پیلوری، هلیکوباکتر، آمونیاک، متابولیسم

نیز واکنش متقاطع می¬دهد . بنابراین ردیابی آنتی بادی اختصاصی علیه پروتئین 2 می¬تواند روش خوبی برای شناسایی هلیکوباکتر پیلوری باشد[43].
آنتی ژن دیگری با روش وسترن بلات، به نام CP3 با وزن ملکولی 25 کیلو دالتون جدا شده است. آنتی¬بادی ایجاد شده علیه CP3 می¬تواند به عنوان معیار سنجش آلودگی هلیکوباکتر پیلوری استفاده شود[44]. سویه¬هایی از هلیکوباکتر پیلوری دارای آنتی ژن پروتئینی Mr با وزن ملکولی 59 کیلو دالتون هستند که با آنتی بادی سرم حاصل از تاژک کمپیلوباکتر ژژونی واکنش متقاطع می¬دهد. هماگلوتینین آنتی ژنیک در این باکتری شناخته شده است که می¬تواند به یک رسپتور خاص در سلول¬های اپیتلیال به نام NLBH متصل شود. این هماگلوتینین به حرارت حساس بوده و توسط پاپائین وپروناز تجزیه می گردد اما به پپسین و تریپسین مقاوم است. هماگلوتینین سطحی خاصیت فیبریلی داشته و در اطراف باکتری یک لایه شبیه کپسول ایجاد می¬کند و در واقع آنتی ژن کلونیزه کننده باکتری است [42،43]. یکی از آنتی ژن¬های هلیکوباکتر پیلوری اوره¬آز بوده که پروتئینی با وزن ملکولی زیاد و متصل به سلول باکتری است، به طور اختصاصی آن را HM-CAP یا پروتئین متصل به سلول با وزن ملکولی زیاد می¬نامند. این آنتی ژن توسط تمام سوش¬های هلیکوباکتر پیلوری به مقدار زیاد تولید می¬گردد[45].

1-5-6- نیازمندی های رشد:
pylori H. یک باکتری میکروآئروفیل است که حداقل به 2 در صد اکسیژن نیاز دارد. رشد اپتیمم هلیکوباکتر پیلوری در 2 تا 5 درصد اکسیژن،10-5 %،دی اکسید کربن و رطوبت بالا انجام می¬شود. هلیکوباکتر پیلوری یک میکروارگانیسم سخت¬گیر است و به محیط کشت پیچیده نیاز دارد [34]. برای رشد نیازی به H2 ندارد. در برخی از آزمایشگاه¬ها شرایط میکروآئروفیلیک استاندارد 85% NO2، 10% CO2، 5% O2برای کشت هلیکوباکتر پیلوری استفاده می¬شود. رشد در 34 تا 40 درجه و به صورت اپتیمم در 37 درجه سانتیگراد اتفاق می¬افتد [34]. اگرچه سکونتگاه طبیعی هلیکوباکتر پیلوری موکوس اسیدی معده است ولی یک باکتری خنثی دوست محسوب می¬شود . به طوری که در PH های کمتر از 4 قادر به رشد نیست. رشد تنها در طیف کوچکی از PH یعنی از 5/5 تا8 اتفاق می¬افتد و حالت اپتیمم آن در PH خنثی است [32،34].
برای جداسازی اولیه هلیکوباکتر پیلوری از نمونه¬های بیوپسی می توان از محیط ها ی ویژه غنی شده و دارای آنتی¬بیوتیک استفاده کرد. برای مثال بروسلا آگار دارای 5 تا 10 %خون گوسفندی محیط مناسبی است. برای دست¬یابی به شرایط میکروآئروفیلیک می¬توان از کیت¬های تجاری موسوم به گاز پک و یا از انکوباتورهایی که به طور خودکار قادر به کنترل ترکیب گازی مورد نظر است استفاده کرد. زمان لازم جهت رشد باکتری3 تا 5 روز است.کلنی¬های باکتری دارای ظاهری مات هستند [24].
اغلب محیط¬های کشت این باکتری با خون یا سرم غنی شده است. مکمل¬ها ممکن است به عنوان ماده مغذی به حساب آیند ویا به عنوان ماده محافظت کننده میکروارگانیسم در مقابل اثر ضد میکروبی اسیدهای چرب زنجیر بلند محسوب می¬شوند. مکمل های دیگری مانند بتا – سیکلودکسترین ، Isovitalexیا Charcoalفعال شده دارای عملکرد¬های محافظتی هستند[34].

