معلومة

هل يمكن أن يجعل التعرض للدم مسببات الأمراض مقاومة لجهاز المناعة؟

هل يمكن أن يجعل التعرض للدم مسببات الأمراض مقاومة لجهاز المناعة؟


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.

إذا سقطت قطرة من دمي في مجموعة من مسببات الأمراض. هل هذا بمثابة "التطعيم العكسي" لمسببات الأمراض المذكورة؟

أرى أن هذا يمثل خطرًا محتملاً للبكتيريا / الفيروسات للتنافس أو التأقلم مع ضعف / نائمة / مفتاح محدد لجهاز المناعة.

أرجوا أن تصحح لي إذا كنت مخطئا.


لقد فهمت مفهوم التطعيم خاطئًا بعض الشيء. يجب أن تتطور مسببات الأمراض لاكتساب مقاومة للجهاز المناعي (أو المضادات الحيوية). من الناحية الفنية ، تتطور خلايا الدم البيضاء أيضًا لتكتسب مقاومة ضد مسببات الأمراض إذا لم يكن لديها مناعة فطرية قوية. كما أن تطوير المناعة بعد التطعيم ليس فوريًا. يجب أن "تنمو" مجموعة العوامل الممرضة في الدم لبضعة أجيال على الأقل حتى تصبح مقاومة. من المحتمل ألا تمنح قطرة الدم الممرض وقتًا كافيًا للتطور. علاوة على ذلك ، ستموت خلايا الدم البيضاء بسرعة خارج الجسم ما لم تتم زراعتها في بيئة محكومة. لذلك ، فإن ضغط الاختيار للتطور لن يكون موجودًا أيضًا.


مسببات الأمراض المنقولة بالدم

العامل الممرض هو الشيء الذي يسبب المرض. تسمى الجراثيم التي يمكن أن يكون لها وجود طويل الأمد في دم الإنسان والمرض لدى البشر مسببات الأمراض المنقولة بالدم.

أكثر الجراثيم شيوعًا وخطورة التي تنتشر عن طريق الدم في المستشفى هي:

  • فيروس التهاب الكبد B (HBV) وفيروس التهاب الكبد C (HCV). تسبب هذه الفيروسات التهابات وتلف الكبد.
  • فيروس نقص المناعة البشرية (فيروس نقص المناعة البشرية). هذا الفيروس يسبب فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز.

يمكن أن تكون مصابًا بفيروس التهاب الكبد B ، أو HCV ، أو فيروس نقص المناعة البشرية إذا علقت بإبرة أو أي شيء حاد آخر لامس دم أو سوائل جسم شخص مصاب بإحدى هذه العدوى.

يمكن أن تنتشر هذه العدوى أيضًا إذا لامس الدم المصاب أو سوائل الجسم الدموية الأغشية المخاطية أو جرحًا مفتوحًا أو جرحًا. الأغشية المخاطية هي الأجزاء الرطبة من جسمك ، مثل العين والأنف والفم.

يمكن أن ينتقل فيروس نقص المناعة البشرية أيضًا من شخص إلى آخر من خلال السوائل في المفاصل أو السائل النخاعي. ويمكن أن ينتشر من خلال السائل المنوي والسوائل في المهبل وحليب الثدي والسائل الأمنيوسي (السائل الذي يحيط بالطفل في الرحم).


آثار التأريض على الالتهاب والاستجابة المناعية والتئام الجروح والوقاية والعلاج من الأمراض الالتهابية المزمنة وأمراض المناعة الذاتية

كشفت الأبحاث متعددة التخصصات أن التلامس الكهربي لجسم الإنسان مع سطح الأرض (التأريض أو التأريض) ينتج عنه تأثيرات مثيرة للاهتمام على وظائف الأعضاء والصحة. وتتعلق هذه التأثيرات بالالتهابات والاستجابات المناعية والتئام الجروح والوقاية والعلاج من الالتهابات المزمنة وأمراض المناعة الذاتية. الغرض من هذا التقرير ذو شقين: إلى 1) إعلام الباحثين بما يبدو أنه منظور جديد لدراسة الالتهاب ، و 2) تنبيه الباحثين إلى أن طول الوقت ودرجة (مقاومة الأرض) للتأريض التجريبي تعتبر الحيوانات عاملاً مهمًا ولكن غالبًا ما يتم تجاهله ويمكن أن تؤثر على نتائج دراسات الالتهاب والتئام الجروح وتكوين الأورام. على وجه التحديد ، ينتج عن تأريض الكائن الحي اختلافات قابلة للقياس في تركيزات خلايا الدم البيضاء والسيتوكينات والجزيئات الأخرى المشاركة في الاستجابة الالتهابية. نقدم العديد من الفرضيات لشرح الآثار المرصودة ، بناءً على نتائج البحث الحالية وفهمنا للجوانب الإلكترونية لفسيولوجيا الخلايا والأنسجة ، وبيولوجيا الخلية ، والفيزياء الحيوية ، والكيمياء الحيوية. تم استخدام إصابة تجريبية للعضلات ، تُعرف باسم تأخر ظهور وجع العضلات ، لمراقبة الاستجابة المناعية في ظل ظروف التأريض مقابل الظروف غير المؤرضة. يقلل التأريض من الألم ويغير أعداد العدلات والخلايا الليمفاوية المنتشرة ، ويؤثر أيضًا على العوامل الكيميائية المنتشرة المختلفة المرتبطة بالالتهاب.

الكلمات الدالة: اضطرابات المناعة الذاتية الالتهاب المزمن البلاعم خلايا الدم البيضاء إصلاح الجرح.

الأرقام

الصور الفوتوغرافية توثق التحسين المتسارع ...

صور فوتوغرافية توثق التحسن المتسارع لجرح مفتوح غير قابل للشفاء يبلغ من العمر 8 أشهر يعاني من ...

التعافي السريع من ...

الشفاء السريع من جرح خطير مع الحد الأدنى من التورم والاحمرار المتوقع لـ ...

الحد من الالتهاب مع التأريض ...

انخفاض في الالتهاب مع التأريض أو التأريض الموثق بالتصوير الطبي بالأشعة تحت الحمراء. ملحوظات:…

نظام النوم المؤسس. ملحوظات: مؤرض ...

نظام النوم المؤسس. ملحوظات: يتكون نظام النوم الأساسي من ملاءة من القطن مع ...

التغييرات المرئية في فترة ما بعد الظهر (PM) ...

التغييرات في تقارير مقياس الألم البصري التناظري بعد الظهر.

تغيرات في آلام الظهر ...

تغيرات في مستويات الألم بعد الظهر باستخدام صفعة ضغط الدم.

مقارنات بين خلايا الدم البيضاء ...

مقارنات تعداد خلايا الدم البيضاء ، ومقارنة الاختبار القبلي مقابل الاختبار اللاحق لكل مجموعة.

مقارنات تعداد العدلات ، الاختبار القبلي ...

مقارنات تعداد العدلات ، الاختبار القبلي مقابل الاختبار اللاحق لكل مجموعة.

مقارنات تعداد الخلايا الليمفاوية ، الاختبار القبلي ...

مقارنات تعداد الخلايا الليمفاوية ، الاختبار القبلي مقابل الاختبار اللاحق لكل مجموعة.

تشكيل الحاجز الالتهابي ...

تشكيل الحاجز الالتهابي. ملحوظات: حقوق النشر © 1984 ، Selye H. مستنسخة من ...

المصفوفة الحية ، التنظيم الأرضي ...

المصفوفة الحية أو نظام تنظيم الأرض أو مصفوفة توتر الأنسجة مستمرة ...

مادة الكولاجين والأرض. ملحوظات:…

مادة الكولاجين والأرض. ملاحظات: (أ) الكولاجين ، البروتين الرئيسي خارج الخلية ...

مقارنات بين مستويات البيليروبين ، الاختبار القبلي ...

مقارنات مستويات البيليروبين ، الاختبار القبلي مقابل الاختبار البعدي لكل مجموعة.

مستويات الكرياتين كيناز ، الاختبار القبلي مقابل ...

