İçeriğe atla

Endotoksin

Endotoksinler bakteri gibi patojenlerin içinde bulunan, potansiyel olarak toksik olabilecek bileşiklerdir. Endotoksinler bakteri tarafından salgılanmazlar, ama bakterinin parçalanırsa ortama salınan, onun yapısal bir bileşenidirler. Endotoksinler ile enterotoksinler karıştırılmamalıdır.

Lipopolisakkaritler ve diğer endotoksinler

Lipopolisakkaritin yapısı

Endotoksinlerin klasik örneği, çeşitli Gram-negatif bakterilerin dış membranında bulunan lipopolisakkaritler veya lipo-oligosakkaritlerdir. LPS ve endotoksin terimleri sık olarak birbiri yerine kullanılır, LPS'nin ilk keşfedilen endotoksin olmasından dolayı. 1800'lü yıllarda bakterilerin ortamlarına "eksotoksin" olarak adlandırılan toksinler salgıladıkları anlaşılmıştı. Endotoksin terimi, Gram-negatif bakterilerin kendi parçalarının da toksisiteye yol açabileceği keşfine dayanır. Sonraki araştırmalar bu "endotoksin" etkisinin aslında lipopolisakkaritten kaynaklandığını göstermiştir.[1]

Aslında LPS dışında başka endotoksinler de vardır:

  • Örneğin, Bacillus thuringiensis 'de bulunan delta endotoksin bakterinin içindeki endosporun yanıbaşında kristal gibi enklüzyon cisimleri meydana getirir. Bunlar bitkileri yiyen böcek larvaları için zehirlidir ama insanlara zararsızdır, çünkü onun işlem göremesi için gerekli enzim ve reseptörler insanda yoktur.
  • Gram pozitif bakteriler arasında endotoksinli tek bakteri Listeria monocytogenes'tir.[2]

LPS, lipit A olarak adlandırılan bir lipid bölüm ile bir polisakkarit zincirden oluşur, lipid A onun toksik etkisinden sorumludur. Polisakkarit grubu farklı bakteriler arasında büyük çeşitlilik gösterir. Endotoksinlerin moleküler ağırlığı yaklaşık 10 kDa olmasına rağmen bunlar 1000 kDa'a varan büyüklükte öbekler oluşturabilirler. Endotoksine maruz kaldıktan sonra insanda ona karşı antikor oluşur ama bunlar endotoksinin polisakkarit zincire yönelik olduğu için başka endotoksinler için koruma sağlamazlar. Gönüllü insan deneklere ufak miktarda endotoksin enjeksiyonu yapılması, ateş, tansiyon düşmesi, enflamasyon ve kan pıhtılaşmasını tetikler. Patojen Gram-negatif bakteri enfeksiyonlarının klinik belirtilerinden (örneğin Neisseria meningitidis'in neden olduğu fulminant menejit) büyük ölçüde endotoksinler sorumludur.

Mekanizma

İnsanda LPS, serumda bulunan lipid bağlanma proteini'ne (LBP'ye) bağlanır, LBP de onu hücre zarında bulunan CD14 adlı reseptöre aktarır. CD14, LPS'yi MD2 adlı proteine aktarır, MD2 ise Toll-benzeri reseptör-4 (TLR4)'e ilişiktir.

CD14 ve TLR4, bağışıklık sisteminin çeşitli hücrelerinde (makrofaj ve dendritik hücreler dahil) bulunur. Makrofaj/endotel hücrelerin sinyaliz pro-enflamatuar sitokin ve nitrik oksit salgılanmasını tetiklerler, bu da "endotoksik şok"a yol açar.

Gram negatif hücre duvarlarının bileşenleri TLR4 dışında yollarla da endotoksin etkisine katkıda bulunabilirler.

