معلومة

ما الذي يجعل الإشريكية القولونية صفراء؟

ما الذي يجعل الإشريكية القولونية صفراء؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لون LB ، ووسط السل ، وخلاصة الخميرة صفراء أيضًا ولكن في قلب السؤال. ما هي المواد الكيميائية التي تجعل الإشريكية القولونية صفراء؟


أفكر في بكتريا قولونية كونها بيضاء أكثر من الأصفر. عند المقارنة بكتريا قولونية و بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية على طبق أجار ، العنقوديات المستعمرات لها صبغة صفراء مميزة أكثر بكثير. الظل الأصفر في العنقوديات المستعمرات بسبب الستافيلوكسانثين ، صبغة كاروتينويد.


ستندهش من أنه عند وصف التشكل الاستعماري للإشريكية القولونية على صفيحة أجار الدم ، فإن اختيار كلمة اللون هو "الرمادي". أعتقد أن المستخدم ليوناردو هناك كان لديه تفسير جيد جدًا حول سؤال "اللون المصفر".


تعليق Bobthejoe هو أفضل إجابة حتى الآن. على الرغم من العديد من الأنواع الأخرى من المستعمرات البكتيرية التي تكون صفراء "أكثر" من الإشريكية القولونية ، إلا أن الإشريكية القولونية بالتأكيد ليست بيضاء.

الفلافين ، وخاصة الريبوفلافين ، هي المركب السائد المسؤول عن هذا التلوين.


تم الإبلاغ عن جينوم E. Coli: ظهور معلم في علم الأحياء الحديث من مختبر علم الوراثة

حدد فريق من العلماء برئاسة فريدريك بلاتنر من مشروع جينوم الإشريكية القولونية في مختبر علم الوراثة في جامعة واشنطن ماديسون التسلسل الجينومي الكامل لبكتيريا الإشريكية القولونية ، حسبما ورد في عدد 5 سبتمبر من مجلة العلوم. .

الجينوم هو مجموع جينات الكائن الحي. يتم ترميز الجينات في تسلسل أزواج القواعد الكيميائية التي تشكل خيوط متشابكة من الحمض النووي. في حالة الإشريكية القولونية ، تم تحديد ما مجموعه 4403 جينات في 4639221 زوجًا أساسيًا من الحمض النووي المتسلسل بواسطة فريق ويسكونسن. من بين هؤلاء ، ثلث وظيفتهم غير معروفة تمامًا.

تحتل الإشريكية القولونية مكانًا فريدًا في علم الأحياء الحديث. يمكن القول إنها الخلية الوحيدة الأكثر دراسة في كل العلوم. يمتلك البشر حوالي 25 ضعف عدد الجينات مثل الإشريكية القولونية ، ولكن في المستقبل سيكون من الممكن إجراء تحليل كامل مماثل للحمض النووي البشري. لهذا السبب تعتبر الإشريكية القولونية كائنًا نموذجيًا في مبادرة الجينوم البشري للمعاهد الوطنية للصحة (NIH).

لأكثر من 70 عامًا ، كانت الإشريكية القولونية الدعامة الأساسية للبيولوجيا الأساسية ، واعتمدت عليها التطورات الأخيرة في التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية بشكل كبير. سلالات الإشريكية القولونية ذات الصلة مسؤولة أيضًا عن العديد من الأمراض التي تصيب الإنسان. على الرغم من أنه ليس أول جينوم بكتيري يتم استكماله ، إلا أن الإشريكية القولونية هي الأكثر تعقيدًا والأكثر انتظارًا بشغف من قبل العلماء حول العالم.

& # 8220 قال بلاتنر إن تحديد الجرد الكامل لجينات الكائنات الحية هو أحد الكؤوس المقدسة لعلم الأحياء ، وهو مشابه لتطور الجدول الدوري للعناصر في الكيمياء. & # 8220 بمجرد أن يتم التعرف عليهم جميعًا وتصبح العلاقات بينهم واضحة ، يمكن إنشاء نظام تصنيف لفهم الوظائف الأساسية للحياة. & # 8221

الموطن الطبيعي للإشريكية القولونية هو الجزء السفلي من الأمعاء للحيوانات ، بما في ذلك البشر. تم عزل سلالة الإشريكية القولونية ، التي تم عزلها في الأصل عام 1922 من مريض بالدفتيريا في فترة النقاهة ، وتسلسلها بواسطة فريق بلاتنر & # 8217s ككائن حي تجريبي في عام 1945 عندما تم استخدامه في اكتشاف النقل التلقائي للجينات أو الجنس البكتيري. نتيجة لذلك ، تم اعتماد السلالة ، المعروفة باسم K-12 ، عالميًا للعمل الأساسي في الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة وعلم وظائف الأعضاء. في السنوات الأخيرة ، أصبح العمود الفقري للتكنولوجيا الحيوية ويستخدم كمصنع حي لإنتاج الأنسولين البشري والأدوية الأخرى.

قال بلاتنر إن أهم نتيجة للعمل المبلغ عنها اليوم هي التسلسل نفسه. في يناير ، تم توفير البيانات مجانًا من خلال قواعد البيانات على الإنترنت مثل GenBank للعلماء في جميع أنحاء العالم. إن جينوم الإشريكية القولونية ضخم ، وتطلب تسعة أشهر إضافية لوصفه بالتفصيل في مجلة Science. مع وجود أكثر من 4.6 مليون قاعدة ، فهو أكبر بمرتين أو ثلاث مرات من البكتيريا الأخرى التي تم تسلسلها حتى الآن.

إن تسلسل أزواج القواعد التي يتكون منها الحمض النووي مماثل لفك تشفير اللغة. يتم ذلك بمساعدة آلات التحليل الكيميائي المتخصصة ، ولكن لا يمكن إنجازه إلا بجهد بشري كبير. شارك أكثر من 269 شخصًا & # 8211 بما في ذلك العديد من الطلاب الجامعيين الذين حصلوا على طعم العلم الأول & # 8211 في المشروع في UW-Madison.

تتوافق القواعد الكيميائية الفردية التي يتكون منها الجينوم مع أحرف الأبجدية الجينية التي يتم قراءتها ، مجمعة في كلمات وفقرات تتوافق مع الجينات ، بواسطة الخلية الحية كتعليمات لتجميع ووظيفة كل عمليات الحياة & # 8217.

قال بلاتنر إن معرفة الكود الجيني ، وهو جهد كبير في علم الأحياء الحديث ، يسمح للعالم بترجمة التعليمات لغرض فهم العمليات الحياتية. إن معرفة الترتيب الدقيق لأزواج القواعد الكيميائية لجينوم كامل يسمح بقراءة برنامج الحياة المشفر بالكامل مما يؤدي ، من حيث المبدأ ، إلى مستوى كامل جدًا من فهم العمليات الفسيولوجية.

التقرير المنشور في هذا العدد من Science هو تحليل عالمي للبيانات التي جمعها فريق Blattner & # 8217s بالتعاون مع Monica A. Riley من مختبرات الأحياء البحرية في وودز هول ، ماساتشوستس ، وجوليو كولادو فيدس من جامعة المكسيك في كويرنافاكا.

يمثل التقرير ، أولاً وقبل كل شيء ، سجلاً للجينات التي يتكون منها جينوم الكائن الحي ، وتأسيس وظائفها ، حيثما أمكن ذلك. قال بلاتنر إن عددا مذهلا من الجينات جديد.

يُفصِّل العمل أيضًا التشابه بين كل جين من جينات الإشريكية القولونية وكل جين من كل كائن حي آخر متسلسل تمامًا. المقارنة ، وفقا لبلاتنر ، تظهر أن بعض الجينات تظهر بشكل شائع في جميع أنحاء الطبيعة بينما البعض الآخر فريد من نوعه للإشريكية القولونية. هذه المعلومات ضرورية لأي فهم لكيفية تطور الإشريكية القولونية والبكتيريا الأخرى ، وما هي الجينات المطلوبة كحد أدنى لخلق الحياة.

بالإضافة إلى الترتيب الأساسي لبنات البناء الكيميائية التي تشكل جينوم الإشريكية القولونية ، وإحساس أفضل بتطورها وعلاقتها بالكائنات الحية الأخرى ، أسفر عمل فريق Blattner & # 8217s عن قدر كبير من المعلومات الجديدة حول المنظمة من جينات الإشريكية القولونية وكيفية توزيع المعلومات المخزنة هناك.

وقد لوحظ أيضًا أن بعض الحمض النووي قد تمت إضافته في التاريخ التطوري الحديث للميكروب. قال بلاتنر إن هذا الحمض النووي المهاجر يرتبط على ما يبدو بجينات البكتيريا التي تسبب المرض ، مما يغذي التكهنات بأن سلالة K-12 من الإشريكية القولونية لها آثار مسببة للأمراض أو ، بدلاً من ذلك ، عامل ممرض ينتظر الحدوث.

لا تسبب سلالة الإشريكية القولونية المستخدمة في دراسة ويسكونسن المرض ، ولكن السلالات ذات الصلة سامة وقد تورطت في عدد متزايد من حالات التسمم الغذائي البشري من منتجات تتراوح من لحم البقر المفروم إلى عصير التفاح غير المبستر إلى الخس الملوث بالبراز. مع وجود جينوم K-12 E. coli في متناول اليد ، قال بلاتنر إنه سيكون من الممكن قريبًا صنع جين عن طريق مقارنة الجينات بأقاربها المسببة للأمراض وإلقاء الضوء على الجينات التي تحكم الطبيعة السامة للبكتيريا.

قال بلاتنر إن تسلسل جينوم الإشريكية القولونية كان بمثابة مقدمة ضرورية لتسلسل الجينوم البشري ، والذي يجري الآن كجزء من مشروع الجينوم البشري تحت إشراف المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI) التابع للمعاهد الوطنية للصحة. عندما يحقق العلماء هذا الهدف الضخم ، سيبدأون المهمة الشاقة المتمثلة في قراءة وفهم جميع جيناتنا المشفرة للبروتين. سينجزون هذه المهمة ، جزئيًا ، من خلال البحث في قواعد البيانات للعثور على الزخارف البيولوجية المحفوظة ، والتي تم توضيحها أولاً باستخدام كائنات نموذجية بسيطة مثل البكتيريا والخميرة والديدان والذباب. من خلال فك شفرة الجينوم البشري ، يمكن للعلماء البدء في فك رموز الجوانب الجينية لجميع الأمراض ، مما يؤدي إلى تحسين العلاجات وحتى العلاج.

تعد NHGRI ، أحد مكونات المعاهد الوطنية للصحة ، شريكًا رئيسيًا في مشروع الجينوم البشري ، وهو جهد البحث الدولي لرسم خرائط لما يقدر بـ 50000 إلى 100000 جين وقراءة المجموعة الكاملة من التعليمات الجينية المشفرة في الحمض النووي البشري. تدعم NHGRI أيضًا البحث حول تطبيق تقنيات الجينوم في دراسة الأمراض الوراثية ، بالإضافة إلى الآثار الأخلاقية والقانونية والاجتماعية لهذا البحث. بينما جاء التمويل الأساسي لعمل الإشريكية القولونية من المؤسسة الوطنية لحقوق الإنسان ، تم توفير المعدات الهامة من قبل قسم موارد البحث في المعاهد الوطنية للصحة. تم توفير أموال كبيرة لإعادة التصميم لإنشاء مركز الجينوم الإشريكية القولونية من خلال برنامج WISTAR في ولاية ويسكونسن ، كما تم تقديم الدعم البحثي من قبل Genome Therapeutics Inc. و SmithKline Beecham Inc. و Dnastar Inc. و IBM.


محتويات

اكتب وتحرير التشكل

بكتريا قولونية سالب الجرام ، اللاهوائي الاختياري (الذي يجعل ATP عن طريق التنفس الهوائي إذا كان الأكسجين موجودًا ، ولكنه قادر على التحول إلى التخمير أو التنفس اللاهوائي في حالة غياب الأكسجين) والبكتيريا غير المنتظمة. [17] عادة ما تكون الخلايا على شكل قضيب ، ويبلغ طولها حوالي 2.0 ميكرومتر وقطرها 0.25-1.0 ميكرومتر ، ويبلغ حجم الخلية 0.6-0.7 ميكرومتر 3. [18] [19] [20]

بكتريا قولونية البقع سالبة الجرام لأن جدارها الخلوي يتكون من طبقة ببتيدوغليكان رقيقة وغشاء خارجي. أثناء عملية التلوين ، بكتريا قولونية يلتقط لون مضاد السافرانين والبقع الوردية. يوفر الغشاء الخارجي المحيط بجدار الخلية حاجزًا لمضادات حيوية معينة من هذا القبيل بكتريا قولونية لا يتضرر من البنسلين. [15]

السلالات التي تمتلك سوطًا متحركة. السوط له ترتيب peritrichous. [21] كما أنه يعلق ويخرج إلى ميكروفيلي الأمعاء عن طريق جزيء الالتصاق المعروف باسم intimin. [22]

تحرير الأيض

بكتريا قولونية يمكن أن يعيش على مجموعة متنوعة من الركائز ويستخدم تخمير الأحماض المختلطة في الظروف اللاهوائية ، وإنتاج اللاكتات ، والسكسينات ، والإيثانول ، والأسيتات ، وثاني أكسيد الكربون. نظرًا لأن العديد من المسارات في التخمير المختلط الأحماض تنتج غاز الهيدروجين ، تتطلب هذه المسارات أن تكون مستويات الهيدروجين منخفضة ، كما هو الحال عندما بكتريا قولونية تعيش مع الكائنات الحية المستهلكة للهيدروجين ، مثل الميثانوجينات أو البكتيريا التي تقلل الكبريتات. [23]

بالإضافة الى، بكتريا قولونية'يمكن إعادة ربط عملية التمثيل الغذائي باستخدام ثاني أكسيد الكربون فقط2 كمصدر للكربون لإنتاج الكتلة الحيوية. بعبارة أخرى ، يمكن تغيير عملية التمثيل الغذائي غير المتجانسة هذه لإظهار قدرات ذاتية التغذية عن طريق التعبير عن جينات تثبيت الكربون بشكل غير متجانس بالإضافة إلى تشكيل نازعة الهيدروجين وإجراء تجارب التطور المختبرية. يمكن القيام بذلك عن طريق استخدام فورمات لتقليل ناقلات الإلكترون وتزويد ATP المطلوبة في المسارات الابتنائية داخل هذه المركبات ذاتية التغذية الاصطناعية. [24]

بكتريا قولونية لديها ثلاثة مسارات أصلية حال للجلوكوز: EMPP و EDP و OPPP. يستخدم EMPP عشر خطوات أنزيمية لإنتاج اثنين من البيروفات ، واثنين من ATP ، واثنين من NADH لكل جزيء جلوكوز بينما يعمل OPPP كطريق أكسدة لتخليق NADPH. على الرغم من أن EDP هو الأكثر ملاءمة من الناحية الديناميكية الحرارية من بين المسارات الثلاثة ، بكتريا قولونية لا تستخدم EDP لاستقلاب الجلوكوز ، بالاعتماد بشكل أساسي على EMPP و OPPP. يظل EDP بشكل أساسي غير نشط باستثناء أثناء النمو مع الجلوكونات. [25]