مطلب مرتبط :   دربند، زعفرانیه، آدرس:، دربند،

1-5-7- مقاومت به اسید
یکی از برجسته¬ترین ویژگی¬های هلیکوباکتر پیلوری توانایی آن برای ساکن شدن در محیط اسیدی معده است. PH مخاط معده متنوع و بین 4 تا 5/6 متغیر است. چون احتمال شوک های اسیدی وجود دارد، این باکتری نیازمند مکانیسم هایی است که بتواند خود را در برابر شوک¬های اسیدی حفظ کند و در PH های 5/5 زنده بماند[34]. از مهمترین فاکتورهایی که باعث مقاومت این باکتری به اسید می¬شود، آنزیم اوره¬آز است. این آنزیم باعث تبدیل اوره به آمونیاک و بی¬کربنات می¬شود و بی¬کربنات نیز خود به خود به دی اکسید¬کربن تبدیل می¬شود. فعالیت آنزیم در سویه¬های مختلف متفاوت بوده و به شرایط رشد باکتری بستگی دارد. آمونیاک تولید شده در این واکنش باعث افزایش PH می¬شود [34]. آمونیاک و بی¬کربنات حاصل از فعالیت این آنزیم فاکتورهای بیماری¬زایی در عفونت هلیکوباکتر پیلوری هستند. آمونیاک نقش سیتوتوکسیک بر روی سلول¬های اپیتلیال معده دارد، در حالی که بیکربنات اثر مهار کنندگی بر روی پراکسی نیتریت که متابولیت اکسیداتیواست، دارد. زیر واحدهای اوره¬آز شامل UreA و UreB است[34].
فعالیت سیتوپلاسمی اوره¬آز به شدت تحت کنترل شدید واسطه¬های PH است، به این ترتیب که غلظت درون سلولی اوره نقش تنظیمی روی فعالیت اوره¬آز سیتوپلاسمی دارد در حالی که غلظت درون سلولی اوره تحت کنترل H+، تنظیم می¬شود [46].
مزمن شدن سکونت هلیکوباکتر پیلوری در معده نشان می¬دهد که این باکتری قادر به رشد در PH های اسیدی میانه است که این عامل می¬تواند باعث ایجاد تغییراتی در ساختار LPS شود و باعث افزایش بیان پروتئین¬های شبیه Chaperon و تاثیر در بیان ژن¬های رونویسی و سطوح مختلف بیان پروتئین¬ها شوند [47].

1-6- متابولیسم و فیزیولوژی
هلیکوباکتر پیلوری از گلوکز به عنوان تنها منبع کربن و منبع اصلی برای فسفوریلاسیون سوبسترا استفاده می¬کند و قادر به کاتابولیزه کردن دیگر قند¬ها نیست . این باکتری همچنین از تجزیه سرین، آلانین، آسپارتات و پرولین انرژی بدست می¬آورد و فاقد مسیرهای بیوسنتزی اسیدآمینه است. مسیرهای متابولیکی گلیکولیز گلوکونئوژنز چهارچوب تولید انرژی و نقطه شروع اکثر مسیرهای بیوسنتتیکی است. تبدیل پیروات به استیل کوآنزیم A بوسیله آنزیم پیروات فرودوکسین اکسید و ردوکتاز انجام می¬شود، این آنزیم دارای چهار زیر واحد بوده و چنین آنزیمی فقط در ارگانیسم¬های هیپرترموفیل وجود دارد. چرخه کربس بطور کامل انجام نمی¬گیرد و مسیر گلی اکسلات هم در این باکتری وجود ندارد. آنالیزمسیرهای تجزیه¬ای، سیستم¬های جذب و مسیرهای بیوسنتز پیریمیدین، پورین و هِم نشان می¬دهد که هلیکوباکتر پیلوری، از چندین سوبسترا (اوره، آمونیاک، آلانین، سرین و گلوتامین) بعنوان منبع نیتروژن استفاده می¬کند[38،48].

