عاهد جمعة الخطيب : الأغشية الحيوية البكتيرية: فهم الهياكل والأدوار 1
#الحوار_المتمدن
#عاهد_جمعة_الخطيب الملخص: تناولت الدراسة الحالية الأغشية الحيوية البكتيرية من حيث المفاهيم والتركيبات والأدوار. تمت مناقشة الجوانب المختلفة المتعلقة بتكوين الأغشية الحيوية. تمت مناقشة أدوار الأغشية الحيوية البكتيرية في الإعدادات السريرية. ناقشنا أيضًا دور الأغشية الحيوية البكتيرية في الجروح.مقدمة الأغشية الحيوية البكتيرية الأغشية الحيوية البكتيرية هي هياكل معقدة تتكون من مستعمرات دقيقة. تعمل قنوات المياه المفتوحة على فصل هذه المستعمرات الدقيقة للسماح ببعض العمليات بما في ذلك مرور العناصر الغذائية والنفايات وجزيئات الإشارة. حدد الباحثون ما يسمى بالمصفوفة المنتجة ذاتيًا والتي تتكون من المواد البوليمرية خارج الخلية (EPS) والتي تكون المكونات الرئيسية فيها هي السكريات والبروتينات والأحماض النووية 1. تم الإبلاغ عن فكرة وجود بكتيريا حية على الأسطح منذ الثلاثينيات 2-4. في وقت لاحق ، في أواخر السبعينيات ، أظهرت الدراسات أن البكتيريا اللاطئة المرتبطة بالسطح سادت على الخلايا العوالق في البيئة المائية 5. أكدت دراسات أخرى هذا الاتجاه من خلال ملاحظة نفس الظاهرة في البيئات الطبيعية والأوساط الطبية والصناعية 6. أظهرت الدراسات التي أجريت على الأغشية الحيوية البكتيرية إمكانية تكوينها في الظروف الطبيعية والسريرية. علاوة على ذلك ، فقد تم اقتراح أن العوامل المختلفة المتعلقة بالأغشية الحيوية البكتيرية بما في ذلك الموقع المادي للغشاء الحيوي والتكوين وحالة الفوعة للبكتيريا تتنبأ بشكل عام بعوامل نتيجة تفاعل الأغشية الحيوية إذا كان سيتم توجيهها بشكل إيجابي أو سلبي للبيئة المحلية و / أو المضيف 7. تتميز الأغشية الحيوية بأنها منتشرة في كل مكان ، ويمكن أن تعيش إذا تم توفير الاتصال السطحي. وفقًا لهذا السياق ، من المتوقع أن يكون للأغشية الحيوية أدوار مختلفة من وجهة نظر طبية بالإضافة إلى أدوار في البيئات البيئية والصناعية. تم اعتبار الأغشية الحيوية مرتبطة بالعديد من المشكلات بما في ذلك مقاومة المضادات الحيوية ، وقوى القص الهيدروديناميكية ، والأشعة فوق البنفسجية ، والمبيدات الحيوية الكيميائية. تشمل المشاكل الأخرى الترددات العالية للتبادل الجيني والتحلل البيولوجي المشوه. أشارت العديد من الدراسات إلى أن 65&#1642 من الإصابات تُعزى إلى الأغشية الحيوية 9 ، 10 ، علاوة على ذلك ، ركزت الدراسات على انخفاض تأثيرات العوامل المضادة للميكروبات على الأغشية الحيوية البكتيرية باعتبارها قضية مهمة في علاج الالتهابات المزمنة 9 ، 10 وفقًا لدراسة Adnan11 ، الأغشية الحيوية ، المصنوعة من نوع واحد ، يمكن مواجهتها في حالات العدوى المختلفة وكذلك سطح الغرسات الطبية. أشارت الدراسة نفسها إلى أنه يمكن فهم ظاهرة تكوين الأغشية الحيوية الرقيقة بشكل أفضل على المستوى الجزيئي من خلال دراسة الأغشية الحيوية لنوع واحد. تعتبر عدة جينات أخرى تم اقتراح العديد من الجينات للمشاركة في تكوين الأغشية الحيوية 12 ، 13 ، من الجينات المهمة المشاركة في الإشريكية القولونية rpoS (RNA polymerase sigma factor) و morphogenebolA. يمكن إحداث RpoS واستبداله بعامل سيجما الخضري rpo تحت العديد من ظروف الإجهاد .11 في دراستهم ، كان سانتوس وآخرون 14 أول من أبلغ عن تورط مورفوجينيبول آين في التكيف مع مرحلة النمو الثابت. يمكن أن تؤدي أشكال مختلفة من الإجهاد إلى ارتفاع مستوى التعبير عن bola mRNA والتي بدورها تساعد في تكوين الأغشية الحيوية. في الواقع ، تم التعرف على دور الميكروبات في إحداث المرض منذ فترة طويلة. وفقًا لـ Latasa et al ، فإن نمو البكتيريا يعلق ع ......