تحرير القمع Catabolite

عندما تنمو في وجود خليط من السكريات ، غالبًا ما تستهلك البكتيريا السكريات بالتتابع من خلال عملية تُعرف باسم كبت الهدم. من خلال قمع تعبير الجينات المشاركة في التمثيل الغذائي للسكريات الأقل تفضيلاً ، عادة ما تستهلك الخلايا أولاً السكر الذي ينتج أعلى معدل نمو ، يليه السكر الذي ينتج عنه أعلى معدل نمو ، وهكذا. عند القيام بذلك ، تضمن الخلايا استخدام مواردها الأيضية المحدودة لتعظيم معدل النمو. المثال الأكثر استخدامًا لهذا مع بكتريا قولونية ينطوي على نمو البكتيريا على الجلوكوز واللاكتوز حيث بكتريا قولونية سوف تستهلك الجلوكوز قبل اللاكتوز. كما لوحظ قمع Catabolite في بكتريا قولونية في وجود السكريات الأخرى غير الجلوكوز ، مثل أرابينوز وزيلوز ، سوربيتول ، رامنوز ، وريبوز. في بكتريا قولونية، يتم تنظيم قمع الجلوكوز الهدمي عن طريق نظام نقل الفوسفوتوريز ، وهو سلسلة فسفرة متعددة البروتينات تجمع بين امتصاص الجلوكوز والتمثيل الغذائي. [26]

نمو الثقافة تحرير

النمو الأمثل بكتريا قولونية يحدث عند 37 درجة مئوية (98.6 درجة فهرنهايت) ، ولكن بعض السلالات المختبرية يمكن أن تتكاثر في درجات حرارة تصل إلى 49 درجة مئوية (120 درجة فهرنهايت). [27] بكتريا قولونية ينمو في مجموعة متنوعة من الوسائط المختبرية المحددة ، مثل مرق ليسوجيني ، أو أي وسيط يحتوي على الجلوكوز ، فوسفات الأمونيوم أحادي القاعدة ، كلوريد الصوديوم ، كبريتات المغنيسيوم ، فوسفات البوتاسيوم ثنائي القاعدة ، والماء. يمكن دفع النمو عن طريق التنفس الهوائي أو اللاهوائي ، باستخدام مجموعة كبيرة ومتنوعة من أزواج الأكسدة والاختزال ، بما في ذلك أكسدة حمض البيروفيك ، وحمض الفورميك ، والهيدروجين ، والأحماض الأمينية ، وتقليل الركائز مثل الأكسجين ، والنترات ، والفومارات ، وثنائي ميثيل سلفوكسيد ، وثلاثي ميثيل أمين أكسيد النيتروجين. [28] بكتريا قولونية تصنف على أنها اللاهوائية الاختيارية. يستخدم الأكسجين عندما يكون موجودًا ومتاحًا. ومع ذلك ، يمكن أن يستمر في النمو في حالة عدم وجود الأكسجين باستخدام التخمر أو التنفس اللاهوائي. تعد القدرة على الاستمرار في النمو في غياب الأكسجين ميزة للبكتيريا لأن بقائها يزداد في البيئات التي يسود فيها الماء. [15]

تحرير دورة الخلية

تنقسم دورة الخلية البكتيرية إلى ثلاث مراحل. تحدث الفترة B بين اكتمال انقسام الخلايا وبداية تكرار الحمض النووي. تشمل الفترة C الوقت المستغرق لتكرار الحمض النووي الصبغي. تشير الفترة D إلى المرحلة بين الانتهاء من تكرار الحمض النووي ونهاية انقسام الخلية. [29] ومضاعفة معدل بكتريا قولونية يكون أعلى عند توفر المزيد من العناصر الغذائية. ومع ذلك ، لا يتغير طول الفترتين C و D ، حتى عندما يصبح الوقت المضاعف أقل من مجموع الفترتين C و D. في أسرع معدلات النمو ، يبدأ النسخ المتماثل قبل اكتمال الجولة السابقة من النسخ المتماثل ، مما ينتج عنه شوكات تكرار متعددة على طول الحمض النووي ودورات الخلية المتداخلة. [30]

عدد شوكات النسخ المتماثل في النمو السريع بكتريا قولونية عادة ما يتبع 2n (ن = 1 ، 2 أو 3). يحدث هذا فقط إذا بدأ النسخ المتماثل في وقت واحد من جميع أصول التكرارات ، ويشار إليه بالنسخ المتزامن. ومع ذلك ، لا تتكاثر جميع الخلايا في الثقافة بشكل متزامن. في هذه الحالة ، لا تحتوي الخلايا على مضاعفات اثنين من شوكات النسخ المتماثل. ثم تتم الإشارة إلى بدء النسخ المتماثل على أنه غير متزامن. [31] ومع ذلك ، يمكن أن يحدث عدم التزامن بسبب طفرات على سبيل المثال DnaA [31] أو DnaA البروتين المرتبط ببادئ DiaA. [32]

تعديل التكيف الجيني

بكتريا قولونية والبكتيريا ذات الصلة تمتلك القدرة على نقل الحمض النووي عبر الاقتران البكتيري أو التنبيغ ، مما يسمح للمادة الوراثية بالانتشار أفقيًا من خلال مجموعة سكانية موجودة. عملية التنبيغ ، التي تستخدم الفيروس البكتيري المسمى بالعاثية ، [33] هي المكان الذي ينتشر فيه الجين المشفر لسم الشيجا من شيغيلا البكتيريا ل بكتريا قولونية ساعد في الإنتاج بكتريا قولونية O157: H7 ، سلالة الشيغا المنتجة لسموم الشيغا بكتريا قولونية.

بكتريا قولونية يشمل عددًا هائلاً من البكتيريا التي تظهر درجة عالية جدًا من التنوع الجيني والظاهري. تسلسل الجينوم للعديد من عزلات بكتريا قولونية والبكتيريا ذات الصلة تظهر أن إعادة التصنيف التصنيفي سيكون مرغوبًا فيه. ومع ذلك ، لم يتم القيام بذلك ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أهميته الطبية ، [34] و بكتريا قولونية لا يزال أحد أكثر أنواع البكتيريا تنوعًا: 20 ٪ فقط من الجينات في نموذجي بكتريا قولونية الجينوم مشترك بين جميع السلالات. [35]

في الواقع ، من وجهة نظر بناءة ، فإن أعضاء الجنس شيغيلا (S. الزحار, S. flexneri, S. boydii، و S. Sonnei) يجب أن تصنف على أنها بكتريا قولونية سلالات ، وهي ظاهرة تسمى تصنيفات مقنعة. [36] وبالمثل ، سلالات أخرى من بكتريا قولونية (على سبيل المثال ، فإن سلالة K-12 شائعة الاستخدام في عمل الحمض النووي المؤتلف) مختلفة بشكل كافٍ بحيث تستحق إعادة التصنيف.

السلالة هي مجموعة فرعية داخل الأنواع لها خصائص فريدة تميزها عن السلالات الأخرى. غالبًا ما لا يمكن اكتشاف هذه الاختلافات إلا على المستوى الجزيئي ، ومع ذلك ، فقد تؤدي إلى تغييرات في فسيولوجيا أو دورة حياة البكتيريا. على سبيل المثال ، قد تكتسب السلالة قدرة مسببة للأمراض ، والقدرة على استخدام مصدر كربون فريد ، والقدرة على اتخاذ مكانة بيئية معينة ، أو القدرة على مقاومة العوامل المضادة للميكروبات. سلالات مختلفة من بكتريا قولونية غالبًا ما تكون خاصة بالمضيف ، مما يجعل من الممكن تحديد مصدر التلوث البرازي في العينات البيئية. [12] [13] على سبيل المثال ، معرفة أي بكتريا قولونية سلالات موجودة في عينة مائية تسمح للباحثين بوضع افتراضات حول ما إذا كان التلوث قد نشأ من إنسان أو من الثدييات الأخرى أو الطيور.

تحرير الأنماط المصلية

نظام تقسيم مشترك من بكتريا قولونية، ولكن لا يعتمد على الارتباط التطوري ، عن طريق النمط المصلي ، والذي يعتمد على مستضدات السطح الرئيسية (مستضد O: جزء من طبقة عديدات السكاريد الشحمية H: مستضد فلاجيلين K: كبسولة) ، على سبيل المثال O157: H7). [37] ومع ذلك ، فمن الشائع الاستشهاد فقط بالمجموعة المصلية ، أي مستضد O. في الوقت الحاضر ، هناك حوالي 190 مجموعة مصلية معروفة. [38] السلالة المختبرية الشائعة لها طفرة تمنع تكوين مستضد O وبالتالي فهي غير قابلة للطباعة.

تعديل الجينوم والتطور

مثل كل أشكال الحياة ، سلالات جديدة من بكتريا قولونية تتطور من خلال العمليات البيولوجية الطبيعية للطفرة وتكرار الجينات ونقل الجينات الأفقي على وجه الخصوص ، تم الحصول على 18 ٪ من جينوم السلالة المختبرية MG1655 أفقيًا منذ الاختلاف عن السالمونيلا. [39] بكتريا قولونية K-12 و بكتريا قولونية سلالات B هي الأصناف الأكثر استخدامًا للأغراض المختبرية. تطور بعض السلالات سمات يمكن أن تكون ضارة بالحيوان المضيف. تسبب هذه السلالات الفتاكة نوبة إسهال غالبًا ما تكون ذاتية الشفاء لدى البالغين الأصحاء ولكنها غالبًا ما تكون مميتة للأطفال في العالم النامي. [40] السلالات الأكثر فتكًا ، مثل O157: H7 ، تسبب مرضًا خطيرًا أو الوفاة عند كبار السن أو الصغار جدًا أو الذين يعانون من نقص المناعة. [40] [41]

الجنس الإشريكية و السالمونيلا تباعدت منذ حوالي 102 مليون سنة (فترة المصداقية: 57-176 ميا) ، والتي تتزامن مع تباعد مضيفيها: الأول موجود في الثدييات والأخير في الطيور والزواحف. [42] تبع ذلك انقسام الإشريكية سلف إلى خمسة أنواع (E. البرتي, بكتريا قولونية, E. fergusonii, E. hermannii، و E. الضعف). الاخير بكتريا قولونية سلف انقسم بين 20 و 30 مليون سنة. [43]

تجارب التطور على المدى الطويل باستخدام بكتريا قولونية، التي بدأها ريتشارد لينسكي في عام 1988 ، سمحت بالمراقبة المباشرة لتطور الجينوم على مدى أكثر من 65000 جيل في المختبر. [44] على سبيل المثال ، بكتريا قولونية لا تمتلك عادةً القدرة على النمو بشكل هوائي باستخدام السترات كمصدر للكربون ، والتي تُستخدم كمعيار تشخيصي يمكن من خلاله التمييز بكتريا قولونية من بكتيريا أخرى وثيقة الصلة مثل السالمونيلا. في هذه التجربة ، كان عدد سكان واحد من بكتريا قولونية تطور بشكل غير متوقع القدرة على استقلاب السترات هوائيًا ، وهو تحول تطوري كبير مع بعض السمات المميزة للانتواع الميكروبي.

في عالم الميكروبات ، يمكن إنشاء علاقة افتراس مماثلة لتلك التي لوحظت في عالم الحيوان. نظرًا ، فقد لوحظ أن الإشريكية القولونية هي فريسة العديد من الحيوانات المفترسة العامة ، مثل Myxococcus xanthus. في هذه العلاقة بين المفترس والفريسة ، لوحظ تطور موازٍ لكلا النوعين من خلال التعديلات الجينية والظاهرية ، في حالة الإشريكية القولونية ، يتم تعديل التعديلات في جانبين متورطين في ضراوتها مثل إنتاج الغشاء المخاطي (الإنتاج المفرط لألجينات حمض exoplasmic ) وقمع جين OmpT ، مما ينتج في الأجيال القادمة تكيفًا أفضل لأحد الأنواع التي يبطلها تطور الآخر ، باتباع نموذج تطوري مشترك أظهرته فرضية الملكة الحمراء. [45]

تعديل سلالة النمط الجديد

بكتريا قولونية هو نوع نوع الجنس (الإشريكية) بالمقابل الإشريكية هو نوع جنس عائلة Enterobacteriaceae ، حيث لا ينبع اسم العائلة من الجنس المعوية + "i" (كذا) + "aceae" ، ولكن من "enterobacterium" + "aceae" (البكتيريا المعوية ليست جنسًا ، ولكنها اسم تافه بديل للبكتيريا المعوية). [46] [47]

يُعتقد أن السلالة الأصلية التي وصفها Escherich ضاعت ، وبالتالي تم اختيار سلالة جديدة (نوع جديد) كممثل: سلالة النمط الجديد هي U5 / 41 T ، [48] المعروف أيضًا تحت أسماء الرواسب DSM 30083 ، [49] ATCC 11775، [50] و NCTC 9001، [51] وهو مسبب للأمراض للدجاج وله النمط المصلي O1: K1: H7. [52] ومع ذلك ، في معظم الدراسات ، تم استخدام إما O157: H7 أو K-12 MG1655 أو K-12 W3110 كممثل بكتريا قولونية. تم تسلسل الجينوم من النوع سلالة في الآونة الأخيرة فقط. [48]

نسالة بكتريا قولونية سلالات تحرير

تم عزل وتمييز العديد من السلالات التي تنتمي إلى هذا النوع. بالإضافة إلى النمط المصلي (في أعلاه) ، يمكن تصنيفها وفقًا لتطورها ، أي التاريخ التطوري المستنتج ، كما هو موضح أدناه حيث يتم تقسيم الأنواع إلى ست مجموعات. [53] [54] يؤدي استخدام تسلسل الجينوم الكامل بشكل خاص إلى إنتاج سلالات مدعومة بدرجة عالية. بناءً على هذه البيانات ، هناك خمسة أنواع فرعية من بكتريا قولونية كانت مميزة. [48]

العلاقة بين المسافة التطورية ("الترابط") وعلم الأمراض صغيرة ، [48] على سبيل المثال سلالات النمط المصلي O157: H7 ، والتي تشكل كليد ("مجموعة حصرية") - المجموعة E أدناه - كلها سلالات معوية هزلية (EHEC) ، ولكن ليست كل سلالات EHEC مرتبطة ارتباطًا وثيقًا. في الواقع ، هناك أربعة أنواع مختلفة من شيغيلا متداخلة بين بكتريا قولونية سلالات (في أعلاه)، في حين E. البرتي و E. fergusonii خارج هذه المجموعة. في الواقع ، كل شيء شيغيلا تم وضع الأنواع ضمن نوع فرعي واحد من بكتريا قولونية في دراسة نسجية تضمنت سلالة النوع ، [48] ولهذا السبب فإن إعادة التصنيف طبقًا أمر صعب. جميع سلالات البحث شائعة الاستخدام من بكتريا قولونية تنتمي إلى المجموعة A وهي مشتقة بشكل أساسي من سلالة Clifton's K-12 (λ + F + O16) وبدرجة أقل من d'Herelle's بكتيريا Bacillus coli سلالة (سلالة ب) (O7).

