بررسی اهمیت وجود اندوتوکسین در آب
امروزه دسترسی به آب آشامیدنی سالم یکی از جدی ترین بحران های سلامت و کیفیت آب در جهان میباشد.بر طبق آمارهای سازمان بهداشت جهانی ،آب مورد مصرف در جهان از هر 5 نفر برای یک نفر ناسالم بوده و منجر به مرگ میشود.
در دو دهه ی گذشته بیشترین تحقیقات برروی آلاینده های آب انجام شده و اقداماتی جهت حذف این آلودگی ها انجام گردیده در صورتیکه اقدامات بهداشتی برای مواجهه با عوامل بیولوژیک بیماریزا کمتر مورد توجه قرار گرفته ولی طی سال های اخیر رفع عوامل بیولوژیک بسیار حائز اهمیت شده است.
در این تحقیق به بررسی یکی ازاین عوامل بیولوژیکی به نام اندوتوکسین پرداخته می شود.
ساختار اندوتوکسین
میکروارگانیسم ها از جمله باکتری های گرم منفی در ساختار دیواره ی سلولی خود بخشی به نام
لیپوپلی ساکارید (LPS)دارند که این بخش ،اندوتوکسین نامیده می شود.اندوتوکسین در غشای خارجی باکتری های گرم منفی از دو بخش : لیپیدA ویک بخش پلی ساکاریدی تشکیل شده است.
ساختار لیپیدA از دی ساکارید گلوکزآمین فسفریله همراه با اسید چرب بلند زنجیره 14 کربنه تشکیل شده است،قسمت مرکزی پلی سلکاریدی در تمام باکتری ها یکسان ولی در هرگونه ،ترکیب واحد های تکراری پلی ساکاریدی منحصر به فرد میباشد.
لیپوپلی ساکارید با پیوندهای هیدروفوب به غشای خارجی باکتری های گرم منفی متصل میباشد و بخاطر این اتصال محکم ،تنها پس از مرگ و تجزیه باکتری ازآن جدا میشود.بعد از آزاد شدن ، لیپوپلی ساکارید به دو قسمت لیپید A و پلی ساکارید تجزیه شده و این قسمت لیپید A میباشد که خاصیت سمی و کشندگی اندوتوکسین راایجاد میکند.قسمت پلی ساکارید جدا شده نیز همان آنتی ژن O باکتری میباشد.
اندوتوکسین به حرارت مقاوم میباشد و میتواند دمای 121 درجه سانتیگراد را به مدت یک ساعت و 60 درجه را تا چندین ساعت تحمل کند.
مکانیسم بیماریزایی
لیپوپلی ساکارید در جریان خون ابتدا به پروتئین های در گردش متصل شده و سپس با گیرنده های روی سلول های ایمنی واکنش میدهد و باعث آزاد سازی سایتو کاین ها شده و اختلالاتی چون تب،انعقاد داخل عروقی را ایجاد میکند و در نهایت به مرگ منجر میشود.
به طور دقیق تر ترکیب لیپوپلی ساکاریدی میتواند سلول های تک هسته ایی ازجمله ماکروفاژها و ومونوسیت ها را تحریک کند و بعنوان فاکتور بیماریزایی باعث فعال کردن سلول های ایمنی تنظیم کننده(T-Regulator) به وسیله ی اتصال به گیرنده TLR(Toll Like Receptor) که در سطح ماکروفاژها و سلول های اندوتلیال وجود دارند،شود. به دنبال این فرآیند حدواسط های التهابی دیگر مانند TNF-α و IL-1Bتولید شده و متعاقب آن اختلالات نام برده مانند تب و...راایجاد میکند.
آزمون تشخیص اندو توکسین
سطح اندوتوکسین را میتوان باآزمون LAL(Limulus Amebocyte Lysate) اندازه گیری کرد.
برای انجام این آزمون از سلول های خونی(آمبوسیت) خرچنگ نعل اسبی استفاده میشود به طوریکه اندوتوکسین فاکتوری را در این سلول ها فعال کرده و باعث فرآیند انعقادی میگردد.لازم به ذکر است که این سلول ها تمایل بسیار زیادی به مقادیر کم اندوتوکسین ازخود نشان داده اندد به همین خاطر گزینه ی مناسبی جهت تشخیص این سم در آب میباشد.
به دلیل اهمیتی که اندوتوکسین در سلامت آب آشامیدنی دارد ، تحقیقات زیادی برروی میزان اندوتوکسین در آب های تصفیه خانه ها انجام شده که بطور خلاصه در یکی از این تحقیقات ،نتایج حاصل از نمونه برداری در دو فصل تابستان و پاییز از آب خام ورودی و آب خروجی از واحد کلرزنی،زلال سازی،و فیلتراسیون نشان داد که میزان غلظت اندوتوکسین در فصل پاییز پایین تر از فصل تابستان در همان نقاط میباشد و مجموع غلظت اندوتوکسین پس از عبور از فرآیندهای تصفیه 34 درصد کاهش یافته است.
مطلب مرتبط : آزمایش میکروبی آب
منابع:
- بررسی میزان اندوتوکسین وکاهش سطح آن طی روش های تصفیه در یک تصفیه خانه آب آشامیدنی تهران،مجله علوم پزشکی دانشگاه مازندران 1395
- استخرراج وتخلیص لیپوپلی ساکارید از سالمونلا انتریتیدیس و ارزیابی فعالیت تب زایی در خرگوش،مجله میکروب شناسی پزشکی ایران 1390
- Biochemical principle of limulus test for detecting bacterial endotoxin (Author:sadaaki lwanaga)
- Clinical application of the limulus Amebocyte Lysate test(Richard b prior)
تاریخ انتشار: 15 آذرماه 1399