suojaa solua ja säilyttää sen muodon, bakteerit voidaan luokitella niiden soluseinätyypin mukaan:
grampositiiviset seinät ovat paksuja ja niissä on vähän lipidejä.
Gramnegatiiviset seinät ovat paljon ohuempia, kaksikerroksisia. Joillakin bakteereilla on limainen kerros polysakkarideja ja polypeptidejä, jolloin ne kiinnittyvät esineisiin ja tarjoavat suojan.
70s ribosomit
nämä ovat proteiinisynteesin suorittamiseen. Ne ovat eukaryoottisoluissa olevia 80-luvun ribosomeja pienempiä. Flagellum toinen valinnainen ominaisuus on projektio, joka liikkuu ympäri, jotta solu voi liikkua. Sellissä voi olla useita flagelloja, jotka on järjestetty sen ympärille.
Ydinaines
taipunut DNA: n ja RNA: n massa, jota kutsutaan myös ydinalueeksi-sisältää kaikki elintoimintoihin tarvittavat geenit. Plasmidit ovat geneettisen materiaalin lisärenkaita, jotka eivät ole välttämättömiä solulle, ja sisältävät usein geenejä antibioottiresistenssiä varten.
Mesosomi
solukalvon infoldaatio eli solukalvon sisäänhengityskohta (kuten mitokondrio) – sen muoto parantaa pinta-alaa. Mesosomin olemassaolosta kiistellään, ja useimmat tutkijat uskovat sen olevan virhe elektronimikroskooppitekniikassa.
lisäksi bakteereilla on ratkaiseva koko solua ympäröivä rakenne, Peptidoglykaani (PG), joka muodostaa sakkaroosin bakteerisolun ympärille, on välttämätön soluseinän polymeeri, koska sen synteesin tai rakenteen häirintä johtaa solun muodon ja eheyden menetykseen, jota seuraa bakteerikuolema.
kuvassa 2 esitetty peptidoglykaanikerros koostuu polysakkaridiketjujen matriisista, joka koostuu vaihtelevista (kursivoiduista) n-asetyylimuramiinihapon (MurNAc) n-asetyyliglukosamiinin (GlcNAc) sokeriosista, jotka on ristisidottu pentapeptidisidekaiinien kautta.
luokitus
Hans christian gram: tanskalainen mikrobiologi, oli kehittänyt Gram-tahrat, jotta bakteerit näkyisivät helpommin mikroskoopilla. Värjäyskuvion perusteella patogeeniset bakteerit on luokiteltu kahteen pääkategoriaan viz., Gramma ( + ) ja gramma ( – ) bakteerit. Kaaviokuva soluseinästä Gramvärjäyksen jälkeen on esitetty kuvassa 3 .
kuva 2: Peptidoglykaanikerros.
kuva 3: Gram+Ve ja Gram-ve soluseinä.
Gramin ( + ) soluseinä: vaikka bakteerit ovat tarpeeksi monimutkaisia, ne ovat yksinkertaisempia kuin Gramin (-) eliöt. Aivan solun ulkopuolella on joukko antigeenisiä taustatekijöitä, jotka auttavat kiinnittymään tiettyyn kohdesoluun. Seuraava este on soluseinä, sienimäinen, geeliä muodostava kerros, ts. peptidoglykaanikerros solukalvon ulkopuolella ja sen osuus bakteerin kuivapainosta on 50%. Tämän kerroksen alla on lipoidinen sytoplasminen solukalvo, esim. stafylokokit aureus, streptokokit pneumoniae, Bacillus subtilis .
grammalla (-): bakteereilla soluseinä on monimutkaisempi ja lipoidisempi. Nämä solut sisältävät yleensä ylimääräisen, ulomman kalvon, joka sisältää monimutkaisia lipopolysakkarideja, jotka koodaavat antigeenisiä reaktioita. Tämän alapuolella sijaitsee vähemmän vaikuttava peptidoglykaanikerros, jota seuraa fosfolipidirikas sytoplasmakalvosto. esim. Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa .
mikro-organismit ovat eliöryhmä, johon kuuluvat elävät (ENT. B) bakteerit, sienet, alkueläimet, levät jne.) sekä elottomat eliöt (ENT. V) Virus).
bakteerit: bakteerit ovat yksisoluisia eliöitä, joita esiintyy luonnossa kaikissa elävissä ja elottomissa olioissa lämpötilan vaihteluvälillä nollan alapuolella (psykrofiilit) jopa 1000C (termofiiliset). Bakteerit luokitellaan solun muodon, kasvulämpötilan, soluryhmän, patogeenisuuden ja värjäytymisen mukaan. Värjäyksen perusteella ne luokitellaan edelleen grampositiivisiksi (Gram + ve) ja Gramnegatiivisiksi (Gram-ve). Grampositiiviset bakteerit osoittavat violettia väriä ja gramnegatiiviset bakteerit vaaleanpunaista väriä C. Gramin kehittämässä gramvärjäysmenetelmässä. Patogeenisuuden perusteella luokitus on patogeenisen taudin / infektion aiheuttava eli tarttuva ja ei-patogeeninen-ei-tarttuva. Lääketieteellisessä kemiassa tämä luokittelu on tärkeä.
sienet: sienet ovat levinneisyydeltään universaaleja. Monet ovat maanpäällisiä ja viihtyvät parhaiten maaperässä. Osa elää kasvien ja eläinten kudoksissa, kun taas loput elävät vesialueilla. Monet sienet kasvavat ruoka-aineissa, kuten leivässä, hilloissa, suolakurkkuissa, hedelmissä ja vihanneksissa. Sienet ovat luonteeltaan saprofyyttisiä ja loispistiäisiä. Saprofyytit kasvavat kuolleessa orgaanisessa aineksessa, kun taas loiset elävät muiden eläinten elävissä ruumiissa. Loissieniä ovat Candida albicans, joka on Kandidiitin aiheuttaja.
alkueläimet: alkueläimet ovat pieniä ja soluttomia eläimenkarvoja, joissa ei ole kudoksia ja elimiä, joissa on yksi tai useampi Tuma. Ne elävät vapaasti tai pysyvät yhdessä eläinten ja kasvien kanssa. Joitakin luonnossa loisivia alkueläimiä ovat amebatautia aiheuttava ameba ja malariaa aiheuttava Plasmodium.
virukset: virukset ovat soluttomia, mikro-organismeja, jotka ovat solunsisäisiä velvoittavia loisia. Ne asettuvat elävän ja ei-elävän välimaastoon. Virukset ovat isäntäkohtaisia ja niiden selviytyminen riippuu isäntäeläimistä, kuten kasveista, eläimistä ja bakteereista. Virukset ovat luontaisia elävien solujen solunsisäisiä loisia. ex. M. poliomyeliitti aiheuttaa poliomyeliittiä, HIV aiheuttaa aidsia.
patogeenisten mikrobien aiheuttamat infektiot: Monet mikro-organismit tai mikrobit ovat patogeenisiä kasveille, eläimille ja ihmiselämälle aiheuttaen erilaisia sairauksia, jotka johtavat laajaan kuolleisuuteen ja sairastuvuuteen. Patogeeniset mikrobit ovat mikro-organismeja, jotka aiheuttavat tartuntatauteja. Nämä organismit mukana ovat patogeenisten bakteerien, aiheuttaa sairauksia, kuten rutto, tuberkuloosi, ja pernarutto; alkueläimet, aiheuttaa sairauksia, kuten malaria, unitauti ja toksoplasmoosi; ja myös sienet aiheuttavat sairauksia, kuten silsa, candidiatis tai histoplasmoosi. Muita sairauksia, kuten influenssaa, keltakuumetta tai AIDSia, aiheuttavat kuitenkin patogeeniset virukset, jotka eivät ole eläviä organismeja. Patogeeniset bakteerit myötävaikuttavat muihin globaalisti merkittäviin sairauksiin, kuten streptokokin ja Pseudomonasin aiheuttamiin keuhkokuumeisiin sekä elintarvikkeiden kautta tarttuviin sairauksiin, joita voivat aiheuttaa esimerkiksi Shigella -, kampylobakteeri-ja