا یا غیر بیماری زا، از جمله انتروباکتر، اشریشیا، کلبسیلا، مورگانلا، سالمونلا، شیگلا و یرسینیا را دارند. در یک مدل موشی عاری از میکروب، سویه Ecoli H۲۲ توانایی کاهش جمعیت شیگللا فلکسنری ۴ به سطوح غیرقابل تشخیص در مدفوع پس از ۶ روز تلقیح دهانی را نشان داد. (Cursino et al., 2006) نتایج نشان داد که سویه E - coli H۲۲ و دیگر سویه‌های تولید کننده باکتریوسین، پتانسیل استفاده به عنوان پروبیوتیک برای دام‌ها و انسان‌ها را دارند. نشان داد که سویه‌های پروبیوتیک با منشا انسانی لاکتوباسیلوس سالیواریوس UCC۱۱۸ باکتریوسین Abp۱۱۸ را برای جلوگیری از عفونت با پاتوژن ناشی از غذا لیستریا مونوسایتوژنز در موش‌ها تولید کردند. باکتریوسین سویه جهش یافتهی UC۱۱۸ دلتا abp۱۱۸ در محافظت از موش‌ها در برابر عفونت لیستریا مونوسایتوژنز ناتوان است. ریبولت بیسون و همکاران (‏۲۰۱۲)‏نیز نشان دادند که باکتریوسین های UCC۱۱۸ یکی از نقاط تغییر ترکیب میکروبیوتای مدل‌های موش و خوک هستند. میللت و همکاران (‏۲۰۰۸)‏دو آزمایشگاه تولید کننده باکتریوسین، لکتوکوکوس لاکتیس MM۱۹ و پدیوکوکوس اسیدی لاکتیسی MM۳۳ را از مدفوع انسان جدا کردند و دریافتند که آزمایشگاه توانایی کاهش تعداد انتروکوکسی های مقاوم به ونکومایسین (‏VRE)‏در مدل موش C۵۷BL / ۶ را دارد. نیسین Z و پدیوکوکوس PA - ۱ / AcH به ترتیب توسط لاکتوکوکوس لاکتیس MM۱۹ و پدیوکوکوس اسیدی لاکتیسی MM۳۳ تولید شدند که فعالیت قوی در برابر ایزوله بالینی VRE نشان دادند. نتایج نشان داد که لاکتوکوکوس لاکتیس و غیر پدینوسین PA - ۱ / AcH تولید کننده پیدیوکوکوس اسیدی لاکتیسی MM۳۳A توانایی افزایش جمعیت کلی محیط آزمایشگاهی و بی‌هوازی را دارند، در حالی که پیدیوکوکوس اسیدی لاکتیسی MM۳۳ جمعیت انتروباکتریاسه را در مدفوع موش‌های سالم کاهش می‌دهد. علاوه بر این، پس از تغذیه MM۱۹ یا MM۳۳ به مدت ۳ روز، جمعیت VRE در مدفوع به ترتیب به ۲.۵۰ و ۱.۸۵ log۱۰ CFU / g نسبت به کنترل PBS کاهش یافت. یک مطالعه مشابه نشان داد که پدیوکوکوس اسیدی لاکتیتی ۵ تولید کننده پدیوکوکوس PA - ۱ توانایی مهار لیستریا مونوسیتوژنز در شرایط آزمایشگاهی را دارد. (Dabour et al, 2009) با این حال، پدیوکوکوس اسیدی لاکتیسی UL۵ جمعیت لیستریا مونوسیتوژنز را در روده موش کاهش نداد و در نمونه‌های مدفوع قابل‌تشخیص نبود. Pedicoccus acid lactici UL۵ از عفونت لیستریا مونوسیتوژنز محافظت نکرد که به دلیل عدم رقابت با دیگر میکروب‌های روده‌ای و یا مهار تولید پدیوسین PA - ۱ توسط دیگر میکروب‌های روده بود. یک موقعیت ایده‌آل دیگر برای ایجاد مصنوعی پروبیوتیک، با تبدیل یک ژن باکتریوسین به سویه E. coli وجود دارد. مزایای پروبیوتیک‌های قوی‌تر برای انسان را می توان با استفاده از تکنیک‌های مهندسی ژنتیک تولید کرد. گیلور و همکاران (‏۲۰۰۹)‏از شش پلاسمید مختلف کدگذاری باکتریوسین، از جمله کولیسین A، E۱، E۲، E۷، K و N، به منظور تبدیل به سویه E coli BZB۱۰۱۱ استفاده کردند. موش‌های CD - ۱ چهار هفته‌ای با نژاد کنترل BZB۱۰۱۱ یا یکی از شش نژاد BZB۱۰۱۱ کلسینژنیک تلقیح شدند. باکتری‌های مدفوع به مدت ۱۱۲ روز کنترل شدند. پس از ۱۱۲ روز انکوباسیون، تراکم باکتری BZB۱۰۱۱ در مدفوع به طور قابل‌توجهی بیشتر از کنترل BZB۱۰۱۱ بود. نتایج نشان می‌دهد که بیان کولیسین برای افزایش کلونیزاسیون اشریشیا کلی در دستگاه گوارش موش مفید است. فن‌آوری مواد غذایی به منظور افزایش زمان ماندگاری، آنتی‌بیوتیک‌ها یا نگهدارنده مواد غذایی (‏به عنوان مثال، نیتریت و دی‌اکسید گوگرد)‏به مواد غذایی اضافه می‌شوند تا رشد میکروبی و فساد احتمالی را به تاخیر بیندازند. با این حال، بیشتر نگهدارنده‌های تجاری از طریق سنتز شیمیایی توسعه می‌یابند و مصرف دراز مدت نگهدارنده‌های مصنوعی ممکن است تاثیر منفی بر بدن انسان داشته باشد. علاوه بر این، استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در محصولات غذایی غیرقانونی است. باکتریوسین های تولید شده توسط باکتری‌های گرم مثبت یا گرم منفی، پپتیدها یا پروتئین‌هایی را کد می‌کنند که به عنوان نگهدارنده‌های طبیعی در محصولات غذایی مناسب هستند. با توجه به حساسیت باکتریوسین ها به برخی از پروتئازها، باکتریوسین های بی‌ضرر احتمالا هضم می‌شوند در نتیجه پپتیدها و اسیده‌ای آمینه کوچک غیرعملکردی غذاهای حاوی باکتریوسین هضم شده در دستگاه گوارش هستند. بنابراین باکتریوسین ها اساسا به عنوان افزودنی‌های غذایی ایمن بعد از مصرف توسط سیستم گوارشی در نظر گرفته می‌شوند. باکتریوسین ها به خاطر حضور باکتری های تولید کننده باکتریوسین در بسیاری از انواع غذاها از زمان‌های قدیم مانند پنیر، ماست و گوشت تخمیر شده پرتغالی، افزودنی‌های طبیعی غذایی هستند. در تکنولوژی غذایی، نایسین توسط لاکتوکوکوس لاکتیس تولید می‌شود و اولین پپتید ضد باکتریایی است که در آزمایشگاه یافت می‌شود. هم چنین آن یک باکتریوسین تجاری است که به عنوان نگهدارنده غذا در برابر آلودگی توسط میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود که به عنوان نیساپلین به بازار عرضه می‌شود. این تنها باکتریوسین تایید شده برای استفاده به عنوان نگهدارنده در بسیاری از مواد غذایی توسط سازمان غذا و داروی آمریکا (‏USFDA)‏است. و به عنوان یک افزودنی غذایی در بیش از ۴۵ کشور صادر شده‌است. یکی دیگر از باکتریوسین های تجاری موجود، پدیوسین PA - ۱ است که به عنوان آلتا ®۲۳۴۱ به بازار عرضه می‌شود و مانع رشد لیستریا مونوسیتوژنز در محصولات گوشتی می‌شود. در بسیاری از محصولات غذایی، مانند پنیرهای سنتی اروپایی، شیر مورد استفاده در فرآیند تولید به راحتی با مدفوع حیوانات آلوده می‌شود. از انتروکوکسی های باکتریوسینوژنیک به عنوان کشت‌های آغازگر یا کشت مشترک می توان برای کاهش آلودگی میکروبیوتای استفاده کرد ستی و کورستی (‏۲۰۰۸)‏،سویه های آزمایشگاهی باکتریوسینوژنیک را به عنوان کشت مشترک، محافظ، یا استارتر در سبزیجات تخمیر شده و غیر تخمیر شده، مانند زیتون، خمیر ترش، میسو، کلم ترش، ترشی یخچال و جوانه ماش مورد بررسی قرار دادند. علاوه بر این، آن‌ها باکتریوسین ها را به عنوان افزودنی‌های غذایی مانند نیسین معرفی کردند که در کیمچی، سیب‌زمینی خرد شده و محصولات تازه برش خورده استفاده می‌شود. انتروسین AS - ۴۸ در آب‌سیب، آب‌میوه و سبزیجات و سبزیجات کنسروی برای جلوگیری از آلودگی استفاده می‌شود. انتروسین CCM۴۲۳۱ و EJ۹۷ به ترتیب در شیر سویا و پوره زاچینی برای سرکوب آلودگی استفاده می‌شوند. ​