بكتريا قولونية S88 (O45: K1. مُمْرِض خارج الخلية)

بكتريا قولونية UMN026 (O17: K52: H18. مُمْرِض خارج الخلوي)

بكتريا قولونية (O19: H34. مُمْرِض خارج الخلية)

بكتريا قولونية (O7: K1. مُمْرِض خارج الخلية)

بكتريا قولونية GOS1 (O104: H4 EAHEC) اندلاع ألمانيا 2011

بكتريا قولونية ATCC8739 (O146. Crook's E.coli المستخدم في عمل الملتهمة في الخمسينيات)

بكتريا قولونية K-12 W3110 (O16. λ - F - "النوع البري" سلالة البيولوجيا الجزيئية)

بكتريا قولونية K-12 DH10b (O16. سلالة بيولوجيا جزيئية عالية الكفاءة الكهربية)

بكتريا قولونية K-12 DH1 (O16. سلالة بيولوجيا جزيئية عالية الكفاءة الكيميائية)

بكتريا قولونية K-12 MG1655 (O16. λ - F - "النوع البري" سلالة البيولوجيا الجزيئية)

بكتريا قولونية BW2952 (O16. سلالة البيولوجيا الجزيئية المختصة)

بكتريا قولونية B REL606 (O7. سلالة بيولوجيا جزيئية عالية الكفاءة)

بكتريا قولونية BL21-DE3 (O7. التعبير عن سلالة البيولوجيا الجزيئية مع T7 بوليميريز لنظام PET)

أول تسلسل DNA كامل لـ بكتريا قولونية الجينوم (مشتق من سلالة المختبر K-12 MG1655) نُشر في عام 1997. إنه جزيء دائري من الحمض النووي يبلغ طوله 4.6 مليون زوج قاعدي ، ويحتوي على 4288 جينة مشروحة لترميز البروتين (منظمة في 2584 أوبيرًا) ، وسبعة عوامل RNA الريبوزومية (rRNA) ، و 86 جينًا نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي). على الرغم من كونها موضوعًا لتحليل جيني مكثف لمدة 40 عامًا تقريبًا ، إلا أن العديد من هذه الجينات لم تكن معروفة من قبل. تم العثور على كثافة التشفير لتكون عالية جدًا ، حيث يبلغ متوسط ​​المسافة بين الجينات 118 زوجًا أساسيًا فقط. وقد لوحظ أن الجينوم يحتوي على عدد كبير من العناصر الوراثية القابلة للتحويل ، والعناصر المتكررة ، والنبويات المشفرة ، وبقايا العاثيات. [55]

أكثر من ثلاثمائة تسلسل جينومي كامل لـ الإشريكية و شيغيلا الأنواع معروفة. تسلسل الجينوم لنوع سلالة بكتريا قولونية تمت إضافته إلى هذه المجموعة قبل عام 2014. [48] تُظهر مقارنة هذه التسلسلات قدرًا ملحوظًا من التنوع فقط حوالي 20٪ من كل جينوم يمثل التسلسلات الموجودة في كل عزلة ، بينما يمكن أن يختلف حوالي 80٪ من كل جينوم بين العزلات. [35] يحتوي كل جينوم فردي على ما بين 4000 و 5500 جين ، ولكن العدد الإجمالي للجينات المختلفة بين كل التسلسل بكتريا قولونية سلالات (pangenome) يتجاوز 16000. تم تفسير هذه المجموعة الكبيرة جدًا من الجينات المكونة على أنها تعني أن ثلثي جينات بكتريا قولونية نشأ pangenome في أنواع أخرى ووصل من خلال عملية نقل الجينات الأفقي. [56]

الجينات في بكتريا قولونية عادة ما يتم تسميتها باختصارات مكونة من 4 أحرف مشتقة من وظيفتها (عندما تكون معروفة) ومائلة. على سبيل المثال، recA تم تسميته بعد دوره في إعادة التركيب المتماثل بالإضافة إلى الحرف A. تم تسمية الجينات ذات الصلة وظيفيًا recB, recC, تسجيل يتم تسمية البروتينات بأحرف أولية كبيرة ، على سبيل المثال RecA ، RecB ، إلخ. عندما يكون جينوم بكتريا قولونية تم ترقيم جميع الجينات (أكثر أو أقل) بترتيبها على الجينوم واختصارها بأرقام b ، مثل b2819 (= تسجيل). تم إنشاء الأسماء "ب" بعد فريد بلاتنر ، الذي قاد جهود تسلسل الجينوم. [55] تم تقديم نظام ترقيم آخر مع تسلسل آخر بكتريا قولونية السلالة ، W3110 ، والتي تم ترتيبها في اليابان وبالتالي تستخدم أرقامًا تبدأ بـ JW. (يأبانيز دبليو3110) ، على سبيل المثال JW2787 (= تسجيل). [57] ومن ثم ، تسجيل = b2819 = JW2787. لاحظ ، مع ذلك ، أن معظم قواعد البيانات لديها نظام ترقيم خاص بها ، على سبيل المثال تستخدم قاعدة بيانات EcoGene [58] EG10826 لـ تسجيل. أخيرًا ، تُستخدم أرقام ECK خصيصًا للأليلات في سلالة MG1655 من بكتريا قولونية K-12. [58] يمكن الحصول على قوائم كاملة بالجينات ومرادفاتها من قواعد البيانات مثل EcoGene أو Uniprot.

تحرير البروتين

لقد حققت العديد من الدراسات في بروتين بكتريا قولونية. بحلول عام 2006 ، تم تحديد 1،627 (38 ٪) من 4237 إطار القراءة المفتوحة (ORFs) تجريبيًا. [59] تم تقديم تسلسل 4،639،221 زوج قاعدي من Escherichia coli K-12. من بين 4288 جينة مشفرة للبروتين مشروحة ، 38 في المائة ليس لها وظيفة منسوبة. تكشف المقارنة مع خمسة ميكروبات متسلسلة أخرى عن وجود عائلات جينية منتشرة في كل مكان وموزعة بشكل ضيق ، العديد من عائلات الجينات المتشابهة داخلها. بكتريا قولونية هي أيضا واضحة. أكبر عائلة من البروتينات المتماثلة تحتوي على 80 ناقل ABC. يتم تنظيم الجينوم ككل بشكل لافت للنظر فيما يتعلق بالاتجاه المحلي لجوانين النسخ المتماثل ، ومن المحتمل أن يكون قليل النوكليوتيدات مرتبطًا بالنسخ وإعادة التركيب ، ومعظم الجينات موجهة إلى هذا الحد. يحتوي الجينوم أيضًا على عناصر تسلسل الإدراج (IS) ، وبقايا العاثيات ، والعديد من البقع الأخرى ذات التركيب غير العادي التي تشير إلى مرونة الجينوم من خلال النقل الأفقي. [55]

تحرير Interactome

تفاعل بكتريا قولونية تمت دراسته عن طريق تنقية التقارب وقياس الطيف الكتلي (AP / MS) ومن خلال تحليل التفاعلات الثنائية بين بروتيناته.

مجمعات البروتين. قامت دراسة أجريت عام 2006 بتنقية 4339 بروتينًا من ثقافات سلالة K-12 ووجدت شركاء متفاعلين لـ 2667 بروتينًا ، كان للعديد منها وظائف غير معروفة في ذلك الوقت. [60] وجدت دراسة أجريت عام 2009 أن 5،993 تفاعل بين بروتينات من نفس النوع بكتريا قولونية سلالة ، على الرغم من أن هذه البيانات أظهرت القليل من التداخل مع تلك الخاصة بمنشور عام 2006. [61]

التفاعلات الثنائية. راجاغوبالا وآخرون. (2014) نفذت الشاشات الهجينة الخميرة المنهجية مع معظم بكتريا قولونية البروتينات ، ووجدت ما مجموعه 2234 تفاعل بروتين بروتين. [62] هذه الدراسة أيضًا دمجت التفاعلات الجينية وهياكل البروتين ورسمت 458 تفاعلًا ضمن 227 مجمعًا بروتينيًا.

بكتريا قولونية ينتمي إلى مجموعة البكتيريا المعروفة بشكل غير رسمي باسم القولونيات الموجودة في الجهاز الهضمي للحيوانات ذوات الدم الحار. [63] بكتريا قولونية يستعمر عادةً الجهاز الهضمي للرضيع في غضون 40 ساعة من الولادة ، أو الوصول بالطعام أو الماء أو من الأفراد الذين يتعاملون مع الطفل. في الامعاء بكتريا قولونية يلتصق بمخاط الأمعاء الغليظة. إنه اللاهوائي الاختياري الأساسي للجهاز الهضمي البشري. [64] (اللاهوائيات الاختيارية هي كائنات يمكن أن تنمو إما في وجود أو عدم وجود الأكسجين.) وطالما أن هذه البكتيريا لا تكتسب العناصر الجينية المشفرة لعوامل الفوعة ، فإنها تظل متكافئة حميدة. [65]

تحرير الاستخدام العلاجي

بسبب التكلفة المنخفضة والسرعة التي يمكن بها زراعتها وتعديلها في إعدادات المختبر ، بكتريا قولونية هي عبارة عن منصة تعبير شائعة لإنتاج البروتينات المؤتلفة المستخدمة في العلاج. ميزة واحدة لاستخدام ملفات بكتريا قولونية عبر منصة تعبير أخرى بكتريا قولونية بشكل طبيعي لا يصدر العديد من البروتينات إلى محيط البلازما ، مما يجعل من السهل استعادة البروتين المهم دون انتقال التلوث. [66] إن بكتريا قولونية سلالات K-12 ومشتقاتها (DH1 و DH5α و MG1655 و RV308 و W3110) هي السلالات الأكثر استخدامًا في صناعة التكنولوجيا الحيوية. [67] غير مُمْرِض بكتريا قولونية سلالة Nissle 1917 (EcN) ، (Mutaflor) و بكتريا قولونية O83: K24: H31 (Colinfant) [68] [69]) تستخدم كعوامل بروبيوتيك في الطب ، بشكل أساسي لعلاج أمراض الجهاز الهضمي المختلفة ، [70] بما في ذلك مرض التهاب الأمعاء. [71] يُعتقد أن سلالة EcN قد تعيق نمو مسببات الأمراض الانتهازية ، بما في ذلك السالمونيلا وغيرها من مسببات الأمراض القولونية القولونية ، من خلال إنتاج بروتينات ميكروسين إنتاج حامض الحديد. [72]

عظم بكتريا قولونية السلالات لا تسبب المرض ، فهي تعيش بشكل طبيعي في القناة الهضمية ، [73] ولكن السلالات الخبيثة يمكن أن تسبب التهاب المعدة والأمعاء والتهابات المسالك البولية والتهاب السحايا الوليدي والتهاب القولون النزفي ومرض كرون. تشمل العلامات والأعراض الشائعة تقلصات شديدة في البطن ، والإسهال ، والتهاب القولون النزفي ، والقيء ، وأحيانًا الحمى. في حالات نادرة ، تكون السلالات الخبيثة مسؤولة أيضًا عن نخر الأمعاء (موت الأنسجة) وانثقابها دون أن تتطور إلى متلازمة انحلال الدم اليوريمي ، والتهاب الصفاق ، والتهاب الضرع ، وتعفن الدم ، والالتهاب الرئوي سالب الجرام. الأطفال الصغار جدًا هم أكثر عرضة للإصابة بأمراض خطيرة ، مثل متلازمة انحلال الدم اليوريمي ، ومع ذلك ، فإن الأفراد الأصحاء من جميع الأعمار معرضون لخطر العواقب الوخيمة التي قد تنشأ نتيجة للإصابة بالعدوى. بكتريا قولونية. [64] [74] [75] [76]

بعض سلالات بكتريا قولونية، على سبيل المثال O157: H7 ، يمكن أن ينتج ذيفان الشيغا (المصنف كعامل إرهاب بيولوجي). يسبب توكسين الشيغا استجابات التهابية في الخلايا المستهدفة من الأمعاء ، تاركًا وراءها آفات تؤدي إلى الإسهال الدموي وهو أحد أعراض إنتاج سموم الشيغا. بكتريا قولونية (STEC) عدوى. يتسبب هذا السم أيضًا في تدمير خلايا الدم الحمراء قبل الأوان ، مما يؤدي إلى انسداد نظام الترشيح في الجسم ، والكلى ، وفي بعض الحالات النادرة (عادة عند الأطفال وكبار السن) مما يتسبب في متلازمة انحلال الدم اليوريمي (HUS) ، مما قد يؤدي إلى الفشل الكلوي. وحتى الموت. تشمل علامات متلازمة انحلال الدم اليوريمي انخفاض وتيرة التبول والخمول وشحوب الخدين وداخل الجفون السفلية. في 25٪ من مرضى HUS ، تحدث مضاعفات في الجهاز العصبي ، والتي بدورها تسبب السكتات الدماغية. بالإضافة إلى ذلك ، تسبب هذه السلالة تراكم السوائل (لأن الكلى لا تعمل) ، مما يؤدي إلى وذمة حول الرئتين والساقين والذراعين. هذه الزيادة في تراكم السوائل خاصة حول الرئتين تعيق عمل القلب ، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الدم. [77] [22] [78] [79] [80] [75] [76]

ممرض بكتريا قولونية (UPEC) هو أحد الأسباب الرئيسية لالتهابات المسالك البولية. [81] وهو جزء من الجراثيم الطبيعية في الأمعاء ويمكن إدخاله بعدة طرق. بالنسبة للإناث على وجه الخصوص ، فإن اتجاه المسح بعد التغوط (المسح من الخلف إلى الأمام) يمكن أن يؤدي إلى تلوث برازي للفتحات البولية التناسلية. يمكن أن يؤدي الجماع الشرجي أيضًا إلى إدخال هذه البكتيريا في الإحليل الذكري ، وفي التحول من الجماع الشرجي إلى الجماع المهبلي ، يمكن للذكور أيضًا إدخال UPEC إلى الجهاز البولي التناسلي الأنثوي.

تسمم معوي بكتريا قولونية (ETEC) هو السبب الأكثر شيوعًا لإسهال المسافرين ، مع ما يصل إلى 840 مليون حالة في جميع أنحاء العالم في البلدان النامية كل عام. تلتصق البكتيريا ، التي تنتقل عادةً من خلال الطعام الملوث أو مياه الشرب ، بالبطانة المعوية ، حيث تفرز نوعين من السموم المعوية ، مما يؤدي إلى الإسهال المائي. معدل وشدة العدوى أعلى بين الأطفال دون سن الخامسة ، بما في ذلك ما يصل إلى 380،000 حالة وفاة سنويًا. [82]

في مايو 2011 ، واحد بكتريا قولونية كانت السلالة O104: H4 موضوع انتشار بكتيري بدأ في ألمانيا. سلالات معينة من بكتريا قولونية هي سبب رئيسي للأمراض المنقولة بالغذاء. بدأ تفشي المرض عندما أصيب عدة أشخاص في ألمانيا بنزيف معوي بكتريا قولونية (EHEC) ، مما يؤدي إلى متلازمة انحلال الدم اليوريمي (HUS) ، وهي حالة طبية طارئة تتطلب علاجًا عاجلاً. لم يقتصر تفشي المرض على ألمانيا فحسب ، بل شمل أيضًا 15 دولة أخرى ، بما في ذلك مناطق في أمريكا الشمالية. [83] في 30 يونيو 2011 ، الألماني Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) أعلن (المعهد الفيدرالي لتقييم المخاطر ، وهو معهد فيدرالي تابع للوزارة الفيدرالية الألمانية للأغذية والزراعة وحماية المستهلك) أن بذور الحلبة من مصر كانت على الأرجح سبب تفشي EHEC. [84]

أظهرت بعض الدراسات عدم وجود بكتيريا E.القولونية في الفلورا المعوية للأشخاص المصابين باضطراب التمثيل الغذائي بيلة الفينيل كيتون. من المفترض أن عدم وجود هذه البكتيريا الطبيعية يضعف إنتاج الفيتامينات الرئيسية ب2 (الريبوفلافين) وك2 (ميناكينون) - فيتامينات متورطة في العديد من الأدوار الفسيولوجية للإنسان مثل الأيض الخلوي والعظمي - وبالتالي تساهم في هذا الاضطراب. [85]

فترة الحضانة تحرير

الفترة بين تناول بكتيريا STEC والشعور بالمرض تسمى "فترة الحضانة". عادة ما تكون فترة الحضانة من 3 إلى 4 أيام بعد التعرض ، ولكن قد تكون قصيرة مثل يوم واحد أو حتى 10 أيام. غالبًا ما تبدأ الأعراض ببطء مع ألم خفيف في البطن أو إسهال غير دموي يزداد سوءًا على مدار عدة أيام. إذا حدث ذلك ، فإنه يتطور في المتوسط ​​بعد 7 أيام من ظهور الأعراض الأولى ، عندما يتحسن الإسهال. [86]

تحرير التشخيص

يتم إجراء تشخيص الإسهال المعدي وتحديد مقاومة مضادات الميكروبات باستخدام مزرعة البراز مع اختبار حساسية المضادات الحيوية اللاحقة. يتطلب الأمر يومين على الأقل وعدة أسابيع كحد أقصى لاستنبات مسببات الأمراض المعدية المعوية. تختلف معدلات الحساسية (الإيجابية الحقيقية) والنوعية (السلبية الحقيقية) لزراعة البراز حسب العامل الممرض ، على الرغم من أنه لا يمكن استزراع عدد من مسببات الأمراض البشرية. بالنسبة للعينات إيجابية الزرع ، يستغرق اختبار مقاومة مضادات الميكروبات 12-24 ساعة إضافية.