Endotoksin kontaminasyonu

İlaç üretiminde, ilaç kutularındaki tüm endotoksin artıklarından arındırılması ilacı kullanan kişilerde hasta olmaması için şarttır. LPS'nin imha olması için 300 °C'nin üzerinde sıcaklık gerekmektedir. Endodoksindenki azalma sıcaklık ve ısınma süresiyle orantılıdır. Bu amaç için kullanılan özel depirojenasyon fırınlarında, şırınga ve cam ampuller 250 °C'de 30 dakika tutulunca endotoksin seviyeleri 1000 kat azalır.[3]

Endotoksin varlığının deteksiyonu için kullanılan çok duyarlı bir test, Limulus Amebosit Lizat testidir. Bu testte atnalı yengecinden alına kan kullanılır, çok düşük miktarda LPS dahi, bir enzim kaskadının neden olduğu bir amplifikasyon sayesinde, limulus lizatının pıhtılaşmasına yol açar.

Endokteksimia

Kanda endotoksin bulunması durumuna endotoksemi denir, bu septik şoka yola açabilir.

Kaynakça

  1. ^ "Textbook of Bacteriology". 29 Nisan 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Haziran 2009. 
  2. ^ Wexler & Oppenheim (1979) Infect. Immunol. 23:845
  3. ^ Sofer, G.; Hagel, L. (1997). Handbook of Process Chromatography: A guide to Optimization, Scale-up, and Validation. Academic Press, 158-161. ISBN 0-12-654266-X

İlgili Araştırma Makaleleri

Şok, kalbin aorta attığı kanın akut olarak azalmasına bağlı bir hipoperfüzyon sendromdur. Şok olgusunda yaşamsal dokulara ve organlara yeterli kan gidemez. Dolaşan kanın azalması, dokuların oksijen ve enerji kaynaklarının kesilmesi, metabolizma artıklarının temizlenememesi anlamına gelir. Başlangıç belirtiler hipotansiyon, bilinç kaybı, ağızda kuruluk, deride solukluk, terleme, nabızda artma/azalma, laktik asidoz, parmak uçlarında ve dudaklarda siyanozdur.

<span class="mw-page-title-main">Bakteri</span> mikroorganizma üst âlemi

Bakteri (İngilizce telaffuz: [bækˈtɪəriə] ( dinle); tekil isim: bacterium), tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu, kimi virgül şeklinde olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardır. Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadaki biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır.

<i>Escherichia coli</i> enterik, çubuk şeklinde, gram-negatif bakteri

Escherichia coli (E.coli), Enterobacteriaceae familyasının bir üyesi olup memeli canlıların kalın bağırsağında yaşadığı için bu adı alan bir bakteri türüdür. E.coli çubuk şeklindedir ve gram negatif bakteri olduğundan endospor oluşturmaz. E. coli yaklaşık 2,0 μm uzunluğunda ve 0,5 μm çapındadır. E.coli ilk olarak 1885 yılında Theodor Escherich tarafından bebek dışkısından izole edilmiş ve özellikleri belirlenmiştir. "E. coli, doğumdan birkaç saat sonra bebeklerin mide ve bağırsak sisteminde kolonize olur ve burada yaşar." E.coli suşları insan vücudunda herhangi bir olumsuz etki olmaksızın bir arada bulunur. Bununla birlikte, E. coli gastrointestinal bariyerleri aşınmış ve/ya da bağışıklığı baskılanmış konakçılarda hastalığa neden olabilir. Özellikle bir kısım E. coli, dünya genelinde insanlarda ve hayvanlarda bağırsakta ve bağırsak dışında çeşitli hastalıklara aracılık eder. İnsanlardan izole edilen E. coli suşları ishale ve bir takım bağırsak dışı hastalıklara neden olmaktadır.

Toksinler ya da ağılar, mikroorganizmaların salgıladıkları birtakım zehirli maddelerdir. Toksinler iki grupta toplanırlar:

<span class="mw-page-title-main">Bağışıklık sistemi</span> canlılarda hastalıklara karşı koruma sağlayan biyolojik savunma sistemi bütünü

