پايوسيانين معمولا رنگ محيط را تغيير نمي دهد. سويه‌هايي که قادر به توليد پايوروبين و يا پايوملانين بوده و به ميزان زيادي مخاطي هستند، معمولا قادر به اکسيد کردن کربوهيدرات‌ها نمي باشند، در حالي که اکثر سويه‌هاي P. aeruginosa قادر به انجام واکنش‌هاي اکسيداسيون کربوهيدرات‌ها هستند بطور کلي، توليد مواد رنگي توسط P. aeruginosa در محيط‌هاي ويژه قابل افزايش است. اما کشت‌هاي مکرر و انتقال باکتري از يک محيط به محيط کشت ديگر موجب کاهش ميزان توليد مواد رنگي توسط اين باکتري مي‌شود. از طرفي مشاهده شده است سويه‌هايي از P. aeruginosa که قادر به توليد پايوسيانين نيستند ممکن است ويژگي‌هاي بيوشيميايي متفاوتي داشته باشند. همچنين مشاهده شده است، سويه‌هايي که قادر به توليد پايوسيانين نيستند نسبت به تتراسايکلين، استرپتومايسين و کانامايسين حساسيت بيشتري نشان مي‌دهند و معمولا با آنتي سرم‌هايي که براي تشخيص P. aeruginosa در آزمايش‌هاي سرولوژي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، پاسخ مثبت نشان نمي دهند [10].
1-2-8- شاخص‌هاي بيماريزايي در P. aeruginosa
1-2-8-1- پيلي(Pili)
بسياري از ايزوله‌هاي P. aeruginosa پيلي‌هاي تيپ IV فراواني دارند که از سطح سلول به سمت خارج گسترش پيدا کرده اند. اين پيلي‌ها، که مشابه پيلي‌هاي باکتروئيديس ندوزوس ، موراکسلا بويس، نايسريا گنوره و ويبريوکلره بوده و واسطه اتصال به سلولهاي اپي تليال و مخاط مي‌باشند. پيلي‌هاي تيپ IV تحت عنوان پيلي تشکيل دهنده کلاف( Bundle- Forming Pili: BFP) نيز شناخته مي‌شوند زيرا اين پيلي‌ها اگر از سلول باکتري جدا شوند تمايل به تجمع خودبخودي را دارند. پيلي P. aeruginosa به استخلافات اليگوساکاريدي گليکواسفنگوليپيدهاي سياليله GM2 , GM1 متصل مي‌شود. اين گزارشات نشان مي‌دهد که فيبرونکتين از سلولهاي اپي تليال بوسيله پروتئاز مي‌شوند. دو بررسي جالب درباره ارتباط بين پيلي P. aeruginosa و عفونت‌هاي تنفسي در بيماران مبتلا به فيبروز کيستيک انجام شده است. اول اينکه سويه‌هايP. aeruginosa ئي که در طي فازهاي اوليه عفونت تنفسي سودوموناسي جدا شده اند، پيلي دار بوده، ليپوپلي ساکاريد صاف داشته و غير موکوئيدي هستند، اما سويه‌هاي ايزوله شده در طي فازهاي بعدي عفونت، فاقد پيلي بوده، ليپوپلي ساکايد خشن داشته و موکوئيدي مي‌باشند. دوم اينکه، سلولهاي اپي تليال بيماران مبتلا به فيبروز کيستيک تا دو برابر بيشتر افرادي که مبتلا به فيبروز کيستيک نيستند، داراي رسپتور براي پيلي مي‌باشند. به نظر مي‌رسد که در بيماران مبتلا به فيبروز کيستيک، عفونت‌هاي پسودوموناسي ايجاد شده در ريه‌ها توسط باکتري‌هاي پيلي داري ايجاد مي‌شوند که ترجيحاً به اپي تليوم و مقادير زياد موسين متصل مي‌شوند. هنگامي که عفونت تثبيت شد و باکتري نياز به مقاوم شدن نسبت به فاگوسيتوز دارد، پيلي و آنتي ژن O تا مدت طولاني بيان نشده و کلني باکتري‌ها با يک ژل آلژينات ضد فاگوسيتي پوشيده مي‌شوند [2].
