Klerokineza – një lloj i ri ndarje qelizore

Klerokineza

klerokinezaNë laboratorët e Universitetit të Wisconsin-it është bërë një zbulim i rëndësishëm në fushën e biologjisë. Mark Burkard & kollegë, vëzhguan një lloj ndarjeje qelizore (ose më mirë të them, një stad të ndarjes qelizore) të paparë më përpara; i pahasur më parë.

Zbulimi u bë publik më 17 dhjetor (2012) me rastin e kongresit vjetor të American Society of Cell Biology (Shoqata Amerikane e Biologjisë Qelizore).

Zbulimi u bë nga një grup onkologësh që ishin në kërkim të metodave për luftimin e një tipi kanceri që indukton ndarjen jonormale të qelizave të veta, një gjendje e njohur si poliploidi. Kjo gjëndje haset në rreth 14% të tumoreve (kancereve) të gjoksit dhe në rreth 35% të tumorevepankreasit.

Zbulimi ishte i rastësishëm. Ndodhi në tentativë për të përftuar eksperimentalisht qeliza njerëzore me kromozome të mbinumërt (me më shumë se një komplet kromozomik). Qëllimi ishte ai i riprodhimit të një “kanceri” artificial, mbi të cilin të kryheshin eksperimente të tjera për të kërkuar terapi të reja.

Disa qeliza epiteliale të retinës (rrjetëzës), u detyruan të ndërmerrnin rrugëtimin e ndarjes mitotike (ndarja qelizore më banale, e zakonshme), por duke inhibuar procesin e kariokinezës, që normalisht mundëson ndarjen e dy qelizave bija; pra ndarjen e citoplazmave të tyre.

Kështu qelizat e përftuara përmbanin secila nga dy bërthama, pra me dyfishim të numrit të të gjithë kromozomeve (set të dyfishtë të kromozomeve).

Tani vjen pjesa interesante, sepse Burkard & kolegë mendonin se kishin përftuar qeliza jonormale, me pjesën më të madhe të funksioneve biologjike të korruptuara dhe paaftësi për të vazhduar drejt një ndarjeje normale qelizore: pra njëfarë grupi qelizash tumorale. Pra, sikundër parashikon(te) teoria e Theodor Boveri-së.

Por, papritmas, disa qeliza filluan të sillen ndryshe nga sa pritej, duke i lënë shkencëtarët me gisht në gojë. Një e treta e qelizave filloi të ndahej në qeliza bija, pa nevojën (pa praninë) e proteinave që normalisht janë të nevojshme për ndarjen e membranës plazmatike së qelizës mëmë, gjatë citokinezës.

U desh pak kohë për t’u bindur për atë ç’ka po shihnim, sepse nuk ishte përshkruar në asnjë tekst – deklaroi Burkard – dhe në fund konkluduam se po vëzhgonim një tip të ti ndarjeje qelizore”.

Hipoteza është se, qelizat e përdorin këtë mekanizëm si strategji natyrore “back-up-i” që parandalon formimin e tumoreve në rast të keqfunksionimit mitotik. Kërkuesit i dhanë këtij procesi emrin “klerokinezë” (klerokineza).

Klerokineza është një mekanizëm primitiv ndarjeje qelizore që duket se është ruajtur (konservuar) edhe tek njeriu, duke qenë se të tilla ndarje qelizore ishin vëzhguar, deri më sot, vetëm tek disa organizma primitivë.

Këtu gjendet një video e procesit – SPOONFUL OF MEDICINE.

Shpresa është që zbulimi të mos shërbejë vetëm për rishkrimin e teksteve të biologjisë por të ndihmojë edhe në të kuptuarit se si mund të parandalohen tumoret në të ardhmen.

 

Rinstinkt 2012

———————————————————————————-

Mikroskopi me fluoreshencë e boshtit mitotik

Pamje me mikroskopi (me dritë) me fluoreshencë e një qelize kafshe në stadin e anafazës. Pamja tregon boshtin mitotik. (kromozomet në portokalli; mikrotubthat në jeshile)

Pamje me mikroskopi (me dritë) me fluoreshencë e një qelize kafshe në stadin e anafazës. Pamja tregon boshtin mitotik. (kromozomet në portokalli; mikrotubthat në jeshile)

Pamje me mikroskopi (me dritë) me fluoreshencë e një qelize kafshe në stadin e anafazës. Pamja tregon boshtin mitotik. (kromozomet në portokalli; mikrotubthat në jeshile)

Mikrobiologji: Bacillus anthracis dhe sëmundja e Plasjes

Bacillus anthracis

Morfologjia mikroskopike

Bacil i gjerë, gram-pozitiv, shpesh i pranishëm në vargje të gjatë. Qelizat  kanë formë blloku me endospore që zhvillohen në qendër të qelizës bakterore.

Bacillus anthracis – morfologji e Bacillus anthracisit, mikrobit të plasjes

Identifikimi i Bacillus anthracis

Me anë të reaksionit të Gramit dhe formimit të endosporeve. Bacillus-i është aerobik, ndërsa Clostridium-i është një anaerob strikt. Për të dalluar (diferencuar) Bacillus anthracis-in nga anëtarët e tjerë të gjinisë përdoren teste biokimike dhe fiziologjike.