درمان بیماری‌های مرتبط با پاتوژن

از زمانی که اولین آنتی‌بیوتیک پنی‌سیلین در سال ۱۹۲۸ توسط الکساندر فلمینگ کشف شد، بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌های کشف‌شده برای درمان پاتوژن ها به کار می‌روند. آنتی‌بیوتیک‌ها برای اولین بار توسط USFDA در سال ۱۹۵۱ تایید شدند و در تغذیه حیوانات استفاده شدند که به طور قابل‌توجهی تعداد مرگ و میر ناشی از موارد عفونت باکتریایی را کاهش داد. با این حال، مشکل عوامل بیماری زای مقاومت دارویی متعدد به دلیل نگرانی در مورد سو استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها به طور فزاینده‌ای جدی شده‌است. باکتری‌ها برای مهار پاتوژن های مهم حیوانی و گیاهی گزارش می‌شوند، مانند اشریشیا کلی تولید کننده سم شیگا (‏STEC)‏، اشریشیا کلی تولید کننده انتروتوکسین (‏ETEC)‏، استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (‏MRSA)‏، VRE، Agrobacterium و گونه‌های برنرریا. مکانیسم باکتریسیدال باکتریوسین ها عمدتا در اتصال گیرنده سطوح باکتری‌ها و سپس از طریق غشا قرار دارند که باعث سمیت سلولی باکتری‌ها می‌شود. علاوه بر این باکتریوسین ها پپتیدها یا پروتئین‌های با سمیت پایین هستند که به پروتئازها مانند تریپسین و پپسین حساس هستند. (Cleveland et al., 2001)

