السم المعوي

الذيفان المعوي هو سم خارجي بروتيني تفرزه الكائنات الدقيقة ويستهدف الأمعاء . [ 1 ] قد يكون مشفرًا على الكروموسوم أو البلازميد. [ 2 ] وهو حساس للحرارة (أكثر من 60 درجة مئوية)، ذو وزن جزيئي منخفض وقابل للذوبان في الماء. غالبًا ما تكون الذيفانات المعوية سامة للخلايا، وتقتلها عن طريق تغيير نفاذية الغشاء القمي للخلايا المخاطية ( الظهارية ) لجدار الأمعاء. وهي في الغالب سموم مكونة للمسام (معظمها مسام كلوريد)، تفرزها البكتيريا، وتتجمع لتشكل مسامًا في أغشية الخلايا ، مما يؤدي إلى موتها.

الأهمية السريرية

تُؤثر السموم المعوية بشكل ملحوظ على الجهاز الهضمي ، مُسببةً إسهال المسافرين والتسمم الغذائي. يؤدي عمل هذه السموم إلى زيادة نفاذية أيونات الكلوريد عبر الغشاء القمي لخلايا الغشاء المخاطي المعوي. تُنشط هذه المسام الغشائية إما بزيادة تركيز cAMP أو بزيادة تركيز أيونات الكالسيوم داخل الخلايا. يؤثر تكوّن هذه المسام بشكل مباشر على أسمولية محتويات تجويف الأمعاء. تؤدي زيادة نفاذية الكلوريد إلى تسربها إلى تجويف الأمعاء، يتبعه حركة الصوديوم والماء. ينتج عن ذلك إسهال إفرازي في غضون ساعات قليلة من تناول السم المعوي. تحتوي العديد من الكائنات الحية الدقيقة على السم المعوي اللازم لإحداث هذا التأثير، مثل المكورات العنقودية الذهبية والإشريكية القولونية . [ 3 ]

يعتمد دواء ليناكلوتيد ، المستخدم لعلاج بعض أنواع الإمساك، على آلية عمل السموم المعوية. [ 3 ]

التصنيف والهياكل ثلاثية الأبعاد

بكتيري

يمكن أن تُنتج البكتيريا الممرضة، مثل المكورات العنقودية الذهبية والعصوية الشمعية، سمومًا معوية ، والتي قد تُسبب التسمم الغذائي بالمكورات العنقودية ومرض الإسهال الناتج عن العصوية الشمعية ، على التوالي. كما يمكن أن تُنتجها أيضًا بكتيريا الشيغيلا . تُشكل السموم المعوية العنقودية والسموم الخارجية العقدية عائلة من المستضدات الفائقة المُسببة للحمى، ذات الصلة البيولوجية والبنيوية . [ 4 ] تم تحديد 25 نوعًا من السموم المعوية العنقودية (SEs)، والتي تُنتجها بشكل رئيسي المكورات العنقودية الذهبية ، وسُميت أبجديًا (SEA – SEZ). [ 5 ] وقد أشارت بعض الدراسات إلى أن أنواعًا أخرى من المكورات العنقودية، غير المكورات العنقودية الذهبية، قد تُساهم في التسمم الغذائي بالمكورات العنقودية عن طريق إنتاج السموم المعوية. [ 6 ] تُنتج المكورات العقدية المقيحة سمومًا خارجية عقدية . [ 7 ] [ 8 ] تشترك هذه السموم في قدرتها على الارتباط ببروتينات معقد التوافق النسيجي الرئيسي لدى مضيفيها. ومن بين هذه السموم، يُعد سم متلازمة الصدمة التسممية الناتج عن المكورات العنقودية الذهبية أقربها صلةً ، إذ لا يشترك مع هذه المجموعة إلا في مستوى منخفض من التشابه في التسلسل .