Bağışıklık sistemi, bir canlıdaki hastalıklara karşı koruma yapan, patojenleri ve tümör hücrelerini tanıyıp onları yok eden işleyişlerin toplamıdır. Sistem, canlı vücudunda geniş bir çeşitlilikte, virüslerden parazitik solucanlara, vücuda giren veya vücutla temasta bulunan her yabancı maddeye kadar tarama yapar ve onları, canlının sağlıklı vücut hücrelerinden ve dokularından ayırt eder. Bağışıklık sistemi, çok benzer özellikteki maddeleri bile birbirinden ayırabilir, örneğin; bir amino asidi farklı olan proteinleri bile birbirinden ayırabilecek özelliğe sahiptir. Bu ayrım, patojenlerin konak canlıdaki savunma sistemine rağmen enfeksiyon yapmaları için yeni yollar bulmalarına, bazı uyumlar sağlamalarına neden olacak kadar karmaşıktır. Bu mücadelede hayatta kalmak için patojenleri tanıyan ve onları etkisizleştiren bazı mekanizmalar gelişmiştir. Doğadaki tüm canlılar kendilerinden olmayan doku, hücre ve moleküllere karşı savunma sistemlerine sahiptirler. Hatta bakteriler gibi basit tek hücreli canlılarda da onları viral enfeksiyonlara karşı koruyan enzim sistemleri bulunur. Yüksek canlılardaysa çok daha karmaşık bir bağışıklık sistemi vardır. Omurgalılarda bağışıklık sistemi özel işlevlere sahip çok sayıda farklı hücre ve molekül içermektedir.

<span class="mw-page-title-main">İnflamasyon</span> iltihaplanma

İnflamasyon, canlı dokunun her türlü canlı, cansız yabancı etkene veya içsel/dışsal doku hasarına verdiği sellüler (hücresel), humoral (sıvısal) ve vasküler (damarsal) bir seri vital yanıttır. İnflamasyon normalde patolojik bir durum olmasına karşın, inflamatuar reaksiyon fizyolojik olarak vücudun gösterdiği bir tepkidir. Halk arasında iltihap tabiri yangı için kullanılmasına rağmen sık sık apseler için de iltihap denmesinden dolayı inflamasyon (inflammare) terimini kullanmak daha yerinde olacaktır. Hücre dejenerasyonu ile birlikte inflamasyon konusu, hastalıkların patolojik temelini oluşturmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Gram negatif bakteri</span> Bakteri ayrımında kullanılan Gram boyasını tutmayan bakteri grubu

Gram-negatif bakteriler Gram boyama prosedürü sırasında kristal viyole boyasını tutmayan bakterilerdir. Gram-pozitif bakteriler, alkolle yıkandıktan sonra mavi rengi tutmaya devam ederlerken, Gram-negatif bakteriler mavi rengi kaybederler. Gram boyama testinde kristal viyoleden sonra bir karşı boya eklenir. Bu boya Gram-negatif bakterileri kırmızı-pembe renge boyar. Bu test, hücre duvarlarının türüne göre çok farklı olan iki bakteri tipini ayırmakta son derece faydalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Fagositoz</span>

Fagositoz, bir fagositin solid partikülleri yakalayıp yutması ve sitoplazmasında oluşturduğu fagosom adı verilen boşluğa hapsederek eritme (sindirme) çabasıdır. Fagosite ettikleri başlıca solid partiküller canlı etkenler (mikroplar), ölü hücre ve doku artıkları, suda erimeyen mineraller ve metal tuzları, yabancı cisimler vb. oluşumlardır. Fagositler ve fagositoz olgusu ilk kez 1882 yılında İlya İlyiç Meçnikov tarafında bulundu. Bu buluşu ona Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazandırdı.

<span class="mw-page-title-main">Gram boyama</span>

Gram boyama, bakterileri hücre duvarlarının kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre iki büyük gruba ayırmak için kullanılan empirik bir yöntemdir.

<span class="mw-page-title-main">Proteobakteriler</span>

Proteobakteriler (Proteobacteria), bakteriler üstaleminin ana gruplarından birisini meydana getiren ve önemli cins ve türleri içeren şubesidir. Çeşitli hastalık etmenleri ve başka çok bilinen cinsler bu gruba dahildir. Ayrıca doğada serbest yaşayan türleri ve azot fiksasyonundan sorumlu pek çok bakteri türünü de içerir. Bu grup ribozomal RNA (rRNA) dizinlerine göre tanımlanmıştır. Bakteri biçimlerinin çeşitliliğinden dolayı grup, ismini Yunan mitolojisinde yer alan, her şekle girebilen tanrı Proteus'tan almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Toll benzeri reseptör</span> doğuştan gelen bağışıklık sisteminde kilit rol oynayan protein sınıfı

Toll benzeri reseptör ya da almaç, mikroplardan kaynaklanan, yapısal olarak korunmuş moleküller deri veya bağırsak mukozası gibi fiziki bariyerleri aştığında, bu molekülleri tanıyan tek membran boyunca uzanmış, katalitik-olmayan reseptörlerin bir sınıfıdır. Bu yapıların doğuştan gelen bağışıklık sisteminde anahtar rol oynadıkları düşünülmektedir.

