دانلود پایان نامه

ع اثرات بیولوژیکی در پستانداران و همچنین در تولید سایتوکاین‌های پیش التهابی همچون فاکتور نکروز دهنده تومور-? (TNF-?) و اینترلوکین‌ها، به نام اندوتوکسین خوانده می‌شود. تولید این میانجی‌ها در غلظت‌های پایین اندوتوکسین ممکن است منجر به اثرات بیولوژیکی مفید شوند ولی در غلظت‌های بالاتر، رهاسازی سایتوکاین‌ها می‌تواند منجر به سمیت خود بدن و در نتیجه ایجاد سندروم شوک شود. LPS شامل یک بخش قندی با شاخه‌هایی با اندازه‌های مختلف از پلی ساکارید (آنتی‌ژن O) تا الیگوساکارید که این وابسته به گونه‌های باکتریایی و یا موتانت‌های باکتریایی (فرم صاف LPS تا فرم زبر LPS) است و به صورت کوالان به قسمت هیدروفوبیک LPS یعنی لیپید A متصل می‌شود که آن هم در اتصال مولکول LPS به غشا نقش دارد (۱۸).

شکل ۲-۱. ترکیب غشای باکتری‌های گرم منفی غشای سیتوپلاسمی‌یا غشای داخلی، سلول باکتری را احاطه می‌کند.

پری پلاسم که دارای پپتیدوگلیکان می‌باشد توسط غشای خارجی احاطه می‌شود. لیپو پلی ساکارید در لایه‌ی بیرونی غشای خارجی قرار دارد و حاوی ۳ جزء متمایز لیپید A، مرکز الیگوساکاریدی و آنتی ژن O است. مرکز الیگوساکاریدی شامل یک تک قند به نام ۲- کتو-۲- دئوکسی اوکتونات (KDO) است (۱۸).
۲-۱-۲. ساختار لیپو پلی ساکارید
دسترسی به LPS خالص امکان مطالعه‌ی اجزای آن را به صورت جداگانه فراهم آورده است. خانواده‌ی انتروباکتریاسه (باکتری‌های بیماریزا و غیر بیماریزای گوارشی) از جمله سالمونلا و اشریشیا از نخستین باکتری‌هایی بودند که LPS آنها به صورت شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. مورفولوژی کلونی همه‌ی تیپ‌های وحشی استرین‌های این باکتری‌ها شبیه هم‌اند که کامل و صاف هستند (به جز برخی از موتانت‌ها که کلونی‌های زبر با لبه‌های نامنظم دارند). پیشنهاد لودریتز بعد از مطالعه‌ی صد‌ها LPS انتریک این بود که تمام اندوتوکسین‌ها ترکیبی از ۳ اجزای عمومی‌هستند: انشعاب اختصاصی O، مرکز الیگوساکارید و لیپید A.

شکل ۲-۲. ساختار LPS از نوع صاف نشان دهنده‌ی انشعاب اختصاصی O، مرکز داخلی و خارجی، لیپید A می‌باشد (۱۸).
(KDO 2- کتو-۲- دئوکسی اوکتونات: ؛Hep:هپتوز ؛Hexهگزوز: )

همان طور که ذکر شد LPS از ۳ ناحیه که به صورت کوالانت به هم متصلند تشکیل شده است. ناحیه لیپید A یا اندوتوکسین A در غشای خارجی مانند لنگری هیدروفوبیک عمل می‌کند و دارای فعالیت توکسینی است. ناحیه هسته، الیگوساکاریدی فسفریله شده است و در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها در غشا خارجی به عنوان سد عمل می‌کند. ناحیه پلیمری آنتی‌ژن O الیگوساکاریدی ایمونوژنیک است که از واحد‌های قندی تکرار شونده تشکیل شده است. این واحد‌ها در گونه‌های مختلف و نیز از سویه‌ای به سویه‌ی دیگر متفاوتند. ناحیه‌ی لیپید A در تمام باکتری‌های گرم منفی یکسان است یا تفاوت اندکی دارد. ناحیه درونی هسته در محدوده وسیعی از گونه‌های باکتریایی یکسان است و در مواردی درجات محدودی از تمایز را نشان می‌دهد. اما ساختمان آنتی‌ژن O به طور قابل توجهی در باکتری‌های گرم منفی متفاوت است که پایه مهمی‌ برای تشخیص و تعیین گونه و سویه‌های باکتری‌های گرم منفی است. کلنی باکتری‌های گرم منفی بر حسب شکل ظاهری خود به دو فرم زبر (R)11 و نرم (S)12 تقسیم می‌شوند. در فرم S مولکول LPS به طور کامل بروز می‌کند در صورتی که در فرم R مولکول LPS فاقد آنتی‌ژن O به طور کامل است (۶).