#الأغشية
#الحيوية
#البكتيرية:
#الهياكل
#والأدوار

لقراءة المزيد من الموضوع انقر على الرابط ادناه:
https://ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=761163

عاهد جمعة الخطيب : الأغشية الحيوية البكتيرية: فهم الهياكل والأدوار 2
#الحوار_المتمدن
#عاهد_جمعة_الخطيب يتم تعريف Biofilm Lifecycle Biofilm على أنها: مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة مغلفة داخل مصفوفة EPS مُفرزة ومُلصقة بسطح "11. يعتبر تكوين الأغشية الحيوية "طريقة حياة" بديلة للخلايا الميكروبية ، والتي تختلف عن الاعتبارات القديمة التي تنمو فيها الخلايا ولا توجد إلا في حالة عوالق أو خلية مفردة. هناك خمس خطوات رئيسية في دورة حياة الأغشية الحيوية الرقيقة التي تم تحديدها بواسطة الدراسات البروتينية (الشكل 1). - الارتباط القابل للانعكاس في هذه المرحلة ، ترتبط الخلايا الميكروبية بشكل عكسي بسطح وتعرض سلوكًا معينًا للأنواع بما في ذلك التكوين المتدحرج والزاحف والتكتل1. - التعلق لا رجعة فيه.في هذه المرحلة ، هناك ارتباط جزيئي بين الميكروبات والسطح. يتم تنظيم هذه الارتباطات على مستوى النسخ. هذا يسمح بالانتقال السريع بين أشكال العوالق واللامع اعتمادًا على العوامل البيئية. مثال توضيحي هو التصاق عديد السكاريد بين الخلايا (PIA) الذي يسهل تفاعلات الخلايا الخلوية في بعض الأغشية الحيوية للمكورات العنقودية. 19. - التجميع والنضج خلال هذه المراحل ، تبدأ البكتيريا الملتصقة بالسطح في التكاثر ، وهي مسألة تزيد من الكثافة الإجمالية للأغشية الحيوية وتعقيدها. لقد وجد أن بكتيريا الأغشية الحيوية في هذه المراحل لها مستويات مختلفة من التعبير الجيني والبروتيني عند مقارنتها بنظيراتها من العوالق 1. - الانفصال بعد وصول الأغشية الحيوية إلى كتلتها الحرجة ، بناءً على مدى توافر ونضح العناصر الغذائية والنفايات ، من المتوقع أن تبدأ الطبقة الطرفية من النمو في مرحلة أخرى ، وإعادة التمايز إلى كائنات عوالق. وفقًا لديفيز وآخرون ، كان هناك دليل يشير إلى أن كل هذه المراحل من تكوين الأغشية الحيوية وتطورها يمكن التحكم فيها بواسطة الجينات التي تستجيب للكثافة السكانية.