1-2-8-2- آلژينات (Alginate)
آلژينات ماده اي است که در سطح سويه‌هاي P. aeruginosa که در بيماران مبتلا به فيبروز سيستيک عفونت‌هاي تنفسي ايجاد مي‌کنند، يک لايه سست ژلاتيني تشکيل مي‌دهد. آلژينات از -D مانورونونيک اسيد واپي مر /5 آن يعني -L گلورونيک اسيد10 تشکيل شده است.
معتقدند که آلژينات براي تثبيت P. aeruginosa در ريه بيماران مبتلا به فيبروز سيستيک لازم است. هر چند که تنها 2-8/0 درصد هم? عفونت‌هاي پسودوموناسي به وسيل? سويه‌هاي موکوئيدي P. aeruginosa ايجاد مي‌شوند، اما 80 تا 90 درصد بيماران مبتلا به فيبروز سيستيک به عفونت‌هاي تنفسي ناشي از سويه‌هاي P. aeruginosa توليد کنند? آلژينات دچار مي‌شوند. سويه‌هاي P. aeruginosa که عفونت را در تراکئوبرونشيال آغاز مي‌کنند موکوئيدي نيستند، اما رشد آنها در ريه بيماران مبتلا به فيبروز سيستيک يک تغيير فنوتيپي را نشان مي‌دهد که باعث مي‌شود ارگانيسم‌ها بيان پيلي و آنتي ژن O را متوقف و سنتز آلژينات را شروع نمايند. سيگنال‌هاي تنظيمي کليدي براي سنتز آلژينات شامل KCL , NaCL و دسيکانتها11 هستند که هر کدام پروموتور ژن algD را فعال مي‌کنند. پروتئين AlgD يک -GDP مانوز دهيدروژناز است که آنزيم کليدي در سنتز آلژينات مي‌باشد. ريه بيماران مبتلا به فيبروز سيستيک يک ناحي? ايده آل براي فعال شدن سنتز آلژينات است زيرا محتوي مقادير بالايي از بوده، دسيکانتها مي‌باشند و به ارگانيسم اجاره مي‌دهد تا بصورت ميکروکلني‌هاي ژلاتيني احاطه شده بوسيل? آلژينات رشد نمايد. بر اساس يک مطالعه، غلظت آلژينات در نمونه‌هاي خلط بيماران مبتلا به بيماري تنفسي بين 100-4 با ميانگين غلظت 5/35 مي‌باشد [2].
1-2-8-3- اندوتوکسين12
خصوصيات) (LPS13 در P. aeruginosa معمولا مشابه بسياري از خواص LPS در انتروباکترياسه‌ها شامل اثر کشندگي در موش، نقش تب زائي، واکنش شوارتزمن و غيره مي‌باشد. زنجيره جانبي O با خاصيت ايمنولوژيکي و ليپيد A با ويژگي سمي LPS در ارتباط هستند. ليپيد A در P. aeruginosa در مقايسه با ليپيد A انتروباکتريا سه‌ها به طور غير عادي حاوي مقادير زيادي فسفر است که احتمالا به علت وجود نسبت بالاي ملکول LPS است که فاقد زنجيرهاي جانبي O مي‌باشند. ميزان دخالت اندوتوکسين P. aeruginosa نسبت به توکسين ايجاد شده در عفونت‌هاي خوني سيستميک (منتشره) مشخص نيست. تزريق LPS‌ P. aeruginosa به موش باعث ايجاد شوک توکسيک و مرگ مي‌شود. شواهد ذيل حاکي است که LPS، نقش عمده اي را در بيماريزاني ارگانيسم بازي مي‌کند:
الف- LPS باعث محافظت سلول‌هاي باکتري در مقابل اپسونيزاسيون و فاگوسيتوز مي‌شود.
ب- LPS‌ باعث ايجاد مقاومت نسبت به عملکرد باکتريولوژيک کمپلمان درسرم انساني مي‌شود.
ج- آنتي بادي توليد شده عليه LPS در مدل‌هاي تجربي به شدت ايمني زا است.