مستويات الكرياتين كيناز ، الاختبار القبلي مقابل الاختبار اللاحق لكل مجموعة.

نسب الفوسفات غير العضوي / الفوسفوكرياتين (Pi / PCr) الاختبار القبلي ...

نسب الفوسفات / الفوسفوكرياتين غير العضوية (Pi / PCr) الاختبار القبلي مقابل الاختبار اللاحق لكل مجموعة.

ملخص الفرضية المركزية لـ ...

ملخص الفرضية المركزية لهذا التقرير: مقارنة الاستجابة المناعية في ...


التنميط الترانسكريبتوم: تمهيدي التكنولوجيا

تعتبر تقنية PCR في الوقت الحقيقي حاليًا المعيار الذهبي لتحليل التعبير الجيني. ومع ذلك ، يمكن استخدامه لقياس وفرة عدد محدود فقط من النصوص. تم تقديم المصفوفات الدقيقة للحمض النووي منذ أكثر من 10 سنوات ، وهي الآن قيد الاستخدام الروتيني ويمكنها قياس وفرة النسخ على نطاق الجينوم. تعتمد هذه التقنية على مصفوفات كثيفة من مجسات قليل النوكليوتيد التي ستلتقط التسلسلات التكميلية الموجودة في العينات البيولوجية بتركيزات مختلفة. يمكن ترسيب المجسات على سطح صلب (المصفوفات الدقيقة المطبوعة) ، المركبة فى الموقع (Affymetrix GeneChips) ، أو ملزمة بخرز زجاجي مثبت في آبار محفورة في سطح شريحة زجاجية (Illumina BeadArrays). يتم تصوير المادة المصنفة التي تم التقاطها بواسطة المصفوفة الدقيقة ويتم تحديد الوفرة النسبية بناءً على قوة الإشارة التي تنتجها كل ميزة قليلة النوكليوتيد. وتجدر الإشارة إلى أنه في حين أنها توفر وسيلة لمسح وفرة النسخ على نطاق الجينوم ، فإن حساسية فحوصات المصفوفة الدقيقة منخفضة مقارنة بالنُهج الأخرى مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي. لا تعد المصفوفة الدقيقة اختبارًا كميًا بالكامل ويجب قياس التغييرات في وفرة النسخ بالرجوع إلى عينات التحكم التي يجب تضمينها في كل دراسة. ومع ذلك ، قد يتم رفع بعض هذه القيود عن طريق الأساليب التي تعتمد على التسلسل عالي الإنتاجية لقياس الجينوم على نطاق واسع لوفرة الحمض النووي الريبي [17]. بناءً على إرث تقنية SAGE (التحليل التسلسلي للتعبير الجيني) التي تم تقديمها في التسعينيات ، يستخدم تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA-seq) [18] إما الحمض النووي الريبي الكلي أو المجزأ ، على سبيل المثال بولي (A) + ، كنقطة انطلاق. يتم تحويل هذه المواد إلى مكتبة أجزاء (كدنا). ينتج عن التسلسل عالي الإنتاجية لهذه الأجزاء تسلسلات قصيرة أو قراءات يتراوح طولها عادةً بين 30 و 400 نقطة أساس ، اعتمادًا على النظام الأساسي التكنولوجي المستخدم. بالنسبة لعينة معينة ، سيتم بعد ذلك تعيين عشرات الملايين من هذه التسلسلات بشكل فريد مقابل جينوم مرجعي. كلما ارتفع مستوى التعبير عن جين معين ، زاد عدد القراءات التي ستتماشى معه (الشكل 3). وبالتالي ، لا يعتمد هذا النهج على تصميم المجس ويوفر عدة أنواع من المعلومات ، بما في ذلك ليس فقط وفرة النسخ ولكن أيضًا بنية النسخ (متغيرات لصق) ، وملامح لأنواع الحمض النووي الريبي غير المشفر ، وتعدد الأشكال الجينية. من المتوقع أن تصبح RNA-seq فعالة من حيث التكلفة وعملية بدرجة كافية بحيث تحل محل تقنيات المصفوفات الدقيقة.

تقنيات التنميط RNA. تتوفر العديد من المنصات التكنولوجية لقياس وفرة الحمض النووي الريبي على نطاقات كبيرة. تعتمد تقنيات ميكروأري على مصفوفات كثيفة من مجسات قليل النوكليوتيد المستخدمة لالتقاط التسلسلات التكميلية الموجودة في العينات البيولوجية بتركيزات مختلفة. بعد الاستخراج ، يتم استخدام الحمض النووي الريبي كقالب وتضخيمه في تفاعل وضع العلامات. يتم تصوير المادة المصنفة التي تم التقاطها بواسطة المصفوفة الدقيقة ويتم تحديد الوفرة النسبية بناءً على قوة الإشارة التي تنتجها الفلوروكرومات التي تعمل كمراسلين في هذا الاختبار. تقيس تقنية Nanostring وفرة الحمض النووي الريبي على مستوى الجزيء المفرد. يعمل الحمض النووي الريبي كمواد أولية لهذا الاختبار ، والذي لا يتضمن استخدام الإنزيمات للتضخيم أو وضع العلامات. تشكل مجسات الالتقاط والمراسل مجمعات في محلول مع جزيئات RNA. يتم التقاط هذه المجمعات على سطح صلب وتصويرها. يتم إنشاء عدد الجزيئات بناءً على عدد تحقيقات المراسل المكتشفة على الصورة. يتكون المراسل من سلسلة من سبعة ألوان فلوروكرومية ، مع أربعة ألوان مختلفة متاحة لملء كل موضع. يمكن اكتشاف ما يصل إلى 500 نسخة مختلفة في تفاعل واحد على هذه المنصة. بالنسبة لتسلسل الحمض النووي الريبي (RNA-seq) ، يجب أولاً تحويل مجموعة RNA البادئة إلى مكتبة من أجزاء (كدنا). ينتج عن تسلسل الإنتاجية العالية لهذه الأجزاء تسلسلات قصيرة أو قراءات يتراوح طولها عادةً من 30 إلى 400 نقطة أساس. بالنسبة لعينة معينة ، سيتم بعد ذلك تعيين عشرات الملايين من هذه التسلسلات بشكل فريد مقابل جينوم مرجعي. تحدد كثافة التغطية لجين معين المستوى النسبي للتعبير. يجب ملاحظة أوجه التشابه والاختلاف بين هذه المنصات التكنولوجية. على سبيل المثال ، تعتمد تقنيات المصفوفات الدقيقة و Nanostring على مجسات قليل النوكليوتيد لالتقاط تسلسلات الهدف التكميلية. تقيس تقنيات Nanostring و RNA-seq الوفرة على مستوى الجزيء الفردي ، مع التعبير عن النتائج كأعداد الجزيئات وتغطية التسلسل ، على التوالي. تتطلب تقنيات Microarray و RNA-seq معالجة عينات مكثفة ، والتي تشمل خطوات تضخيم. dsDNA ، DNA مزدوج الشريطة.

ينبغي النظر في تقنيات أخرى لتحديد ملامح مجموعات مركزة من الجينات. يمكن لتقنية Nanostring ، على سبيل المثال ، الكشف عن وفرة تصل إلى 500 نسخة ذات حساسية عالية [19]. هذا النهج "رقمي" لأنه يحسب جزيئات الحمض النووي الريبي الفردية باستخدام سلاسل من الفلوروكرومات كمراسلين لتحديد أنواع الحمض النووي الريبي المختلفة. منصات التكنولوجيا الأخرى التي طورتها ، من بين أمور أخرى ، Luminex ، أو الجينوم عالي الإنتاجية أو Fluidigm تقوم بتجميع عرض التنميط النصي "الجينوم الفرعي".


ما هي التأثيرات الصحية لـ PFAS؟

يتفهم مركز السيطرة على الأمراض / وكالة ATSDR أن العديد من المجتمعات التي نشارك معها تشعر بالقلق بشأن كيفية تأثير التعرض للسلفونات المشبعة بالفلور (PFAS) على خطر الإصابة بعدوى COVID-19. نحن نتفق على أن هذا سؤال مهم.

