Shigatoxigenic and verotoxigenic Escherichia coli
शिगाटॉक्सीजेनिक एस्चेरिचिया कोलाई (एसटीईसी) और वेरोटॉक्सीजेनिक ई. कोलाई (वीटीईसी) बैक्टीरिया एस्चेरिचिया कोलाई के उपभेद हैं जो शिगा टॉक्सिन (या वेरोटॉक्सिन) का उत्पादन करते हैं। केवल कुछ उपभेद ही मनुष्यों में बीमारी का कारण बनते हैं। जो ऐसा करते हैं उन्हें सामूहिक रूप से एंटरोहेमोरेजिक ई. कोलाई (ई. एच. ई. सी.) के रूप में जाना जाता है और ये खाद्य जनित बीमारी के प्रमुख कारण हैं। मनुष्यों की बड़ी आंत को संक्रमित करते समय, वे अक्सर गैस्ट्रोएंटेराइटिस, एंटरोकोलाइटिस और खूनी दस्त (इसलिए "एंटरोहेमोरेजिक" नाम) का कारण बनते हैं और कभी-कभी हेमोलिटिक-यूरेमिक सिंड्रोम (एचयूएस) नामक गंभीर जटिलता का कारण बनते हैं। मवेशी ई. एच. ई. सी. के लिए एक महत्वपूर्ण प्राकृतिक भंडार है क्योंकि उपनिवेशित वयस्क जुगाली करने वाले लक्षणहीन होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनमें शिगा विषाक्त पदार्थों के लिए लक्षित रिसेप्टर की संवहनी अभिव्यक्ति की कमी होती है। समूह और उसके उपसमूहों को विभिन्न नामों से जाना जाता है। वे आंतों के रोगजनक ई. कोलाई के अन्य उपभेदों से अलग हैं जिनमें एंटरोटॉक्सिजेनिक ई. कोलाई (ई. टी. ई. सी.), एंटरोपैथोजेनिक ई. कोलाई (ई. पी. ई. सी.), एंटरोइनवेसिव ई. कोलाई (ई. आई. ई. सी.), एंटरोएग्रिगेटिव ई. कोलाई (ई. ए. ई. सी.) और डिफ्यूसली एडेरेंट ई. कोलाई (डी. ए. ई. सी.) शामिल हैं। पृष्ठभूमि इन उपभेदों में से सबसे प्रसिद्ध ओ157: एच7 है, लेकिन गैर-ओ157 उपभेद संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना अनुमानित 36,000 बीमारियों, 1,000 अस्पताल में भर्ती होने और 30 मौतों का कारण बनते हैं। खाद्य सुरक्षा विशेषज्ञ "बिग सिक्स" उपभेदों को पहचानते हैंः ओ26; ओ45; ओ103; ओ111; ओ121; और ओ145। जर्मनी में 2011 का प्रकोप एक अन्य एसटीईसी, ओ104: एच4 के कारण हुआ था। इस नस्ल में एंटरोएग्रिगेटिव और एंटरोहेमोरेजिक दोनों गुण होते हैं। ओ145 और ओ104 दोनों उपभेद हीमोलिटिक-यूरेमिक सिंड्रोम (एच. यू. एस.) का कारण बन सकते हैं; पूर्व उपभेद ज्ञात एच. यू. एस. मामलों के 2 प्रतिशत से 51 प्रतिशत के लिए जिम्मेदार दिखाया गया है; ऐसे मामलों में से अनुमानित 56 प्रतिशत ओ145 और 14 प्रतिशत अन्य ई. एच. ई. सी. उपभेदों के कारण होते हैं। ई. एच. ई. सी. जो खूनी दस्त को प्रेरित करते हैं, वे 10 प्रतिशत मामलों में एच. यू. एस. का कारण बनते हैं। दस्त के बाद एच. यू. एस. की नैदानिक अभिव्यक्तियों में तीव्र गुर्दे की विफलता, माइक्रोएंजियोपैथिक हेमोलिटिक एनीमिया और थ्रोम्बोसाइटोपेनिया शामिल हैं। वेरोसाइटोटॉक्सिन (शिगा जैसा विष) सीधे गुर्दे और एंडोथेलियल कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकता है। थ्रोम्बोसाइटोपेनिया तब होता है जब थक्के बनने से प्लेटलेट्स का सेवन किया जाता है। हेमोलिटिक एनीमिया इंट्रावास्कुलर फाइब्रिन जमाव, लाल रक्त कोशिकाओं की नाजुकता में वृद्धि और विखंडन के परिणामस्वरूप होता है। एंटीबायोटिक्स संदिग्ध मूल्य के हैं और स्पष्ट नैदानिक लाभ के लिए नहीं दिखाए गए हैं। एंटीबायोटिक्स जो डी. एन. ए. संश्लेषण में हस्तक्षेप करते हैं, जैसे कि फ्लोरोक्विनोलोन, को एस. टी. एक्स.