شکل ۲-۳. ساختار LPS از نوع زبر. پلی ساکارید اختصاصی O شامل تعداد مختلفی از واحد‌های تکراری پنتا ساکارید است. Hep: L- گلیسرو- D- مانو- هپتوز، Gal: گالاکتوز، Glc: گلوکز، GlcN: گلوکزآمین، GlcNAc: N- استیل گلوکزآمین، Kdo: 3- دئوکسی- D- مانو- اوکت-۲- اولوسونیک اسید،L-Ara4N: 4- آمینو-۴-دئوکسی-L – آرابینوز (۶).

۲-۱-۲-۱. آنتی‌ژن O (شاخه‌ی اختصاصی O):
مطالعات نشان می‌دهند که آنتی‌ژن- O یک پلی ساکارید پیچیده است که حاوی واحد‌های تکراری ۵ تا ۸ مونوساکارید (گالاکتوز، رامنوز، مانوز و آبکوز در سالمونلا تیفی موریوم) می‌باشد. گونه‌های مختلف سالمونلا دارای انواع مختلفی از آنتی‌ژن‌های O هستند و آنتی سرمی ‌که ضد هر گونه از آن ایجاد می‌شود هیچ گونه واکنش متقاطعی با گونه‌ی دیگر ندارد. این یافته‌ها در طبقه‌بندی باکتری‌ها به سروتیپ‌ها که توسط کافمن، لودریتز و وستفال در سال ۱۹۶۰ میلادی پایه‌گذاری شد مؤثر بود. آنتی‌ژن O دارای فعالیت‌های بیولوژیکی متعددی همچون عرضه رسپتور برای باکتریوفاژ‌ها، تنظیم فعالیت مسیر آلترناتیو کمپلمان و مهار اتصال کمپلکس اتصال شونده به غشا به غشای خارجی باکتری است (۷۷ و ۶۴).
۲-۱-۲-۲. الیگوساکارید مرکزی
در سال‌های بعد مشخص شد که همه‌ی باکتری‌های گرم منفی دارای آنتی‌ژن O نیستند. این دسته از باکتری‌ها را با نام زبر (R) می‌خواندند چون کلونی‌هایی ناقص و ضخیم در روی آگار جامد تشکیل می‌دادند و در سالین اتوآگلوتیناسیون نشان می‌دادند. مطالعات در محور الیگوساکارید مرکزی با شناسایی موتانت‌های سالمونلا مینسوتا۱۳ و سالمونلا تیفی موریوم۱۴ فراهم شد. موتانت‌های زبری که تمام قسمت مرکزی را سنتز کنند ولی فاقد آنتی‌ژن O باشند را با نام Ra می‌شناسند و آنهایی که فاقد قند مرکزی باشند با نام Rb و موتانت‌هایی که دارای کوتاهترین قسمت مرکزی باشند را با نام Re می‌خوانند. اگر چه ناحیه‌ی مرکزی در میان گونه‌های باکتریایی فرق می‌کند ولی همه‌ی این نواحی‌ها دارای قند غیر معمول ۲- کتو-۳ – دئوکسی او
کتونات (KDO) هستند. از دیگر رزیدو‌های آن می‌توان به هپتوز، گلوکز، گالاکتوز و N- استیل گلوکز آمین اشاره کرد. حداقل میزان لازم برای بقای سلول، یک تک مولکول KDO می‌باشد که در LPS سالمونلا و اشریشیا کلی نوع Re حضور دارد. با توجه به شدیدترین موتانت یعنی Re می‌توان استنباط کرد که KDO باید مستقیماً به لیپید A متصل شده باشد. در مورد فعالیت بیولوژیکی ناحیه‌ی مرکزی بیرونی LPS یافته‌های زیادی وجود ندارد اما اعتقاد بر این است که هر دو مرکز بیرونی و درونی حامل اپی توپ‌هایی برای آنتی‌بادی هستند.
۲-۱-۲-۳. لیپید A
وستفال و لودریتز با کشف لیپید A اعتبار زیادی به دست آوردند. آنها در سال ۱۹۵۴ میلادی ساختار لیپیدی محلول در پیریدین و کلروفرم را از LPS و توسط تیمار آن با HCl به مدت ۳۰ دقیقه و در دمای بالا خالص‌سازی کردند. تعیین ساختار لیپید استخراج شده نسبت به ناحیه‌ی مرکزی و آنتی‌ژن O مشکل بود، تا زمانی که تاکایاما ساختار کامل و صحیح لیپید A را در سال ۱۹۸۳ بیان کرد. در حال حاضر می‌دانیم که لیپید A دارای یک ستون دی گلوکز آمینی است که حاوی اتصالات ?(۱-۶) می‌باشد. دو گروه فسفات در جایگاه ۱ و ۴ به این ستون وصل می‌شوند. این فسفات‌ها اغلب با گروه‌های قطبی مثل ۴- آمیتو- ۴- دئوکسی-L- آرابینوز و یا اتانول آمین تغییر می‌یابند که هر دو با تیمار اسید ملایم حذف می‌شوند تا تخلیص و مطالعه LPS صورت گیرد. برای اولین بار ترکیب اسید چرب لیپید A در اشریشیا کلی توضیح داده شد که ۶ انشعاب اسید چرب به ستون لیپید A وصل می‌شوند، ۲ تا از طریق اتصالات آمیدی و ۴ تا از طریق اتصالات استری می‌باشد. اسید‌های چربی که اتصال آمیدی دارند منحصراً ۳- هیدروکسی مریستات هستند اما اسید‌های چربی که اتصال استری دارند دارای امتداد‌های متنوعی مثل مریستات، لائورات و یا پالمیرات هستند. بعد‌ها کشف شد که ۲ تا از ۴ اسید چربی که اتصال استری دارند مستقیماً به ستون لیپید A وصل نمی‌شوند ولی در واقع به گروه‌های ۳- هیدروکسیل در اسید‌های چرب با اتصالات تک استری و تک آمیدی اتصال می‌یابند (۹۹و ۱۰۱و ۷۸ و ۵۲).