تدرك CDC / ATSDR أن التعرض لمستويات عالية من PFAS قد يؤثر على جهاز المناعة. هناك أدلة من الدراسات التي أجريت على الإنسان والحيوان على أن التعرض لـ PFAS قد يقلل من استجابات الأجسام المضادة للقاحات (Grandjean et al. ، 2017 ، Looker et al. ، 2014) ، وقد يقلل من مقاومة الأمراض المعدية (NTP ، 2016). نظرًا لأن COVID-19 هو مصدر قلق جديد للصحة العامة ، فلا يزال هناك الكثير الذي لا نعرفه. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم كيف يمكن أن يؤثر التعرض لـ PFAS على مرض COVID-19.

  1. Grandjean P ، Heilmann C ، Weihe P ، et al. إن التعرضات المقدرة للمركبات المشبعة بالفلور في مرحلة الطفولة تتنبأ بتركيزات الأجسام المضادة للقاح الموهنة في عمر 5 سنوات. ياء إمونوتوكسيكول. 201714 (1): 188 & # 8208195. دوى: 10.1080 / 1547691X.2017.1360968
  2. Looker C ، Luster MI ، Calafat AM ، وآخرون. استجابة لقاح الإنفلونزا عند البالغين المعرضين لمركبات الأوكتان المشبعة بالفلور وسلفونات البيرفلوروكتان. علوم Toxicol. 2014138 (1): 76 & # 820888. دوى: 10.1093 / Toxsci / kft269
  3. NTP (البرنامج الوطني لعلم السموم). 2016. دراسة عن السمية المناعية المرتبطة بالتعرض لحمض البيرفلوروكتانويك (PFOA) وسلفونات البيرفلوروكتان (PFOS). Research Triangle Park ، NC: البرنامج الوطني لعلم السموم. https: //​ntp.niehs.nih.gov/​ntp/​ohat/​pfoa_pfos/​pfoa_pfosmonograph_508.pdf أيقونة pdf pdf

قام عدد كبير من الدراسات بفحص العلاقات المحتملة بين مستويات المواد per- و polyfluoroalkyl (PFAS) في الدم والآثار الصحية الضارة على البشر. ومع ذلك ، لم تشمل جميع هذه الدراسات نفس مجموعات الأشخاص ، أو نفس النوع من التعرض ، أو نفس PFAS. لذلك ذكرت هذه الدراسات المختلفة مجموعة متنوعة من النتائج الصحية. تشير الأبحاث التي أجريت على البشر إلى وجود مستويات عالية من بعض PFAS قد يؤدي إلى ما يلي:


التعرف المباشر وغير المباشر على المضيف لمسببات الأمراض

يتم التعرف على المستجيبات التي تمكن مسببات الأمراض من التغلب على PTI من خلال مقاومة مرض معين (ر) الجينات. عظم ر الجينات ترميز بروتينات NB-LRR هناك ∼ 125 في أرابيدوبسيس الجينوم Col-0. إذا تم التعرف على أحد المستجيبين بواسطة بروتين NB-LRR المقابل ، فإن ETI يستتبع ذلك. يُطلق على المستجيب المعترف به اسم بروتين عديم الفوعة (Avr). ETI هو إصدار أسرع وأقوى من PTI 30،31،32 والذي غالبًا ما يبلغ ذروته في HR 52 (الشكل 1). لا تمتد الموارد البشرية عادةً إلى ما وراء الخلية المصابة: فقد تؤخر نمو العوامل الممرضة في بعض التفاعلات ، لا سيما تلك التي تتضمن طفيليات قاتلة ، ولكن لا يتم ملاحظتها دائمًا ، ولا تكون مطلوبة ، لـ ETI. من غير الواضح ما الذي يوقف بالفعل نمو العوامل الممرضة في معظم الحالات.

لا يُعرف سوى القليل جدًا عن أحداث التشوير المطلوبة لتنشيط ETI بوساطة NB-LRR. من المحتمل أن يتم طي بروتينات NB-LRR في حالة مؤهلة للإشارة بواسطة بروتين الصدمة الحرارية الخلوية 90 والمرافقين الآخرين للمستقبلات 53،54. يبدو أن LRRs تعمل كمنظمين سلبيين يحظرون التنشيط غير الملائم للملحوظات. يتضمن تنشيط NB-LRR تغييرات توافقية داخل الجزيئات وبين الجزيئات وقد تشبه آلية القرب المستحث التي ينشط بها بروتين Apaf-1 الحيواني ذي الصلة موت الخلية المبرمج 55.

ينتج عن تنشيط NB-LRR شبكة من الحديث المتبادل بين مسارات الاستجابة المنتشرة ، جزئيًا ، للتمييز بين التغذية الحيوية وهجوم الممرض الناخر 9. يتم الحفاظ على هذا من خلال التوازن بين حمض الساليسيليك ، وهو إشارة محلية وجهازية للمقاومة ضد العديد من التغذية الحيوية ، ومزيج من حمض الياسمونيك وتراكم الإيثيلين كإشارات تعزز الدفاع ضد النخر 9. من المحتمل أن تغير هرمونات نباتية إضافية من توازن إشارات حمض الساليسيليك - حمض الياسمونيك / الإيثيلين. أرابيدوبسيس يتم اختراق المسوخات المعيبة في التخليق الحيوي لحمض الساليسيليك أو الاستجابة في كل من الدفاع الأساسي والمقاومة النظامية المكتسبة (SAR). يؤدي تنشيط NB-LRR إلى استجابات تفاضلية تعتمد على حمض الساليسيليك و ROS في مواقع العدوى المحيطة بها ، وبشكل منهجي 57. إن الاندفاع التأكسدي المعتمد على NADPH- أوكسيديز المصاحب لـ ETI يقمع موت الخلايا المعتمد على حمض الساليسيليك في الخلايا المحيطة بمواقع العدوى 58. يتم التوسط إلى حد كبير في التغييرات المحلية والنظامية في التعبير الجيني عن طريق عوامل النسخ لعائلات WRKY و TGA 59.

تتعرف العديد من بروتينات NB-LRR على مؤثرات النوع الثالث بشكل غير مباشر ، من خلال اكتشاف منتجات عملها على أهداف المضيف ، بما يتفق مع "فرضية الحراسة" 1. المبادئ الرئيسية لهذه الفرضية هي: (1) المستجيب الذي يعمل كعامل ضراوة له هدف (أهداف) في المضيف (2) عن طريق التلاعب أو تغيير هذا الهدف (الأهداف) يساهم المستجيب في نجاح الممرض في الأنماط الجينية للمضيف المعرضة للإصابة و (3) اضطراب المستجيب لهدف مضيف يولد نمطًا جزيئيًا `` ذاتيًا معدلاً بفعل مسببات الأمراض '' ، والذي ينشط بروتين NB-LRR المقابل ، مما يؤدي إلى ETI. ثلاث نتائج مهمة لهذا النموذج ، مدعومة الآن بالأدلة التجريبية ، هي: (1) يمكن أن تتطور المؤثرات المتعددة بشكل مستقل للتعامل مع نفس الهدف المضيف ، (2) وهذا يمكن أن يدفع تطور أكثر من بروتين NB-LRR مرتبط بـ هدف مؤثرات متعددة ، و (3) سيتم تنشيط هذه NB-LRRs من خلال التعرف على أنماط ذاتية معدلة مختلفة تم إنتاجها على نفس الهدف من خلال عمل المؤثرات في (1).

RIN4 ، 211 حمض أميني ، أسيلت 60 وبروتين مرتبط بغشاء البلازما ، هو مثال نموذجي لهدف مضيف من المؤثرات من النوع الثالث التي تحرسها بروتينات NB-LRR (الشكل 2). يتم التلاعب به من قبل ثلاثة مؤثرات بكتيرية مختلفة وشركاء في الجسم الحي مع اثنين أرابيدوبسيس بروتينات NB-LRR (الشكل 2 أ و 2 ب). يتفاعل مؤثران غير مرتبطين من النوع الثالث ، AvrRpm1 و AvrB ، مع الفسفرة لـ RIN4 ويحفزهما (المرجع 62). من المتوقع أن يؤدي تعديل RIN4 هذا إلى تنشيط بروتين RPM1 NB-LRR. المستجيب الثالث ، AvrRpt2 هو بروتين سيستين 62 ، يتم تنشيطه داخل الخلية المضيفة 63 ، والذي يقضي على RIN4 عن طريق شقها في موقعين 60،64. ينشط انشقاق RIN4 بروتين RPS2 NB-LRR 65،66. يتطلب تنشيط كل من RPM1 و RPS2 بروتين NDR1 المرتبط بـ GPI ، ويتفاعل RIN4 مع NDR1 67.