salmonellabakteerit. Patogeeniset bakteerit aiheuttavat myös infektioita, kuten jäykkäkouristusta, lavantautia, kurkkumätää, kuppaa ja lepraa . Jokaisella loislajilla on tyypillinen vuorovaikutus isäntiensä kanssa. Mikro-organismit, kuten Staphylococcus – tai Streptococcus-lajit, jotka aiheuttavat ihotulehduksia keuhkokuume, aivokalvontulehdus ja muut pintainfektiot. Toisaalta monet eliöt ovat osa ihmisen kehon normaalia kasvistoa, joka on olemassa iholla, nenässä, virtsateissä, suolistossa jne. aiheuttamatta sairauksia. Mutta joskus näistä tuli opportunistisia loisia ja ne johtivat infektioihin . Velvoittavat solunsisäiset loiset, kuten Rickettesia ja klamydia, pystyvät kasvamaan ja lisääntymään vain isäntäsoluissa. Jotkut lajit, kuten Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia ja Mycobacterium avium ovat loisia, kun yksilö kärsii immuunisuppressiosta tai kystinen fibroosi soluja . Uusien terapeuttisten aineiden kehittäminen näiden infektioiden/tarttuvien mikro-organismien hoitoon tai torjuntaan on jatkuva prosessi kliinisessä lääketieteessä. Antibiooteille vastustuskykyisten kantojen myötä uusien lääkkeiden synteesistä on tullut yksi tutkijoiden tärkeimmistä tavoitteista ympäri maailmaa.
sienilääkkeet: Sienilääke on lääke, kemikaalit tai muut aineet, jotka valikoivasti eliminoi sienipatogeenit isännästä, jolla on minimaalinen myrkyllisyys isännälle, jota esiintyy yleisimmin iholla, hiuksissa ja kynsissä. Sieni on eukaryoottinen eliö, joka luokitellaan erilliseksi kuningaskunnaksi kasveista, eläimistä ja bakteereista. Sienet sisältävät yksisoluisia, monitumaisia ja monisoluisia muotoja, jotka luokitellaan niiden lisääntymis-itiöiden ja hyphaen luonteen perusteella. He jakavat sukupuolisesti, aseksuaalisesti tai molemmilla tavoilla. Sienet ovat lähes kokonaan monisoluisia lukuun ottamatta hiiva Saccharomyces cerviseae, joka on merkittävä yksisoluinen sieni. Sienet ovat heterotrofisia ja saavat energiansa toisesta eliöstä, joko elävästä tai kuolleesta. Sienet ovat eukaryoottisia protisteja, jotka eroavat bakteereista monin tavoin, sillä niillä on jäykkä soluseinä, joka sisältää kitiiniä, mannaania, muita polysakkarideja ja niiden sytoplasmakalvosto sisältää sterolia. Suurin ero sienisoluihin ja kasvisoluihin on se, että sienisoluseinät sisältävät kitiiniä, kun taas kasvit sisältävät selluloosaa .
sienilääkkeet luokitellaan sen mukaan, miten ne häiritsevät:
- soluseinän synteesi,
- Plasmakalvon eheys,
- Nukleiinihapposynteesi,
- ribosomaalinen toiminta (kuva 4).
sienilääkkeet luokitellaan niiden vaikutustavan mukaan, viz,
- systeemiset sienilääkkeet:
mykologia: sienten tutkimiseen keskittyvä biologian tieteenala tunnetaan mykologiana. Mykologia käsittelee sienten systemaattista tutkimusta, mukaan lukien niiden geneettiset ja biokemialliset ominaisuudet. Ihmiseen vaikuttavat mykoosit voidaan jakaa neljään ryhmään kehon kudoksiin tunkeutumisen tason mukaan as .
- pinnalliset mykoosit: vain ihon tai karvan uloimmalla pinnalla kasvavien sienten aiheuttamia. Esimerkki sieni-infektiosta on Tinea Versicolor, sieni-infektio, joka vaikuttaa yleisesti nuorten ihoon, erityisesti rintaan, selkään, olkavarsiin ja jalkoihin.