الأغشية الحيوية: التركيب والوظيفة الفائقة كان يُعتقد أن الأغشية الحيوية ليس لها ترتيب موجه لتكتلات البكتيريا التي تقع بشكل عشوائي. أظهرت دراسات Flemming و Wingender22 أن الأغشية الحيوية مرتبة بشكل معقد. يتكون البيوفيلم أساسًا من الخلايا الميكروبية و EPS والقنوات لتداول المغذيات. كان الباحثون عن طريق المسح الضوئي باستخدام مجهر باستخدام الليزر لتحديد البنية ثلاثية الأبعاد للأغشية الحيوية 6 ، 7 ، ووجد أن الأغشية الحيوية التي تكونت من أنواع مفردة أو أنواع مختلطة أظهرت خصائص هيكلية مماثلة 6 ، 24. وفقًا لدراسة Purevdorj وآخرون ، فإن الأغشية الحيوية البكتيرية هي أساسًا تتكون من عشائر من نوع واحد أو مجتمعات متعددة الأعضاء ، بناءً على المعايير البيئية التي يتم تشكيلها بموجبها. هناك عوامل أخرى بما في ذلك خصائص السطح والواجهة ، وتوافر العناصر الغذائية ، وتكوين المجتمع الميكروبي ، والديناميكا المائية التي لها تأثيرها على بنية الأغشية الحيوية. أظهرت نتائج الدراسات التي استهدفت تأثيرات المواقف الهيدروديناميكية بما في ذلك التدفقات الصفائحية والمضطربة أن هياكل الأغشية الحيوية تعطلت كاستجابة لظروف التدفق. أظهرت النتائج أيضًا أنه في الأغشية الحيوية المعرضة للتدفق الصفحي ، تم فصل الركام عن طريق الفراغات الخلالية ، بينما في الأغشية الحيوية المعرضة للتدفق المضطرب ، لم تكن الخلايا مستقرة (الشكل 2). وفقًا للسياق السابق ، من المعقول أن نقول إن نمو الأغشية الحيوية له جوانب مختلفة مثل كونه متعدد الأشكال ويعتمد هيكله على التغيرات في توافر المغذيات. ......
#الأغشية
#الحيوية
#البكتيرية:
#الهياكل
#والأدوار

لقراءة المزيد من الموضوع انقر على الرابط ادناه:
https://ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=761256

عاهد جمعة الخطيب : الأغشية الحيوية البكتيرية: فهم الهياكل والأدوار 3
#الحوار_المتمدن
#عاهد_جمعة_الخطيب لقد ثبت أن التنظيم الهيكلي هو سمة من سمات مجتمعات الأغشية الحيوية التي ، بدورها ، تميز هذا النمط غير العادي للنمو عن الأشكال المعتادة. تتضمن بنية الأغشية الحيوية وجود القنوات الخلالية كعنصر رئيسي. تعمل هذه القنوات على إمداد المغذيات بتبادل الأيض ومنتجات النقل. تم عرض مثال توضيحي لدور هذه القنوات من خلال نقل السائل المؤكسج في جميع أنحاء الغشاء الحيوي الرقيق. تشير الأحداث الجزيئية ، بما في ذلك آليات الالتصاق ، إلى قدرة البكتيريا على التعبير عن العديد من التصاقات التي تعطي تمييزًا خاصًا والتعلق بجزيئات معينة على الأسطح المستهدفة بما في ذلك المكونات السطحية للأنسجة أو أسطح الخلايا ، وأسطح المواد غير الحيوية مثل الزجاج والبلاستيك 18 ، 28. بشكل عام ، الالتصاقات البكتيرية تعتبر عضيات رفيعة تشبه الخيوط يشار إليها باسم fimbriae. هناك العديد من الأمثلة التوضيحية بما في ذلك النوع الرابع pili في Pseudomonas aeruginosa ، والحصى الرقيق (SEF17) في Salmonella