أ, أرابيدوبسيس RPM1 عبارة عن بروتين NB-LRR غشاء بلازما محيطي. يتم تنشيطه بواسطة بروتينات المستجيب AvrRpm1 أو AvrB. AvrRpm1 يعزز ضراوة البعض P. syringae سلالات على أرابيدوبسيس كما يفعل AvrB على فول الصويا. يتم تعديل AvrRpm1 و AvrB بواسطة أسيل خاص بحقيقيات النوى بمجرد تسليمه إلى الخلية بواسطة نظام إفراز النوع الثالث (حقنة حمراء) وبالتالي يتم استهداف غشاء البلازما. الوظائف الكيميائية الحيوية لـ AvrRpm1 و AvrB غير معروفة ، على الرغم من أنها تستهدف RIN4 ، والتي تصبح فسفرة (+ P) ، وتنشط RPM1 ، كما هو مفصل في النص. في غياب RPM1 ، من المفترض أن يعمل AvrRpm1 و AvrB على RIN4 والأهداف الأخرى للمساهمة في الفوعة. يمثل البيض الأزرق الفاتح في هذه اللوحات واللوحات اللاحقة بروتينات غير معروفة حتى الآن. ب، RPS2 هو بروتين NB-LRR الموجود في غشاء البلازما. يتم تنشيطه بواسطة المستجيب AvrRpt2 cysteine ​​protease type III from P. syringae. تكشف المعالجة التلقائية لـ AvrRpt2 بواسطة السيكلوفيلين المضيف عن إجماع ، ولكن غير مؤكد ، موقع myristoylation في المحطة الأمينية الجديدة ، مما يشير إلى أنه قد يكون أيضًا موضعيًا لغشاء البلازما المضيف. AvrRpt2 هو المستجيب الثالث الذي يستهدف RIN4. يؤدي انشقاق RIN4 بواسطة AvrRpt2 إلى ETI بوساطة RPS2. في حالة عدم وجود RPS2 ، من المفترض أن يشق AvrRpt2 RIN4 والأهداف الأخرى كجزء من وظيفة الفوعة الخاصة به. ج، RPS5 هو ملف أرابيدوبسيس بروتين NB-LRR المترجمة إلى جزء من الغشاء ، ربما عن طريق الأسيلة. RPS5 مستقل عن NDR1. يتم تنشيطه بواسطة مستجيب البروتياز AvrPphB من P. syringae 98. يتم شق AvrPphB وتوصيله إلى غشاء البلازما المضيف. المنشط AvrPphB يشق أرابيدوبسيس PBS1 سيرين ثريونين بروتين كيناز ، مما يؤدي إلى تنشيط RPS5. مطلوب النشاط التحفيزي لـ PBS1 المشقوق لتنشيط RPS5 ، مما يشير إلى أن جزء "الذات المعدلة" هذا يحتفظ بنشاطه الأنزيمي كجزء من آلية تنشيط RPS5 98. حتى الآن ، لم يتم إسناد أي وظيفة إلى PBS1 في غياب RPS5. د، Pto هو بروتين كيناز سيرين ثريونين الطماطم. Pto هو متعدد الأشكال وبالتالي يلبي المعايير الجينية لتعريف البروتين المقاوم للأمراض. يتطلب نشاط Pto بروتين NB-LRR Prf ، وتشكل البروتينات مركبًا جزيئيًا 99. Prf أحادي الشكل ، على الأقل في أنواع الطماطم التي تم تحليلها حتى الآن. Pto هو الهدف المباشر لاثنين غير مرتبطين P. syringae المؤثرات ، AvrPto و AvrPtoB ، كل منها يساهم في ضراوة العوامل الممرضة في pto المسوخ 100. وبالتالي فمن المحتمل أن Prf حراس Pto (المراجع 101 ، 103). يبدو أن Pto kinase ليس مطلوبًا لـ PTI ، على الرغم من أنه قد يكون هناك تكرار في وظيفته لأنه عضو في عائلة جينية. ه، الغشاء RLP Cf-2 يحمي البروتياز السيستين خارج الخلية Rcr3. يتعرف Cf-2 على ملف C. فولفوم المستجيب خارج الخلية Avr2 ، الذي يشفر مثبط الأنزيم البروتيني السيستين. يربط Avr2 ويثبط بروتياز Rcr3 السيستين في الطماطم. تؤدي الطفرات في Rcr3 إلى خسارة محددة للاعتراف المعتمد على Cf-2 لـ Avr2. ومن ثم ، يبدو أن Cf-2 يراقب حالة Rcr3 ، وينشط الدفاع إذا تم تثبيط Rcr3 بواسطة Avr2 (المرجع 104).

إذا كان RIN4 هو الهدف الوحيد لهذه المؤثرات الثلاثة ، فإن إزالته من شأنه أن يلغي قدرتها على إضافة ضراوة إلى سلالة ضعيفة الإمراض. ومع ذلك ، أظهر التخلص من RIN4 أنه ليس الهدف المضيف الوحيد لـ AvrRpm1 أو AvrRpt2 المعرضين للإصابة (rin4 دورة في الدقيقة 1 دورة في الثانية 2) النباتات 68. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن ينكسر AvrRpt2 في المختبر العديد من أرابيدوبسيس البروتينات التي تحتوي على موقع الانقسام الإجماعي 64. ومن ثم ، قد تتضمن مساهمة أي مؤثر في الضراوة التلاعب بالعديد من أهداف المضيف ، وتوليد عدة جزيئات ذاتية معدلة. ومع ذلك ، فإن اضطراب هدف واحد فقط يكفي لتفعيل NB-LRR. ينظم RIN4 بشكل سلبي RPS2 و RPM1 (وفقط هذين البروتينين NB-LRR) 68،69. ولكن ما هي وظيفة RIN4 في غياب RPS2 و RPM1؟ في دورة في الدقيقة 1 دورة في الثانية 2 النباتات ، AvrRpt2 أو AvrRpm1 (وربما المؤثرات الأخرى) تتلاعب بـ RIN4 (وربما البروتينات المرتبطة أو الأهداف الأخرى) من أجل قمع PTI 71. وبالتالي ، تستخدم النباتات بروتينات NB-LRR للحماية من مسببات الأمراض التي تنشر المؤثرات لتثبيط إشارات PAMP. تم تفصيل أمثلة إضافية للتعرف غير المباشر في الشكل 2 ، وهي تتضمن التعرف داخل الخلية وخارجها على الذات المعدلة التي يسببها العامل الممرض.

ليس كل التعرف على NB-LRR غير مباشر ، وهناك ثلاثة أمثلة لتفاعل Avr-NB-LRR المباشر 70،72. الكتان إل تقوم الأليلات الموضعية بتشفير بروتينات NB-LRR التي تتفاعل في الخميرة مع بروتينات AvrL المقابلة ، مما يوفر أول دليل على أن تنوع المستجيب الذي يحدد التعرف على NB-LRR يمكن أن يرتبط تمامًا بالتفاعل بين المستجيب- NB-LRR- البروتين 70. يخضع كل من بروتينات L و AvrL لانتقاء متنوع ، مما يدعو إلى سباق تسلح تطوري مباشر. يشير التنوع الأليلي للمؤثرات الممرضة الفطرية والفطرية الأخرى ، وبروتينات مضيفها المقابل NB-LRR كما هو موصوف أعلاه ، إلى تفاعل مباشر ، على الرغم من أن هذا لا يزال يتعين إثباته.