- ihon mykoosit tai dermatomykoosit: Aiheuttamat sienet kasvavat vain pinnallinen kerrokset ihon, kynnet, ja hiukset aiheuttaa infektioita tunnetaan yleisesti urheilijan jalka, jock kutinaa ja silsa.
- subkutaaninen mykoosi: ihon alle tunkeutuvien sienten aiheuttama ihonalainen, sidekudosta ja luukudosta. Yleisin on sporotrichosis, esiintyy keskuudessa puutarhurit ja viljelijät, jotka tulevat suoraan kosketukseen maaperän.
- systeemiset tai syvät mykoosit: ovat primaaripatogeenisten ja opportunististen sienipatogeenien aiheuttamia. Ensisijainen patogeenisten sienten aiheuttaa infektion normaali isäntä; kun taas opportunistiset patogeenit vaativat immuunipuolustusta lamaavaa isäntää infektion (esim.syöpä, leikkaus ja AIDS) muodostamiseksi. Ensisijaiset taudinaiheuttajat pääsevät isäntään yleensä hengitysteiden kautta, ja niitä ovat Coccidioides immitis, Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis ja Paracoccidioides brasiliensis. Opportunistiset sienet tunkeutuvat hengitysteiden ja ruoansulatuskanavan kautta, ja niihin kuuluvat Cryptococcus neoformans, Candida spp., Aspergillus spp., Penicillium marneffei, Zygomycetes, Trichosporon beigelii ja Fusarium spp.
Mykologiset patogeenit: Patogeenisten sienten tutkimusta kutsutaan lääketieteelliseksi mykologiaksi. Patogeeniset sienet aiheuttavat sairauksia ihmisissä tai muissa eliöissä. Yleisesti havaitut patogeeniset sienet on lueteltu alla,
kuva 4: sienilääkkeiden luokittelu niiden vaikutustavan mukaan.
Candida: Candida-lajit ovat tärkeitä ihmiselle patogeenisiä taudinaiheuttajia, jotka aiheuttavat opportunistisia infektioita immuunipuutteisille isännille (AIDS-potilaille, syöpäpotilaille ja elinsiirtopotilaille). Candida-lajien aiheuttamat infektiot ovat vaikeita hoitaa ja voivat olla hengenvaarallisia. Pelkästään Candida-lajien osuus systeemisten infektioiden aiheuttamista kuolemantapauksista on 30-40%. Candida-suvun sienilajit elävät yleensä yhteisössä ja ihmiskehossa. Candida-lajien lääkeresistenssin kehittyminen nykyisiin hoitoihin lisääntyy, mikä motivoi tutkijoita ymmärtämään genetiikkaansa ja löytämään uusia terapeuttisia tavoitteita.
Aspergillus: aerosolisoituja Aspergillus-itiöitä löytyy lähes kaikkialta ihmisen ympäriltä, eikä niillä yleensä ole terveysongelmia. Mutta silti Aspergillus pystyy aiheuttamaan sairauksia kolmella tärkeällä tavalla: tuottamalla mykotoksiineja; aiheuttamalla allergiaa aiheuttavia reaktioita; ja lopuksi paikallisia tai systeemisiä infektioita. Aspergillus flavus tuottaa mykotoksiineja, aflatoksiinia, joka voi toimia sekä toksiinina että karsinogeenina ja joka kykenee saastuttamaan elintarvikkeita, kuten pähkinöitä.
Cryptococcus: Cryptococcus-lajien enemmistöjä esiintyy maaperässä, eivätkä ne yleensä aiheuta tautia ihmisissä. Poikkeuksena ovat Cryptococcus neoformans, jotka aiheuttavat aidsin kaltaisia sairauksia immuunipuolustuspotilailla aiheuttaen vakavan aivokalvontulehduksen ja meningo-enkefaliitin.
Histoplasma: Histoplasma capsulatum voi aiheuttaa histoplasmoosia ihmisillä, koirilla ja kissoilla. Infektio johtuu yleensä hengittämästä saastunutta ilmaa ja on yleistä.