يمكن أن تحدد الاختبارات التشخيصية الجزيئية لنقطة الرعاية الحالية بكتريا قولونية ومقاومة مضادات الميكروبات في السلالات المحددة أسرع بكثير من اختبار الثقافة والحساسية. يمكن للمنصات القائمة على ميكروأري تحديد سلالات ممرضة معينة من بكتريا قولونية و بكتريا قولونية- جينات مقاومة مضادات الميكروبات النوعية في غضون ساعتين أو أقل مع حساسية وخصوصية عالية ، لكن حجم لوحة الاختبار (أي مجموع الجينات المسببة للأمراض ومقاومة مضادات الميكروبات) محدود. يتم حاليًا تطوير منصات جديدة لتشخيص الأمراض المعدية القائمة على الميتاجينوميات للتغلب على القيود المختلفة للثقافة وجميع تقنيات التشخيص الجزيئي المتاحة حاليًا.

تحرير العلاج

الدعامة الأساسية للعلاج هي تقييم الجفاف واستبدال السوائل والكهارل. ثبت أن إعطاء المضادات الحيوية يقصر من مسار المرض ومدة إفراز السموم المعوية بكتريا قولونية (ETEC) في البالغين في المناطق الموبوءة وفي إسهال المسافر ، على الرغم من أن معدل مقاومة المضادات الحيوية شائعة الاستخدام في ازدياد ولا يوصى بها بشكل عام. [87] يعتمد المضاد الحيوي المستخدم على أنماط الحساسية في منطقة جغرافية معينة. حاليًا ، المضادات الحيوية المختارة هي الفلوروكينولونات أو أزيثروميسين ، مع ظهور دور للريفاكسيمين. ريفاكسيمين الفموي ، أحد مشتقات ريفاميسين شبه الاصطناعية ، هو مضاد جرثومي فعال وجيد التحمل لإدارة البالغين المصابين بإسهال المسافرين غير الغازي. كان ريفاكسيمين أكثر فعالية من الدواء الوهمي ولم يكن أقل فعالية من سيبروفلوكساسين في تقليل مدة الإسهال. في حين أن ريفاكسيمين فعال في المرضى الذين يعانون من بكتريا قولونية- الإسهال السائد للمسافرين ، ويبدو أنه غير فعال في المرضى المصابين بالالتهابات أو مسببات الأمراض المعوية الغازية. [88]

منع التحرير

ETEC هو نوع بكتريا قولونية التي تركز عليها معظم جهود تطوير اللقاح. توفر الأجسام المضادة ضد LT و CFs الرئيسية لـ ETEC الحماية ضد CFs المتجانسة المنتجة LT و ETEC. تم تطوير لقاحات معطلة عن طريق الفم تتكون من مستضد السم وخلايا كاملة ، أي لقاح الكوليرا B المأشوب المرخص له (rCTB) - لقاح الكوليرا Dukoral. لا يوجد حاليًا لقاحات مرخصة لـ ETEC ، على الرغم من أن العديد منها في مراحل مختلفة من التطوير. [89] في تجارب مختلفة ، قدم لقاح الكوليرا rCTB-WC حماية عالية (85-100٪) قصيرة المدى. لقاح ETEC عن طريق الفم مرشح يتكون من rCTB والفورمالين المعطل بكتريا قولونية أظهرت التجارب السريرية أن البكتيريا التي تعبر عن التليف الكيسي الرئيسي هي آمنة ومناعة وفعالة ضد الإسهال الحاد لدى المسافرين الأمريكيين ولكن ليس ضد إسهال ETEC عند الأطفال الصغار في مصر. لقاح ETEC معدل يتكون من المؤتلف بكتريا قولونية تخضع السلالات التي تفرط في التعبير عن CFs الرئيسية وتوكسويد هجين يشبه LT أكثر يسمى LCTBA ، لاختبارات سريرية. [90] [91]

طرق الوقاية الأخرى المثبتة ل بكتريا قولونية يشمل انتقال العدوى غسل اليدين وتحسين الصرف الصحي ومياه الشرب ، حيث يحدث الانتقال من خلال التلوث البرازي لإمدادات الغذاء والمياه. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طهي اللحوم جيدًا وتجنب استهلاك المشروبات النيئة غير المبسترة ، مثل العصائر والحليب هي طرق أخرى مثبتة لمنع بكتريا قولونية. أخيرًا ، تجنب تلوث الأواني وأماكن العمل عند تحضير الطعام. [92]

بسبب تاريخها الطويل في الثقافة المخبرية وسهولة التلاعب بها ، بكتريا قولونية يلعب دورًا مهمًا في الهندسة البيولوجية الحديثة وعلم الأحياء الدقيقة الصناعي. [93] عمل ستانلي نورمان كوهين وهربرت بوير في بكتريا قولونيةأصبح استخدام البلازميدات والإنزيمات المقيدة لتكوين الحمض النووي المؤتلف أساسًا للتكنولوجيا الحيوية. [94]

بكتريا قولونية هو مضيف متعدد الاستخدامات للغاية لإنتاج البروتينات غير المتجانسة ، [95] وقد تم تطوير أنظمة مختلفة لتعبير البروتين والتي تسمح بإنتاج البروتينات المؤتلفة في بكتريا قولونية. يمكن للباحثين إدخال الجينات في الميكروبات باستخدام البلازميدات التي تسمح بمستوى عالٍ من التعبير عن البروتين ، وقد يتم إنتاج هذا البروتين بكميات كبيرة في عمليات التخمير الصناعية. كان التلاعب من أولى التطبيقات المفيدة لتقنية الحمض النووي المؤتلف بكتريا قولونية لإنتاج الأنسولين البشري. [96]

اعتقدت العديد من البروتينات سابقًا أنه من الصعب أو المستحيل التعبير عنها بكتريا قولونية في شكل مطوي تم التعبير عنه بنجاح في بكتريا قولونية. على سبيل المثال ، قد يتم إنتاج البروتينات التي تحتوي على روابط ثنائية كبريتيد متعددة في الفضاء المحيط بالبلازما أو في السيتوبلازم للطفرات المؤكسدة بدرجة كافية للسماح بتكوين روابط ثاني كبريتيد ، [97] بينما البروتينات التي تتطلب تعديلًا لاحقًا للترجمة مثل الارتباط بالجليكوزيل لتحقيق الاستقرار أو الوظيفة تم التعبير عنها باستخدام نظام الارتباط بالجليكوزيل المرتبط بـ N لـ العطيفة الصائمية هندسيا في بكتريا قولونية. [98] [99] [100]

المعدل بكتريا قولونية تم استخدام الخلايا في تطوير اللقاح والمعالجة الحيوية وإنتاج الوقود الحيوي [101] والإضاءة وإنتاج الإنزيمات المعطلة. [95] [102]

سلالة K-12 هو شكل متحور من بكتريا قولونية التي تفرط في التعبير عن إنزيم الفوسفاتيز القلوي (ALP). [103] تنشأ الطفرة بسبب خلل في الجين الذي يرمز باستمرار للإنزيم. يقال إن الجين الذي ينتج منتجًا دون أي تثبيط له نشاط تأسيسي. يتم استخدام هذا الشكل المتحور الخاص لعزل وتنقية الإنزيم المذكور أعلاه. [103]

سلالة OP50 من الإشريكية القولونية يستخدم لصيانة أنواع معينة انيقة الثقافات.

سلالة JM109 هو شكل متحور من بكتريا قولونية هذا هو recA و endA ناقص. يمكن استخدام السلالة للفحص الأزرق / الأبيض عندما تحمل الخلايا عامل الخصوبة episome [104] يقلل نقص recA من إمكانية تقييد غير مرغوب فيه للحمض النووي ذي الأهمية ونقص تحلل DNA البلازميد الذي يمنع endA. وبالتالي ، فإن JM109 مفيد لأنظمة الاستنساخ والتعبير.

نموذج الكائن تحرير

بكتريا قولونية كثيرا ما يستخدم ككائن حي نموذجي في دراسات علم الأحياء الدقيقة. السلالات المزروعة (مثل بكتريا قولونية K12) تتكيف جيدًا مع بيئة المختبر ، وعلى عكس السلالات البرية ، فقد قدرتها على النمو في الأمعاء. تفقد العديد من السلالات المختبرية قدرتها على تكوين الأغشية الحيوية. [105] [106] تحمي هذه الميزات السلالات البرية من الأجسام المضادة والهجمات الكيميائية الأخرى ، ولكنها تتطلب إنفاقًا كبيرًا من موارد الطاقة والمواد. بكتريا قولونية غالبًا ما يستخدم ككائن حي دقيق تمثيلي في البحث عن طرق جديدة لمعالجة المياه وتعقيمها ، بما في ذلك التحفيز الضوئي. من خلال طرق عدد الألواح القياسية ، بعد التخفيفات المتسلسلة ، والنمو على ألواح هلام أجار ، يمكن تقييم تركيز الكائنات الحية أو وحدات تشكيل المستعمرات ، في حجم معروف من المياه المعالجة ، مما يسمح بالتقييم المقارن لأداء المواد. [107]

في عام 1946 ، وصف جوشوا ليدربيرج وإدوارد تاتوم الظاهرة المعروفة باسم الاقتران البكتيري باستخدام بكتريا قولونية كنموذج للبكتيريا ، [108] ويظل النموذج الأساسي لدراسة الاقتران. [109] بكتريا قولونية كانت جزءًا لا يتجزأ من التجارب الأولى لفهم جينات العاثيات ، [110] واستخدم الباحثون الأوائل ، مثل سيمور بينزر بكتريا قولونية والعاثية T4 لفهم تضاريس بنية الجينات. [111] قبل بحث Benzer ، لم يكن معروفًا ما إذا كان الجين عبارة عن بنية خطية ، أو ما إذا كان له نمط متفرع. [112]

بكتريا قولونية كانت واحدة من أولى الكائنات الحية التي تسلسل جينومها الجينوم الكامل لـ بكتريا قولونية تم نشر K12 بواسطة علم في عام 1997 [55]

من عام 2002 إلى عام 2010 ، أنشأ فريق في الأكاديمية المجرية للعلوم سلالة من الإشريكية القولونية تسمى MDS42 ، والتي تباع الآن بواسطة Scarab Genomics of Madison ، ويسكونسن تحت اسم "Clean Genome. E.coli" ، [113] حيث كان 15٪ من جينوم السلالة الأبوية (E. coli K-12 MG1655) تمت إزالتها للمساعدة في كفاءة البيولوجيا الجزيئية ، وإزالة عناصر IS والجينات الكاذبة والعاثيات ، مما يؤدي إلى صيانة أفضل للجينات السامة المشفرة بالبلازميد ، والتي غالبًا ما يتم تثبيطها بواسطة الينقولات. [114] [115] [116] لم يتم تغيير الكيمياء الحيوية وآلية النسخ المتماثل.

من خلال تقييم التركيبة المحتملة لتقنيات النانو مع بيئة المناظر الطبيعية ، يمكن إنشاء المناظر الطبيعية المعقدة للموئل بتفاصيل على المستوى النانوي. [117] على مثل هذه النظم البيئية الاصطناعية ، والتجارب التطورية مع بكتريا قولونية تم إجراؤها لدراسة الفيزياء الحيوية المكانية للتكيف في الجغرافيا الحيوية للجزيرة على الرقاقة.

كما يتم إجراء الدراسات في محاولة للبرمجة بكتريا قولونية لحل مسائل الرياضيات المعقدة ، مثل مشكلة مسار هاميلتوني. [118]

في دراسات أخرى ، غير مسببة للأمراض بكتريا قولونية تم استخدام الكائنات الحية الدقيقة كنموذج لفهم تأثيرات محاكاة الجاذبية الصغرى (على الأرض) على نفسه. [119] [120]

في عام 1885 ، اكتشف طبيب الأطفال الألماني النمساوي ثيودور إيشيريش هذا الكائن الحي في براز الأفراد الأصحاء. دعاها كومونة البكتيريا القولونية لأنه يوجد في القولون. وضعت التصنيفات المبكرة لدائيات النوى هذه في حفنة من الأجناس بناءً على شكلها وحركتها (في ذلك الوقت كان تصنيف إرنست هيجل للبكتيريا في المملكة مونيرا في مكانه الصحيح). [91] [121] [122]

البكتيريا القولونية كان نوع الأنواع من الجنس غير الصالح الآن البكتيريا عندما تم الكشف عن أن النوع السابق من الأنواع ("ثلاثية البكتيريا") مفقودًا. [123] بعد مراجعة البكتيريا، تم إعادة تصنيفها على أنها بكتيريا Bacillus coli بواسطة Migula في عام 1895 [124] وأعيد تصنيفها لاحقًا في الجنس الذي تم إنشاؤه حديثًا الإشريكية، سميت على اسم مكتشفها الأصلي. [125]

في عام 1996 ، كان أسوأ اندلاع في العالم حتى الآن بكتريا قولونية حدث تسمم غذائي في Wishaw ، اسكتلندا ، مما أسفر عن مقتل 21 شخصًا. [126] تم تجاوز عدد القتلى هذا في عام 2011 ، عندما تسبب تفشي الإشريكية القولونية O104: H4 في ألمانيا عام 2011 ، المرتبط براعم الحلبة العضوية ، في مقتل 53 شخصًا.


محتويات

الإشريكية القولونية هو واحد من أكثر أنواع البكتيريا تنوعًا ، مع العديد من السلالات المسببة للأمراض مع أعراض مختلفة مع 20٪ فقط من الجينوم مشترك لجميع السلالات. [1] علاوة على ذلك ، من وجهة النظر التطورية ، أعضاء الجنس شيغيلا (الزحار, فليكسنري, بويدي, سونى) هي في الواقع بكتريا قولونية سلالات "مقنعة" (أي بكتريا قولونية هو paraphyletic للجنس). [2]

في عام 1885 ، اكتشف طبيب الأطفال الألماني تيودور إشريش هذا النوع لأول مرة في براز الأفراد الأصحاء وأطلق عليه كومونة البكتيريا القولونية لأنه يوجد في القولون ، وقد وضعت التصنيفات المبكرة لدائيات النوى هذه في حفنة من الأجناس بناءً على شكلها وحركتها (في ذلك الوقت كان تصنيف إرنست هيجل للبكتيريا في المملكة مونيرا في مكانه [3]). [4]

بعد مراجعة البكتيريا تم إعادة تصنيفها على أنها بكتيريا Bacillus coli بواسطة Migula في عام 1895 [5] ثم أعيد تصنيفها لاحقًا كـ الإشريكية القولونية. [6]

نظرًا لسهولة استزراعها ومضاعفتها السريعة ، فقد تم استخدامها في تجارب علم الأحياء الدقيقة المبكرة ، ومع ذلك ، فقد اعتبرت البكتيريا بدائية وما قبل الخلوية ولم تحظ باهتمام كبير قبل عام 1944 ، عندما أثبت أفيري وماكلويد وماكارتي أن الحمض النووي هو المادة الجينية المستخدمة. السالمونيلا تيفيموريوموبعد ذلك الإشريكية القولونية تم استخدامه لدراسات رسم خرائط الروابط. [7]

أربعة من كثير بكتريا قولونية يُنظر إلى سلالات (K-12 و B و C و W) على أنها سلالات نموذجية للكائن الحي. تم تصنيفها في مجموعة المخاطر 1 في إرشادات السلامة الأحيائية.