جوردی و همکاران (‏۲۰۰۱)‏دریافتند که ۲۰ نوع ای کولای می‌تواند کولیسین را بیان کند، که پنج نوع ای کولای تولید کننده شیگا توکسین را مهار کرد (‏O۲۶، O۱۱۱، O۱۲۸، O۱۴۵ و O۱۵۷: H۷)‏. این اشریشیا کلی می‌تواند باعث اسهال و سندرم اورمی همولیتیک در انسان شود. در محیط شبیه‌سازی شده شکمبه گاو،اشریشیا کلی تولید کننده E۴، E۴، E۸ - J، K و S۴ می‌تواند به طور قابل‌توجهی از رشد STEC جلوگیری کند. استال و همکاران (‏۲۰۰۴)‏از کولیسین E۱ خالص و کولیسین N برای فعالیت موثر علیه پاتوژن های اشریشیا کلی انتروتوکسیژنیک F۴ (‏K۸۸)‏و F۱۸ در شرایط آزمایشگاهی استفاده کردند که باعث اسهال پس از از شیر گرفتن در بچه خوک‌ها شد. علاوه بر این، پروتئین‌های خالص شده کویلیسین E۱ با دریافت غذایی خوک‌های جوان مخلوط شدند. نتایج کاهش شیوع اسهال بعد از از شیرگیری توسط ای کولای مثبت F - ۱۸ را نشان داد. بدین ترتیب رشد بچه خوک‌ها بهبود یافت. جوزفیاک و همکاران (‏۲۰۱۳)‏از رژیم غذایی پرندگان مکمل نیسین برای تغذیه جوجه‌های گوشتی استفاده کردند و تعداد کمتری از باکتری‌ها و انتروباکتریاسه ها را در ایلئومی جوجه‌های مکمل نیسین یافتند. عمل نیسین مشابه عمل سالینومایسین بود. پس از یک رشد ۳۵ روزه، میانگین افزایش وزن بدن جوجه‌های نیسین افزوده شده (‏۲۷۰۰ IU نیسین / g)‏برابر با ۱۹۱۸ گرم به ازای هر پرنده بود، که بالاتر از ۱۷۲۹ گرم از nonnisin افزوده شده یا ۱۷۶۳ گرم از جوجه‌های افزوده شده با سالینومایسین بود. استرن و همکاران (‏۲۰۰۶) گزارش شده‌است که باکتریوسین با جرم مولکولی پایین نوع ۲ از لاکتوباسیلوس گونه سالیواریوس سویه NRRL B - ۳۰۵۱۴ خالص‌سازی شده‌است. این باکتریوسین توانایی خود را در مقابله با باکتری بیماری زای اسهال انسان، کامپیلوباکتر ژژونی، از خود نشان داد. OR - ۷ وقتی با لیزوزیم، لیپاز و گرما تا ۹۰ درجه سانتیگراد، یا در محدوده pH بین ۳.۰ تا ۹.۱ تیمار شد، پایدار بود. OR - ۷ خالص شده در پلی‌وینیل پیرولیدون برای مرغ تغذیه شد. جمعیت کمپیلوباکتر ژژونی حداقل یک میلیون برابر نسبت به جوجه‌های غیر OR - ۷ مکمل شده در مواد گوشتی جوجه‌های تیمار شده با OR - ۷ کاهش یافت. این نتایج نشان می‌دهد که نیسین، OR - ۷، و دیگر باکتریوسین ها، هنگامی که برای جایگزینی آنتی‌بیوتیک در طیور و دیگر خوراک‌های حیوانی به کار می‌روند، پتانسیل لازم را نشان می‌دهند.​​

میکروسین Microcins

میکروسین ها پپتیدهای ضد میکروبی آبگریز سنتز شده ریبوزومی با وزن مولکولی کم (‏۱۰ کیلو دالتون)‏هستند که توسط پروتئین کولیسین‌های با وزن مولکولی بالا ۲۵ - ۸۰ کیلو دالتون تشخیص داده می‌شوند. Microcins به عنوان پپتیدهای اولیه تولید می‌شوند، از جمله پپتید رهبر N - ترمینال و پپتیدهای هسته. میکروسین ها به عنوان پپتیدهای اولیه تولید می‌شوند، از جمله پپتید رهبر N - ترمینال و پپتیدهای هسته. پپتیدهای پیش‌ساز میکروسین ممکن است در طی بلوغ به یک میکروسین فعال، تحت یک فرآیند اصلاح پس از ترجمه قرار گیرند یا نگیرند. میکروسین ها عمدتا توسط انتروباکتریاسه تولید می‌شوند که مقاومت زیادی نسبت به گرما، pH شدید و پروتئازها نشان می‌دهند. مکانیسم‌های باکتریسیدال میکروسین‌ها متنوع هستند، از جمله نوع تشکیل حفره، نوع نوکلئاز، مانند عملکردهای DNase و RNase، و بازدارنده‌های سنتز پروتئین یا تکثیر DNA. هیچ ژن میکروسین ژن لیز کننده مربوطه ندارد و میکروسین ها در خارج از باکتری‌ها از طریق سیستم ترشح انتقال‌دهنده نوع ۱ ABC (‏کاست متصل شونده به ATP)‏ترشح می‌شوند که از تعدادی پروتئین تشکیل شده‌است.​​

میکروسین ها براساس جرم مولکولی، پیوندهای دی سولفیدی در ساختار و تغییرات پس از ترجمه به دو دسته تقسیم می‌شوند. میکروسین‌های کلاس I، مانند میکروسین B۱۷، C۷ - C۵۱، D۹۳ و J۲۵ از پپتیدهای تغییر یافته پس از ترجمه با وزن مولکولی پایین (‏۵ کیلو دالتون)‏هستند. وزن مولکولی میکروسین‌های کلاس II بزرگ‌تر (‏۵ - ۱۰ کیلو دالتون)‏از وزن مولکولی میکروسین‌های کلاس I هستند. میکروسین‌های کلاس II را می‌توان به دو زیر کلاس، شامل کلاس IIa و IIb، تقسیم کرد. میکروسین های کلاس IIa، مانند میکروسین L، V و N به سه ژن مختلف برای سنتز و تجمع پپتیدهای کاربردی نیاز دارند. میکروسین‌های کلاس IIb، مانند میکروسین E۴۹۲، M و H۴۷، پپتیدهای خطی با یا بدون تغییرات پس از ترجمه در پایانه C هستند. ​

 

جدول ۲ | طرح طبقه‌بندی برای میکروسین‌های گرم منفی. ​

 

باکتریوسین های باکتری های گرم مثبت

بر خلاف کولیسین‌های باکتری‌های گرم منفی، که پروتئین‌های پلاسمید یا کروموزومی کد کننده ۲۵ - ۸۰ کیلو دالتون هستند، باکتریوسین های گرم مثبت خصوصیات مشابهی با میکروسین ها دارند. این باکتریوسین های کد شده توسط ژن، پپتیدهای ضد میکروبی با وزن مولکولی پایین با کم‌تر از ۶۰ آمینو اسید هستند. در باکتری‌های گرم مثبت، باکتری‌های اسید لاکتیک، باکتری‌های معمول هستند که انواع مختلفی از باکتریوسین ها را در اندازه‌ها، ساختارها، خواص فیزیکوشیمیایی و طیف بازدارندگی مختلف تولید می‌کنند. به دلیل تنوع زیاد باکتریوسین ها، برخی از تحقیقات روش‌های مختلفی را برای طبقه‌بندی باکتریوسین ها از باکتری‌های گرم مثبت نشان می‌دهند. باکتریوسین های گرم مثبت معمولا به کلاس I (‏پپتیدهای تغییر یافته، لنتی‌بیوتیک‌ها)‏، کلاس II (‏پپتیدهای تغییر نیافته، غیر لنتی بیوتیک)‏و کلاس III (‏پروتئین‌های بزرگ، ناپایداری حرارتی)‏تقسیم می‌شوند. ​

