سم الشيغيلا الزحارية

سم الشيغيلا الزحارية
معرف
رمز	?

سم الشيغا هو عائلة من السموم التي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بالمجموعات الجينية (Stx1) و (Stx2).^[1] تم تسمية مجموعة السموم بهذا الاسم تيمناً بكيوشي شيغا الذي وصف الأصل البكتيري للزحار الناتج عن بكتيريا الشيغلا. أكثر المصادر شيوعاً لسموم الشيغا هي بكتيريا الشيغلا الزحارية والأنماط المنتجة للسم من بكتيريا الإشيريشيا كولاي، والتي تشمل الأنماط O157:H7، وO104:H4، وغيرها من الأنماط المسببة للنزيف.^[2]^[3]

آلية العمل

تعمل سموم الشيغا على تثبيط تخليق البروتين داخل الخلايا المستهدفة بآلية مشابهة لتلك الخاصة بالريسين،^[4] وبعد دخول الخلية عن طريق ماكروبينسوم^[5] ينقش البروتين قاعدة أدينينية خاصة من الحمض النووي الريبوزي 28S والوحدة 60S من الريبوسوم، مما ينتج عنه إيقاف تصنيع البروتين.^[6]

ومن المثير للاهتمام أنه يمكن استخدام سموم شيغا البكتيرية لعلاج الخلايا المستهدفة في حالات سرطان المعدة، وذلك لأن هذا الورم لديه مستقبلات لسموم شيغا. ولهذا الغرض يتم اقتران العلاج الكيميائي غير المحدد بالوحدة الفرعية (ب) لجعله محدداً. وبهذه الطريقة فقط يمكن قتل الخلايا السرطانية أثناء العلاج الكيميائي والحفاظ على الخلايا السليمة.^[7]

التركيب

يحتوي سم الشيغا على وحدتين فرعيتين وهما الوحدات (أ)و(ب)، تعد الوحدة ب مركب خماسي تربط بين الدهون النشوية المحددة والخلية المضيفة. وبصفة خاصة مركب غلوبوتريوسيلسراميد (Gb3) ثم بعد ذلك يتم إستيعاب الوحدة الفرعية أ والتي تنقسم إلى جزئين. ثم يرتبط المكون (أ1) بالريبوسوم مما يعطل تخليق البروتين. وجد العلماء أن (Stx-2) أكثر سمية من (Stx-1) ب400 مرة.

يوجد المركب (Gb3) لأسباب غير معروفة بكميات كبيرة في الأنسجة الظاهرية الكلوية ولذلك يمكن أن يعزى إليه سمية الكلى من سم الشيغا، ويوجد أيضاً في الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي وخلايا الإندوثيليوم مما قد يؤدي إلى التسمم العصبي.^[8] ومن المعروف عن (Stx-2) أنه يزيد من قدرة الخلايا على إنتاج مستقبلات (GB3) ويسبب خللاً في الخلايا العصبية.^[9]

تتطلب السموم مستقبلات محددة للغاية على سطح الخلايا لتتمكن من الارتباط بها ومن ثم دخول الخلية ولذلك فإن أنواع مثل الماشية والخنازير والغزلان التي لا تحمل هذه المستقبلات قد تؤوي أنواعاً سامة من البكتيريا دون أن تصاب بالتسمم ثم تخرجها مع البراز حيث يمكنها أن تنتشر إلى البشر.^[10]

مراجع

^ Friedman D؛ Court D (2001). "Bacteriophage lambda: alive and well and still doing its thing". Current Opinion in Microbiology. ج. 4 ع. 2: 201–7. DOI:10.1016/S1369-5274(00)00189-2. PMID:11282477.
^ Beutin L (2006). "Emerging enterohaemorrhagic Escherichia coli, causes and effects of the rise of a human pathogen". Journal of veterinary medicine. B, Infectious diseases and veterinary public health. ج. 53 ع. 7: 299–305. DOI:10.1111/j.1439-0450.2006.00968.x. PMID:16930272.
^ Spears؛ وآخرون (2006). "A comparison of Enteropathogenic and enterohaemorragic E.coli pathogenesis". FEMS Microbiology Letters. ج. 255 ع. 2: 187–202. DOI:10.1111/j.1574-6968.2006.00119.x. PMID:16448495.
^ Sandvig K؛ van Deurs B (2000). "Entry of ricin and Shiga toxin into cells: molecular mechanisms and medical perspectives". The EMBO Journal. ج. 19 ع. 22: 5943–50. DOI:10.1093/emboj/19.22.5943. PMC:305844. PMID:11080141.
^ Lukyanenko، V.؛ Malyukova، I.؛ Hubbard، A.؛ Delannoy، M.؛ Boedeker، E.؛ Zhu، C.؛ Cebotaru، L.؛ Kovbasnjuk، O. (2011). "Enterohemorrhagic Escherichia coli infection stimulates Shiga toxin 1 macropinocytosis and transcytosis across intestinal epithelial cells". AJP: Cell Physiology. ج. 301 ع. 5: C1140–C1149. DOI:10.1152/ajpcell.00036.2011. PMC:3213915. PMID:21832249.
^ Sandvig K؛ Bergan J؛ Dyve A؛ Skotland T؛ Torgersen M.L. (2010). "Endocytosis and retrograde transport of Shiga toxin". Reviews of infectious diseases. 56 Suppl 7 ع. 7: 1181–1185. DOI:10.1016/j.toxicon.2009.11.021. PMID:2047652.
^ Gastric adenocarcinomas express the glycosphingolipid Gb3/CD77: Targeting of gastric cancer cells with Shiga toxin B-subunit
^ Obata F؛ Tohyama K؛ Bonev AD؛ Kolling GL؛ Keepers TR؛ Gross LK؛ Nelson MT؛ Sato S؛ Obrig TG (2008). "Shiga Toxin 2 Affects the Central Nervous System through Receptor Globotriaosylceramide Localized to Neurons". The Journal of Infectious Diseases. ج. 198 ع. 9: 1398–1406. DOI:10.1086/591911. PMC:2684825. PMID:18754742.
^ Tironi-Farinati C؛ Loidl CF؛ Boccoli J؛ Parma Y؛ Fernandez-Miyakawa ME؛ Goldstein J. (2010). "Intracerebroventricular Shiga toxin 2 increases the expression of its receptor globotriaosylceramide and causes dendritic abnormalities". Journal of neuroimmunology. ج. 222 ع. 1–2: 48–61. DOI:10.1016/j.jneuroim.2010.03.001. PMID:20347160.
^ Asakura H؛ Makino S؛ Kobori H؛ Watarai M؛ Shirahata T؛ Ikeda T؛ Takeshi K (2001). "Phylogenetic diversity and similarity of active sites of Shiga toxin (stx) in Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) isolates from humans and animals". Epidemiology and infection. ج. 127 ع. 1: 27–36. DOI:10.1017/S0950268801005635. PMC:2869726. PMID:11561972.