عزل Escherich تحرير

تم ترسيب أول عزلة من Escherich في NCTC في عام 1920 من قبل معهد Lister في لندن (NCTC 86 [1]). [8]

K-12 تحرير

تم عزل سلالة من عينة براز لمريض نقاه من الدفتيريا وتم تصنيفها K-12 (ليس مستضد) في عام 1922 في جامعة ستانفورد. [9] استخدم تشارلز إي كليفتون هذه العزلة في الأربعينيات من القرن الماضي لدراسة التمثيل الغذائي للنيتروجين ، والذي وضعه في ATCC (سلالة ATCC 10798) وأعارها إلى إدوارد تاتوم من أجل تجارب تخليق التربتوفان ، [10] على الرغم من خصوصياته بسبب F + λ + النمط الظاهري. [7] خلال المقاطع فقدت مستضد O الخاص بها [7] وفي عام 1953 تم علاجها أولاً من لاقم لامدا (سلالة W1485 بواسطة الأشعة فوق البنفسجية بواسطة جوشوا ليدربيرج وزملائه) ثم في عام 1985 من البلازميد F عن طريق المعالجة بالبرتقال أكريدين . [ بحاجة لمصدر ] السلالات المشتقة من MG1655 تشمل DH1 ، والد DH5α وبدوره DH10B (تم تغيير علامتها التجارية إلى TOP10 بواسطة Invitrogen [11]). [12] سلالة بديلة من W1485 هي تلك الخاصة بـ W2637 (والتي تحتوي على انعكاس rrnD-rrnE) ، والذي أدى بدوره إلى W3110. [8] نظرًا لعدم وجود مسك سجلات محدد ، لم يكن "نسب" السلالات متاحًا وكان لابد من استنتاجه من خلال استشارة دفتر المختبر والسجلات من أجل إنشاء مركز مخزون الإشريكية القولونية في جامعة ييل بواسطة باربرا باخمان. [9] تم اشتقاق السلالات المختلفة من خلال معالجة الإشريكية القولونية K-12 بعوامل مثل خردل النيتروجين والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وما إلى ذلك. الإشريكية القولونية يمكن الاطلاع على مشتقات سلالة K-12 وتكوينها الفردي والأنماط الجينية والأنماط الظاهرية والبلازميدات ومعلومات الملتهمة في Ecoliwiki.

تحرير سلالة ب

السلالة المختبرية الثانية الشائعة هي السلالة B ، والتي يكون تاريخها أقل وضوحًا وأول تسمية للسلالة باسم بكتريا قولونية كان B من قبل Delbrück و Luria في عام 1942 في دراستهم للعاثيات T1 و T7. [13] الأصل بكتريا قولونية سلالة B ، والمعروفة آنذاك باسم بكتيريا Bacillus coli، نشأت من Félix d'Herelle من معهد باستير في باريس حوالي عام 1918 الذي درس العاثيات ، [14] الذي ادعى أنه نشأ من مجموعة معهد باستور ، [15] ولكن لا توجد سلالات من تلك الفترة. [8] سلالة ديهيريل انتقلت إلى جول بورديت ، مدير معهد باستور دو برابانت في بروكسل [16] وتلميذه أندريه جراتيا. [17] السابق نقل السلالة إلى آن كوتنر ("البكتيريا. القولونية التي تم الحصول عليها من الدكتور بورديت") [18] وبدوره إلى يوجين وولمان (بكتريا قولونية بورديت) ، [19] الذي أودعها ابنها في عام 1963 ( CIP 63.70) باسم "سلالة BAM" (B American) ، بينما نقل André Gratia السلالة إلى Martha Wollstein ، الباحثة في Rockefeller ، التي تشير إلى السلالة باسم "سلالة بروكسل من بكتيريا Bacillus coli"في عام 1921 ، [20] والذي بدوره نقله إلى جاك برونفنبرنر (بكتيريا بكولاي بي سي) ، الذي نقله إلى ديلبروك ولوريا. [8] [13] أدت هذه السلالة إلى ظهور العديد من السلالات الأخرى ، مثل REL606 و BL21 . [8]

تحرير سلالة

بكتريا قولونية يختلف C شكليًا عن الآخر بكتريا قولونية السلالات كروية الشكل ولها توزيع مميز للنيوكليويد. [21]

تحرير سلالة دبليو

تم عزل سلالة W من التربة بالقرب من جامعة روتجرز بواسطة سلمان واكسمان. [22]

بسبب تاريخها الطويل في الثقافة المخبرية وسهولة التلاعب بها ، بكتريا قولونية يلعب أيضًا دورًا مهمًا في الهندسة البيولوجية الحديثة وعلم الأحياء الدقيقة الصناعي. [23] عمل ستانلي نورمان كوهين وهربرت بوير في بكتريا قولونيةأصبح استخدام البلازميدات والإنزيمات المقيدة لتكوين الحمض النووي المؤتلف أساسًا للتكنولوجيا الحيوية. [24]

يعتبر مضيفًا شديد التنوع لإنتاج البروتينات غير المتجانسة ، [25] يمكن للباحثين إدخال الجينات في الميكروبات باستخدام البلازميدات ، مما يسمح بالإنتاج الضخم للبروتينات في عمليات التخمير الصناعية. كما تم تطوير الأنظمة الجينية التي تسمح بإنتاج البروتينات المؤتلفة باستخدام بكتريا قولونية. كان التلاعب من أولى التطبيقات المفيدة لتقنية الحمض النووي المؤتلف بكتريا قولونية لإنتاج الأنسولين البشري. [26] معدل بكتريا قولونية تم استخدامها في تطوير اللقاح والمعالجة الحيوية وإنتاج الإنزيمات المعطلة. [25]

بكتريا قولونية تم استخدامها بنجاح لإنتاج بروتينات كان يعتقد سابقًا أنها صعبة أو مستحيلة بكتريا قولونية، مثل تلك التي تحتوي على روابط ثنائي كبريتيد متعددة أو تلك التي تتطلب تعديلًا لاحقًا للترجمة من أجل الاستقرار أو الوظيفة. البيئة الخلوية لـ بكتريا قولونية عادة ما تكون منخفضة للغاية بحيث لا يمكن تكوين روابط ثاني كبريتيد ، وبالتالي يمكن إفراز البروتينات التي تحتوي على روابط ثاني كبريتيد إلى حيزها المحيطي ، ومع ذلك ، فإن الطفرات التي يتم فيها اختزال كل من الثيوردوكسين والجلوتاثيون تسمح أيضًا بإنتاج البروتينات المرتبطة بثاني كبريتيد في السيتوبلازم. بكتريا قولونية. [27] وقد تم استخدامه أيضًا لإنتاج بروتينات مع تعديلات مختلفة بعد الترجمة ، بما في ذلك البروتينات السكرية باستخدام نظام الارتباط بالجليكوزيل المرتبط بـ N. العطيفة الصائمية هندسيا في بكتريا قولونية. [28] [29] الجهود جارية حاليًا لتوسيع هذه التكنولوجيا لإنتاج مركبات جليكوزيلات معقدة. [30] [31]

كما يتم إجراء دراسات في البرمجة بكتريا قولونية يحتمل أن تحل مشاكل الرياضيات المعقدة مثل مشكلة مسار هاميلتوني. [32]

بكتريا قولونية كثيرا ما يستخدم ككائن حي نموذجي في دراسات علم الأحياء الدقيقة. السلالات المزروعة (مثل بكتريا قولونية K-12) تتكيف جيدًا مع بيئة المختبر ، وعلى عكس سلالات النوع البري ، فقد قدرتها على النمو في الأمعاء. تفقد العديد من سلالات المختبر قدرتها على تكوين الأغشية الحيوية. [33] [34] هذه الميزات تحمي سلالات النوع البري من الأجسام المضادة والهجمات الكيميائية الأخرى ، ولكنها تتطلب إنفاقًا كبيرًا من موارد الطاقة والمواد.

في عام 1946 ، وصف جوشوا ليدربيرج وإدوارد تاتوم الظاهرة المعروفة باسم الاقتران البكتيري باستخدام بكتريا قولونية كنموذج للبكتيريا ، [35] ويظل نموذجًا أوليًا لدراسة الاقتران. [36] بكتريا قولونية كانت جزءًا لا يتجزأ من التجارب الأولى لفهم وراثة العاثيات ، [37] واستخدم الباحثون الأوائل ، مثل سيمور بينزر بكتريا قولونية والعاثية T4 لفهم تضاريس بنية الجينات. [38] قبل بحث Benzer ، لم يكن معروفًا ما إذا كان الجين عبارة عن بنية خطية ، أو ما إذا كان له نمط متفرع.

بكتريا قولونية كانت واحدة من أولى الكائنات الحية التي تسلسل جينومها الجينوم الكامل لـ بكتريا قولونية تم نشر K-12 بواسطة علم في عام 1997. [39]

تجارب التطور على المدى الطويل باستخدام بكتريا قولونية، التي بدأها ريتشارد لينسكي في عام 1988 ، سمحت بالمراقبة المباشرة للتحولات التطورية الرئيسية في المختبر. [40] في هذه التجربة ، كان عدد سكان واحد من بكتريا قولونية بشكل غير متوقع تطورت القدرة على استقلاب السترات الهوائية. هذه السعة نادرة للغاية في بكتريا قولونية. نظرًا لأن عدم القدرة على النمو الهوائي يستخدم عادة كمعيار تشخيصي للتمييز بكتريا قولونية من بكتيريا أخرى وثيقة الصلة مثل السالمونيلا، قد يشير هذا الابتكار إلى حدث انتواع لوحظ في المختبر.


التعرف على صعود الإشريكية القولونية المقاومة للأدوية المتعددة

الإشريكية القولونية. الائتمان: مختبرات روكي ماونتن ، نيايد ، المعاهد الوطنية للصحة

مقاومة المضادات الحيوية في بكتريا قولونية توصلت دراسة جديدة إلى أن هناك زيادة مطردة في النمو منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين على الرغم من محاولات السيطرة عليه. في أكبر مسح جينومي ل بكتريا قولونية حتى الآن ، الذي استغرق أكثر من 16 عامًا في النرويج ، نجح الباحثون في تتبع انتشار الجينات المقاومة للمضادات الحيوية وأظهروا أن هذه الجينات يتم نقلها بين بكتريا قولونية سلالات.

قام باحثون من معهد ويلكوم سانجر وجامعة أوسلو بتتبع مقاومة الأدوية المتعددة في النرويج وقارنوا ذلك بدراسة سابقة من المملكة المتحدة. وجدوا أن السلالات المقاومة تطورت في نفس الوقت تقريبًا ، لكنها زادت بسرعة أكبر في سكان المملكة المتحدة.

النتائج المنشورة اليوم في ميكروب لانسيت تبين أن تتبع هذه السلالات المقاومة مهم في مراقبة ومراقبة مقاومة الأدوية بكتريا قولونية، مما يشكل مشكلة كبيرة في المستشفيات حيث يمكن أن يسبب عدوى شديدة ووفيات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن فهم كيفية انتقال هذه الجينات بين السلالات ، وما الذي جعلها تكتسب مقاومة للأدوية يمكن أن يساعد في منع نمو سلالات مقاومة المضادات الحيوية.

البكتيريا الإشريكية القولونية هو سبب شائع لعدوى مجرى الدم في جميع أنحاء العالم * ، والتي يبدو أنها تتزايد خلال العقد الماضي. بكتريا قولونية توجد بشكل شائع في القناة الهضمية ، حيث لا تسبب ضررًا ، ولكن إذا وصلت إلى مجرى الدم بسبب ضعف جهاز المناعة ، يمكن أن تسبب التهابات خطيرة ومهددة للحياة. كتحدي إضافي لمقدمي الرعاية الصحية ، أصبحت المقاومة للأدوية المتعددة (MDR) سمة متكررة لمثل هذه العدوى ، وفي عدد مثير للقلق من الحالات ، أصبحت خيارات العلاج المتاحة محدودة.

في أكبر دراسة من نوعها ، والثانية فقط الدراسة الجينية المنهجية الطولية لجرثومة الدم بكتريا قولونية، قام باحثون من معهد ويلكوم سانجر وجامعة أوسلو بمعالجة كتالوج على مستوى الدولة لعينات من أكثر من 3200 مريض لتتبع مقاومة المضادات الحيوية على مدى 16 عامًا. من خلال تسخير قوة تسلسل الحمض النووي على نطاق واسع ، قاموا بتتبع ظهور مقاومة الأدوية وقارنوا ذلك بدراسة مماثلة أجريت في المملكة المتحدة **.

وجد الفريق أن MDR بدأت في الزيادة وتظهر في المزيد من السلالات في أوائل العقد الأول من القرن الحالي بسبب ضغط المضادات الحيوية ، والآن أصبح MDR متعددًا. بكتريا قولونية سلالات موجودة في النرويج. ومع ذلك ، MDR بكتريا قولونية يبدو أنه موجود على نطاق واسع في المملكة المتحدة ، على الرغم من السياسات المماثلة المعمول بها حول استخدام المضادات الحيوية. ومع ذلك ، فإن عدد سكان المملكة المتحدة أكبر بكثير من سكان النرويج مما قد يفسر بعض الاختلافات.هناك حاجة إلى مزيد من البحث للسماح بإجراء مقارنة أوثق وتحديد العوامل الدقيقة التي تسبب الانتشار السريع في بعض المواقع مقارنة بالمواقع الأخرى.

MDR نادر نسبيًا في البكتيريا. ومع ذلك ، فقد حددت هذه الدراسة الجديدة أن السلالات التي لم يكن يُعتقد سابقًا أنها تحتوي على MDR قد اكتسبت جينات مقاومة للأدوية ، مما يدل على زيادة قدرة بكتريا قولونية لمشاركة جينات MDR التي تتحرك أفقياً بين السلالات.

قال البروفيسور جوكا كوراندر ، المؤلف المشارك وعضو هيئة التدريس المشارك في معهد ويلكوم سانجر: "إن العدد الكبير للعينات من السكان النرويجيين ومستوى التفاصيل الجينومية لسلالات البكتيريا مكننا من التوصل إلى استنتاجات بعيدة المدى. أكثر مما كان ممكنًا من قبل. توضح هذه الدراسة القوة الناشئة عن المراقبة الوطنية المنهجية للكائنات المقاومة ، والتي تجمع البيانات وتجعلها متاحة للتحليلات المتعمقة. وبدون وجود هذه البيانات ، كان من المستحيل الاقتراب من البحث المركزي الأسئلة التي تمت صياغتها في الدراسة والعثور على إجابات لها ".

يأمل الباحثون في إجراء بحث مماثل في المملكة المتحدة للبناء على الدراسات السابقة والحصول على مجموعة بيانات كاملة لمدة 16 عامًا في المملكة المتحدة من أجل تتبع مقاومة MDR عن كثب. بكتريا قولونية.

قالت الدكتورة ريبيكا جلادستون ، المؤلف الرئيسي للدراسة وخبيرة المعلومات الحيوية بجامعة أوسلو بالنرويج: "القدرة على تقدير الجداول الزمنية للتوسع في استنساخ MDR للإشريكية القولونية وتحديد مناسبات متعددة لاكتساب جينات مقاومة جديدة هي مثيرة بشكل خاص لأن هذه هي المرة الأولى التي يكون فيها ذلك ممكنًا. إن فهم وتتبع حركة الجينات المقاومة للأدوية والسلالات التي تحملها ضروريان للسيطرة على انتشار البكتيريا المقاومة للعقاقير ، وهي مشكلة كبيرة في الرعاية الصحية. "

قال البروفيسور جوليان باركهيل ، المؤلف المشارك والأستاذ في قسم الطب البيطري بجامعة كامبريدج: "توفر الدراسات طويلة المدى مثل هذه الدراسة فهماً متعمقاً لعلم الأوبئة المعقدة الكامنة وراء عدوى مجرى الدم. والخطوة التالية ستكون أبعد من ذلك. البحث لتفصيل العوامل التي تحدد نجاح الحيوانات المستنسخة المسببة للأمراض الناشئة من هذه البكتيريا ، للمساعدة في إيجاد طريقة للسيطرة وربما تقليل انتشار مقاومة الأدوية المتعددة ".