پپتیدهای کلاس I باکتریوسین های تغییریافته پس از ترجمه یا لنتی‌بیوتیک‌های کم‌تر از ۲۸ آمینواسید پپتیدهای ممبرانوس کوچک (‏۵ کیلو دالتون)‏، پپتیدهای خطی یا کروی که شامل لنتیونین، متیل لنتیونین و آمینواسیدهای دهیدراته هستند. پپتیدهای ساختار خطی حالت اختلال در عملکرد غشا و پپتیدهای ساختار کروی با واکنش آنزیمی سلولی هستند. باکتریوسین های کلاس I بعدا به چند لنتی بیوتیک تقسیم می‌شوند، از جمله پپتید خطی نیسین و مرسازیدین پپتید کروی، لبیرینتوپپتین، مانند لبیرینتوپپتین A۲ پپتید کروی، و ساکتی بیوتیک ها، مانند سابتیلوزین A پپتید کروی. ​

باکتریوسین های کلاس دو، ۳۰ تا ۶۰ آمینو اسید (‏۱۰ کیلو دالتون)‏هستند، که همیشه ویژگی‌های منحصر به فرد تحمل گرما، بدون تغییر غیر لنتیونین و بار مثبت را نشان می‌دهند. باکتریوسین های کلاس II توسط کوتر و همکاران (‏۲۰۱۳)‏به پنج زیر کلاس تقسیم می‌شوند. .. باکتریوسین های کلاس IIa پپتیدهای فعال لیستریا با توالی آمینواسیدی مشترک YGNGVXaaC در N - ترمینال هستند و شامل پدیوسین PA - ۱ و کارنوباکتریوسین X هستند. باکتریوسین های کلاس IIb به دو پپتید تغییر نیافته مختلف برای تشکیل یک کمپلکس اتصالی کاملا فعال، مانند لاکتاسین F و ABP - ۱۱۸ نیاز دارند. باکتریوسین های نوع IIc باکتریوسین های پپتیدی حلقوی مانند کارنوسیکلین A و انتروسین AS - ۴۸ هستند. باکتریوسین های کلاس IID خطی، غیر پدیوسین، باکتریوسین های تک پپتیدی، از جمله اپیدرمیسین NI۰۱ و لاکتوکوکوسین A هستند. باکتریوسین های کلاس IIe، تغییرات پس از ترجمه غیر ریبوزومی در منطقه غنی از سرین انتهای کربوکسیل، مانند میکروسین E۴۹۲ هستند. از آنجا که میکروسین E۴۹۲ از کلبسیلا پنومونیه جدا شد، در حالی که باکتری گرم مثبت نبود، باکتریوسین های کلاس IIe باید به میکروسین های باکتری گرم منفی طبقه‌بندی شوند. ​

باکتریوسین های کلاس III وزن مولکولی بزرگ (‏kDa ۳۰)‏، پروتئین‌های ناپایدار گرمایی هستند. کلاس ۳ می‌تواند به دو گروه مجزا تقسیم شود. گروه A باکتریوسین ها آنزیم‌های باکتریولیتیک هستند که با لیز کردن سلول مانند انترولیزین A، سویه‌های حساس را از بین می‌برند. باکتریوسین های گروه ب، پروتئین‌های غیرلیتیکی مانند کازئی سین ۸۰ و هلوتیسین جی. ​

 

باکتریوسین ها نوعی از پپتیدهای ضد میکروبی سنتز شده ریبوزومی هستند که توسط باکتری‌ها تولید می‌شوند و می‌توانند گونه‌های باکتریایی مرتبط یا غیر مرتبط با باکتری‌های تولید شده را بکشند و یا مهار کنند، اما به خود باکتری‌ها توسط پروتئین‌های ایمنی ویژه آسیب نخواهند رساند. باکتریوسین ها به دلیل ویژگی‌های خاص تنوع زیاد ساختار و عملکرد، منابع طبیعی و پایدار بودن در برابر گرما، به یکی از سلاح‌ها علیه میکروارگانیسم‌ها تبدیل می‌شوند. بسیاری از مطالعات اخیر باکتریوسین ها را برای کاربرد در تکنولوژی غذایی خالص و شناسایی کرده‌اند که هدف آن‌ها گسترش زمان نگهداری مواد غذایی، درمان بیماری‌های پاتوژن و درمان سرطان و حفظ سلامت انسان است. بنابراین باکتریوسین ها ممکن است به یک داروی بالقوه برای جایگزینی آنتی‌بیوتیک‌ها به منظور درمان عوامل بیماری زای مقاوم به چند دارو در آینده تبدیل شوند.

 

بسیاری از مواد ضد باکتریایی توسط حیوانات، گیاهان، حشرات و باکتری‌ها تولید می‌شوند، مانند پراکسید هیدروژن، اسیده‌ای چرب، اسیده‌ای آلی، اتانول، آنتی‌بیوتیک‌ها و باکتریوسین ها. پپتیدهای ضد میکروبی یا پروتئین‌های تولید شده توسط باکتری‌ها به عنوان باکتریوسین طبقه‌بندی می‌شوند. مواد مغذی فراوان در محیط تولید میکروبی انواع باکتریوسین ها را برای رقابت در فضا و منابع تحریک می‌کنند. باکتریوسین ها فراوان هستند، تنوع زیادی دارند، و ژن‌هایی که پپتیدها یا پروتئین‌های ضد میکروبی سنتز شده به صورت ریبوزومی را کد می‌کنند، که دیگر میکروبیوتای مرتبط (‏طیف محدود)‏یا غیر مرتبط (‏طیف گسترده)‏را به عنوان یکی از سلاح‌های سیستم دفاعی ذاتی باکتری‌ها می‌کشند

 

بیش از ۹۹ % باکتری‌ها می‌توانند حداقل یک باکتریوسین تولید کنند که بیشتر آن‌ها شناسایی نشده اند. توانایی کشتن باکتریوسین ها یک استراتژی موفق برای حفظ جمعیت و کاهش تعداد رقبا برای به دست آوردن مواد مغذی بیشتر و فضای زندگی در محیط است. برخلاف بیشتر آنتی‌بیوتیک‌ها که متابولیت های ثانویه هستند، باکتریوسین ها به طور ریبوزومی سنتز شده و به پروتئازها حساس هستند در حالی که به طور کلی برای بدن انسان و محیط اطراف آن مضر هستند. ​