من المحتمل أن يكون الإشعاع التطوري لمئات الآلاف من أنواع نباتات كاسيات البذور ∼ 140-180 مليون سنة مضت مصحوبًا بالعديد من الحالات المستقلة للتطور المشترك لمسببات الأمراض ، لا سيما للتغذية الحيوية الملزمة التي تكيفت مع المضيف. تقاوم معظم النباتات العدوى من قبل معظم مسببات الأمراض ويقال إنها "غير مضيفة". يمكن التوسط في هذه المقاومة غير المضيفة بواسطة آليتين على الأقل. أولاً ، يمكن أن تكون مؤثرات العامل الممرض غير فعالة في مضيف جديد محتمل ، ولكنه متباين تطوريًا ، مما يؤدي إلى قمع ضئيل أو معدوم لـ PTI ، وفشل نمو العوامل الممرضة. بدلاً من ذلك ، يمكن التعرف على واحد أو أكثر من مكمل المستجيب للعامل الممرض المحتمل من خلال مرجع NB-LRR للنباتات بخلاف مضيفه المتكيف بشكل مشترك ، مما يؤدي إلى ETI. يتنبأ هذان السيناريوهان بنتائج مختلفة فيما يتعلق بتوقيت وسعة الاستجابة التي ستطلقهما ، كما أنهما يؤديان إلى ضغوط تطورية مختلفة على كل من المضيف والممرض.

المقاومة غير المضيفة في أرابيدوبسيس ضد مسببات أمراض الشعير غير المتكيفة ، B. graminis F. ص. هوردي (Bgh) عادةً ما ينطوي على الإنتاج السريع لتركيبات جدار الخلية (الحواجز الفيزيائية) ومستقلبات مضادات الميكروبات في موقع دخول العامل الممرض ، ولكن لا يوجد معدل ضربات القلب. أرابيدوبسيس اختراق (قلم) تم اختراق المسوخ جزئيًا في هذه الاستجابة. PEN2 عبارة عن بيروكسيسومال جلوكوزيل هيدرولاز 73 ، ويشفر PEN3 غشاء بلازمي ناقل ABC 74. يتم تجنيد كل من PEN2 و PEN3 لمحاولة دخول الفطريات ، على ما يبدو للتوسط في التسليم المستقطب للسموم إلى apoplast 73،74. ربما يساهم الهيكل الخلوي للأكتين في هذه الاستجابة 75 ، ربما كمسار للبيروكسيسومات و / أو الحويصلات المحتوية على PEN2. هذه المقاومة غير المضيفة قبل الغزو قابلة للفصل وراثيًا عن آلية ما بعد الغزو التي تتطلب عناصر إضافية تنظم كلاً من PTI و ETI 76. القضاء على كل من تحويلات إشارات PEN2 و PTI / ETI أرابيدوبسيس في مضيف لممرض فطري غير متكيف تطوريًا 73. يشير هذا إلى أن المقاومة غير المضيفة تتكون من طبقات مقاومة متميزة ميكانيكيًا.

يعمل بناء PEN1 في مسار مقاومة غير مضيف مختلف قبل الغزو. من المحتمل أن يكون PEN1 جزءًا من مجمع SNARE الثلاثي الذي يفرز حمولة الحويصلات إلى موقع محاولة الغزو الفطري ، مما يساهم في تكوين تركيبات جدار الخلية 77،78،79. ينظم أفراد عائلة MLO (موضع مقاومة العفن O) ذو السبعة غشاء المحدد سلبًا الإفراز المعتمد على PEN1 في مواقع محاولة دخول مسببات الأمراض 77،78. الصفة الوراثية النادرة mlo الطفرات في أي منهما أرابيدوبسيس أو الشعير يؤدي إلى مقاومة مسببات مرض البياض الدقيقي المتطور المشترك 80. ومن ثم ، في كليهما أرابيدوبسيس والشعير ، قد تثبط هذه الفطريات مقاومة المرض بوساطة PEN1 عن طريق تنشيط MLO. تشير هذه المجموعة الرائعة من النتائج إلى أن آلية دخول الخلية المضيفة الشائعة قد تطورت في فطريات البياض الدقيقي عند أو قبل الاختلاف أحادي-ديكوت. PEN2 و PEN3 يتم تحفيز الجينات بواسطة flg22 ، مما يشير إلى أنها قد تكون متورطة في PTI.

يمكن أيضًا التوسط في المقاومة غير المضيفة من خلال استجابات ETI الموازية. على سبيل المثال ، يمكن لأربعة مؤثرات بكتيرية من ممرض طماطم غير قادر على استعمار فول الصويا أن تؤدي كل منها إلى إنتاج فول صويا معين ر الجينات عند تسليمها من ممرض فول الصويا 81. يؤدي حذف هذه الجينات المؤثرة من ممرض الطماطم إلى تقليل ضراوتها على الطماطم ، ولكنه لا يسمح لها باستعمار فول الصويا 82. وبالتالي ، قد تكون هناك عوامل أخرى تفتقر إلى هذه السلالة المطلوبة لاستعمار فول الصويا. أيضًا ، يكون المستجيب أحادي الشكل الموزع على نطاق واسع والذي يعمل كبروتين عديم الفوعة كافياً لتقديمه Magnaporthe oryzae سلالات غير قادرة على استعمار الأرز. يشير وجوده في أكثر من 50 سلالة استعمرت بنجاح ريجراس المعمرة إلى وجود وظيفة ضراوة 83. أخيرا، أرابيدوبسيس مقاومة غير المضيف ل الليبتوسفيريا البقعية، الممرض الفطري براسيكا، يتم التوسط في الواقع عن طريق بروتينات NB-LRR غير المرتبطة الموجودة في كل والد من تهجين بين اثنين من المُدخلات 84. ومن ثم ، فإن الاستجابات المشفرة NB-LRR التي تعمل بالتوازي يمكن أن تحد من نطاق مضيف العامل الممرض.


اكتشاف مقلق

يتعرض الناس للأبد للمواد الكيميائية من خلال المياه والغذاء والهواء الملوثين ، فضلاً عن عدد لا يحصى من المنتجات بما في ذلك مستحضرات التجميل والمفروشات. في عام 2015 ، أفاد المسح الوطني لفحص الصحة والتغذية التابع لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) أنه تم العثور على PFAS في دم جميع الأمريكيين الذين تم أخذ عينات منهم تقريبًا (5). لم تعد الشركات الأمريكية تصنع اثنين من أشهر حامض السلفونيك البيرفلوروكتاني ، حمض البيرفلوروكتانويك (PFOA) وسلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور (PFOS). لكن هذا الإرث من PFAS يستمر في البيئة ، حتى مع بقاء الآلاف من الآخرين في الإنتاج.

منذ حوالي عقد من الزمان ، بدأ الباحثون في اكتشاف علامات الآثار اللاحقة للجهاز المناعي لدى البشر. في عام 2008 ، قرأ عالم الأوبئة البيئية فيليب جراندجين من جامعة جنوب الدنمارك في أودنس دراسة عن السلفونات المشبعة بالفلور أوكتين أثارت قلقه. اقترح العمل ، الذي أجرته مارجي بيدن آدامز ، وزملاؤها في الجامعة الطبية في ساوث كارولينا في تشارلستون ، وزملاؤها ، أن حمض السلفونيك البيرفلوروكتاني في الفئران ، بمستويات مماثلة لتلك الموجودة في البشر ، يمكن أن يثبط جهاز المناعة (6).

Grandjean ، وهو أيضًا أستاذ مساعد في الصحة البيئية بجامعة هارفارد T.H. كانت مدرسة تشان للصحة العامة في بوسطن ، ماساتشوستس ، تدرس بالفعل التأثيرات المناعية للمواد السامة البيئية الأخرى على الأطفال في جزر فارو ، الذين قد يتعرضون من خلال وجباتهم الغذائية البحرية التقليدية. كان يعلم أن هذا المجتمع يمكن أن يتعرض أيضًا لـ PFAS من خلال المأكولات البحرية.