* Kern WV، Rieg S. (2020) عبء عدوى مجرى الدم البكتيرية - تحديث موجز لعلم الأوبئة وأهمية مسببات الأمراض المقاومة للأدوية المتعددة. كلين ميكروبيول تصيب 26: 151-7.

** تيمو كالونين وآخرون. المسح الطولي المنتظم للإشريكية القولونية الغازية توضح بنية سكانية مستقرة فقط منزعجة بشكل عابر من ظهور ST131 ، أبحاث الجينوم (2017). دوى: 10.1101 / غرام .216606.116


الإشريكية القولونية

الإشريكية القولونيةهو قضيب اختياري ، معوي ، سالب الجرام ، متحرك / جلدي ، وتخمير اللاكتوز الذي يحدث في الجنس الإشريكية والعائلة المعوية أو المعوية. المعوية هي بكتيريا توجد بشكل طبيعي في أمعاء الحيوانات والبشر ، وتوجد أيضًا في الماء والتربة. لأن الموطن الطبيعي لـ بكتريا قولونية هي القناة المعوية للإنسان (بما في ذلك الحيوانات) ، وبالتالي فهي تستخدم كمؤشر على التلوث البرازي لمياه الشرب والمياه المستخدمة للأغراض المنزلية والصيدلانية والصناعية الأخرى. كخط أساس ، يجب ألا يحتوي 100 مل من مياه الشرب على أي أثر بكتريا قولونيةفي حين أن معظم البكتيريا المعوية سالبة الجرام مثل شيغيلا والسالمونيلا من مسببات الأمراض البشرية المهمة والمنتظمة ، بكتريا قولونية هي أعضاء في الجراثيم المعوية الطبيعية وقد تسبب المرض عن طريق الصدفة فقط. في الأساس، بكتريا قولونية يسبب حالات مرضية عند البشر عندما تصبح عابرة (أي عندما يغادرون موقعهم الطبيعي في القناة المعوية للإنسان إلى أنسجة أو أجزاء من الجسم خارج الأمعاء). يشار إلى أن جميع البكتيريا الموجودة في المعوية الأسرة تسمى أيضا القولونيات.

انقر هنا لشراء كتاب علم البكتيريا

القولونية هي قضيب اختياري غير مبوغ سالب الجرام يخمر السكريات (مثل الجلوكوز واللاكتوز) لإنتاج الغاز في غضون 48 ساعة عند 35 درجة مئوية. على أية حال بكتريا قولونية هو أحد مسببات الأمراض البشرية الأقل شيوعًا ، وهو السبب الأكثر شيوعًا لالتهاب المثانة غير المعقد في الإنسان. التهاب المثانة هي عدوى بكتيرية تحدث عندما تكون البكتيريا البكتيرية البرازية (على سبيل المثال ، بكتريا قولونية) يكتسب دخول مجرى البول والمثانة للأفراد الطبيعيين أو الأصحاء. السلالات المسببة للأمراض بكتريا قولونية هي الأسباب الرئيسية والأكثر شيوعًا لعدوى المسالك البولية (UTIs) بين البشر ، كما أنها متورطة في أمراض أخرى مثل تجرثم الدم وأمراض الإسهال والإنتان. على سبيل المثال، بكتريا قولونية O157: H7 هو بكتريا قولونية سلالة محفوظة في الأبقار / الأبقار ولكنها تسبب التهاب القولون النزفي. التهاب القولون النزفي هو مرض حيواني المصدر في الإنسان ، وينتقل عن طريق الفم الفموي. يشار إلى أن الحروف الهجائية "أوه" لتقف على مستضد جدار الخلية بينما "ح" لتقف على مستضد الأسواط كما رأينا في بكتريا قولونية O157: سلالة H7. المستضد المحفظي للبكتيريا (على سبيل المثال ، كليبسيلا الأنواع) غالبًا ما يتم تمثيلها بالأبجدية "ك". بكتريا قولونية هو أيضًا من بين أهم مسببات الأمراض المعزولة من جروح ما بعد الجراحة. في الواقع، بكتريا قولونية هو عامل ممرض انتهازي أكثر من كونه ممرضًا حقيقيًا ، وسلالاته المسببة للأمراض معروفة في التسبب في التهابات المستشفيات (المكتسبة من المستشفى). بكتريا قولونية متورطون أيضًا في عدد من الإصابات المكتسبة من المجتمع وهم مسؤولون أيضًا عن عدد من زيارات المستشفيات في البلدان النامية حيث لا تزال النظافة الشخصية والبيئية ، وكذلك الوصول إلى مياه الشرب في حالة يرثى لها. كيميائيا ، بكتريا قولونية هو إندول موجب ، وانحلالي على أجار الدم ويقومون بتخمير السكريات لإنتاج الغاز.

مسبب المرض الإشريكية القولونية عدوى

بكتريا قولونية هي النباتات الطبيعية الأكثر شيوعًا في الأمعاء عند البشر ، ويمكن أيضًا العثور عليها في الجهاز التناسلي والجهاز التنفسي العلوي في آثار. وجود الجزر المسببة للأمراض (الحمض النووي الأجنبي المكتسب) في جينوم الممرض المعوي بكتريا قولونية يعزز الإمراضية و / أو ضراوة الكائن الحي. الالتهابات الناتجة عن بكتريا قولونية تحدث من حين لآخر ويعزى ذلك إلى انتقال البكتيريا من موقعها الطبيعي في الأمعاء إلى مواقع أخرى خارج الأمعاء في الجسم. بكتريا قولونية متورط كعامل مسبب في عدد من الأمراض المعدية بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر التهاب المسالك البولية وأمراض الإسهال والتهاب السحايا والتهابات الجروح والتهاب الصفاق. أنها تنتج أنواعًا مختلفة من السموم بما في ذلك ذيفان الشيغا ، والسموم القابل للشفاء ، والسموم المستقرة. تساعد هذه السموم على زيادة ضراوتها في الخلايا المضيفة. على أية حال بكتريا قولونية متورط في عدد قليل من الإصابات البشرية عندما تتاح لهم الفرصة ، وأمراض الإسهال والتهابات المسالك البولية هي من بين أهم اثنين بكتريا قولونية العدوى التي تميز غالبية زيارات المستشفيات في جميع أنحاء العالم. بناءً على ضراوتها ، هناك خمس مجموعات أساسية من كولاي-أمراض الإسهال المصاحبة.

التهابات المسالك البولية التي تسببها بكتريا قولونية عادة ما تنشأ من دخول مسببات الأمراض البولية في المثانة. مسببات الأمراض (على سبيل المثال ، بكتريا قولونية) يمكن أن يدخل إلى المثانة البشرية من خلال الاتصال الجنسي أو بعض الإجهاد الطفيف الذي يحدث أثناء النشاط الجنسي. التهابات المسالك البولية (UTIs) ناتجة عن وجود البكتيريا ونموها (على سبيل المثال ، بكتريا قولونية) في أي مكان في الجهاز البولي بما في ذلك الكلى والمثانة والإحليل. معظم حالات عدوى المسالك البولية بدون أعراض ولكن بعضها أعراض وقد تظهر مع بعض العلامات والأعراض السريرية مثل زيادة وتيرة التبول وعسر البول والبيلة الدموية (أي الدم في البول). تؤثر عدوى المسالك البولية على الجهاز البولي العلوي (على سبيل المثال ، الكلى والحالب) أو الجهاز البولي السفلي (مثل المثانة والإحليل) لكل من الذكور والإناث. ومع ذلك ، فإن عدوى المسالك البولية هي عدوى شائعة مرتبطة بالصحة لدى النساء أكثر من الرجال بسبب قصر مجرى البول الأنثوي (حوالي 1.5 بوصة) مقارنة بنظرائهم من الذكور (حوالي 8 بوصات). هذا الاختلاف التشريحي الطبيعي في مجرى البول عند الذكور والإناث يجعل تلوث الجهاز البولي للإناث من الأعضاء التناسلية الخارجية أمرًا لا مفر منه تقريبًا.

يكون مجرى البول الأنثوي عرضة بشكل خاص للعدوى البكتيرية أو الغزو بعد هجرة الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض من فتحة الشرج أو المهبل. الحمل هو عامل مؤهب آخر يزيد من خطر الإصابة بعدوى المسالك البولية. أثناء الحمل ، تزيد التغيرات الفسيولوجية في الجهاز البولي التناسلي للأمهات الحوامل من احتمال استعمارهن المُمْرِض بواسطة الميكروبات مثل بكتريا قولونية التي قد تؤدي في النهاية إلى التهاب المسالك البولية. وبالتالي ، فإن النساء الحوامل أكثر عرضة للإصابة بعدوى المسالك البولية بدءًا من الأسبوع السادس حتى الأسبوع 24 من الحمل مقارنة بالنساء غير الحوامل. إن الوضع التشريحي للرحم (الرحم) أثناء الحمل (مما يسمح له بتغطية المثانة وزيادة احتباس البول في العضو) إلى جانب احتمالية سوء النظافة والتغيرات الهرمونية التي تحدث أثناء الحمل يجعل من المحتمل حدوث التهاب المسالك البولية بشكل أكبر عند الحامل النساء أكثر من الأمهات غير الحوامل. يزيد استخدام العوامل المضادة للحيوانات المنوية مثل مبيدات الحيوانات المنوية من خطر الإصابة بعدوى المسالك البولية لدى النساء (بما في ذلك الحوامل). قدرة بكتريا قولونية يرتبط إنتاج عدوى المسالك البولية أيضًا بضراوة الكائن الحي مثل قدرته على إنتاج السموم ووجود الزوائد (على سبيل المثال ، pili و fimbria) وعوامل ضراوة أخرى تسمح له بالالتصاق بقوة بالأسطح الظهارية في الجسم.

السلالات المرضية من الإشريكية القولونية هذا يسبب الإسهال أمراض الإنسان

  • أمراض الجهاز الهضمي بكتريا قولونية (EPEC): تسبب سلالات EPEC الإسهال عند الرضع والأطفال في البلدان النامية. تلتصق سلالات EPEC بدقة بالخلايا الظهارية للأمعاء عن طريق جزيء الالتصاق وتبدأ في التكاثر. تسبب آفات تعرف باسم الآفات المندفعة أو الالتصاق التي تؤثر على الميكروفيلي في الأمعاء ، وهذا يؤدي إلى إسهال غزير وطويل الأمد عند الرضع. يمكن أن يصاحب القيء أيضًا عدوى سلالة EPEC. الإسهال الناجم عن سلالات EPEC محدد ذاتيًا بشكل عام ولكن يمكن أن يكون مزمنًا ويستمر لفترة أطول في الأطفال المصابين اعتمادًا على حالتهم المناعية. طريقة الإرسال من هذا النوع كولاي-يحدث مرض الإسهال المصاحب عن طريق الفم - البراز.
  • إنتروتوكسجينيك بكتريا قولونية (ETEC): سلالات ETEC هي العوامل المسببة الرئيسية لإسهال المسافر لدى الأشخاص الذين يزورون البلدان النامية. يسبب الإسهال المائي عند الرضع والبالغين. تنتج سلالات ETEC مجموعة متنوعة من السموم المعوية المسؤولة عن الإسهال المائي الذي تنتجه في مضيفها. ترتبط السموم المعوية (المستقرة للحرارة وقابلة للحرارة بطبيعتها) بالخلايا الظهارية للأمعاء حيث تحفز محلقة الجوانيلات التي تنشط إنتاج أحادي الفوسفات الحلقي (cGMP). هذا الإجراء يتوسط في تثبيط أيونات الصوديوم (Na +) ويحفز إفراز أيونات الكلوريد (Cl -) و / أو الشوارد والماء في تجويف الأمعاء الدقيقة التي تؤدي في النهاية إلى الإسهال المائي. طريقة الإرسال من هذا النوع كولاي-يحدث مرض الإسهال المصاحب عن طريق الفم - البراز خاصة من خلال استهلاك الأطعمة الملوثة بالآفات البشرية.
  • انتروهايمورراجيك بكتريا قولونية (EHEC): سلالات EHEC هي العوامل المسببة لالتهاب القولون النزفي (إسهال دموي يهدد الحياة) ، وهي تؤثر بشكل رئيسي على القولون (الأمعاء الغليظة) على عكس السلالات الأخرى المسببة للأمراض من بكتريا قولونية التي تهاجم الأمعاء الدقيقة فقط. أنها تسبب آلامًا شديدة في البطن يليها إسهال دموي ومتلازمة انحلال الدم البولي (HUS) في البشر. تنتج سلالات EHEC سموم فيروتوكسين (سم شبيه بالشيغا) وتسمى أحيانًا منتجة لسموم فيروسيتوتوكسين بكتريا قولونية (VTEC) لأن سمها سام للخلايا على خلايا فيرو (التي نشأت من خلايا الكلى للقرود الخضراء الأفريقية) في مزارع الأنسجة. يعد استهلاك المواد الغذائية مثل لحم البقر ومنتجات اللحوم الأخرى من الحيوانات التي استعمرتها البكتيريا المصدر الرئيسي لاكتساب العامل الممرض. يمكن أن تساعد السبانخ وعصائر الفاكهة غير المبسترة أيضًا في انتقال سلالات EHEC. مرض EHEC (الإسهال الدموي) هو مرض يصيب البلدان المتقدمة. يحدث بتواتر منخفض في البلدان النامية. بكتريا قولونية 0157: النمط المصلي H7 هو شكل رئيسي من سلالات EHEC حيث أن كلاهما مرتبط وراثيًا. طريقة الإرسال من هذا النوع كولاي-يحدث مرض الإسهال المصاحب عن طريق الفم - البراز.
  • إنتروينفاسيف بكتريا قولونية (EIEC): سلالات EIEC تسبب E.. القولونيةالزحار المصاحب الذي يشبه داء الشيغيلات. داء الشيغيلات يسببه الشيغيلة الزحاريةعلى الرغم من أن عدوى EIEC قد تحدث في جميع أنحاء العالم ، إلا أن الأطفال الذين تقل أعمارهم عن 5 سنوات والذين يعيشون في البلدان النامية يتأثرون في الغالب بالمرض. خلايا الأمعاء حيث تسبب تقرحات التهابية تؤدي إلى الزحار. عادة ما يكون براز المريض المصاب مصحوبًا بخلايا الدم والأغشية المخاطية والقيح. يعد الطعام والماء الملوثان المصدر الرئيسي لاكتساب عدوى EIEC. طريقة انتقال هذا النوع من ملفات كولاي-يحدث مرض الإسهال المصاحب عن طريق الفم - البراز.
  • انتروغماتيف بكتريا قولونية (EAEC): تعتبر بقع EAEC من العوامل المسببة للأمراض التي تنقلها الأغذية في البلدان المتقدمة ، فضلاً عن الإسهال المزمن والحاد لدى الأشخاص الذين يعيشون في البلدان النامية. تسبب القيء والإسهال المائي عند الرضع والأطفال الذين يعيشون في الدول النامية. تشتهر سلالات EAEC بالالتصاق بإحكام بالغشاء المخاطي المعوي لمضيفها البشري لتشكيل الأغشية الحيوية أو تجمعات الخلايا البكتيرية. هذا النوع من بكتريا قولونيةغالبًا ما يرتبط الإسهال المرتبط بحالات تفشي الأطفال حديثي الولادة في المستشفيات. طريقة الإرسال من هذا النوع كولاي-يحدث مرض الإسهال المصاحب عن طريق الفم - البراز.