enteritidis ، والنوع I pili و curli في E. تم العثور على هذه الهياكل لها وظائف مختلفة حسب الظروف البيئية. توسيع التجميع 27. والمجتمع: الخطوة الأولى الحاسمة للاستعمار البكتيري على السطح هي الالتصاق. يشمل الالتصاق هياكل مختلفة بما في ذلك الأسواط والأنواع ودراسات أخرى تناولت الحركة السوطية باعتبارها مكونًا أساسيًا للبكتيريا لتتجاوز القوى التي تمنع البكتيريا من الوصول إلى الأسطح اللاأحيائية. عند الوصول إلى الأسطح ، يلزم تنشيط OMPs و curliis لإنجاز خلية مستقرة إلى خلية وخلية إلى سطح مرفق.تمت الإشارة إلى أن التعبير عن الالتصاقات البكتيرية هو طور قابل للانعكاس ، ويخضع لظروف بيئية. تمتلك البكتيريا المتحركة القدرة على السباحة نحو مادة مغذية وتسمى هذه العملية الانجذاب الكيميائي. الحركة وحركة التجسيم الكيميائي عبر السطح المستهدف إلى مواقع توفر المغذيات المتزايدة 7 ، 14. وقد تبين أيضًا أن الارتباط البكتيري السطحي يؤدي إلى الانتشار في بنى مستعمرة أكثر تعقيدًا ويتم تسهيل هذه العملية بواسطة عوامل التجميع التلقائي 32 آليات الإشارات من خلية إلى خلية التي تراقب السكان تلعب الكثافة دورًا مهمًا في بنية المجتمع السائدة 28 ، 33. في دراساتهم ، أشار Reisner وزملاؤه 34 إلى تفاعل استقلابي بين الكائنات الحية المختلفة لتسهيل توسع المستعمرات الدقيقة عن طريق السماح للكائنات بالتواجد معًا بطريقة تعايشية تعاونية. تعتبر بنية الأغشية الحيوية خطوة مهمة في تطوير الأغشية الحيوية. يمكن تحليل بنية الأغشية الحيوية اعتمادًا على بعض التقنيات مثل طفرة P.aeruginosa ، والتي لا تستطيع تصنيع جزيئات استشعار النصاب الرئيسية أسيلهوموسرينيلاكتون (أسيل- HSLs) ، وقد تم استخدامها لتطوير غشاء حيوي وتم تغيير البنية بشكل كبير. ، 36. تعتبر الأغشية الحيوية البكتيرية هياكل معقدة تتكون من مستعمرات دقيقة. تعمل قنوات المياه المفتوحة على فصل هذه المستعمرات الصغيرة للسماح بعمليات معينة بما في ذلك مرور العناصر الغذائية والنفايات وجزيئات الإشارة 1. حدد الباحثون ما يسمى بالمصفوفة المنتجة ذاتيًا والتي تتكون من مواد بوليمرية خارج الخلية (EPS) حيث تكون المكونات الرئيسية هي السكريات والبروتينات والأحماض النووية 1. أظهرت الدراسات التي أجريت على الأغشية الحيوية البكتيرية إمكانية تكوينها في الظروف الطبيعية والسريرية. علاوة على ذلك ، فقد تم اقتراح أن العوامل المختلفة المتعلقة بالأغشية الحيوية البكتيرية بما في ذلك الموقع المادي للغشاء الحيوي والتكوين وحالة الفوعة للبكتيريا تتنبأ ......