تشترك جميع هذه السموم في بنية ثنائية النطاق متشابهة ( نطاقان طرفيان N و C) مع حلزون ألفا طويل في منتصف الجزيء، وبرميل بيتا مميز يُعرف باسم "طية قليل السكريات/قليل النوكليوتيدات" في النطاق الطرفي N، ونمط بيتا-غراسب في النطاق الطرفي C. ومن الأمثلة على ذلك ذيفان المكورات العنقودية المعوية B. يمتلك كل مستضد فائق نمط ارتباط مختلفًا قليلاً عند تفاعله مع جزيئات معقد التوافق النسيجي الرئيسي من الفئة الثانية أو مستقبلات الخلايا التائية . [ 9 ]

يحتوي نطاق بيتا-جراسب على بعض أوجه التشابه الهيكلية مع نمط بيتا-جراسب الموجود في نطاقات ربط الغلوبولين المناعي، واليوبيكويتين ، والفيريدوكسين 2Fe-2 S ، وعامل بدء الترجمة 3 كما تم تحديده بواسطة قاعدة بيانات SCOP .

منتشر

تُعدّ الفيروسات التابعة لعائلات الفيروسات العجلية (Reoviridae) والفيروسات الكأسية ( Caliciviridae ) والفيروسات النجمية (Astroviridae ) مسؤولة عن نسبة كبيرة من أمراض الجهاز الهضمي في جميع أنحاء العالم. وقد وُجد أن فيروسات الروتا (من عائلة الفيروسات العجلية ) تحتوي على ذيفان معوي يلعب دورًا في إمراضية الفيروس. يُعدّ البروتين NSP4 بروتينًا يُصنّع خلال المرحلة داخل الخلوية من دورة حياة الفيروس، ومن المعروف أن له وظيفة أساسية في نضج الفيروس داخل الخلايا. [ 13 ] ومع ذلك، عند تنقية البروتين NSP4 من فيروسات الروتا من المجموعة A (تم اختبار 4 أليلات)، وتركيزه، وحقنه في نموذج فأر، بدأ مرض إسهال يُحاكي ذلك الناجم عن عدوى فيروس الروتا. [ 14 ] تتمثل إحدى آليات السمية المحتملة في أن البروتين NSP4 يُنشّط مسار نقل الإشارة الذي يؤدي في النهاية إلى زيادة تركيز الكالسيوم داخل الخلية، وبالتالي إفراز الكلوريد منها. [ 15 ] يؤدي إفراز الأيونات من الزغابات المبطنة للأمعاء إلى تغيير الضغوط الأسموزية الطبيعية ويمنع امتصاص الماء، مما يؤدي في النهاية إلى الإسهال.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "سم معوي" في قاموس دورلاند الطبي
  2. كارلتون جايلز، ماجدالين سو، ستانلي فالكو، مجلة الأمراض المعدية (1974) 130 (1): 40-49.
  3. هورنبي ، بي جيه (2015). " مناهج اكتشاف الأدوية لمتلازمة القولون العصبي". رأي الخبراء في اكتشاف الأدوية . 10 (8): 809-24 . doi : 10.1517/17460441.2015.1049528 . PMID 26193876. S2CID 207494271 .  
  4. دينجز، إم إم؛ أوروين، بي إم؛ شليفيرت، بي إم (2000). "السموم الخارجية للمكورات العنقودية الذهبية" . مراجعات علم الأحياء الدقيقة السريرية . 13 (1): 16-34 ، جدول المحتويات. doi : 10.1128/CMR.13.1.16 . ISSN 0893-8512 . PMC 88931. PMID 10627489 .   
  5. إيتر، داناي؛ شيلين، جيني؛ شوبلر، ماركوس؛ جوهلر، صوفيا (10 سبتمبر 2020). "سمّ معوي من نوع C للمكورات العنقودية - تحديث حول متغيرات SEC، وبنيتها وخصائصها، ودورها في حالات التسمم الغذائي" . السموم . 12 (9): 584. doi : 10.3390/toxins12090584 . hdl : 20.500.11850/441345 . PMC 7551944. PMID 32927913 .  