شکل ۲-۴. ساختار لیپید A در سالمونلا تیفی موریوم و اشریشیا کلی. ستون لیپید A دارای یک بخش کربوهیدرات دی گلوکز آمین در پیوند بتا ۱-۶ است. انشعابات آسیل چرب اولیه با اتصالات آمیدی یا استری مستقیماً به ستون کربوهیدراتی وصل می‌شوند. انشعابات آسیل چرب ثانویه هم به گروه OH-3 برخی از انشعابات آسیل چرب اولیه وصل می‌شوند (۶۴).

۲-۱-۳. کاربرد لیپو پلی ساکارید در مطالعات ایمونولوژیکی
۲-۱-۳-۱. نقش لیپو پلی ساکارید باکتریایی در افزایش پاسخ ایمنی به کاندیدا آلبیکنز
مخمر‌هایی از جنس کاندیدا، پاتوژن‌های فرصت‌طلب انسانی در پوست، دستگاه گوارش و مجرای واژینال بوده که قادر به ایجاد عفونت‌های سیستمیک تهدید کننده حیات (در افرادی که دچار نقص سیستم ایمنی هستند) هستند. مکانیسم شناسایی ایمونولوژیکی کاندیدا توسط میزبان، مورد هدف بسیاری از مطالعات قرار گرفته است. سلول‌های سیستم ایمنی ذاتی، دسته‌ای از رسپتور‌های شناساگر الگو (PPRs)15 مثل رسپتور‌های شبه تول (TLRs)16 را بیان می‌کنند که در شناسایی میکروارگانیسم‌ها اهمیت دارند. این سلول‌ها همچنین باعث بیان رسپتور‌های لکتین تیپ-C (مثل دکتین-۱ و دکتین-۲) می‌شوند که نوعی PPR هستند و در شناسایی کاندیدا آلبیکنز۱۷ نقش کلیدی دارند. دکتین-۱۱۸، نوعی مولکول سطح سلولی است که الگوی بیان آن القایی بوده و قادر به اتصال به بتا- گلوکان می‌باشد که بتا- گلوکان از اجزای کربوهیدراتی اصلی دیواره سلولی کاندیدا آلبیکنز است. شناسایی کاندیدا آلبیکنز توسط دکتین-۱ نه تنها به تشکیل سیناپس‌های رسپتوری برای فاگوسیتوز کاندیدا منتهی می‌شود بلکه باعث آغاز سیگنال‌دهی سلولی برای تولید سایتوکاین‌ها می‌شود. نقص در دکتین-۱ انسانی با پیشرفت عفونت مزمن کاندیدایی مرتبط است (۹۳ و ۲۹).
عملکرد LPS تا حدودی تعجب‌آور بود چون در ماکروفاژ‌ها و دندریتیک سل‌های بالغ، میزان بیان دکتین-۱ را کاهش می‌داد ولی در مونوسیت‌ها باعث افزایش بیان دکتین-۱ می‌شد. کاهش بیان با افزایش تولید سایتوکاین‌های التهابی مرتبط بود. LPS در مراحل اولیه‌ی عفونت با تحریک بیان دکتین-۱ باعث تحریک سلول‌های ایمنی ذاتی میزبان (مونوسیت) می‌شود که این امر منجر به شناسایی کاندیدا آلبیکنز خواهد شد. در مراحل آخر عفونت و پس از بلوغ مونوسیت‌ها به ماکروفاژ‌ها و دندریتیک سل‌ها، ممکن است LPS باعث آغاز سیگنال‌دهی سلولی به سمت مهار دکتین-۱ و تحریک سایتوکاین‌های التهابی برای راه‌اندازی پاسخ التهابی شود.