<span class="mw-page-title-main">TLR4</span>

TLR 4 ya da Toll benzeri reseptör 4, bağışıklık sisteminde rol oynayan Toll benzeri reseptörler ailesinden TLR4 olarak bilinen gen ve bunun ürünü olan proteindir.

<span class="mw-page-title-main">Edinilmiş bağışıklık sistemi</span> Özelleşmiş, sistemik hücreler ve süreçlerden oluşan bağışıklık sistemi alt sistemi

Edinilmiş bağışıklık sistemi ya da Edinilmiş bağışıklık ya da Akkiz (acquired) immunite yüksek oranda özelleşmiş bütün sisteme etki edebilen hücreler ve patojenik mücadeleleri ortaya çıkaran süreçlerle düzenlenen bağışıklık sistemi çeşididir.

Kompleman sistem, Komplement sistemi veya tamamlayıcı sistem, bir canlıdan patojenlerin temizlenmesine yardım eden biyokimyasal bir kaskaddır. Bağışıklık sisteminin bir canlının yaşamı süresindeki gidişlerle değişmeyen ve uyum sağlamayan doğuştan gelen bağışıklık sistemine ait geniş kısımlarıdır. Bununla beraber edinilmiş bağışıklık sistemiyle birlikte işleme konulup, eyleme geçirilebilir.

Kalıp tanıma reseptörleri veya PRRler, mikrobiyal patojenler veya hücresel stresle ilgili molekülleri tanımak için bağışıklık sistemi hücrelerince üretilen proteinlerdir. Örnek, desen veya patern tanıma reseptörleri olarak da adlandırılabilmektedirler.

Bakteriler, basit canlılar olmalarına karşın özel birçok biyolojik özelliklerden sorumlu çok iyi gelişmiş hücre yapısına sahiptir. Bu özelliklerden birçoğu sadece bakterilere özeldir ve arkelerde veya ökaryot canlılarda bulunmamaktadır. Bakteriler; kendilerinden daha büyük canlılara kıyasla daha basit yapılara sahip oldukları ve deneysel olarak kolayca değişime uğratılabildikleri için, yapıları çok iyi anlaşılmış ve kendisinden daha gelişmiş canlılarda da bulunan birçok biyokimyasal özelliğin bakterilerde bulunduğu ortaya çıkmıştır.

<i>Klebsiella pneumoniae</i>

Klebsiella pneumoniae Gram negatif, kendiliğinden hareketi olmayan, kapsüllü, fermantasyon yapabilen bir bakteri türüdür.

CD14, bir insan genidir.

Ekzotoksin, bakteriler tarafından salgılanan bir çeşit toksindir. Bir ekzotoksin, hücreleri yok ederek veya normal hücresel metabolizmayı bozarak konakçıya zarar verebilir. Oldukça güçlüdürler ve konakçıya zararları büyük olabilir. Ekzotoksinler salgılanabilir veya endotoksinlere benzer şekilde hücrenin parçalanması sırasında salınabilir. Gram negatif bakteriler, lipopolisakkarit endotoksin ve bazı virülans proteinleri içeren dış zar veziküllerini vezikül içi içerikler olarak diğer bazı toksinlerle birlikte salgılayabilir. Böylece iyi bilinen ökaryot membran vezikül trafiği sürecine önceden öngörülemeyen bir boyut ekler. Konak-patojen arayüzünde oldukça aktiftir.

Hücre zarfı, bir bakterinin iç hücre zarını ve hücre duvarını içerir. Gram-negatif bakterilerde bir dış zar da bulunur. Bu zarf, hücre duvarının bulunmadığı Mollicute'lerde mevcut değildir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.