جامعه مدرن بیشتر از اهمیت ایمنی مواد غذایی آگاه است، زیرا بسیاری از افزودنی‌های شیمیایی مورد استفاده در مواد غذایی ممکن است موجب نگرانی سمی شوند؛ بنابراین ادعای منابع طبیعی و فواید بهداشتی رژیم غذایی مفید است. فواید سلامتی غذاهای طبیعی بدون افزودنی‌های شیمیایی محبوب‌تر شده‌است. با این حال اکثر نگهدارنده‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها که به صورت تجاری در دسترس هستند، از طریق سنتز شیمیایی تولید می‌شوند و مصرف طولانی‌مدت آن‌ها می‌تواند سلامت انسان را تحت‌تاثیر قرار دهد، زیرا تعداد باکتری‌ها در روده را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها و یا باقی مانده‌های غذا غیر قانونی است. بر خلاف نگهدارنده‌های شیمیایی و آنتی‌بیوتیک‌ها، باکتریوسین های "به طور کلی ایمن" (GRAS) مانند نیسین، وعده استفاده ایمن به عنوان نگهدارنده غذا در سبزیجات، لبنیات، پنیر، گوشت و دیگر محصولات غذایی را می‌دهند چون آن‌ها آلودگی میکروارگانیسم‌ها را در طول فرآیند تولید مهار می‌کنند.

 

باکتریوسین های حاصل از باکتری‌های گرم منفی

کلی سین Colicins

کولیسین‌ها پروتئین‌های ضد باکتریایی هستند که توسط باکتری‌ها تولید می‌شوند و می‌توانند سویه‌های باکتریایی مرتبط با گونه‌های تولید شده را بکشند تا رقبای محیطی را برای کسب مواد غذایی و فضای زندگی کاهش دهند. کولیسین‌ها در سه حوزه خاص، یک حوزه انتقال آمینوترمینال (‏T)‏، که در انتقال در طول غشای خارجی از طریق پروتئین ترانس لوکاتور دخیل است، سازماندهی می‌شوند. یک ناحیه گیرنده مرکزی (‏R)‏که با یک گیرنده خارجی باکتریایی متصل می‌شود؛ و یک دامنه سیتوتوکسیک انتهای کربوکسیل (‏C)‏که فعالیت ضد باکتریایی دارد.

شکل ۱: باکتریوسین ها عنوان یک سیستم سلاح ایمنی باکتریایی طبیعی عمل می‌کنند. گرم مثبت و گرم منفی می‌توانند بسیاری از انواع باکتریوسین ها را تولید کنند که به باکتری‌های تولید کننده باکتریوسین این امکان را می‌دهد که توانایی مهار رشد باکتری‌های حساس را داشته باشند. (‏A)‏فرآیند عمومی تولید باکتریوسین ها و فعالیت‌های ضد باکتریایی. باکتری‌ها پروتئین‌ها یا پپتیدهای سنتز شده توسط ریبوزومال هستند. وقتی توسط باکتری‌های تولید کننده باکتریوسین آزاد می‌شود، می‌تواند با گیرنده مربوطه در سطح باکتری‌های حساس ترکیب شود تا باکتری‌ها را از بین ببرد. مکانیزم‌های حساس باکتریسیدال شامل نوع تشکیل حفره، نوع نوکلئاز با عملکرد DNase و RNase، و نوع پپتیدوگلیکاناز و غیره است. ساختار یک پپتید باکتریوسین تغییر نیافته با وزن مولکولی کوچک، ساب تیلیسین A (‏PDB ۱ PXQ)‏است. ساختار پپتید باکتریوسین تغییر یافته با وزن مولکولی کوچک باکتریوسین AS - ۴۸ (‏cord ۱ O۸۳ PDB)‏و ساختار پروتئین کولیسین، کولیسین Ia (‏cord ۱ CII PDB)‏است. این نمودارهای ساختاری از وب سایت بانک داده‌های پروتئینی (‏PDB)‏(‏B)‏گرفته شده‌اند. وقتی سویه‌های تولید کننده باکتریوسین بر روی آگار soft LB باکتری حساس رشد می‌کنند، یک هاله بازدارندگی در اطراف سویه‌های تولید کننده باکتریوسین (‏کلونی درست)‏تولید خواهد شد. (‏B)‏هنگامی که سویه‌های تولید کننده باکتریوسین بر روی آگار نرم LB باکتری حساس رشد می‌کنند، یک هاله بازدارندگی در اطراف سویه‌های تولید کننده باکتریوسین (‏کلونی درست)‏تولید خواهد شد. با این حال، یک هاله عدم رشد در اطراف سویه‌های غیر تولید کننده باکتریوسین (‏کلونی چپ)‏وجود دارد. ​

 

به منظور جلوگیری از مسمومیت با کولیسین‌های خودساخته، پروتئین‌های ایمنی اختصاصی به طور همزمان برای غیر فعال کردن کولیسین‌ها تولید خواهند شد. وقتی یک سطح غشا خارجی باکتریایی دارای پروتئین گیرنده کولیسین و سیستم پروتئینی ترانسکلولاتور است، کولیسین ها به باکتری منتقل می‌شوند که آن را می‌کشد و به عنوان سویه‌های حساس شناخته می‌شوند. برای یک کولیسین خاص،پروتئین غیر گیرنده باکتری‌ها به عنوان گونه‌های مقاوم طبقه‌بندی می‌شوند. باکتری‌های با کمبود سیستم پروتئینی ترانسکلولاتور به عنوان سویه‌های مقاوم طبقه‌بندی می‌شوند که پروتئین‌های ایمنی تولید می‌کنند و به عنوان سویه‌های ایمنی طبقه‌بندی می‌شوند. سویه‌های مقاوم، تحمل کننده و ایمن باکتری‌ها به وسیله کولیسین‌های مربوطه کشته نمی‌شوند. کولیسین های زیادی به صورت متوالی یافت می‌شوند که بیشتر آن‌ها بر روی پلاسمیدها کد گذاری می‌شوند در حالی که تعداد کمی در کروموزوم‌ها قرار دارند. یک خوشه معمول از ژن کولیسین، پروتئین سم، پروتئین ایمنی و ژن لیز کننده را کد می‌کند. پروتئین لیز کننده که به عنوان پروتئین آزاد کننده باکتریوسین (‏BRP)‏شناخته می‌شود، می‌تواند باعث آزاد شدن کولیسین ها از باکتری شود. ​