باستخدام عينات مصل الدم التي تم جمعها سابقًا ، تتبع Grandjean مستويات PFAS منذ الولادة في ما يقرب من 600 طفل ولدوا بين عامي 1997 و 2000 ، بالإضافة إلى الأجسام المضادة للأطفال ضد التيتانوس والدفتيريا. تم تطعيم جميع الأطفال ضد هذه الأمراض ويجب أن يكون لديهم أجسام مضادة كافية للحماية. يتذكر Grandjean "لقد صُدمنا تمامًا عندما نظرنا إلى البيانات".

وجد فريقه أن مضاعفة التعرض للسلفونات المشبعة بالفلور أوكتين عند الولادة (المقدرة من مصل دم الأم) كان مرتبطًا بانخفاض بنسبة 40 في المائة تقريبًا في تركيز الأجسام المضادة للخناق في سن الخامسة. مصل دم الطفل) جعل الأطفال أكثر عرضة من 2.4 إلى 4.2 مرة للانخفاض إلى ما دون المستوى الوقائي لكل من الأجسام المضادة التيتانوس والدفتيريا في سن 7 (7). يوضح Grandjean: "إذا كانوا دون المستوى الوقائي ، فهذا يعني أن اللقاح قد فشل بالفعل".

في سن الخامسة ، كان أكثر من ربع الأطفال أقل من هذا المستوى الوقائي لمرض التيتانوس ، وكان أكثر من ثلثهم أقل من المستوى الوقائي من الدفتيريا (7). يلاحظ Grandjean أنه على الرغم من أن الأطفال عادة ما يعانون من انخفاض في مستويات الأجسام المضادة قبل الحصول على جرعات التعزيز الموصى بها ، فإن هذا العدد من الأطفال أقل من المستوى الوقائي كان أكثر من المتوقع.

لا يقوم فريق Grandjean بمراقبة الأطفال بحثًا عن طفرات في الدفتيريا والتيتانوس ، نظرًا لندرة هذه الأمراض. لكنهم ينظرون إلى مستويات الأجسام المضادة التي يتم إنتاجها استجابة لهذه اللقاحات على أنها وكيل لقدرة الجهاز المناعي على الاستجابة للمرض بشكل عام. وقد واصل الباحثون الآن التحقيق في الصلة بين التعرض لـ PFAS في جزر فارو والأمراض المعدية الشائعة في مرحلة الطفولة ، وتتبع مجموعة جديدة من الأطفال حديثي الولادة عن طريق سؤال الأمهات عن الحمى والأعراض كل أسبوعين. في دراسة مماثلة في الدنمارك ، أفاد Grandjean وزملاؤه مؤخرًا أن التعرض قبل الولادة لـ PFAS كان مرتبطًا بزيادة خطر دخول الأطفال إلى المستشفى لاحقًا بسبب الأمراض المعدية (8).

تشير أعمال أخرى حديثة إلى أن الروابط بين التعرض قبل الولادة PFAS وقمع المناعة تمتد إلى أمراض أخرى أيضًا. نظر عالم السموم المناعية بيريت جرانوم من المعهد النرويجي للصحة العامة في أوسلو بالنرويج وزملاؤه في العلاقات بين PFAS في الأمهات النرويجيات الحوامل واحتمال إصابة أطفالهن بأمراض معدية شائعة. بعد مراقبة ما يقرب من 1000 طفل حتى سن 7 سنوات ، أفاد الفريق أن التعرض لـ PFOA و PFAS آخر يسمى حمض السلفونيك البيرفلوروهكسان (PFHxS) كان مرتبطًا بمعدلات أعلى من الإسهال أو أنفلونزا المعدة. وبحلول سن الثالثة ، كان لدى الأطفال الذين يعانون من ارتفاع التعرض لسلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور ، أو حمض بيرفلورو الأوكتين ، أو حمض السلفونيك البيرفلوروكتاني ، أو حمض السلفونيك البيرفلوروهيبتان (PFHpS) معدلات أعلى من التهاب الشعب الهوائية أو الالتهاب الرئوي (9). في المقابل ، أشارت دراسات أخرى إلى أن PFAS قد يفرط في بعض الأحيان في تنشيط جهاز المناعة (10).

"ما هو المهم حقًا: ما الذي يخبرنا به مجموع الأدلة؟" يقول عالم السموم البيئية جيمي ديويت من جامعة شرق كارولينا في جرينفيل ، نورث كارولاينا. في مراجعة عام 2020 ، خلصت هي والمؤلفون المشاركون إلى أن PFAS يمكن أن يثبط الاستجابة المناعية البشرية (4). Similarly, in 2016, the National Toxicology Program concluded that PFOS and PFOA are “presumed to be an immune hazard to humans” (11).

For a given individual, the consequences of altered immune function may be subtle, notes immunotoxicologist Dori Germolec of the Division of the National Toxicology Program at the National Institute of Environmental Health Sciences, Durham, NC. It could mean that someone catches an extra cold in a given year or takes slightly longer to clear an infection. But at a population level, she says, there could be “an economic impact in terms of more doctor visits, more parent days off of work because the kids are sick.”

PFAS Politics

The challenge of sorting out how best to regulate forever chemicals is almost as complex as the PFAS research itself.

Perhaps the biggest hurdle is the paucity of data. Although PFAS studies in humans point to a range of worrying associations, the research is largely designed to demonstrate correlations rather than direct causation, and the risks of specific exposure levels are unknown for most PFAS. “There are pushing 10,000 substances that we call PFAS,” says environmental toxicologist Jamie DeWitt of East Carolina University. “Only a handful have been studied for their health effects.”

Researchers often don’t even know which PFAS chemicals to look for in the environment and our bodies. DeWitt’s recent review notes that companies often treat the identity and quantity of PFAS chemicals used in products and processes as confidential business information (4).

And yet, new PFAS chemicals are regularly approved, often with little government review, says Laurel Schaider of Silent Spring Institute. “The challenge with PFAS has really highlighted the shortcomings in our approach to regulating chemicals.”

With thousands of PFAS out in the environment, and limited information on health effects, it’s extremely difficult to determine acceptable levels of exposure. The US Environmental Protection Agency (EPA) has set a lifetime health advisory for PFOA and PFOS, suggesting that combined levels of these chemicals in drinking water should not exceed 70 parts per trillion (19). But the health advisory isn’t a regulation and isn’t enforceable. “The current status is that, unless there are state requirements, public water suppliers don’t currently have to test for PFAS,” says Schaider. Complicating matters are the unusual characteristics of PFAS chemicals—some argue that they deserve a special regulatory category because they are so mobile and persistent. “It makes sense to be cautious about using new chemicals that are highly persistent and mobile in the environment, even in the absence of toxicity data, since if a health concern is raised later, the chemicals will already disperse readily into the environment where they will last for a long time,” Schaider notes.

Under the Trump administration, the EPA recently took steps to set regulatory limits on PFOS and PFOA as part of the Safe Drinking Water Act, but the process of finalizing a legally enforceable limit will likely take years. Schaider says that the action is a “positive step,” although she notes that the regulation would only apply to these two PFAS and it isn’t yet clear what exposure limit would be set.

During his campaign, President Biden pledged to “tackle PFAS pollution by designating PFAS as a hazardous substance, setting enforceable limits for PFAS in the Safe Drinking Water Act, prioritizing substitutes through procurement, and accelerating toxicity studies and research on PFAS (20).” Designating PFAS as a hazardous substance would be an important step toward remediating contaminated sites, because it would “help accelerate the process of getting funding for cleanup,” Schaider says, “and making the responsible parties pay.”


Different strains of norovirus infect different people

Norovirus evolves rapidly. There are 29 different strains currently known to infect humans, and each strain has different variants. Each one has different abilities to bind to the variously shaped sugar molecules on the intestinal cell surface. These sugars are determined by blood type.

If a group of people is exposed to a strain of norovirus, who gets sick will depend on each person’s blood type. But, if the same group of people is exposed to a different strain of norovirus, different people may be resistant or susceptible. In general, those who do not make the H1-antigen and people with B blood type will tend to be resistant, whereas people with A, AB, or O blood types will tend to get sick, but the pattern will depend on the specific strain of norovirus.