  6. فيتش، ألكسندرا؛ جوهلر، صوفيا (27 أبريل 2018). "المكورات العنقودية الذهبية كعامل ممرض ينتقل عن طريق الغذاء". تقارير علم الأحياء الدقيقة السريرية الحالية . 5 (2): 88-96 . doi : 10.1007/s40588-018-0094-x . ISSN 2196-5471 . S2CID 13668423 .  
  7. إياندولو، ج. ج. (1989). "التحليل الجيني للسموم خارج الخلوية لبكتيريا المكورات العنقودية الذهبية". المجلة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة ، 43 : 375-402 . doi : 10.1146/annurev.mi.43.100189.002111 . PMID 2679358 . 
  8. ماراك، ب.، وكابلر، ج. (مايو 1990). "ذيفانات المكورات العنقودية المعوية وما يرتبط بها". مجلة ساينس . 248 (4956): 705-711 . Bibcode : 1990Sci...248..705M . doi : 10.1126/science.2185544 . PMID: 2185544. S2CID : 33752378 .  
  9. باباجورجيو، أ. س.، ترانتر، هـ. س.، أشاريا، ك. ر. (مارس 1998). "البنية البلورية للمستضد الفائق الميكروبي، ذيفان معوي من المكورات العنقودية ب، بدقة 1.5 أنغستروم: دلالات على تعرف جزيئات معقد التوافق النسيجي الرئيسي من الفئة الثانية ومستقبلات الخلايا التائية على المستضد الفائق". مجلة البيولوجيا الجزيئية 277 (1): 61-79 . doi : 10.1006/jmbi.1997.1577 . PMID 9514739 . 
  10. كاتايهيرا ج، سوجياما هـ، إينوي ن، هوريغوتشي ي، ماتسودا م، سوغيموتو ن (أكتوبر 1997). "يستخدم ذيفان كلوستريديوم بيرفرينجنز المعوي بروتينين غشائيين متشابهين بنيويًا كمستقبلات وظيفية في الجسم الحي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 272 ​​(42): 26652-26658 . doi : 10.1074/jbc.272.42.26652 . PMID 9334247 . 
  11. 1 2 السموم المعوية في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) في المكتبة الوطنية الأمريكية للطب
  12. سموم معوية من النوع ب من المكورات العنقودية (CBRNE) في موقع eMedicine
  13. ^ كروفورد ، سو إي. راماني، ساسيرخا؛ تيت، جاكلين E.؛ باراشار، أوميش د.؛ سفينسون، لينارت. هاغبوم، ماري؛ فرانكو، مانويل أ؛ جرينبيرج، هاري ب. أوريان، ميغيل. كانغ، جاغانديب؛ ديسيلبرجر، أولريش. إستس، ماري ك. (2017-11-09). "عدوى فيروس الروتا" . مراجعات الطبيعة للمرض . 3 (1): 17083. دوى : 10.1038/nrdp.2017.83 . بمك 5858916 . بميد 29119972 .  
  14. ^ هوري، واي. ناكاجومي، أو. كوشيمورا، Y.؛ ناكاجومي، ت.؛ سوزوكي، Y.؛ أوكا، ت.؛ ساساكي، س. ماتسودا، Y.؛ واتانابي، س. (سبتمبر 1999). "تحريض الإسهال بواسطة فيروس الروتا NSP4 في نظام نموذج الفأر المتماثل" . علم الفيروسات . 262 (2): 398-407 . دوى : 10.1006/viro.1999.9912 . بميد 10502518 . 
  15. تشانغ، مينغدونغ؛ زينغ، كارل كيو-واي؛ موريس، أندرو بي؛ إستس، ماري كيه (15 ديسمبر 2000). "ببتيد معوي وظيفي من نوع NSP4 يُفرز من خلايا مصابة بفيروس الروتا" . مجلة علم الفيروسات . 74 (24): 11663-11670 . doi : 10.1128/JVI.74.24.11663-11670.2000 . PMC 112448. PMID 11090165 .