استنباطی دقیق از نحوه‌ی تغییر فنوتیپیکی ماکروفاژ‌ها در حضور LPS، نقش کلیدی در توضیح مکانیسم التیام زخم و رفع عفونت دارد. LPS با تحریک بیان دکتین-۱ در مونوسیت‌های انسانی باعث افزایش تولید IL-23 و IL-17 می‌شود که در افزایش فاگوسیتوز کاندیدا موثرند. بنابراین LPS ممکن است با تحریک عملکرد سیستم ایمنی ذاتی به منظور شناسایی کاندیدا، در مراحل اولیه‌ی عفونت کاندیدایی مؤثر باشد. بکار گیری این نتایج برای درمان و کنترل بیماران مبتلا به عفونت‌های کاندیدایی که تحت درمان آنتی‌بیوتیکی هستند بسیار مورد توجه قرار گرفته است (۷۹).
۲-۱-۳-۲. نقش لیپو پلی ساکارید در تسریع ترمیم زخم اپیتلیوم مجاری تنفسی
LPS به عنوان یک محصول باکتریایی می‌تواند باعث تسریع ترمیم زخم در سلول‌های اپیتلیال مجاری هوایی از طریق مسیر زیر شود:

TLR4–PKC??–DUOX1–ROS–TACE–TGF-?–EGFR
اثر LPS در این مسیر وابسته به دوز است، به طوری که در غلظت‌های پایین، ترمیم زخم افزایش می‌یابد ولی در غلظت‌های بالاتر برای اپیتلیوم مجاری هوایی سمی‌بوده و باعث کاهش سرعت ترمیم می‌شود. پاسخ به غلظت‌های پایین LPS نشان می‌دهد که اپیتلیوم مجاری هوایی با گرفتن سیگنال‌هایی که از پاتوژن می‌رسد و فعال کردن پاسخ میزبان عملکرد مهمی‌را بر عهده می‌گیرد. در مقابل، غلظت‌های بالای LPS بر پاسخ ایمنی غلبه کرده و سمیت آن منجر به آسیب به اپیتلیوم و تسریع تهاجم میکروب‌ها می‌شود. فعال شدن سیستم ایمنی ذاتی در پاسخ میزبان به تهاجم میکروبی امری بسیار حائز اهمیت است. TLRs جایگاه‌هایی برای تشخیص سریع و پاسخ سلولی به مهاجمان را فراهم می‌کنند. TLRs سیگنال‌های انتقالی سایتوکاینی را برای فراخوانی و فعال کردن نوتروفیل‌ها به منظور پاکسازی پاتوژن‌های استنشاقی بکار می‌گیرند. این کار منجر به تحریک تولید موسین می‌شود که به پاکسازی نوتروفیل‌ها و میکروب‌ها کمک می‌کند. در واقع مکانیسم دفاعی سطحی که بر علیه LPS سودوموناس آئروژینوزا۱۹ ایجاد می‌شود منجر به تسریع ترمیم زخم می‌شود (۵۳ و ۸۳).