Pneumocystis: Pneumocystis jirovecii voi aiheuttaa eräänlaisen keuhkokuumeen henkilöille, joiden immuunijärjestelmä on heikentynyt, kuten vanhuksille, AIDS-potilaille ja ennenaikaisena syntyneille lapsille.
Stachybotrys: Stachybotrys chartarum voi aiheuttaa hengitysvaurioita ja vakavia päänsärkyä, taloissa, jotka ovat jatkuvasti kostea.
sieni-infektio, joka on merkittävä tietyissä sairauksissa: yleisimmin esiintyvien sienten yhteys kyseistä tautia sairastavan potilaan kanssa on lueteltu alla,
- Candida-lajit, Aspergillus-lajit, Phycomyces-lajit: leukopenia.
- Zygomycetes, Rhizopus, Mucor, Absidia: Diabetes.
- Candida, Cryptococcus, Histoplasma: maligniteetit ja Hodgkinin tauti.
- Candida, Cryptococcus, Histoplasma: AIDS.
kliinisesti merkittävät sienet ja niiden vaikutusalue: infektioita aiheuttavien sienten patogeenisuus ja virulenssi ihmisillä on suuri huolenaihe kliinisessä maailmassa, joka keskittyy tärkeimpiin taudin aiheuttajiin, erityisesti Candida, Cryptococcus ja Aspergillus spp. Näiden ryhmien ulkopuolella olevien mahdollisesti haitallisten sienten suuri monimuotoisuus, joskin harvinaiset sienet saattavat silti olla tärkeämpiä kuin tavalliset kliiniset sienet. Kliinisesti merkittävien sienten vaikutusalue on merkitty alla olevalla tavalla,
- Malassezia furfur ja Exophiala werneckii: Superficial skin.
- Piedraia hortae and Trichosporon beigelii: Hair.
- Microsporum species: Skin and hair.
- Epidermophyton species: Skin and nails.
- Trichophyton species: Skin, hair and nails.
- Sporothrix schenckii, Cladosporium species: Chromoblastomycosis.
- Histoplasma capsulatum, Penicillium species: Systemic respiratory.
- Blastomyces dermatitidis: Subcutaneous/respiratory.
- Cryptococcus neoformans: Respiratory/CNS.
Antifungal resistance: Lääkeresistenssin kehittyminen sienissä on laaja käsite, joka kuvaa nykyisen sienilääkkeen hoidon epäonnistumista sieni-infektion voittamiseksi. Sienilääkkeet on suunniteltu hävittämään sieni-infektio eri vaikutusmekanismeja, kuten häiritsemällä niiden lisääntymiskykyä, tuhoamalla soluseiniä tai muokkaamalla sieni-DNA: ta ja muuttamalla solun toimintaa. Antifungaalinen resistenssi on perinteisesti luokiteltu kolmeen tyyppiin
- primaarinen (luontainen),
- sekundaarinen (hankittu),
- kliininen resistenssi.
viime vuosikymmenellä mikro-organismeista on tullut lääkeresistenttejä paljon nopeammin kuin uusien lääkkeiden löytövauhti. Sienten lääkeresistenssiä havaitaan merkittävästi potilailla, joilla on heikko immuunijärjestelmä ja jotka kärsivät sairauksista, kuten aidsista ja syövästä. Tutkijoilla onkin suuri haaste kehittää uusia, turvallisia ja tehokkaampia sienilääkkeitä ottaen huomioon opportunististen infektioiden lisääntyminen immuunipuolustuksen heikentämässä isännässä. Tämä voidaan voittaa keksimällä uusia lääkkeitä, jotka vaikuttavat uudenlaisilla vaikutusmekanismeilla .