Habitati i Bacillus anthracis

Si forma vegjetative ashtu edhe formimi i endosporeve ndodhin në dhe. Sporet mund të përhapen në ujë, në bimë dhe në trupat e kafshëve. Pjesa më e madhe e infeksioneve njerëzore ndodhin në punëtorë që merren me qimet e kafshëve apo produkteve që vijnë prej tyre.

Faktorët e virulencës

Qelizat janë të mbuluara nga një kapsulë e trashë që inhibon fagocitëzën. Bacillus anthracis, gjithashtu, prodhon ekzotoksina që shkaktojnë vdekjen e makrofagëve. Në makrofagun që është duke vdekur, lizozomet lëshojnë përmbajtjen e tyre duke shpënë në trombozën e kapilarëve, shok kardiovaskular dhe vdekje të shpejtë.

Infeksionet kryesore/Sëmundja

Plasja e lëkurës (antraksi i lëkurës) është forma më e pëhapur dhe më pak e rrezikshme e infektimit dhe realizohet kur sporet e Bacillus anthracis-it futen në lëkurën e dëmtuar. Rritja e bakterit vihet re si një puçrrizë (papulë) nekrotike. Pa trajtim mjekësor vdekshmëria mund të arrijë deri në 20%.

Antraksi mushkëror mund të ndodh kur, një numër relativisht i vogël (8,000 – 50,000) sporash, thithet dhe rritet në mushkëri. Trajtimi antibiotik duhet të filloj përpara se të arrihet përqëndrimi kritik i toksinës (helmit); përndryshe vdekshmëria mund të kalojë në mbi 99%.

Antraksi gastrointestinal ndodh kur sporet gëlltiten. Zakonisht ndjek një simptomatologji e ngjashme me atë mushkërore.

Kontrolli dhe trajtimi i sëmundjes së Plasjes

Për plasjen (antraksin) ekziston një vaksinë, që përdoret nga personeli ushtarat dhe nga ata që kanë profesione me risk të lartë për tu prekur nga antraksi. Vaksina ka mjaft efekte anësore.

 

©Rinstinkt, 2012, mbi tekstin

————————————————————————————————–

Nisseria meningitidis

Nisseria meningitidis apo meningokoku

Nisseria meningitidis

Provokon një infiamacion (skuqje) të qelbëzuar të veshjeve (cipave) të sistemit nervor qëndror dhe të palcës së kockave. Klinikisht sëmundja karakterizohet nga temperaturë, marrje mendësh, shqetësime mendore, dhimbje koke.

Përhapja dhe infektimi janë gjithnjë të lidhur me praninë e mbajtësve të shëndetshëm (të cilët nuk shfaqin shenja të sëmundjes) të meningokokut në rino-faring.

Infeksioni ndodhe me rrugë ajrore. Meningokoku lokalizohet në rino-faring prej ku përhapet me anë të gjakut deri në veshjet e trurit (cipat e trurit) dhe në sistemin nervor qëndror ku shkakton infiamacione dhe edema dhe mund të çojë deri në infarkt cerebral (trunor).

Sëmundja është e shpeshtë në fëmijërinë e parë; në të rriturit, mbi 45 vjeç kthehet lehtësisht në epidemi në komunitetet e mbyllura.

Karaktere antigjenike.

Lipopolisakaridi dhe kapsula, sipas së cilës meningokokët mund të ndahen në 10 grupe të ndryshme.

Mekanizmi i aksionit (veprimit) patogjen.

Nisseria meningitidis është parazit jashtë-qelizor. Kapsula ka fuqi antifagocitare. Nuk prodhon ekzotoksina dhe përgjegjësi i vetëm për dëmet vaskulare është endotoksina (lipopolisakaridi kapsular), që provokon reaksione infiamatore të lokalizuara.

Metoda identifikimi.

Ekzaminimi mikroskopik nuk mjafton. Mbi materialin me kolonizim të bollshëm mund të kryhen kërkime me imunofluoreshencë, përndryshe është e nevojshme izolimi në kulturë, i cili duhet bërë me shumë kujdes duke marrë parasysh brishtësinë e Nisserie-ve jashtë organizmit. Për izolimin kulturor përdoren piastra agar-gjak të pjekur (60o) në 37o dhe në prani të një atmosfere me 5% CO2. Kolonitë zhvillohen në 24-48 orë. Kolonitë janë mukoze dhe të rrumbullakëta.

Kultura të Nisseria meningitidis në agar-çokollatë

Ndjeshmëria ndaj antibiotikëve dhe kemioterapikëve.

Është e ndjeshme ndaj Penicilinës.

Metoda imunizimi

Kohët e fundit janë krijuar vaksina me një formë të pastruar të polisakardit kapsular, por tek fëmijëet është shumë pak imunigjen dhe, gjithsesi, jep një imunitet për një kohë jo të gjatë.