 

با توجه به انتقال در سراسر سیستم غشای خارجی (‏ترانسلاتور)‏، کولیسین‌ها به دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند: گروه A و B (‏جدول 1)‏. گروه A از سیستم پروتئین Tol (‏سیستم Tol)‏برای نفوذ به غشای خارجی باکتری‌های حساس استفاده می‌کند، برای مثال: کولیسین‌های E۱ تا E۹، کولیسین A، K، N… باکتریوسین های گروه B از سیستم تئون (‏سیستم Ton)‏برای نفوذ به غشای خارجی باکتری‌های حساس استفاده می‌کنند، برای مثال: کولیسین ۵، ۱۰، B، D، M، V، Ia، Ib. .. به طور کلی، گروه A بر روی پلاسمیدهای کوچک با یک ژن لیز کننده کد گذاری می‌شوند و می‌توانند از باکتری آزاد شوند، در حالی که گروه B بر روی پلاسمیدهای بزرگ بدون یک ژن لیز کننده کد گذاری می‌شوند.​​

وقتی کولیسین‌ها وارد سلول هدف می‌شوند، می‌توانند براساس مکانیزم‌های باکتریسیدال به سه دسته تقسیم شوند: (‏۱)‏کولیسین‌های نوع Pore: تشکیل منافذ یا کانال‌ها در غشای داخلی باعث نشت ترکیبات سیتوپلاسمی، تخریب گرادیان الکتروشیمیایی، از دست دادن یون و مرگ سلول می‌شوند. این ترکیبات شامل کولیسین A، B، E۱، Ia، Ib، K و N؛ (‏۲)‏کولیسین‌های نوع نوکلئاز: کولیسین‌های حاوی DNase، ۱۶ S rRNase، و tRNase برای هضم غیر اختصاصی DNA و RNA باکتری. اینها شامل کولیسین E۲ تا E۹ هستند. (‏۳)‏کولیسین های نوع پپتیدوگلیکاناز: این پروتئین‌ها می‌توانند پیش‌ساز پپتیدوگلیکان را هضم کنند، که منجر به ناتوانی در سنتز پپتیدوگلیکان و مرگ باکتری می‌شود. ​

 

جدول ۱ | طبقه‌بندی کولیسین‌ها با استفاده از سیستم ترانس - لوکاتورهای مختلف: وابسته به Ton در E.کولی

 

 

فاشئیت نکروزان یکی از جدی‌ترین بیماری‌هایی است که پزشکان در عمل با آن مواجه هستند. این بیماری به عنوان یک عفونت نادر، تهدید کننده حیات و به سرعت در حال گسترش بافت نرم تعریف می‌شود که از یک منشا چند میکروبی با غلبه ارگانیسم‌های بی‌هوازی (‏باکتری‌های گوشت خوار)‏ناشی می‌شود. این بیماری با نکروز ماهیچه‌ها، فاشیا و بافت‌های نرم اطراف آشکار می‌شود. تشخیص فاشئیت نکروزان یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای پزشکان است. دقت تشخیص با دانش خوب از یافته‌های بالینی، پارامترهای آزمایشگاهی، تصویربرداری و یافته‌های ماکروسکوپی و میکروسکوپی افزایش می‌یابد. علی‌رغم فن‌آوری پیشرفته پزشکی و مراقبت‌های ویژه مدرن، این بیماری هنوز هم منجر به مرگ و میر بالایی می‌شود.

 

اولین توصیف از عفونت نکروزان بافت نرم در انگلستان توسط جراح لئونارد گیلسپی و پزشکان گیلبرت بلاین و توماس تروتر در قرن ۱۸ انجام شد. در آن زمان، عفونت نکروزان بافت نرم با نام‌های مختلفی شناخته می‌شد که گسترش و از بین بردن زخم بافت اطراف، زخم قانقاریا، زخم بدخیم، زخم عفونی شده، عفونت با باکتری‌های تغذیه کننده از گوشت، قانقارین باکتریایی پیشرونده و قانقارین بیمارستانی. بعدها اصطلاح "قانقارین بیمارستانی" بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. ​

 

در سال ۱۸۷۱، در طول جنگ داخلی آمریکا، جراح نظامی جوزف جونز ۲۶۴۲ مورد گانگرن بیمارستانی را با میزان مرگ و میر ۴۶ % گزارش کرد. در سال ۱۸۸۳، دکتر ژان - آلفرد فورنیه عفونت نکروزان پرینه و اسکروتوم را توصیف کرد که در حال حاضر گانگرین فورنیرس نامیده می‌شود. واژه فاشئیت نکروزان برای اولین بار توسط ویلسون در سال ۱۹۵۲ معرفی شد. این تعریف جامع‌تر شده‌است، از جمله نه تنها عفونت پوستی بلکه سایر عفونت‌های بافت نرم. ​

 

همه‌گیر شناسی شیوع فاشئیت نکروزان سه در هر ۱۰۰،۰۰۰ نفر با ۱۰،۰۰۰ مورد جدید در سال در ایالات‌متحده است‏. اگرچه این بیماری غیر معمول است (‏۰.۲۴ در هر میلیون نفر در سال)‏، اما به دلیل خون‌رسانی خوب، فاشئیت نکروزان دور چشم، مرگ و میر ۸ - ۱۵ % و میزان از دست رفتن بینایی ۱۳.۸ % را گزارش کرده‌است

 

در گانگرن فورنیرس، میزان شیوع در مردان ۱۰ برابر بیشتر از زنان گزارش شده‌است (‏فراوانی ۱.۶ مرد در هر ۱۰۰،۰۰۰ نفر)‏

 

برخی نویسندگان شیوع فاشئیت نکروزان را در میان زنان گزارش کرده‌اند (‏۵۴ %)‏و برخی دیگر شیوع تقریبا برابر را بین هر دو جنس گزارش کرده‌اند

 

 

عوامل خطر بیش از ۷۰ % موارد فاشئیت نکروزان در افراد با حداقل یکی از شرایط زیر گزارش شده‌است: سرکوب سیستم ایمنی، دیابت، چاقی، اعتیاد به الکل، مصرف دارو، سیگار، داروهای ضد التهاب غیر استروئیدی، بیماری کلیه، بیماری‌های عروق محیطی، بیماری‌های سیستمیک مزمن و آسیب‌های پوستی، از جمله گزش حشرات، تروما و زخم‌های جراحی. گسترش هماتوژن عفونت نیز گزارش شده است، برای مثال در افراد مبتلا به فارنژیت استرپتوکوکی

دیگر منابع بالقوه شامل تزریق عضلانی، تزریق انسولین، فیستول پوست به اندام‌های داخلی بدن، عفونت‌های ادنتوژنیک، ضایعات واریسلا هستند.

