background image
879
Bakteriyel Patogenez
nsersiyon sekanslari (IS elemanlari),
DNA'nin küçük bölmeleri (500 bp-2500bp)
bakteriyel kromozomlar, plazmidler ya da fajlar
içinde kendilerini farkli bölgelere yerletirirler.
IS elemanlarinin bakteriyel genomdaki varlii,
homolog rekombinasyondaki rolleri sayesinde
bakterilerin virulans potansiyelini etkiler, bunu
da bakterinin ekzojen virulans genlerinin alin-
ma olasiliini arttirarak gerçekletirirler.
Transpozonlar (Tn) birbirine yakin 2 IS ele-
maninin araya alinmasiyla oluan daha büyük
elemanlardir. Dier eylerin yaninda virulans
genlerini taiyabilen aradaki bölge komu ele-
manlarin eklem hareketiyle nakledilebilir-bir
bakteri hücresinden komu bir bakteri hücre-
sine ya da tek bir bakteri hücresinde farkli bir
bölgeye yayilabilir. Pek çok antibiyotik direnç
geni transpozonlar üzerinde tainir. Transpo-
zonlarin bakteriyel patogenezde dier bir fonk-
siyonu, yeni bir genomik bölgeye girdiklerinde
mevcut genleri zedeleyebilme yeteneidir.
Patojenisite adalari (PA) kromozomal viru-
lans genlerinin stabil olmayan, bakteriler ara-
sinda sutan sua nakledilebilen iri bloklaridir
(>30 kb).
11
Bunlar G+C içeriklerindeki farkli-
liklarin konak bakteridekinden farkiyla tani-
nirlar ve genellikle direkt tekrarlarin yaninda
tRNA genlerinin ya da insersiyon sekans (IS)
elemanlarinin bitiiinde yer alirlar. Tek bir PA
siklikla pek çok virulans genini tair ve pato-
jenik sularda bulunduu gösterilmitir, daha
az patojenik türlerde ise bulunmaz ya da spo-
radik olarak dailir. Örnek olarak Escherichia
coli'nin idrar yolu izolatlarindaki PA adala-
rina kiyasla E coli'nin rektal izolatlari, Vibrio
cholera'nin TCP gen salkimi içeren tipinde bir
ada bulunurken ilgili Vibrio türlerinde dier
virulans genlerinin olmamasi, Helicobacter
pylori'nin ülser ve mide kanserine neden olan
sularinda cag patojenisite adasi bulunurken
daha az patojenik sularda bulunmamasi gös-
terilebilir.
Horizontal gen transferi denilen bir ilemle
yakin ilikili bakteriler arasinda virulans genle-
rini kodlayan kromozomal genler bazen nakle-
dilebilir.Bu tür transferler her ne kadar nadir de
olsa bakterifajlar ya da plazmidler araciliiyla
da gerçeleebilir. Bakteriyel türler arasinda gen
naklinin dier bir yolu da doal transformas-
yon denilen bakterinin çiplak DNA'yi direkt
olarak ortamdan almasiyla olur ve eer DNA
alici sua yeterince benzerse, kendi kromo-
zomlarina eklerler. Doal transformasyon ve
virulans genlerinin transformasyonuna önemli
insan patojenlerinde örnekler Haemophilus
influenzae, Helicobacter pylori, Neisseria go-
norrhoeae ve Streptococcus pneumoniae'dir.
BAKTER¾YEL PATOGENEZ¾N
MEKAN¾ZMALARI
Bakteriler insana paralel olarak gelimilerdir
ve insan konaklariyla uyum içinde yaamak
için, bazi durumlarda kendi yararlari için ba-
zen de mikrobik yaam tarzlarinin sonucunda
kaza olarak insan konaklarina zarar vermek
için çeitli stratejiler gelitirmilerdir.
Q BA´LANMA
Bakteriler, insan dokulariyla yakin olarak iliki
içinde kalmak için yüzeylerindeki adezif mo-
leküllerle (adezin) konak hücrelerdeki spesifik
reseptörlere balanirlar.
14
Reseptör aracili yapima bakteri patogene-
zinde iki önemli rol oynar: (1) Bakterinin pek
çok epiteliyal yüzeyi koruyan temizleme meka-
nizmalarina kari direnç salar ve (2) bakteri
ve konak epiteli arasinda spesifik yüzeye etki-
leim salayarak enfeksiyon bölgesini belirler.
Bir bakterinin dokulara farkli ekilde yapiabil-
mesi bakterinin konak ile etkileiminin farkli
kademelerinde o kadar önemlidir ki birçok
bakterinin deiik fonksiyonel kabiliyetleri
olan farkli adezinleri bulunmaktadir.