historiallinen perspektiivi: Vuonna 1903 de Beurmann ja Gougerot keskustelivat ensimmäisinä kaliumjodidin käytöstä sporotrichoosin hoidossa. Whitfield hoiti vuonna 1907 pinnallisia sieni-infektioita voiteella. 1940-luvun puolivälissä sulfonamideja käytettiin paracoccidioido-mykoosin hoitoon, vaikka niiden teho fungistaattisiin ominaisuuksiin nähden oli rajallinen ja ne vaativat pidempiä aikoja hoitoon, jossa relapsien määrä oli korkea. Tätä seurasi penisilliinin kaupallinen käyttö 1940-luvulla. Streptomysiinin löytäminen ja kehittäminen tapahtui nopeasti vuonna 1944, ja bentsimidatsoli löydettiin vuonna 1944 ensimmäisenä atsolina, jolla oli huomattava sienilääke. Sitä seurasivat kloramfenikolin löydöt vuonna 1947 ja klooritetrasykliinin löydöt vuonna 1948. Vuonna 1948 Blastomykoosin hoitoon käytettiin Hydroxystilbamidiinia, antiprototsoaalista lääkeainetta. Vuonna 1951 Hazen ja Brown löysivät ensimmäisen polyeeniantibiootin nimeltä nystatiini, jota käytetään yleisesti paikallisesti ja suun kautta. Vuonna 1952 substituoiduilla bentsimidatsoliyhdisteillä havaittiin olevan sienilääkkeitä. Makrolidit kehitettiin vuonna 1952, joilla oli bakteriostaattisia ominaisuuksia. Vuonna 1956 Gold et al. raportoitu antifungaalisia ominaisuuksia polyeeni amfoterisiini B, joka oli ensimmäinen merkittävästi tehokas systeeminen antifungaalinen. Siitä tuli standardi ja se korvasi pian hydroksistilbamidiinin. Amfoterisiini B: llä oli ensisijainen asema vain systeemisten mykoosien hoitoon käytettävissä olevana sienilääkkeenä lähes vuosikymmenen ajan, johon verrattiin systeemisten mykoosien uudempia hoitomuotoja. Vuonna 1957 Flusytosiini kehitettiin sienilääkkeeksi, joka ei ollut antanut suotuisia tuloksia sytostaattikäytölle. Offlusytosiinin käyttö monodrugina kehitti usein sieniresistenssiä, mikä johti siihen, että sitä käytettiin yhdessä amfoterisiini B: n kanssa resistenssin voittamiseksi. Ensimmäinen merkittävä suun kautta otettava sienilääke griseofulviini kehitettiin vuonna 1958, joka tuli saataville pinnallisten mykoosien hoitoon. Ennen Griseofulviinia pinnallisten Dermatofytoosien hoitoon käytettiin vain ajankohtaisia lääkkeitä, jotka eivät olleet erityisen tehokkaita Tinea-kapiittia ja Onychomykoosia vastaan. Puolisynteettisiä penisilliiniä, kefalosporiinia ja Glykopeptidejä kehitettiin vuodesta 1958 alkaen. Klormidatsolin kehittäminen 5%: n voiteeksi vuonna 1958 oli hyödyllistä monenlaisissa ihon Mykooseissa. 1960-luvulla Tiabendatsolilla ja Mebendatsolilla raportoitiin olevan antifungaalisia ja antihelmintisiä ominaisuuksia. Vuonna 1969 markkinoille tulivat imidatsolit, klotrimatsoli ja mikonatsoli, jota pian seurasi econatsoli vuonna 1974. Vuonna 1974 löydetyt allylamiinit ovat muita antifungaalisia lääkkeitä, joilla on merkittävä vaikutus antifungaaliseen hoitoon erityisesti pinnallisten dermatomykoosien, mukaan lukien Onychomycosis, osalta. Ketokonatsoli kehitettiin vuonna 1977, ja siitä lähtien siitä on tullut standardi atsolien keskuudessa. 1980-luvun puolivälissä löydettiin kaksi laajakirjoista, suun kautta saatavaa triatsolia, flukonatsoli (1982) ja itrakonatsoli (1984). Vuosina 1990-1999 aloitettiin intensiiviset tutkimukset uusien sienilääkkeiden kehittämiseksi, ja niiden tuloksena otettiin käyttöön kolme atsolia vorikonatsoli (2000), posakonatsoli (2005)-Schering-Plough, Ravukonatsoli (2007) ja kolme uutta ekinokandiinia (kaspofungiini (2002) Anidulafungiini (2004) ja Mikafungiini (2006).