 

​

بنا به دلایل نامعلوم، این بیماری گاهی اوقات در افراد با شرایط عمومی ظاهرا نرمال رخ می‌دهد. ​

فاشئیت نکروزان می‌تواند در هر قسمتی از بدن رخ دهد اما در اندام‌ها، پرینه و اندام‌های جنسی شایع‌تر است. ​

موارد ایزوله شده بر روی سینه و شکم رخ می‌دهند. ​

علل شایع فاشئیت نکروزان پرینه و اندام‌های جنسی (‏گانگرن فورنیرس)‏عبارتند از: تروما، جراحی، عفونت‌های مجاری ادراری، سنگ‌ها و آبسه‌های غدد بارتولین

 

طبقه‌بندی‌های مختلفی از فاشئیت نکروزان وجود دارد که براساس محل آناتومی آسیب‌دیده، مدیریت جراحی و عامل سببی است. سیستم طبقه‌بندی براساس ارگانیسم‌های سببی، که براساس آن عفونت‌های نکروزان بافت نرم به چهار نوع تقسیم می‌شوند، ابتدا توسط جولیانو و همکارانش در سال ۱۹۷۷ توصیف شد. ​

شایع‌ترین (‏۷۰ تا ۸۰ درصد موارد)‏عفونت نوع ۱ است

 

این یک عفونت چند میکروبی است که توسط باکتری‌های هوازی، بی‌هوازی و بی‌هوازی اختیاری گرم مثبت و گرم منفی ایجاد می‌شود. بیشتر پاتوژن ها از فلور روده و یا نواحی شکم و کشاله ران انتروکوک، اشریشیا کلی، گونه‌های سودوموناس نشئت می‌گیرند. افراد مسن مبتلا به بیماری‌های همراه مانند دیابت، چاقی، نقص ایمنی و یا جراحی اخیر به طور عمده تحت‌تاثیر قرار می‌گیرند‏. علت عفونت معمولا تروما نیست اما سابقه قبلی آبسه و یا سوراخ شدگی روده وجود دارد. عفونت کلستریدیا ۱۰ % نوع عفونت I را نشان می‌دهد. گونه‌های باکتریایی مرتبط (‏کلاستریدیوم پرفرینجنز، کلاستریدیوم سپتیکوم و غیره)‏معمولا باعث قانقاره‌های گازی می‌شوند که به عنوان میونکروز نیز شناخته می‌شوند و سموم قوی تولید می‌کنند که می‌توانند منجر به اختلال عملکرد حیاتی و مرگ شوند. میونکروز کلستریدیا تزریق هروئین شایع است. ​

 

 

عفونت نوع ۲ عمدتا شامل اندام‌ها و ۲۰ تا ۳۰ درصد موارد است‏. عامل ایجاد کننده معمولا استرپتو کوکوس پیوژنز به تنهایی و یا همراه با عفونت همزمان با استافیلوکوکوس اورئوس (‏از جمله سویه‌های مقاوم به متی سیلین)‏است. این بیماری اغلب افراد جوان و سالم با سابقه آسیب که باعث نقض پارگی درم، سوختگی، جراحی اخیر، زایمان، مصرف داروی وریدی می شود را تحت تاثیر قرار می دهد

این بیماری اغلب بزرگسالان جوان و سالم را با سابقه جراحت تحت‌تاثیر قرار می‌دهد و باعث نقض اختلالات، سوختگی‌ها، جراحی‌های اخیر، زایمان، استفاده از داروهای وریدی می‌شود. ​

میزان مرگ و میر در عفونت‌های نوع ۱ و ۲ به ترتیب ۲۰ % و ۳۰ - ۳۵ % است . این درصد وقتی افزایش می‌یابد که قسمت پایینی صورت، ناحیه گردن و نواحی نزدیک به مدیاستن را تحت‌تاثیر قرار دهد که می‌تواند منجر به عوارض ریوی شود. ​

 

عفونت نوع سوم توسط گونه‌های دریایی Vibrio vulnificus و Aeromonas hydroa ایجاد می‌شود. آن‌ها در آب شور زندگی می‌کنند و معمولا زمانی که یکپارچگی پوست آسیب‌دیده باشد، حتی با تغییرات به سختی قابل‌مشاهده پوست، باعث عفونت می‌شوند‏. ​

عفونت نوع ۴ بسیار نادر است و توسط باکتری‌های جنس کاندیدا و زیگومایست ایجاد می‌شود. ​

 

علائم ممکن است شامل تب (‏بالاتر از ۳۸ درجه سانتی گراد)‏، تورم منطقه مبتلا، و درد موضعی شدید نامتناسب با ظاهر به عنوان عفونت به صورت زیر جلدی در طول سطح عفونت باشد ‏. علائم اولیه در پوست شبیه به اریزیپلیس، سلولیت و یا آبسه هستند در نتیجه تشخیص را در مراحل اولیه پیچیده می‌کنند. لکه‌های تغییر رنگ پوست معمولا با درد و تورم و بدون حاشیه مشخص و یا التهاب غدد لنفاوی رخ می‌دهند ‏. پوست و بافته‌ای نرم سفت شدن و تورم در خارج از محدوده تغییرات پوست در بیماران با تغییرات نکروزان اولیه رایج است ‏. بافت‌های معمولی معمولا قرمزی و تورم را احاطه می‌کنند. پوست پوشاننده ممکن است براق، درخشان و محکم به نظر برسد. پیشرفت فاشئیت نکروزان شامل: برآمدگی، خونریزی از پوست قبل از نکروز (‏به علت ترومبوز عروق خونی، تغییر رنگ پوست از قرمز به بنفش و سیاه)‏، وجود گاز در بافت‌ها (‏به دلیل التهاب)‏و کاهش یا عدم احساس بر روی پوست (‏به دلیل نکروز اعصاب زیرین)‏می‌باشد