Bakterinin yüzeye yakin olan adezinleri lipo-
polisakkarit ya da bakteri kapsülü gibi büyük
moleküllerin altina saklanma potansiyeline
sahiptir. Bu ekilde konak hücreleri üzerindeki
uygun reseptörlerle ilikiye girmesini engeller-
ler. Bu problemi amak için pek çok adezin,
10000 polimerize protein alt ünitesine sahip
uzun filamentöz hücre dii eklentinin ucunda
yer almaktadir. Fimbria ya da pili denilen bu
yapilar sadece bakteri kapsülünden uzamakla
kalmaz, bakteri hücresinin etkin çapini arttira-
rak adezinin pilus ucunda yer almasi sayesinde
konak reseptörü ile ilikiye girme ansini artirir.
Bakteriye konak dokulara balanma için yar-
dim etmesine ilave olarak bazi pililer bakterile-
rin biyofilm oluturmasina da yardimci olurlar.
Q KOLON¶ZASYON
Hem kolonizasyon hem de enfeksiyonlar sira-
sinda bakteriler hemen hemen evrensel olarak
biyofilmlerde kompleks organizma birikim-
lerinde DNA'da bakteriyel ürünlerde adezif
matriks içinde konak hücre debrislerinde gö-
mülü olarak bulunmaktadir. Biyofilm içindeki
yaamin bakteriye pek çok avantaji bulunmak-
tadir, örnek olarak bazi konak savunmalarin-
dan, bakteriyotoksik moleküllerden (örn bazi
antibiyotikler) mikroplara düman olabilecek
konak çevresi içindeki fizyolojik ortamlardan
korunma salarlar.
15
Biyofilmler, besinlerin dailimini ve bakte-
ri sinyalleri ile belirlenen spesifik olgunlama
olaylarini salayan dolaim sistemleri ile dina-
mik yapilardir. Biyofilmler, biyofilmi olmayan
bakterilerin (planktonik) domasini salar, bu
da deiken patojenik bakterilerin dailimini
salar. Biyofilm içindeki farkli bölgelerdeki bak-
teriyel hücreler gen ekspresyonunda farkli yapi-
lar sergilerler, böylece antijenik özellikler, bes-
lenme gereksinimleri, büyüme parametreleri ve
antibiyotiklere hassasiyet gibi farkli karakteristik
özellikler tairlar. Enfeksiyonlardaki biyofilmle-
rin rolü halen çaliilmaktadir, ancak net olarak
bilinen biyofilmlerin bakterilere mesane ve mas-
küler kateterleri gibi insanlara yabanci materyal
implante edildii durumlar, kistik fibrozis hasta-
larindaki kronik bronit gibi belli enfeksiyonlar-
da hayatta kalma ansi tanidiklaridir.
Q BAKTER¶YEL ¶ST¶LA
Pek çok bakteri insanlar içinde yayilimi kolay-
latiran özellikler tair. Bu yayilma faktörleri
genellikle hücre içi boluklar ve doku matris-
lerindeki fiziksel özellikleri etkileyen bakteriyel
enzimlerdir. Örnein streptokoklar, stafilokok-
lar ve clostiridia tarafindan üretilen ve insan
ba dokusunun hyaluronik asidini depolimeri-
ze eden hyaluronidaz, streptokoklar ve stafilo-
koklarin ürettii inaktif plazminojeni plazmine
çeviren böylece fibrini sindiren ve bakterinin
enfekte dokulardaki hizli difüzyonuna olanak
salayan streptokinaz ve stafilokinaz gösteri-
lebilir. lave olarak bakteriler fagolizozomun
fonksiyonuyla ya da oluumuyla etkileerek fa-
gositik hücreler içinde hayatta kalmasini sala-
yan mekanizmalari gelitirmilerdir.
Örnekler hemolizin fagozomu lizise urata-
rak açan böylece bakterinin konak sitolizinle-
rinin salinimini salayan ve burada çoalma-
larina imkan taniyan Listeria monocytogenes'i,
Shigella flexneri'yi ve Rickettsia'yi içerir. Her
organizma bakteriyi komu hücreye firlatan bir
aktin roketi oluturarak asimetrik aktin poli-
merizasyonu salar böylece bakterinin konak
hücre diindaki potansiyel antibakteriyel fak-
törlerle karilamadan hücreden hücreye yayi-
limini salar.
16
Mannoz kapli lipoarabinoman-
nan (Man Lam) M. tuberculosis'den fagozomlar
içine salgilanir ve fagozom lizozom birleimini
inhibe eder böylece bakterinin makrofajlar
içinde hayatta kalmasini salar.
Q HÜCRE VE DOKU HASARI
Bakteriyel toksinler ökaryotik hücreler üzerin-
de toksik etki gösteren bakteriyel maddelerdir
(genellikle proteinler).
18
Ekzotoksinler büyü-
yen bakterilerden salinan özel moleküllerdir
ve ökaryotik hücreler üzerinde direkt toksik
etkileri vardir. Enterotoksinler intestinal ka-
nalda ishale neden olan veya T hücrelerini
airi stimüle eden ekzotoksinlerdir. Bakteriler
tarafindan üretilen endotoksinler çok miktar-