#الأغشية
#الحيوية
#البكتيرية:
#الهياكل
#والأدوار

لقراءة المزيد من الموضوع انقر على الرابط ادناه:
https://ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=761343

عاهد جمعة الخطيب : الأغشية الحيوية البكتيرية: فهم الهياكل والأدوار 4
#الحوار_المتمدن
#عاهد_جمعة_الخطيب لم يتم تحديد آليات دقيقة لشرح العوامل المتضمنة في تحويل الأغشية الحيوية البكتيرية من الحميدة أو الضارة. من المعقول أن التغييرات في التركيب البكتيري بما في ذلك تغيير المقاومة وملف الضراوة للغشاء الحيوي ، والتغيرات في الإشارات البيئية المتولدة من داخل البيوفيلم والمصادر الخارجية تدخل 7،40. لقد أشير إلى أن الأغشية الحيوية البكتيرية تتكون من بكتيريا بشرية متعايشة ، أو من مسببات الأمراض الانتهازية التي تستعمر المضيف ، وإذا كانت هذه الأغشية الحيوية تتداخل مع الوظائف الفسيولوجية للجسم ، فإنها تصبح مشكلة حقيقية. تمت مصادفة العديد من الأمثلة بما في ذلك التهابات الرئة بيوفيلم المزمنة التي تسبب انسداد مجرى الهواء. التهابات المسالك البولية وحصوات الكلى المعدية ، والتي يمكن أن تعيق تدفق البول ، والتي بدورها تسبب الالتهاب والعدوى المتكررة ؛ والتهاب الشغاف المعدي الذي يؤدي إلى اضطراب وظيفة صمام القلب 40. الأغشية الحيوية البكتيرية والالتهاب المزمن وفقًا لدراسة Costerton et al41 ، فإن غالبية الأغشية الحيوية البكتيرية تحفز الالتهابات المزمنة ، والتي تتمثل أكثر السمات في الالتهاب المستمر وتلف الأنسجة. تشمل الالتهابات المزمنة مثل التهابات الجروح والأجسام الغريبة استمرار الوجود بغض النظر عن العلاج بالمضادات الحيوية ومناعة المضيف. جادلت العديد من الدراسات أنه على الرغم من اعتبار الأغشية الحيوية التقليدية مرتبطة بالسطح ، إلا أن الدراسات اللاحقة لا تظهر الحاجة إلى ربط البكتيريا بالأسطح لتكوين عدوى مزمنة. تم العثور على البكتيريا لإنتاج مستعمرات مجهرية غير مرتبطة من خلال التجمع مع زملائها من البكتيريا من خلال مكونات المصفوفة ، وإنشاء حاجز لا يمكن اختراقه لاستضافة الخلايا المناعية مثل الخلايا البلعمية. أشارت دراستان إلى التحديات التي تواجهها الأغشية الحيوية في حالات العدوى المزمنة ووجدتا أنها ترتبط بقدرة تحمل عالية للعلاج بالمضادات الحيوية والاستجابة المناعية للمضيف 43.أظهرت دراسات أخرى أن الأغشية الحيوية البكتيرية مصنوعة من البكتيريا التي لها فسيولوجيا مختلفة ، على سبيل المثال ، بعضها نائم والبعض الآخر ينمو بنشاط. وفقًا لهذا السياق ، تم تصميم طرق العلاج باستخدام مجموعات من المضادات الحيوية المختلفة بنجاح لاستهداف هذه المجموعات السكانية الفرعية المختلفة. وقد ثبت أن الأساليب العلاجية التي تستخدم هذه التوليفات من المضادات الحيوية كانت ناجحة جزئيًا في الحد من احتمالية الإصابة بعدوى الأغشية الحيوية ، ولكنها ليست كذلك من المحتمل أن تقضي على عدوى الديدان الحيوية ومن المحتمل أن تظهر العدوى بعد توقف العلاج 48 ، 49. وقد ثبت أن المطهرات لها أنشطة فعالة ضد بكتيريا العوالق والأغشية الحيوية غير الناضجة 50 ، 51. أشارت دراسات أخرى إلى اعتبار أنه يستخدم المطهرات على الأغشية الحيوية الناضجة مع معدلات نمو منخفضة ومصفوفة صلبة يمكن أن تمنع المزيد من انتشار البيوفيلم بينما لا تزال العدوى موجودة. هذا التحمل المتزايد مع تقدم العمر مشابه للمضادات الحيوية 52 ، 53. ......