 

 

تشخیص هنوز هم عمدتا براساس نشانه‌های بالینی و پیشرفت بیماری بالینی است. تشخیص زود هنگام مشکل است زیرا در ابتدا بیماری اغلب شبیه عفونت سطحی معمولی پوست است . استاندارد طلایی برای تشخیص، معاینه جراحی و شاخص بالای شک به بیماری است. اگر در شک و تردید، یک برش کوچک ممکن است در بافت آسیب‌دیده ایجاد شود، و اگر بافت در امتداد صفحه فازیال به راحتی با یک انگشت برداشته شود، تشخیص تایید می‌شود

 

 

جیغ های مرگ باکتری به رفقای خود کمک می‌کند تا با حمله‌های آنتی‌بیوتیک جان سالم به در ببرد. ​

فریادهای شیمیایی باکتری‌های در حال مرگ، بقیه جمعیت مهاجم را آگاه می‌سازد

 

باکتری‌های Swarming وقتی می‌میرند جیغ می‌کشند و به باکتری‌های همسایه در مورد خطر هشدار می‌دهند. این فریادها غوغایی به گوش نمی‌رسد؛ در عوض، آن‌ها هشدارهای شیمیایی هستند که باکتری‌ها زمانی که در آستانه مرگ هستند منتشر می‌کنند، عملی که به عنوان علامت دهی مرگ شناخته می‌شود. ​

از طریق necrosignaling، باکتری‌ها همسایگان در حال ازدحام خود را به حضور تهدید مرگبار هشدار می‌دهند و در نتیجه اکثریت جمعیت را نجات می‌دهند

 

دانشمندان در یک مطالعه جدید گزارش دادند که وقتی با تهدیداتی مانند آنتی‌بیوتیک‌ها مواجه می‌شویم، فریادهای مرگ شیمیایی باکتری‌ها می‌تواند زمان کافی را برای بازماندگان فراهم کند تا جهش‌هایی را به دست آورند که مقاومت آنتی‌بیوتیکی را منتقل می‌کنند. ​

 

 

بارتونلا باکتری‌های گرم منفی درون سلولی اختیاری و مشکل‌پسند زیر گروه آلفا - ۲ پروتئوباکتریها هستند .

 

از میان ۲۴گونه‌ای که شامل گونه‌های بارتونلا، بارتونلا باسیلیفورمیس، بارتونلا هنسله و بارتونلا کوینتانا هستند، بیشتر در بیماری‌های انسانی و بارتونلا کوئینتانا و هنسله مسئول اکثریت مرگ و میر و ناخوشی ها در افراد ایمونو ساپرسور است

 

هر یک از گونه‌های اصلی بارتونلا که در بیماری انسان دخیل هستند، اپیدمیولوژی منحصر به فردی دارند.

با اینکه بخش اعظم گونه‌های بارتونلا دارای یک مخزن مشترک بین انسان و دام مانند حیوانات اهلی و حیوانات مزرعه هستند، اما مخزن حیوانی برای هر دو گونه بارتونلا کوینتانا و بارتونلا باسیلیفورمیس هنوز شناسایی نشده است.

​​​​​​​​در حالی که Bartonella bacilliformis توسط پشه خاکی منتقل می‌شود و ناقل اصلی برای Bartonella quintana شپش بدن انسان است، Bartonella quintana نیز در کک‌های جوندگان از جمله کک‌های موش یافت شده‌است و بنابراین پتانسیل برای ناقل جوندگان فرض شده‌است.

 

بارتونلا هنسله در سراسر جهان رخ می‌دهد این بیماری یک بیماری مشترک بین انسان و حیوان است که از مخزن طبیعی، گربه‌ها (‏Felis)‏، معمولا از طریق خراش یا گاز گربه منتقل می‌شود و کم‌تر توسط یک ناقل مثل کک‌ها (‏Ctenocephalides فلیس)‏یا کنه‌ها منتقل می‌شود

 

مطالعات مقطعی، شیوع موارد مثبت در گربه‌های مناطق مختلف جهان را تا ۸۱ % گزارش کرده‌اند. باکتریمی در گربه‌های کم‌تر از یک سال شایع‌تر است ‏. انسان‌ها و سگ‌ها میزبان‌های تصادفی هستند. ​

اگر چه بارتونلا کوینتانا در سراسر جهان با بهبود شرایط بهداشتی و زندگی رخ می‌دهد، بیماری ناشی از بارتونلا کوینتانا به طور چشمگیری کاهش‌یافته است و در حال حاضر عمدتا در یک اپیدمی کوچک در شرایطی با ویژگی ازدحام و بهداشت ضعیف رخ می‌دهد. انسان‌ها احتمالا مخزن طبیعی بارتونلا کوینتانا هستند که توسط شپش‌های بدن انسان گسترش می‌یابد. مدفوع شپش روی پوست انسان خارش ایجاد می‌کند و از کار افتادگی پوست که به دنبال خارش ایجاد می‌شود، مسیر تهاجم بارتونلا کوینتانا را ممکن می‌سازد

 

بارتونلا باسیلیفورمیس در مناطق کوهستانی پرو، کلمبیا و اکوادور بومی است 

این بیماری توسط پشه خاکی لوتزومیا منتقل می‌شود، اما مخزن حیوانات هنوز شناسایی نشده است. ​

 

بارتونلا چندین ویژگی دارد که منجر تهاجم ایمنی می‌شود. لیپوپلی ساکارید بارتونلا (‏LPS)‏از ترکیب منحصر به فرد اسیده‌ای چرب آزاد A و زنجیره بلند تشکیل شده‌است و احتمالا به توانایی باکتری‌ها برای فرار از سیستم ایمنی کمک می‌کند. داده‌های تجربی نشان داده‌اند که بارتونلا ابتدا از سیستم ایمنی ذاتی فرار می‌کند زیرا مولکول‌های سطحی آن توسط TLR - ۴ بر روی سلول‌های دندریتیک یا ماکروفاژها شناسایی نمی‌شوند