Endosporet bakterore

Endosporet bakterore

Sporet bakterore: Karakteristika të përgjithshme

  • Spore: strukturë rezistence, brendaqelizore (formohet nga qeliza mëmë apo sporangu), metabolikisht inerte (pa aktivitet).
  • Përthyese (e dritës) në mikroskopin optik, sepse nuk penetrohet nga njgjyruesit.
  • Prodhohet nga bakteret sporigjene (Gram-pozitive) me interes mjekësor:
    • Aerobë, Bacillus anthracis, Bacillus cereus.
    • Anaerobë, Clostridium botulinum, Clostridium tetani, Clostridium perfringens.

 

Patogjenë spore-prodhues

Kjo paraqitje diapozitivash lyp JavaScript.

Sporet bakterore: Morfologjia

  • Forma: sferike (Clostridium); Eliptike (Bacillus)
  • Përmasat (diametër vs sporang): diametri i sipërm (C. tetani); diametri i poshtëm (B. anthracis)
  • Pozicioni: terminal apo sub-terminal (Clostridium); qëndror apo para-qëndror (Bacillus).

Sporet bakterore: Ultrastruktura

  • Pjesa qëndrore:
    • Citoplazma e rrethuar nga membrana plazmatike në faqen e brendshme të së cilës mbështetet kromonemi (mat. gjenetik).
    • Mur qelizor rudimental (i hollë, acid muramik i çhidratuar)
    • Mbështjellat e sporeve
      • Korja (korteksi): dipikolinat kalciumi, peptidoglikan kompakt (i brendshmi) dhe i “shkrifët” (i jashtmi).
      • Veshjet, coats (e brendshme dhe e jashtme): proteina keratinë-ngjashme, lipide 1-2%.
      • Ekzospori: fosfolipoproteinë.

Sporet bakterore: Sporogjeneza

  • Proces dimorfogjenetik që karakterizohet nga tranzicioni: formë vegjetative -> spore.
  • Proces gjenetikisht i kontrolluar (diferencim).
  • Nisje e fazës së pandryshueshme të rritjes, e nxitur nga kushtet mjedisore “të disfavorshme” për metabolizmin bakteror: tharja; ndryshimi i pH-së; ndryshueshmëria e raportit O2, CO2; radiacionet jonizuese.
  • Sekrecion toksinash dhe antibiotikësh (polimixina B)
  • Zgjatja: 6-8 orë.

Sporet bakterore: Sporogjeneza

  • Ngjeshje e materialit gjenetik
  • Dyfishimi i ADN-së
  • Ndarja e e nukleoideve
  • Formimi i pre-sporës
  • Mbivendosja e memb të reja
  • Lirimi i spores me anë të autolizës së sporangut

Sporogjeneza është një proces shumë i ndërlikuar që kërkon, për tu zhvilluar, një qelizë veçanërisht efikase.

“…sporet janë qeliza të shëndetshme të kërcënuara nga uria…”

Sporet bakterore: Fiziologjia dhe karakteristikat

  • Mungesë totale e biosintezave makromolekulare
  • Përmbajtje e pakët uji, H2O
  • Mungesë aktiviteti enzimatik
  • Mungesë apo konsum tejet i zvogëluar oksigjeni O2
  • Rezistencë kimiko-fizike e lartë:
    • ndaj nxehtësisë, 100 grad C për disa orë
    • tharjes
    • enzimave
    • rrezatimeve
    • karakteret antigjenike të njëjtë me ata të formës vegjetative, + disa antigjene specifikë.

Mbirja (mugullimi) i sporeve

Proces dimorfogjenetik: spore -> forma vegjetatve

Proces i nitur nga rivendosja e kushteve mjedisore “të favorshme” për rritjen (lëndë ushqyese, në veçanti alanina).

Proces që artikulohet në tre faza të njëpasnjëshme (90 minuta):

  • Aktivizimi (stimul kimik, dinamik, termik): dëmtim dhe depërtueshmëri e mbështjellave sporale, me eliminimin e dipikolinatit dhe joneve kalcium.
  • Fillimi: hyrja e metabolitëve që aktivizojnë enzimat litikë të murit qelizor të sporës, shkatërrimi i kores (korteksit).
  • Rritja: thithja e ujit dhe joneve; rifillimi i funksioneve metabolike kryesore; dalja e qelizës së re vegjetative (ekzorritje).

Sporet bakterore: Implikime praktike

Sporet e klostridit qëndrojnë “të gjalla” deri në 500 vite: spore të aktinomicetëve të zbuluara në baltë në një distancë kohore 7500 vjeçare.

Rëndësi të veçantë në ambientin:

  • Mjekësor: rezistencë ndaj dizinfektantëve dhe nxehjes, ndotje e plagëve dhe materialeve kirurgjikale
  • Industriale: përgatitja e konservave ushqimore.
  • Shoqërore: përdorimi i sporeve të Bacillus anthracis për qëllime bioterrorizmi.
  • Laboratorike: spore të B. Stearothermophilus-it përdoren për kontrollin e cilësisë së autoklavës.

© mbi tekstin, Rinstinkt, shtator 2012