This difference in susceptibility has an interesting consequence. When an outbreak occurs, for example, on a cruise ship, roughly a third of the people may escape infection. Because they do not know the underlying reason for their resistance, I think spared people engage in magical thinking – for example, “I didn’t get sick because I drank a lot of grape juice.” Of course, these mythical evasive techniques will not work if the next outbreak is a strain to which the individual is susceptible.


Diseases in plants and animals can be infectious or non-infectious. In this module, we will focus on أمراض معدية.

Infectious diseases are caused by مسببات الأمراض that enter the body and can be transmitted from one organism to another.

Pathogens can either be مجهري أو بالعين المجردة and are classified below.

  • بكتيريا: Unicellular prokaryotes that have a cell wall but lack membrane-bound organelles.
  • الفيروسات: Non-cellular and non-living agents that require a host to reproduce. Consist of nucleic acids (DNA or RNA) and a protein coat only.
  • الفطريات: Unicellular or multicellular eukaryotes. Possesses a cell wall made of chitin.
  • البريونات: Misfolded proteins that are non-living and non-cellular.
  • الكائنات الاوليه: Unicellular eukaryotes that lack a cell wall.Macro-parasites: Parasites visible to the naked eye.

Discovery of pathogens

Before the invention of the microscope and the discovery of pathogens, various theories existed to explain the spread of disease.

One such theory, جيل عفوي, maintained that living things could spontaneously generate from non-living matter.

The work of scientists روبرت كوخ و لويس باستور disproved spontaneous generation and replaced it with Germ Theory – that diseases are caused by tiny microbes.

لويس باستور

Louis Pasteur carried out several experiments proving that microbes in the air cause contamination in food and are also responsible for causing diseases in humans.

له swan-neck flask experiment (shown below) proved that microbes in the air are responsible for food contamination.

This led to the process of food pasteurisation to destroy microbes using heat.

روبرت كوخ

Robert Koch also contributed to understanding infectious diseases.

He established the link between specific microbes and specific diseases by formulating مسلمات كوخ that state:

  1. The microorganism must be present in diseased organisms and absent in healthy organisms.
  2. The microorganisms must be معزول from the diseased organism and grown in pure culture.
  3. The cultured microorganism must produce the same disease upon inoculation into a healthy organism.
  4. The microorganism must be re-isolated و re-cultured form the inoculated organism. Upon culturing, it should be identical to the original isolated microorganism.

Culturing techniques

Since microbes (e.g. fungi and bacteria) are invisible to the naked eye, specific culturing techniques are used to grow them in large enough numbers to study them.

  1. Inoculating nutrient agar plates with a sample (e.g. from food or water).
  2. Incubating the plates at a constant temperature e.g. 30 °C.
  3. Observing and recording the number of microbial colonies after the incubation period
  4. Repeating the experiment at least three times and averaging the results.

Sterile techniques

Sterile techniques are important to prevent contamination.

A Bunsen burner should be used to sterilise the inoculating loop and once the plate is inoculated it must remain sealed to prevent the release of harmful pathogens into the environment.

Chain of infection

The chain of infection shows how infectious diseases result from interactions between the pathogen, the host and the environment.

  • Reservoirs are where an infectious agent lives and grows e.g. in a human host.
  • Portals of exit are where the pathogen leaves the reservoir to infect other organisms e.g. through the mouth (coughing).
  • Modes of Transmission are ways that the pathogen can be transferred from the reservoir to susceptible host such as physical contact, droplets or air.
  • Portals of Entry are the ways that pathogens enter the host e.g. mucous membranes.
  • Susceptible hosts are hosts that are vulnerable to infection e.g. they have an immune deficiency.

Modes of transmission

Modes of transmission include direct, indirect and vector transmission.Modes of transmission include direct, indirect and vector transmission.

  • Direct contact transmission includes physical contact between an infected and a susceptible individual. Examples include hand shaking or coughing directly on someone.
  • Indirect transmission occurs through touching of contaminated objects, airborne transmission (e.g. airborne virus) or animal to person (handling of animal faeces).
  • Vector transmission is a form of indirect transmission where typically the pathogen is transmitted through a bite of an insect e.g. mosquitoes carrying the المتصورة parasite that causes malaria in humans.

Pathogens can infect almost every part of the human system. Our innate and adaptive immune responses (discussed later) protect us against pathogens.

Pathogens such as bacteria and viruses have developed adaptations to facilitate their entry into and transmission between hosts.

One such adaptation is the use of vectors to bypass the skin barrier.

For example, mosquitoes bite the skin injecting the pathogen directly into the blood.

Bacterial adaptations

Bacterial adaptations include:

  • Formation of a sticky بيوفيلم to provide protection against host’s immune response.
  • Production of kinase enzymes السماح المكورات العنقودية bacteria mobility in the blood stream by dissolving blood clots.
  • Production of السموم that damage the tissue and weaken the immune system.
  • Fimbriae appendages that adhere to surfaces such as the urinary tract which prevents the bacterium from being flushed out.
  • السوط that enhance the swimming ability of bacteria e.g. burrowing into stomach mucous membrane.

Viral adaptations

Viral adaptations include antigenic shift and antigenic drift.

The immune system can learn to identify specific pathogens by responding to the specific shape of المستضدات on the pathogens surface.

  1. Antigenic shift: two different viruses combine, creating a new virus with different antigens.
  2. Antigenic drift: the virus accumulates random mutations which can also change the shape of the antigens so that the immune system does not recognise them.

Pathogens take advantage of the host immune response to exit the host and infect other organisms.

Influenza virus exits the host through respiratory droplets during coughing or sneezing and stays in the air infecting other individuals.

Plant diseases

Plant diseases caused by pathogens can be classified according to whether they are Biotrophic pathogens that feed on living plant tissue or necrotrophic pathogens that produce toxins which kill plant cells before they feed on them.

Plant diseases are typically caused by fungi, viruses, bacteria and macroparasites.

Oak mildew is an example of a fungal infection that results in powdery blotches and produces a range of effects on the plant.

This includes inhibition of photosynthesis and chlorophyll production (chlorosis), blocking of stomata and wilting.

The lack of genetic diversity in crop plants make the entire crop susceptible to a single pathogen.

This in turn affects agriculture by reducing crop yield and causing major خسائر اقتصادية in the agricultural industry.

Oak Mildew (left) and tobacPco mosaic virus (right).

Animal diseases

Animal diseases spread quickly through livestock as intensive farming keeps many animals together in a small space.

An example includes mad cow disease which is caused by prions that damage the cow’s central nervous system.

This disease can spread amongst animals and on to humans through consumption of infected meat.

Once the disease is detected, all potentially infected cows must be destroyed to prevent further spread.

This affects the agricultural industry by causing major خسائر اقتصادية and often results in banning of livestock exportation from affected regions.

During your class, you will look at various examples of plant and animal diseases, infection mechanisms and responses to infections.


مراجع

HealthLinkBC. (2018). قبل الميلاد immunization schedules. Gov.BC.CA. https://www.healthlinkbc.ca/tools-videos/bc-immunization-schedules

Mayo Clinic Staff. (n.d.). Measles [online article]. MayoClinic.org. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/measles/symptoms-causes/syc-20374857

Mayo Clinic Staff. (n.d.). Mumps [online article]. MayoClinic.org. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/mumps/symptoms-causes/syc-20375361

Mayo Clinic Staff. (n.d.). Polio [online article]. MayoClinic.org. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/polio/symptoms-causes/syc-20376512

Mayo Clinic Staff. (n.d.). Smallpox [online article]. MayoClinic.org. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/smallpox/symptoms-causes/syc-20353027

NIAID. (2016, August 11). An HIV vaccine: Mapping uncharted territory. موقع يوتيوب. https://www.youtube.com/watch?v=X-rC78MKZvw&feature=youtu.be

OpenStax. (2016 ، 23 مارس). Figure 4 Naïve CD4 + T cells engage MHC II molecules on antigen-presenting cells (APCs) and become activated. Clones of the activated helper T cell, in turn, activate B cells and CD8 + T cells, which become cytotoxic T cells. Cytotoxic T cells kill infected cells [digital image]. في OpenStax, Biology (Section 42.2). OpenStax CNX. https://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/Adaptive-Immune-Response

Seeker. (2015, September 2). Why do we need a new flu shot every year? موقع يوتيوب. https://www.youtube.com/watch?v=5THf6gTNqO8

TED-Ed. (2015, January 12). How do vaccines work? - Kelwalin Dhanasarnsombut. موقع يوتيوب. https://www.youtube.com/watch?v=rb7TVW77ZCs&feature=youtu.be

TED-Ed. (2013, October 28). How we conquered the deadly smallpox virus - Simona Zompi. موقع يوتيوب. https://www.youtube.com/watch?v=yqUFy-t4MlQ&feature=youtu.be

مجموعة من الأمراض التي تنطوي على نمو غير طبيعي للخلايا مع إمكانية الغزو أو الانتشار إلى أجزاء أخرى من الجسم.