[Friedman_2001-1] Friedman D؛ Court D (2001). "Bacteriophage lambda: alive and well and still doing its thing". Current Opinion in Microbiology. ج. 4 ع. 2: 201–7. DOI:10.1016/S1369-5274(00)00189-2. PMID:11282477.

[Beutin_2006-2] Beutin L (2006). "Emerging enterohaemorrhagic Escherichia coli, causes and effects of the rise of a human pathogen". Journal of veterinary medicine. B, Infectious diseases and veterinary public health. ج. 53 ع. 7: 299–305. DOI:10.1111/j.1439-0450.2006.00968.x. PMID:16930272.

[3] Spears؛ وآخرون (2006). "A comparison of Enteropathogenic and enterohaemorragic E.coli pathogenesis". FEMS Microbiology Letters. ج. 255 ع. 2: 187–202. DOI:10.1111/j.1574-6968.2006.00119.x. PMID:16448495.

[Sandvig_2000-4] Sandvig K؛ van Deurs B (2000). "Entry of ricin and Shiga toxin into cells: molecular mechanisms and medical perspectives". The EMBO Journal. ج. 19 ع. 22: 5943–50. DOI:10.1093/emboj/19.22.5943. PMC:305844. PMID:11080141.

[5] Lukyanenko، V.؛ Malyukova، I.؛ Hubbard، A.؛ Delannoy، M.؛ Boedeker، E.؛ Zhu، C.؛ Cebotaru، L.؛ Kovbasnjuk، O. (2011). "Enterohemorrhagic Escherichia coli infection stimulates Shiga toxin 1 macropinocytosis and transcytosis across intestinal epithelial cells". AJP: Cell Physiology. ج. 301 ع. 5: C1140–C1149. DOI:10.1152/ajpcell.00036.2011. PMC:3213915. PMID:21832249.

[Sandvig_2010-6] Sandvig K؛ Bergan J؛ Dyve A؛ Skotland T؛ Torgersen M.L. (2010). "Endocytosis and retrograde transport of Shiga toxin". Reviews of infectious diseases. 56 Suppl 7 ع. 7: 1181–1185. DOI:10.1016/j.toxicon.2009.11.021. PMID:2047652.

[7] Gastric adenocarcinomas express the glycosphingolipid Gb3/CD77: Targeting of gastric cancer cells with Shiga toxin B-subunit

[Obata_2008-8] Obata F؛ Tohyama K؛ Bonev AD؛ Kolling GL؛ Keepers TR؛ Gross LK؛ Nelson MT؛ Sato S؛ Obrig TG (2008). "Shiga Toxin 2 Affects the Central Nervous System through Receptor Globotriaosylceramide Localized to Neurons". The Journal of Infectious Diseases. ج. 198 ع. 9: 1398–1406. DOI:10.1086/591911. PMC:2684825. PMID:18754742.

[Tironi-Farinati_2010-9] Tironi-Farinati C؛ Loidl CF؛ Boccoli J؛ Parma Y؛ Fernandez-Miyakawa ME؛ Goldstein J. (2010). "Intracerebroventricular Shiga toxin 2 increases the expression of its receptor globotriaosylceramide and causes dendritic abnormalities". Journal of neuroimmunology. ج. 222 ع. 1–2: 48–61. DOI:10.1016/j.jneuroim.2010.03.001. PMID:20347160.

[Asakura_2001-10] Asakura H؛ Makino S؛ Kobori H؛ Watarai M؛ Shirahata T؛ Ikeda T؛ Takeshi K (2001). "Phylogenetic diversity and similarity of active sites of Shiga toxin (stx) in Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) isolates from humans and animals". Epidemiology and infection. ج. 127 ع. 1: 27–36. DOI:10.1017/S0950268801005635. PMC:2869726. PMID:11561972.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]