#الأغشية
#الحيوية
#البكتيرية:
#الهياكل
#والأدوار

لقراءة المزيد من الموضوع انقر على الرابط ادناه:
https://ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=761438

عاهد جمعة الخطيب : الأغشية الحيوية البكتيرية: فهم الهياكل والأدوار 5
#الحوار_المتمدن
#عاهد_جمعة_الخطيب يعد تحمل Biofilm إلى ردود الفعل المناعية للمضيف أحد خصائص العدوى المزمنة. تم العثور على الخلايا النواة متعددة الأشكال (PMNs) في العدوى الحادة لتبلعم الكائنات الحية الدقيقة والمواد الغريبة ، كما وجدت أيضًا حول الأغشية الحيوية 54 ، 55 وأظهرت الدراسات التي أجريت على Pseudomonas aeruginosabiofilms أن PMNs يتم تثبيطها بواسطة عامل ينتجه P. aeruginosa ، يسمى rhamnolipids56 ، والجروح: تتعرض الجروح للعدوى التي تعزى إلى فقدان سلامة الجلد التي توفر ظروفًا بيئية جيدة مثل البلل والدفء والمغذيات التي تساعد على الاستعمار الميكروبي. تعمل الالتهابات البكتيرية على منع التئام الجروح عن طريق تحريض تضخم القرحة وتأخير التئامها. أظهرت العديد من الدراسات مؤخرًا أن البكتيريا التي تنمو في الأغشية الحيوية يتم تحديدها في الجروح المزمنة مما يفسر استمرار هذه الجروح.المراجع:Stoodley, P., Sauer, K., Davies, D. G., Costerton, J. W. Biofilms as complex differentiated communities. Annu Rev Microbiol, 2002, 56, 187-209. 2. Henrici, A. T. Studies of Freshwater Bacteria: I. A --dir--ect Microscopic Technique. J Bacteriol, 1933, 25, 27787. 3. Zobell, C. E. A. A., E.C.. Attachment of marine bacteria to submerged slides. ProcSocExpBiol Med, 1933, 30, 14091411. 4. Zobell, C. E., Allen, E. C. (1935). The Significance of Marine Bacteria in the Fouling of Submerged Surfaces. J Bacteriol, 1935, 29, 239-51. 5. Geesey, G. G., Mutch, R., Costerton, J. W., Green, R. B. Sessile bacteria: an important component of the microbial population in small mountain streams. LimnolOceanogr, 1978, 23, 1214-23. 6. Costerton, J. W., Lewandowski, Z., Caldwell, D. E., Korber, D. R., LappinScott, H. M,. Microbial biofilms. Annu Rev Microbiol, 1995, 49, 711-45. 7. Hall-Stoodley, L., Costerton, J. W., Stoodley, P. (2004). Bacterial biofilms: The tolerance of Biofilmto the host immune reactions is one of the properties for chronic infections. Polymorphonuclearleukocytes (PMNs) have been found in acute infection to phagocytize microorganisms and foreign materials and also found surrounding the biofilms54, 55.Studies conducted on Pseudomonas aeruginosabiofilms showed that PMNs are inactivated by a factor produced by P. aeruginosa, called rhamnolipids56, 57. Biofilms and wounds Wounds are subjected to the infection, which is attributed to the loss of skin integrity that offers good environmental conditions such as wetness, warmness, and nutrients which favors microbial colonization. Bacterial infections work to inhibit wound healing by induction of ulcer enlargement anddelayed healing58. Several studies have recently demonstrated that biofilm-growing bacteria are identified in chronic wounds which explains the persistence of these wounds59. from the Natural environment to infectious diseases. Nat Rev Microbiol, 2004, 2, 95-108. 8. Harvey, Gilmour,A. J., Keenan,K.P. Assessing and biofilm formation by Listeria monocytogenes strains. Food Microbiology, 2007, 24, 380-392. 9. Costerton,J.W., Stewart,P.S., Greenberg,E. P. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science, 1999, 284, 1318-1322. 10. Ma ......
#الأغشية
#الحيوية
#البكتيرية:
#الهياكل
#والأدوار

لقراءة المزيد من الموضوع انقر على الرابط ادناه:
https://ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=761539