التشخيص المختبري لـ الإشريكية القولونية عدوى

التشخيصات المخبرية لـ بكتريا قولونية- تعتمد أمراض الإسهال المصاحبة بشكل أساسي على الفحص المجهري وعزل الممرض المصاب من العينات المهمة سريريًا. الدم والبول والبراز والقيح هي بعض العينات التي تم الحصول عليها للتحليل المختبري. مطلوب البول في منتصف الدفق (MSU) لتشخيص التهاب المسالك البولية الناتج عن بكتريا قولونية في المختبر. التهم البكتيرية بكتريا قولونية أقل من 10 3 وحدة تشكيل مستعمرة (CFU) لكل مل من البول تشير إلى وجود تلوث في حين أن العد فوق 10 5 وحدة تشكيل مستعمرة / مل من البول هو مؤشر قوي على بكتريا قولونية عدوى (أي بيلة جرثومية كبيرة). البيلة الجرثومية هو وجود البكتيريا في البول. بكتريا قولونية تنمو على أجار MacConkey لإنتاج مستعمرات وردية ناعمة (شكل 1) ، أجار الدم (لإنتاج مستعمرات مخاطية وانحلالية لبعض السلالات) ، وسط سيستين لاكتوز بالكهرباء (CLED) (لإنتاج مستعمرات صفراء) وأجار Hektoen المعوي (لإنتاج مستعمرات صفراء). ينمو أيضًا على أجار الحديد الثلاثي السكر (TSIA) أو أجار الحديد كليجلر (KIA) حيث توجد بعض سلالات من بكتريا قولونية ينتج الغاز (كبريتيد الهيدروجين ، H2S) وحمض. يستخدم سوربيتول ماكونكي أجار خصيصًا لفحص بكتريا قولونية O157: سلالة H7. كيميائيا ، بكتريا قولونية السلالات هي تخمير اللاكتوز ، الإندول الإيجابي ، اللايسين ديكاربوكسيلاز (LDC) إيجابي ، وهي تقلل النترات إلى النتريت في تحليل مقياس العمق لاختبار البول. تقنيات الكشف الجزيئي للتحديد السريع لـ بكتريا قولونية سلالات تشمل استخدام تحقيقات PCR و DNA.

شكل 1. الإشريكية القولونية تنمو على طبق أجار MacConkey. بكتريا قولونية هو مخمر لاكتوز وينتج مستعمرات وردية ناعمة على أجار MacConkey (السهام). الصورة مجاملة: https://www.microbiologyclass.com

المناعة ضد الإشريكية القولونية عدوى

لا توجد مناعة طويلة الأمد مرتبطة بكتريا قولونية- العدوى المصاحبة على الرغم من أنه يمكن زيادة بعض المستويات الملموسة من المقاومة النوعية وغير النوعية أثناء بداية المرض. ومع ذلك ، هناك انخفاض في معدل الإصابة بالمرض عند الرضع الذين يرضعون رضاعة طبيعية ، مما يؤكد على الوظيفة الوقائية للأجسام المضادة للأم المنقولة عن طريق حليب الثدي.

علاج الإشريكية القولونية عدوى

معظم حالات التهاب المعدة والأمعاء التي تسببها البكتيريا في المعوية أسرة (بكتريا قولونية على وجه الخصوص) ذاتية التحديد وغالبًا ما تلتئم دون أي علاج مضاد للبكتيريا. حيث بكتريا قولونية- أمراض الإسهال المصاحبة غالبًا ما تكون مصحوبة بفقدان السوائل والشوارد من الجسم ، ويجب البدء في علاج المرض وإدارته باستبدال السوائل والكهارل. إن إعطاء علاج الجفاف عن طريق الفم (يحتوي على كمية محددة من الملح والسكر والماء) لمواجهة الجفاف المحتمل في مريض الإسهال هو أفضل شكل من أشكال العلاج الداعم لأنه يعيد الأفراد المصابين إلى الحالة الطبيعية للسوائل والكهارل في الجسم. على الرغم من أن بعض سلالات بكتريا قولونية قد تكون مقاومة لبعض المضادات الحيوية ، مثل سلفاميثوكسازول - تريميثوبريم ، الدوكسيسيكلين ، الفلوروكينولونات ، السيفالوسبورينات والأمينوغليكوزيدات لا يزال لها تأثير مضاد للجراثيم على الممرض. لكن اختيار الطبيب لاستخدام أي من هذه العوامل يجب أن يسترشد بنتائج اختبار الحساسية لكل مريض بكتريا قولونية من أجل الحد من ظهور المقاومة ، وبالتالي ضمان العلاج والتشخيص المناسبين.

منع ومراقبة الإشريكية القولونية عدوى

حضور ال بكتريا قولونية في مياه الشرب والمياه المخصصة للأغراض المنزلية أو الصناعية الأخرى هي إشارة كافية للتلوث البرازي لمصدر المياه إما من مياه الصرف الصحي أو العوارض البشرية (خاصة في الأماكن التي يتغوط فيها الناس في المسطحات المائية). يتلوث الغذاء المخصص للاستهلاك البشري بالعوامل الممرضة عند استخدام مصادر المياه هذه إما لتجهيز الطعام أو لإعداد الطعام. وبالتالي ، فإن الوقاية من بكتريا قولونية- أمراض الإسهال المصاحبة تتضمن تجنب استهلاك المياه والأغذية الملوثة. يجب على المسافرين أو السائحين الذين يزورون البلدان الاستوائية التأكد من أنهم يأكلون فقط الأطعمة المطبوخة بشكل صحيح وأن يشربوا فقط المياه المعبأة في زجاجات والمعقمة جيدًا. يجب تجنب الفواكه والخضروات والمياه غير المؤكدة قدر الإمكان. يجب على الأشخاص الذين يعملون في مرافق المستشفيات والعيادات والمؤسسات الطبية الأخرى اتباع النظافة الشخصية الصارمة أو الجيدة مثل غسل اليدين منذ ذلك الحين بكتريا قولونية والبكتيريا المعوية الأخرى من مسببات الأمراض الانتهازية التي يمكن أن تنتقل بسهولة من شخص إلى آخر أو من جزء من الجسم إلى آخر حيث تسبب العدوى.

قراءة متعمقة

بروكس جي إف ، بوتيل جي إس ومورس إس إيه (2004).علم الأحياء الدقيقة الطبية ، الطبعة 23. ماكجرو هيل للنشر. الولايات المتحدة الأمريكية.

جيليجان بي إتش ، شابيرو دي إس وميلر إم بي (2014). حالات في علم الأحياء الدقيقة الطبية والأمراض المعدية. الطبعة الثالثة. مطبعة الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة ، الولايات المتحدة الأمريكية.

Madigan MT ، Martinko JM ، Dunlap P.V and Clark D.P (2009). بيولوجيا بروك للكائنات الدقيقة ، الطبعة الثانية عشر. بيرسون بنجامين كامينغز ، الولايات المتحدة الأمريكية.

ماهون سي آر ، ليمان دي سي ومانوسيليس جي (2011). كتاب علم الأحياء الدقيقة التشخيصي. الطبعة الرابعة. ناشر سوندرز ، الولايات المتحدة الأمريكية.

باتريك ر.موراي ، إلين جو بارون ، جيمس هـ.جورجنسن ، ماري لويز لاندري ، مايكل أ.فالير (2007). دليل علم الأحياء الدقيقة السريرية ، الطبعة التاسعة: الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة.

ويلسون ب.أ ، ساليرز إيه ، ويت دي دي ، وينكلر إم إي (2011). التسبب البكتيري: نهج جزيئي. الطبعة الثالثة. مطبعة الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة ، الولايات المتحدة الأمريكية.

وودز جي إل وواشنطن جا (1995). الطبيب ومختبر الأحياء الدقيقة. Mandell GL ، Bennett JE ، Dolin R (محرران): مبادئ وممارسات الأمراض المعدية. الطبعة الرابعة. تشرشل ليفينجستون ، نيويورك.


كيف يمكن أن تفيدنا بكتيريا الإشريكية القولونية

غالبًا ما يُعتقد أن بكتيريا Escherichia coli من العوامل الممرضة ، ولكنها توجد عادةً في الأمعاء كجزء منتظم من بكتيريا الأمعاء. أظهر عمل جديد قام به باحثون في جامعة كولورادو بولدر الآن أنه جزء حيوي من المجتمع الميكروبي لأنه يساعد الخلايا على امتصاص الحديد ، وهو عنصر غذائي أساسي. تم الإبلاغ عن هذه الدراسة في خلية ، وهي تلقي الضوء على مدى فائدة بكتيريا الأمعاء لصحتنا ، وقد تحسن أيضًا العلاجات التي تهدف إلى علاج نقص الحديد.

& quot في السنوات الأخيرة ، بدأنا ندرك أن العديد من الكائنات الحية الدقيقة التي تسكن الجهاز الهضمي البشري مفيدة لنا ، لكننا بدأنا للتو في اكتشاف الفوائد التي تقدمها بالضبط وكيف ، كما قال كبير المؤلفين مين هان ، أستاذ في CU Boulder & # 39s قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية والتنموية (MCDB). & quot هذا الاكتشاف الجديد يحدد دورًا رئيسيًا واحدًا للإشريكية القولونية ، وهو مساعدة الخلايا على امتصاص الحديد. & quot

يعد نقص الحديد مشكلة شائعة جدًا في جميع أنحاء العالم. إنه سبب رئيسي لفقر الدم ، حيث لا يمتلك الجسم خلايا دم كافية. يؤثر الاضطراب على أكثر من مليار شخص في جميع أنحاء العالم.

هناك سلالات ممرضة من الإشريكية القولونية يمكن أن تسبب مشاكل كبيرة عند خروجها من الأمعاء ، على سبيل المثال ، عندما تلوث الطعام الذي يستهلكه الناس. ومع ذلك ، فهو ميكروب شائع لا يكون ضارًا في العادة. أراد هان وشريك البحث Bin Qi معرفة المزيد عن الأدوار المفيدة المحتملة التي يلعبها.

ثبت أن الإشريكية القولونية تصنع مادة كيميائية تسمى إنتيروباكتين حتى تتمكن من امتصاص الحديد الخاص بها. لكن كان من المفترض أنه بفعل ذلك ، فإنه يأخذ الحديد من مضيفه. يتحدى هذا العمل هذه الفكرة ويقترح أن يرتبط إنتيروباكتين بـ ATP synthase ، وهو جزيء في الخلايا المضيفة ، يسحب الحديد.

في هذه الدراسة ، استخدم الباحثون الدودة المستديرة ، C. elegans ، كنموذج بحثي. الدودة هي مضيف طبيعي للإشريكية القولونية. قام العلماء أيضًا بتكوين الإشريكية القولونية التي لا تستطيع إنتاج إنتيروباكتين ونتيجة لذلك ، نمت ببطء وكان لديها مستويات منخفضة من الحديد. بعد أن تعرضت الديدان للإنتيروباكتين ، استأنفت النمو الطبيعي وزادت مستويات الحديد لديها.

وجد العلماء بعد ذلك أنه عندما أُعطيت الخلايا البشرية أو الديدان إنتيروباكتين ، ارتفعت مستويات الحديد فيها حتى عندما لم يتم إضافة الحديد أيضًا.

وقال هان ، الباحث في معهد هوارد هيوز الطبي ، إنه بينما تصنع البكتيريا هذا المركب الكاسح للحديد لاستخدامها الخاص ، فإن بحثنا يشير إلى أن الثدييات - بما في ذلك البشر - تعلمت بمرور الوقت خطفها لمصلحتها الخاصة.

في حين أن مكملات الحديد يمكن أن تكون مفيدة للبعض ، أشار هان إلى أنها قد تثبط أيضًا إنتاج إنتيروباكتين ، وبالتالي تتداخل مع امتصاص الحديد. وأضاف أن المضادات الحيوية يمكن أن تفعل الشيء نفسه.

"في النهاية ، نعتقد أن هذا الجزيء لديه إمكانات كبيرة لمعالجة اضطرابات نقص الحديد المنتشرة بشكل كبير ،" قال هان. & quot؛ تُظهر دراسات مثل دراستنا كيف تستفيد الحيوانات المضيفة من أنشطة العدد الهائل من الميكروبات في أمعائها. & quot

يسعى هان للحصول على براءة اختراع لهذا العمل وينوي مواصلة تطوير العلاجات التي يمكن أن تحل محل مكملات الحديد أو تحسنها.

تعرف على المزيد حول كيفية تأثير ميكروبيوم الأمعاء على صحة الإنسان في هذه المحاضرة الأخيرة التي قدمتها المعاهد الوطنية للصحة ، والتي تضمنت فيونا بوري ، رئيسة معهد كينيدي لأمراض الروماتيزم بجامعة أكسفورد.


تتمثل المهمة الرئيسية للجهاز البولي في التخلص من الفضلات وتنظيم الشوارد والحفاظ على توازن الماء في الجسم.

تبدأ هذه العملية بالكلى التي تقوم بتصفية الدم وإنتاج البول. ينتقل البول عبر الحالبين للوصول إلى المثانة حيث يتم تخزينها.

عند التبول ، تفرغ المثانة ويخرج البول من الجسم عبر مجرى البول. تؤثر عدوى المسالك البولية بشدة على الكلى أو المثانة أو الحالب أو الإحليل.

تحدث العدوى عادةً عندما تجد البكتيريا التي تعيش داخل الأمعاء طريقها إلى المسالك البولية عبر الإحليل.

ما هذه البكتيريا الموجودة في البول؟

ال الإشريكية القولونية أو الإشريكية القولونية ، وهي بكتيريا توجد عادة في أمعاء الإنسان والحيوان. إنه مسؤول عن أكثر من 85 بالمائة من جميع التهابات المسالك البولية.

ليس هناك نوع واحد فقط من بكتيريا الإشريكية القولونية ، ولكن هناك مجموعة متنوعة من الالتهابات والأعراض السلبية التي يمكن أن تحدث عندما تصبح هذه البكتيريا مشكلة. ولكن هناك أيضًا بعض أنواع الإشريكية القولونية غير ضارة تمامًا.

تسبب البكتيريا الشائعة الأخرى أيضًا التهابات المسالك البولية ، بما في ذلك Staphylococcus Saprophyticus و Pseudomonas aeruginosa و Klebsiella وفيروس الالتهاب الرئوي.

هل أصبت من قبل بعدوى مؤلمة في المسالك البولية؟ من الصعب جدا نسيانها. على الأرجح ، تسبب بكتيريا Escherichia Coli تلك العدوى.

من المؤكد أنك تعرف بالفعل أن البكتيريا ، غالبًا ما نشعر بالقلق حيالها فيما يتعلق بالغذاء والجهاز الهضمي.

ما هي أعراض الإصابة بالإشريكية القولونية في البول؟

ما تفعله هذه البكتيريا بجسمك يعتمد إلى حد كبير على نوع الإشريكية القولونية ونوع العدوى التي تسببها. عادة ما تظهر الأعراض التالية:

  • التبول الذي يحرق.
  • يحث كثرة التبول ، حتى لو لم يكن هناك بول تقريبًا.
  • يكون البول كريه الرائحة أو عكرًا أو دمويًا.
  • حمى أو قشعريرة
  • آلام الحوض عند النساء وآلام المستقيم عند الرجال.
  • ألم في أسفل الظهر والبطن والوركين.
  • كدمات وشحوب الجلد.
  • ضعف.
  • البرد.