هيكل داخل الخلية ، يتكون من طبقة ثنائية الدهون. تتكون الحويصلات بشكل طبيعي أثناء عمليات إفراز وامتصاص ونقل المواد داخل غشاء البلازما.

مجموعة فرعية من الجهاز المناعي تقوم بهجمات مخصصة ضد مسببات الأمراض أو الخلايا السرطانية مثل إنتاج الأجسام المضادة التي تتطابق مع مستضدات معينة.

نظام الجسم في الإنسان والحيوانات الأخرى الذي يحمي الكائن الحي عن طريق التمييز بين الأنسجة الغريبة وتحييد الكائنات أو المواد المسببة للأمراض.

كائن حي دقيق يسبب المرض.

الجزيئات الموجودة على سطح الخلايا أو الفيروسات التي يحددها الجهاز المناعي على أنها إما ذاتية (ينتجها جسمك) أو غير ذاتية (لا ينتجها جسمك).

حالة الحصانة أو عدم التأثر بمرض معين أو ما شابه. الحالة التي تسمح بمقاومة طبيعية أو مكتسبة للأمراض. قدرة الخلية على التفاعل المناعي في وجود مستضد.

نوع من الكريات البيض ينتج عن الجهاز اللمفاوي وهو خلية أساسية في الاستجابة المناعية التكيفية لمسببات الأمراض أو الخلايا السرطانية.

خلية عديمة اللون تدور في الدم وسوائل الجسم وتشارك في مقاومة المواد الغريبة ومرض خلية الدم البيضاء. هناك عدة أنواع ، جميع الخلايا الأميبية ذات النواة ، بما في ذلك الخلايا الليمفاوية ، والخلايا المحببة ، والخلايا الوحيدة ، والضامة.

نسيج ضام رقيق في عظم إسفنجي ينتج خلايا الدم.

عضو في الجهاز الليمفاوي حيث تنضج الخلايا الليمفاوية التي تسمى الخلايا التائية.

عضو في الجهاز الليمفاوي حيث تنضج الخلايا الليمفاوية التي تسمى الخلايا التائية.

عضو ثانوي في الجهاز اللمفاوي حيث يتم تصفية الدم واللمف.

واحدة من العديد من الهياكل الصغيرة الموجودة على طول الأوعية اللمفاوية حيث يتم ترشيح مسببات الأمراض من اللمف وتدمرها الخلايا الليمفاوية.

الجسم المضاد ، المعروف أيضًا باسم الغلوبولين المناعي ، هو بروتين كبير على شكل Y يتم إنتاجه أساسًا بواسطة خلايا البلازما التي يستخدمها الجهاز المناعي لتحييد مسببات الأمراض مثل البكتيريا المسببة للأمراض والفيروسات.

نوع من الخلايا الليمفاوية يقتل الخلايا المصابة أو السرطانية (الخلية التائية القاتلة) أو يساعد في تنظيم الاستجابة المناعية (الخلية التائية المساعدة).

الخلايا اللمفاوية التائية (نوع من خلايا الدم البيضاء) ، والمعروفة أيضًا باسم الخلايا التائية السامة للخلايا) التي تقتل الخلايا السرطانية ، أو الخلايا المصابة (خاصة بالفيروسات) ، أو الخلايا التي تضررت بطرق أخرى.

نوع من الخلايا المناعية يحفز الخلايا التائية الضامة والخلايا البائية القاتلة على عمل استجابات مناعية. الخلية التائية المساعدة هي نوع من خلايا الدم البيضاء ونوع من الخلايا الليمفاوية.

نوع من الخلايا المناعية يمكّن الخلايا اللمفاوية التائية (الخلية التائية) من التعرف على مستضد وتكوين استجابة مناعية ضد المستضد. تشمل الخلايا العارضة للمستضد (APCs) الضامة والخلايا المتغصنة والخلايا اللمفاوية البائية (الخلايا البائية).

نوع خاص من الخلايا المناعية توجد في الأنسجة ، مثل الجلد ، وتعزز الاستجابات المناعية من خلال إظهار المستضدات الموجودة على سطحها لخلايا الجهاز المناعي الأخرى. الخلية التغصنية هي نوع من الخلايا البلعمية ونوع من الخلايا العارضة للمستضد (APC).

خلية بلعمية كبيرة توجد في شكل ثابت في الأنسجة أو كخلية دم بيضاء متحركة ، خاصة في مواقع الإصابة.

نوع من خلايا الدم البيضاء ، وعلى وجه التحديد نوع من الخلايا الليمفاوية.

تنضج العديد من الخلايا البائية إلى ما يسمى خلايا البلازما التي تنتج الأجسام المضادة (البروتينات) اللازمة لمحاربة العدوى بينما تنضج الخلايا البائية الأخرى لتصبح خلايا الذاكرة ب.

بروتينات غريبة على سطح الخلية تؤدي إلى استجابة مناعية.

مجموعة فرعية من الجهاز المناعي تقوم بهجمات عامة مثل الالتهاب ضد مسببات الأمراض الغازية.

مادة كيميائية تطلقها الخلايا المصابة أو المصابة أو المناعية التي تسبب الالتهاب أو الاستجابات المناعية الأخرى.

جزء سائل أصفر قش من الدم يحتوي على العديد من المواد المذابة وخلايا الدم.

سائل يتسرب من الشعيرات الدموية إلى فراغات بين الخلايا ويدور في أوعية الجهاز اللمفاوي.

خلية B متمايزة بالكامل تنتج نوعًا واحدًا من الأجسام المضادة.

خلية ليمفاوية (خلية B أو T) تحتفظ بـ "ذاكرة" أحد مسببات الأمراض بعد انتهاء العدوى ، وبالتالي توفر مناعة ضد العامل الممرض.

القدرة على مقاومة مسببات الأمراض المحددة التي تنتج عندما تنتج استجابة مناعية تكيفية للعامل الممرض خلايا لمفاوية للذاكرة لهذا العامل الممرض.

التعرض المتعمد لشخص ما لمسببات الأمراض من أجل إثارة استجابة مناعية وتكوين خلايا ذاكرة خاصة بهذا العامل الممرض.

مناعة قصيرة المدى لمُسبِّب مُمْرِض محدَّد تنتج عندما تنتقل الأجسام المضادة أو الخلايا التائية المنشطة إلى شخص لم يتعرض أبدًا لمسبِّب المرض.

جهاز يتكون من شبكة من الأنسجة والأعضاء التي تساعد في تخليص الجسم من السموم والنفايات والمواد الأخرى غير المرغوب فيها. تتمثل الوظيفة الأساسية للجهاز الليمفاوي في نقل اللمف ، وهو سائل يحتوي على خلايا الدم البيضاء المقاومة للعدوى ، في جميع أنحاء الجسم.

استجابة مناعية فطرية تتكون من سلسلة من البروتينات التي تكمل قتل مسببات الأمراض بواسطة الأجسام المضادة.

نوعان من الفيروسات البطيئة التي تصيب البشر. بمرور الوقت ، تسبب متلازمة نقص المناعة المكتسب ، وهي حالة يسمح فيها الفشل التدريجي للجهاز المناعي بالعدوى الانتهازية والسرطانات المهددة للحياة بالنمو.