۲-۱-۳-۳. قابلیت میتوژنی لیپو پلی ساکارید در تکثیر لنفوسیت‌های B
LPS به عنوان یک ترکیب میتوژنی برای لنفوسیت‌های B، تکثیر این لنفوسیت‌ها را به صورت غیر اختصاصی و پلی کلونال موجب می‌شود که این روش در مقیاس صنعتی می‌تواند کاربرد داشته باشد. این ترکیب باکتریایی ترشح سایتوکاین‌هایی از قبیل فاکتور نکروز دهنده تومور و اینترلوکین-۱ را در ماکروفاژ‌ها و بیگانه خوار‌های تک هسته‌ای القا می‌کند که این فاکتور‌ها در درمان سرطان و سایتوکاین تراپی کاربرد دارند. همچنین استخراج و خالص‌سازی LPS برای تحقیق روی ساختمان شیمیایی، نحوه بیوسنتز این مولکول و درجه سمیت آن و بررسی اثرات LPS بر متابولیسم و سیستم ایمنی بدن استفاده می‌شود. از LPS به عنوان اندوتوکسین و ترکیب مهمی‌از دیواره باکتری‌های گرم منفی و میتوژنی برای ترانسفورماسیون لنفوسیتهای B به منظور ارزیابی سیستم ایمنی استفاده می‌شود. طی مطالعاتی که توسط کن ایچی۲۰ در سال ۲۰۰۱ میلادی پس از استخراج LPS از باکتری فلاووباکتریوم منینژیوسپتیکوم به روش (PCP) یا فنل- کلروفرم- اترپترولیوم با نسبت ۲:۵:۸ (V/V/V)، میتوژنیسیتی آن را با LPS استخراج شده از باکتری سالمونلا انتریکا بر روی سلول‌های طحال موش و با بکارگیری روش [۳H] Thymidine مقایسه کرد. نتایج تحقیق او نشان داد که اولاً میزان میتوژنیسیتی LPS استخراج شده از فلاووباکتریوم ۱۰ برابر کمتر از LPS سالمونلا بود و ثانیاً میتوژنیسیتی وابسته به دوز


0 Comments

No Comment.

Related Posts

پایان نامه ها و مقالات

دانلود پایان نامه درمورد حقوق مالکیت فکری

می آید که کشورهای عضو می توانند ضمانت اجراهای کیفری نیز برای مقابله با اعمال ناقض حقوق مالکیت فکری اتخاذ کنند. دستورالعمل همچنین بر موثر و متناسب بودن و ویژگی پیشگیرانه این ضمانت اجراها تأکید Read more…

پایان نامه ها و مقالات

دانلود پایان نامه درمورد حقوق مالکیت فکری

این عنوان مورد حمایت واقع شده اند.   با این حال، با کمال تعجب ماده 108 قانون مالکیت فکری آلمان ناظر بر حمایت کیفری از حقوق جانبی که پیش تر در مورد آن صحبت شد، Read more…

پایان نامه ها و مقالات

دانلود پایان نامه درمورد مقررات بین المللی

مقامهای آنان باشد. مرتکبان این جرائم هم، هر کسی است که نسبت به ثبت یا ضبط آثار به هر وسیله ای و بر روی هر واسطی بدون اجازه صاحبان حقوق به مفهوم عام کلمه اقدام Read more…