د- موتانت‌هاي فاقد زنجيره‌هاي جانبي O در مقايسه با سويه اوليه، غيربيماريزا هستند.
مطالعات بعدي نشان داد که ارتباط مستقيمي ميان خاصيت بيماريزايي در مدل موشي دچار سوختگي و توزيع LPS‌ استخراج شده از P. aeruginosa در فاز فنلي و آبي وجود دارد [6].
1-2-8-4- پروتئاز‌هاي خارج سلولي14
اکثر ايزوله‌هاي P. aeruginosa ، آنزيم‌هاي پروتئوليتيکي را توليد مي‌کنند که قادر به هضم مواد مختلفي چون کازئين، الاستين، ژلاتين، کلاژن و فيبرين مي‌باشند. پروتئاز، الکالين پروتئاز (AP) و الاستاز (PE) به وسيله PH مناسب، ويژگي سوبسترا و خواص فيزيکي از يکديگر تشخيص داده مي‌شوند. الکالين پروتئاز داراي وزن ملکولي KDa 48، ايزوالکتريک (PI)1/4 و حداکثر فعاليت آن در 9-8 PH= است. الکالين پروتئاز نوعي متالوپروتئاز است اما کوفاکتور فلزي آن شناخته نشده است. بر عکس، الاستاز داراي وزن ملکولي KDa 54 است که ضمن عبور از غشاء داخلي و پري پلاسم، با تغيير ساختمان شيميايي به صورت نوع متالوپروتئاز KDa 39 وابسته به فلز روي (PI=5-9)، در انتهاي فاز لگاريتمي يا در مرحله رکود ترشح مي‌شود. PH مناسب الاستاز حدود 8-7 مي‌باشد. الکالين پروتئاز جهت حداکثر فعاليت خود نياز به کلسيم يا کبالت دارد و به وسيله چلاتورها غيرفعال مي‌شود. به طور کلي، الکالين پروتئاز نسبت به الاستاز بر روي محدوده وسيعتري از مواد موثر است، اما پروتئين‌هاي ماتريکس خارج سلولي مثل کلاژن، لامينين و الاستين را هضم مي‌کند. اين دو آنزيم هم چنين بر روي تعدادي از ترکيبات پلي پپتدي مربوط به دفاع ميزبان وابسته به سيستم‌هاي کوآگلوتيناسيون، فيبرينوليزين کمپلمان و سيتوکين موثر مي‌باشند [5].
سيستم‌هاي تنظيم کننده (rhlR- rhlI)rhl, (lasR- lasI)las شامل چندين فاکتور بيماريزائي (الاستاز و رامنوليپيد) مي‌باشند [16].
ژن ساختماني الاستاز به نام lasR، بيان دو پروتئين lasB , lasA را کنترل مي‌نمايد [2]. سيستم‌هاي تنظيم کننده رونويسي (lasE, rhlR) در شرايط سخت مي‌تواند سيستم حساسيت را فعال کند [17].
در ميان پروتئازها، اعتقاد بر اين است که الاستاز عامل تخريب و آسيب‌هاي عروقي است و اغلب همراه با خونريزي مي‌باشد. پروتئازها همچنين در روند بيماريزائي تنفسي نيز شرکت دارند. الاستاز، خاصيت نفوذپذيري اپيتليوم تنفسي را به علت حمله پروتئوليتيک به اتصالات محکم بين سلولي افزايش مي‌دهد و با قطع حرکات مژه اي و جدائي سد فيزيکي ميزبان( تخريب غشاء) که به طور طبيعي مانع انتشار عفونت مي‌شود، عفونت را انتشار مي‌دهد [18]. الاستاز، کلاژن تيپ 1 و بيشتر کلاژن‌ها را به وسيله کراتينوسيت تخريب مي‌کند [19].
به دلايل زير، شواهدي حاکي از نقش بسيار مهم پروتئازي P. aeruginosa در زخم‌هاي سوختگي مي‌باشد:
الف- سويه‌هاي فاقد پروتئاز معمولا از خاصيت بيماريزائي کمتري نسبت به سويه‌هاي توليد کننده پروتئاز در مدل‌هاي موشي دچار سوختگي برخوردارند.