مطلب مرتبط :   رسالت، ابلاغ، پیامبر(، تبلیغ

1-6-1- متابولیسم نیتروژن
آمینواسیدها و اوره دو منبع مهم نیتروژن در محیط معده هستند. آمونیاک یک ترکیب کلیدی در متابولیسم نیتروژن است که هلیکوباکترپیلوری از چندین منبع فرعی دیگر جایگزین آمونیاک استفاده می¬کند. مسیرهای مختلفی در سنتز آمونیاک در هلیکوباکتر پیلوری وجود دارد که در پاسخ به ترکیبات مختلف تنظیم شده است. مسیر اصلی تولید آمونیاک از طریق آنزیم اوره¬آز است که در متابولیسم نیتروژن، مقاومت به اسید و بیماری-زایی دخالت دارد [49].
هنگامی که آمونیاک تولید شد توسط آنزیم¬های گلوتامات سنتتاز برداشته و استفاده می-شود. آمونیاک علاوه بر آسان کردن بقا و رشد میکروارگانیسم در شرایط اسیدی، برای بیوسنتز آمینو اسیدها استفاده می¬شود. اهمیت آمونیاک در متابولیسم هلیکوباکتر پیلوری و ویرولانس به وسیله چندین مسیر فرعی تولید آمونیاک با تجزیه¬ی آنزیماتیک آمیدهای مختلف مورد توجه است [34].
هلیکوباکتر پیلوری چندین ترکیب کلیدی از سیکل اوره یوکاریوت¬ها را نیز بیان می¬کند و به این ترتیب میکروارگانیسم قادر است اوره را از آمونیاک تولید کند. یکی از ترکیبات مهم سیکل اوره آنزیم آرژیناز است که ال–آرژنین را به ال– اورنیتین و اوره تبدیل می¬کند. موتاسیون در ژن rocF که کد کننده آرژیناز است نمی¬تواند فعالیت اوره¬آز را تحت تاثیر قرار دهد، اما به طور قابل توجهی مقاومت اسیدی هلیکوباکتر پیلوری را کاهش می¬دهد. این موتاسیون همچنین فعالیت آمینو اسید دآمیناز را با مکانیسمی ناشناخته کاهش می¬دهد .
هلیکوباکتر پیلوری در کنترل تولید نیتریت اکسید در سلول¬های یوکاریوتیک دخالت دارد و پیشنهاد شده است که ممکن است متابولیسم آرژنین سلول¬های یوکاریوتی بوسیله هلیکوباکتر پیلوری کنترل شود[5،49].
1-6-2- متابولیسم فلزی
فلزات نقش مهم و کلیدی در متابولیسم همه¬ی ارگانیسم¬ها از جمله هلیکوباکتر پیلوری بازی می¬کنند. فلزات در واکنش¬های مهم سلولی نظیر انتقال الکترون، واکنش¬های احیا و متابولیسم به عنوان کوفاکتور آنزیم¬ها نقش خود را ایفا می¬کنند. همچنین فلزات برای برقراری فشار اسمزی سلول لازم و حیاتی هستند. محدودیت و کمبود فلز و همچنین میزان زیاد فلز هر دو می¬توانند رشد را به تاخیر بیندازند و حتی باعث مرگ سلول شوند[34].

1-6-2-1- نیکل
یکی از فلزات مهم در هلیکوباکتر پیلوری نیکل است. این فلز کوفاکتور، فاکتورهای کلونیزاسیون آنزیم اوره¬آز وهیدروژناز محسوب می¬شود. دسترسی به نیکل در سرم انسان خیلی کم است و غلظت آن به رژیم غذایی و منابع استفاده شده بستگی دارد. یکی از انتقال دهنده¬های نیکل در هلیکوباکتر پیلوری پروتئینی به نام NixAبوده، که یک پروتئین 37 کیلو دالتونی در غشای سیتوپلاسمی است و تمایل بالایی به نیکل دارد. موتاسیون در ژن NixA بطور قابل توجهی انتقال نیکل ونیزفعالیت اوره¬آز را کاهش می¬دهد.
سیستم انتقال دهنده¬ی دیگر نیکل توسط لوکوس abcCD کد می¬شود. و سیستم دیگر انتقال نیکل دی پپتید پرمه¬آز است و موتاسیون در این