لا تكون التهابات المسالك البولية خطيرة في العادة ، ولكنها قد تكون خطيرة إذا شقت البكتيريا طريقها إلى الكلى.

إذا تركت دون علاج ، فإن عدوى الكلى (تعتبر أ التهاب المسالك البولية & # 8211 عدوى المسالك البولية) يمكن أن تسبب تلفًا دائمًا في الكلى وحتى تسممًا مميتًا للدم.

كيف يمكن أن نصاب بهذه البكتيريا؟ & # 8211 الأسباب

بما أن الإشريكية القولونية تنتقل في البراز ، فإن عدم غسل يديك بعد التغوط يصبح مشكلة حقيقية لكل من حولك. نظرًا لأنه يمكن أن يصل إلى يديك (غير مرئي بالطبع) ، فإنه يمكن أن يصل إلى كل شيء آخر.

بالطريقة نفسها ، فإن ملامسة الحيوانات (التي من الواضح أنها لم يتم تنظيفها بعد الترسبات) هي طريقة سهلة لالتقاط البكتيريا.

كل هذا ينحصر في غسل اليدين بعد دخول الحمام وبعد ملامسة الحيوانات أو قرب الزحام (خاصة المدارس).

يمكن أحيانًا العثور على الإشريكية القولونية في الماء. إذا ذهب حيوان (أو إنسان) إلى الحمام بالقرب من مصدر للمياه ، فيمكن العثور عليه في مياه الشرب.

يأتي الكثير من تعرضنا للإشريكية القولونية من تداول الطعام. يمكن أن تنشأ المشاكل عندما لا نقوم بتنظيف المنتجات بشكل صحيح ، فنحن نأكل الطعام الذي لم يتم تخزينه في درجة الحرارة المناسبة ، ولا نقوم بطهي اللحوم في درجة الحرارة المناسبة ونستخدم الأواني أو الأطباق التي لم يتم تنظيفها بشكل صحيح.

في الختام ، يجب أن نتعامل مع الطعام بعناية ، والتأكد من طهي اللحوم جيدًا ، وأخذ الوقت الكافي لغسل المنتجات وأسطح الطهي.

كيف تستقر هذه البكتيريا في البول؟

عادة ما يكون لدى الناس والحيوانات بعض الإشريكية القولونية في أمعائهم ، لكن بعض السلالات تسبب العدوى.

يمكن للبكتيريا المسببة للعدوى أن تدخل أجسامنا بعدد كبير من الطرق.

التعامل غير الكافي مع الطعام.

إذا تم تحضير الطعام في المنزل أو في مطعم أو في محل بقالة ، فإن سوء المناولة والتحضير يمكن أن يسبب التلوث.

تشمل الأسباب الأكثر شيوعًا للتسمم الغذائي ما يلي:

  • لا تغسل يديك تمامًا قبل تحضير الطعام أو تناوله.
  • استخدام الأواني أو ألواح التقطيع أو تقديم الطعام على أطباق غير نظيفة مسببة التلوث.
  • استهلاك منتجات الألبان أو الأطعمة التي تُركت لفترة طويلة.
  • استهلاك الأطعمة التي لم يتم تخزينها في درجة الحرارة الصحيحة.
  • استهلاك الأطعمة غير المطبوخة في درجات حرارة عالية وخاصة اللحوم والدواجن.
  • استهلاك المأكولات البحرية بدون طهي.
  • اشرب الحليب بدون بسترة.
  • استهلاك المنتجات الخام التي لم يتم غسلها بشكل صحيح.

اتصال E. القولونية والمسالك البولية

تسبب الإشريكية القولونية جميع التهابات المسالك البولية تقريبًا ، حوالي 85٪ منها. في حين أن البكتيريا الأخرى مثل Staphylococcus يمكن أن تسبب أيضًا هذه الالتهابات المؤلمة ، فمن المهم أن نفهم لماذا تعتبر E. Coli هي & # 8220king التهابات المسالك البولية & # 8221 ، إذا جاز التعبير.

غالبًا ما يكون لدينا الإشريكية القولونية في أجسامنا. وبطريقة أو بأخرى ، تصل الإشريكية القولونية إلى مجرى البول لدينا.

يحدث هذا غالبًا (في حالة النساء) عندما يتم تنظيفهن من الخلف إلى الأمام. على الرغم من أن الجماع هو طريقة شائعة أخرى لانتشار هذا الانتشار في كلا الجنسين.

أيضا ضع هذا في الاعتبار. تعاني النساء من عدوى في المسالك البولية أكثر من الرجال ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى مجرى البول.

ليس فقط مجرى البول الأنثوي أقصر إلى حد كبير (مما يقصر الرحلة التي يتعين على E.Coli القيام بها للوصول إلى المثانة) ، ولكنه أيضًا قريب جدًا من فتحة الشرج.

بقدر ما لا نريد التفكير في الأمر ، فإن هذا القرب يؤدي إلى تلوث البكتيريا.

هل هناك من علاج؟

يشمل علاج عدوى الإشريكية القولونية الراحة وشرب الكثير من الماء لاستعادة السوائل المفقودة من خلال الإسهال والقيء. ينصح باستخدام مصل الفم.

اشرب أكبر قدر ممكن من الماء لأن ذلك سيساعد على تخفيف البول وتخفيف الإحساس بالحرقان.

لا ينصح باستخدام المضادات الحيوية ، لأنها يمكن أن تضاعف خطر الإصابة بمتلازمة انحلال الدم اليوريمية (HUS) ثلاث مرات ، وهي حالة يدمر فيها سم الشيغا خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية (التي تساعد الدم على التجلط) ، مما يؤدي في النهاية إلى الفشل الكلوي.

قد تزيد الأدوية المضادة للإسهال أيضًا من خطر الإصابة بمتلازمة انحلال الدم اليوريمي ، وفقًا لمقال نُشر عام 2011 في المجلة. الأمراض المعدية السريرية .

ومع ذلك ، قد تكون المضادات الحيوية والعوامل المضادة للتشنج مفيدة لأنواع أخرى من الإشريكية القولونية ، مثل الإشريكية القولونية المعوية ، التي تسبب إسهال المسافر.

في حالة عدم وجود أعراض شديدة ، مثل الإسهال الدموي أو آلام البطن الشديدة ، يعتقد بعض الأطباء أن استخدام الأدوية المضادة للإسهال أمر مقبول.

لا تشرب المشروبات التي يمكن أن تهيج المثانة. يجب تجنب الكحول والقهوة والمشروبات الغازية التي تحتوي على عصائر الحمضيات.

سيؤدي وضع وسادة التدفئة مباشرة على بطنك أيضًا إلى تخفيف الضغط وعدم الراحة في المثانة.

يمكنك أيضًا التفكير في استخدام الأدوية البديلة لعلاج عدوى المسالك البولية بعد اكتشافك للإشريكية القولونية في مزرعة البول.

يعد شرب عصير التوت البري أحد الأشياء العديدة التي يمكنك القيام بها لتخفيف الألم. العصير له خصائص لمكافحة الالتهابات. هناك احتمالية ألا يعمل عصير التوت البري معك ، ولكن إذا نجح ، فلن يكون هناك ضرر ثانوي.

ومع ذلك ، يجب تجنب تناول عصير التوت البري إذا كنت تتناول بالفعل أدوية مضادة للتخثر مثل الأسبرين.

لا ينصح باستخدام المضادات الحيوية ، لأنها يمكن أن تضاعف خطر الإصابة بمتلازمة انحلال الدم اليوريمية بمقدار ثلاثة أضعاف ، وهو مرض يدمر فيه سم الشيغا خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية (التي تساعد على تجلط الدم) ، مما يؤدي في النهاية إلى قصور كلوي.

ومع ذلك ، عندما تكون العدوى شديدة جدًا ، فمن الأفضل علاج التهابات المسالك البولية بجولات من المضادات الحيوية.

قد يصف طبيبك المضادات الحيوية بجرعات منخفضة يجب أن تتناولها لمدة ستة أشهر أو أكثر. قد توصف لك مضادات حيوية معينة لتتناولها بعد ممارسة الجنس ، وعادة ما يكون هذا هو الحال عندما تكون عدوى المسالك البولية مرتبطة بالنشاط الجنسي.

عادة ما تتطلب عدوى المسالك البولية الخطيرة دخول المستشفى مع العلاج بالمضادات الحيوية عن طريق الوريد.

هذا يمكن أن يقتل البكتيريا (والتي ، كما نعلم بالفعل ، ربما تكون بكتيريا الإشريكية القولونية). سيبروفلوكساسين (أو اختصار سيبرو) هو خيار شائع.

على الرغم من أن أنواعًا معينة من الإشريكية القولونية يمكن أن تكون شديدة جدًا ، إلا أن التهابات المسالك البولية غير ضارة عمومًا ، على الرغم من أنها مزعجة ومؤلمة.

ماذا يحدث هناك مقاومة للمضادات الحيوية؟

مع مرور الوقت ، يصبح المزيد والمزيد من بكتيريا الإشريكية القولونية مقاومة للمضادات الحيوية.

في الواقع ، بين عامي 2000 و 2010 ، اكتشف العلماء أن كمية مقاومة الإشريكية القولونية للمضادات الحيوية الشائعة (مثل سيبرو) & # 8220 قد زادت بشكل كبير. & # 8221

هذه مشكلة حقيقية. إذا لم تنجح المضادات الحيوية ، فقد نواجه مشكلة حقيقية عندما تصبح العدوى شديدة.

لماذا يحدث هذا؟

أولاً ، يتم وصف المضادات الحيوية على نطاق واسع. حوالي 80٪ من الأشخاص الذين يأتون إلى الطبيب الذين يعانون من مشاكل في الجيوب الأنفية سيحصلون على جرعة من المضادات الحيوية ، على الرغم من أنه من المحتمل تمامًا أن يكون هذا فيروساً وليس عدوى بكتيرية.

نحن أيضًا نزيد من تعرضنا للأطعمة التي نأكلها. توصف المضادات الحيوية بشدة للحيوانات (غالبًا في الأطعمة التي تتناولها). ثم نأكل تلك الحيوانات.

أظهرت إحدى الدراسات أن انتشار الإشريكية القولونية المقاومة للمضادات الحيوية في دجاج التسمين مرتفع للغاية.

إذن ما الذي يمكننا فعله أيضًا مع بكتيريا الإشريكية القولونية والتهابات المسالك البولية؟

هل هناك أي أمل في علاج التهابات المسالك البولية عندما تكون المضادات الحيوية أقل فعالية؟

على الاطلاق! فيما يلي بعض المعززات الصحية الطبيعية التي ثبت علميًا أنها تساعد في علاج التهابات المسالك البولية:

خذ مكمل D-mannose: لوحظ هذا السكر الطبيعي في دراسة أجريت على أكثر من 300 امرأة. تلقى البعض D-mannose ومضادات حيوية أخرى والبعض الآخر لم يعالج.

في ستة أشهر ، كان لدى مجموعة D-mannose معدل عدوى بولية متكررة فقط 14.6 ٪ ، ومجموعة المضادات الحيوية 20.4 ٪. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت مجموعة D-mannose آثارًا جانبية أقل.

جرب مكمل مستخلص الكركديه: أظهرت العديد من الدراسات أن مستخلص الكركديه هو مثبط فعال للإشريكية القولونية.

منع الانتشار: القيام بأمور استباقية لمنع انتشار الإشريكية القولونية في المسالك البولية. يشمل ذلك التنظيف من الأمام إلى الخلف وغسل يديك بشكل متكرر واستخدام الحمام فور الجماع.

بالطبع ، يجب عليك أيضًا شرب الكثير من الماء ، وتناول البروبيوتيك (البكتيريا الجيدة مهمة هنا) والتأكد من أن نظامك الغذائي مليء بالأطعمة التي تعمل على تحسين جهاز المناعة.


البكتيريا- إي كولاي ، سلالة K-12 ، مرق حي

وصف: B1 عبارة عن قارورة سعة 10 مل من المرق الحي E coli Bacteria (K-12). الإشريكية القولونية هي بكتيريا سالبة الجرام على شكل قضيب ، توجد في النباتات البكتيرية البشرية (والحيوانات الأخرى). معظم سلالات الإشريكية القولونية غير ضارة ولكن بعض السلالات يمكن أن تسبب إسهالًا شديدًا ومهددًا للحياة. السلالات غير المؤذية هي جزء من الفلورا الطبيعية للأمعاء ويمكن أن تفيد مضيفيها عن طريق إنتاج فيتامين K2 وعن طريق منع تكوين البكتيريا المسببة للأمراض داخل الأمعاء. تستطيع خلايا الإشريكية القولونية البقاء على قيد الحياة خارج الجسم لفترة محدودة من الوقت ، مما يجعلها كائنات مؤشرة مثالية لاختبار العينات البيئية للتلوث البرازي.

الكمية: 1 10 مل قارورة من المرق

يحدث النمو الأمثل للإشريكية القولونية عند 37 درجة مئوية ولكن بعض السلالات المختبرية يمكن أن تتكاثر في درجات حرارة تصل إلى 49 درجة مئوية.


الإشريكية القولونية

الإشريكية القولونية هي بكتيريا تحدث بشكل طبيعي في أمعاء البشر والحيوانات. هناك يوفر الحماية ضد البكتيريا الضارة. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب بعض السلالات العدوى التي تنقلها الأغذية.

الإشريكية القولونية هي بكتيريا تحدث بشكل طبيعي في أمعاء البشر والحيوانات. هناك يوفر الحماية ضد البكتيريا الضارة. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب بعض السلالات العدوى التي تنقلها الأغذية.

الإشريكية القولونية يحدث بشكل طبيعي في أمعاء البشر والحيوانات. على الرغم من بكتريا قولونية سمعة سيئة ، هذه البكتيريا لا تزال مفيدة جدا لنا. في الأمعاء الغليظة ، يمنع النمو غير المنضبط للبكتيريا الضارة.

البكتيريا المعوية المفيدة

بكتريا قولونية هي أكثر أنواع البكتيريا المعوية شهرة. في المصطلحات الشائعة ، بكتريا قولونية يُعرف أيضًا باسم "بكتيريا البراز". هذا أمر رائع ، حيث لا يوجد الكثير منها في أمعائك. يرجع السبب وراء شهرته إلى دوره في علم الأحياء الدقيقة. يتم استخدامه ، على سبيل المثال ، في اختبار مياه الشرب. على عكس العديد من ميكروبات الأمعاء الأخرى ، بكتريا قولونية يمكن أن يعيش أيضًا لفترة طويلة خارج الجسم. توجد في أماكن مثل صنابير المياه ومقابض الأبواب أو في الماء. لذلك ، تُستخدم هذه البكتيريا على نطاق واسع للكشف عن الآثار المحتملة للبراز في مياه الشرب.

العوامل الممرضة

بكتريا قولونية بشكل عام مهم لصحة الأمعاء. تحدث هذه البكتيريا في مجموعة متنوعة من السلالات ، ومعظمها لا يسبب أعراض المرض. ومع ذلك ، يمكن أن تكون بعض السلالات خطيرة. يمكن أن توجد في اللحوم النيئة والخضروات النيئة ومنتجات الألبان غير المبستر.

بكتريا قولونية كنموذج للأنواع

نوع غير ضار من بكتريا قولونية تم استخدامه في أنواع مختلفة من الأبحاث منذ عام 1927. إحدى مزايا بكتريا قولونية هو أنه ينقسم بسرعة. نتيجة لذلك ، يمكن للعلماء استنبات أجيال عديدة في فترة زمنية قصيرة. علاوة على ذلك ، يتكون جينومه من جينات بسيطة نسبيًا ، وقد تم تعيينه بالكامل. كل ذلك يجعل هذه البكتيريا مناسبة للغاية لأغراض العلم.


شاهد الفيديو: coli Escherichia coli (قد 2022).