ب- آنتي بادي اختصاصي و ممانعت شيميايي از فعاليت پروتئاز منجر به افزايش بقاء حيوانات آلوده با سويه‌هاي توليد کننده پروتئاز مي‌گردد.
ج- پروتئازها منجر به رهائي اسيدهاي آمينه و پپتيدهاي غذايي از بافت‌هاي دچار سوختگي مي‌شوند [6].
1-2-8-5- هموليزين‌ها15
P. aeruginosa ، دو هموليزين مشخص توليد مي‌کند: يک آنزيم حساس به حرارت به نام فسفوليپاز 16(PLC) C و ديگري رامنوليپيد مقاوم به حرارت.
1-2-8-6- فسفوليپاز ‍C
دو فرم از فسفوليپاز (PLC)C بوسيله P. aeruginosa توليد مي‌شود. PLC با وزن مولکولي بالا (PLC- H) که هموليتيک است، در حالي که PLC با وزن مولکولي پائين (PLC- N) غيرهموليتيک مي‌باشد [2]. هنگامي که ميزان کربوهيدرات محيط بالا و ميزان فسفات غير آلي(Pi) پايين باشد، سنتز PLC- N و PLC- H به ترتيب 8 و 30 برابر تحريک مي‌شود. اين پروتئين‌ها بخشي از گروه بزرگي از ژن‌ها هستند که تحت کنترل مشترک در داخل رگولون Pi مي‌باشند. PLC-N و PLC-H موجب تجزيه فسفوريل کولين که جزء اصلي عامل فعال سطحي (surfactant) ريه است، مي‌شوند. تجزيه فسفوريل کولين باعث رها سازي دي آسيل گلسيرول و کولين شده که منجر به اتلکتازي، تحريک سنتز بيشتر PLC- H و در نتيجه تشکيل پروستاگلاندين‌ها، ترومبوکسان‌ها و لکوترينها مي‌شود. اين محصولات ذکر شده متابولسيم آراشيدونات هستند که ممکن است عامل تغييرات پاتولوژيک ايجاد شده در ريه بيماران مبتلا به فيزوزکيستيک و عفونت‌هاي تفنسي مزمن ناشي از P. aeruginosa باشند. عمده فعاليت PLC، محافظت در تغييرات شرايط اسمزي مي‌باشد و ممکن است موجب محافظت باکتري در مقابل فشار اسموتيک بالا در ريه‌هاي اين بيماران شوند [21-20].
1-2-8-7- رامنوليپيدها17
P . aeruginosa دو گليکوليپيد شبه دترجنتي توليد مي‌کند که رامنوليپيدها هستند. مونورامنوليپيد يک رامنوز متصل به يک دايمر از – هيدروکسي دکانوئيک اسيد بوده و دي رامنو ليپيد نيز يک ديمر رامنوز متصل به يک ديمر- هيدروکسي دکانوئيک اسيد مي‌باشد. محققين معتقدند که توانايي P . aeruginosa در ايجاد عفونت‌هاي ريوي مربوط به رامنولپييدها مي‌باشد. نشان داده شده است که رامنوليپيدها مژه‌هاي تنفسي را غيرفعال کرده، ترشح موسين را تحريک کرده، ماکروفاژهاي مشتق شده از مونوسيت را از بين برده، فاگوسيتوز با واسطه ماکروفاژها را مهار کرده و انتقال يوني در اپي تليان را تغيير مي‌دهد [2].
1-2-9- توکسين‌هاي خارج سلولي18
1-2-9-1- اگزوتوکسينA
توکسين P. aeruginosa با خاصيت کشندگي به نام اگزوتوکسينA19 (ETA) ، قطعه آدنوزين 5/- دي فسفات ريبوزيل ( ADP -ريبوز) را از NAD+ به فاکتور طويل کننده 2 (EF-2) منتقل مي‌نمايد. اين واکنش باعث غيرفعال

دیدگاهتان را بنویسید