-असर वाले बैक्टीरियोफेज को प्रेरित करने और विषाक्त पदार्थों के उत्पादन में वृद्धि करने के लिए दिखाया गया है। राइबोसोमल प्रोटीन संश्लेषण को लक्षित करने वाले जीवाणुरोधी के साथ विष उत्पादन को अवरुद्ध करने के प्रयास वैचारिक रूप से अधिक आकर्षक हैं। प्लाज्मा विनिमय एक विवादास्पद लेकिन संभवतः सहायक उपचार प्रदान करता है। 10 साल से कम उम्र के बच्चों या बुजुर्ग रोगियों में एंटीमोटिलिटी एजेंटों (आंत्र पारगमन को धीमा करके दस्त को दबाने वाली दवाएं) के उपयोग से बचना चाहिए, क्योंकि वे ई. एच. ई. सी. संक्रमण के साथ एच. यू. एस. के जोखिम को बढ़ाते हैं। नैदानिक प्रस्तुति एक हल्के और सरल दस्त से लेकर गंभीर पेट दर्द के साथ रक्तस्रावी बृहदांत्रशोथ तक होती है। सेरोटाइप O157: H7 100 जीवाणु कोशिकाओं या उससे कम के साथ एक संक्रामक खुराक को ट्रिगर कर सकता है; अन्य तनाव जैसे 104: H4 भी जर्मनी 2011 में एक प्रकोप का कारण बना है। संक्रमण गर्म महीनों में और पाँच साल से कम उम्र के बच्चों में सबसे आम हैं और आमतौर पर बिना पके गोमांस और बिना पाश्चराइज्ड दूध और रस से प्राप्त होते हैं। शुरू में रोगियों में एक गैर-रक्त दस्त तब विकसित होता है जब जीवाणु उपकला या अंतिम इलियम, सीकम और बृहदान्त्र से जुड़ जाता है। विषाक्त पदार्थों का बाद में उत्पादन रक्तरंजित दस्त में मध्यस्थता करता है। बच्चों में, एक जटिलता हेमोलिटिक यूरेमिक सिंड्रोम हो सकती है जो तब आंत में कोशिकाओं पर हमला करने के लिए साइटोटॉक्सिन का उपयोग करता है, ताकि बैक्टीरिया रक्त में रिसाव कर सकें और ग्लोबोट्रियोसिलसेरामाइड (जी. बी. 3) से जुड़कर गुर्दे जैसे स्थानों में एंडोथेलियल चोट का कारण बन सकें। समूह और उसके उपसमूहों के नामों में निम्नलिखित शामिल हैं। इसमें कुछ पोलीसेमी शामिल है। अपरिवर्तनीय पर्यायवाचीता को एक ही रंग से इंगित किया जाता है। इसके अलावा कुछ व्यापक लेकिन परिवर्तनशील पर्यायवाची शब्द भी हैं। अपने संकीर्ण अर्थों में पहले दो (बैंगनी) को आम तौर पर दूसरों (लाल और नीले) के अतिशब्द के रूप में माना जाता है, हालांकि कम सटीक उपयोग में लाल और नीले को अक्सर बैंगनी के पर्याय के रूप में माना जाता है। कम से कम एक संदर्भ में "ई. एच. ई. सी". को "वी. टी. ई. सी". और "एस. टी. ई. सी". से पारस्परिक रूप से अलग माना गया है, लेकिन यह सामान्य उपयोग से मेल नहीं खाता है, क्योंकि कई और प्रकाशन बाद वाले सभी को पहले वाले के साथ जोड़ते हैं। "शिगा-जैसे विष" (एस. एल. टी.) या "वेरोटॉक्सिन" पर वर्तमान सूक्ष्म जीव विज्ञान-आधारित दृष्टिकोण यह है कि उन सभी को शिगा विष के (संस्करणों) के रूप में संदर्भित किया जाना चाहिए, क्योंकि अंतर नगण्य है। इस दृष्टिकोण के बाद, सभी "वी. टी. ई. सी". (नीले) को "एस. टी. ई. सी". (लाल) कहा जाना चाहिए। ऐतिहासिक रूप से, कभी-कभी एक अलग नाम का उपयोग किया जाता था क्योंकि प्रत्येक अंतिम अमीनो एसिड अवशेष तक, विषाक्त पदार्थ बिल्कुल सिगेला डिसेंटेरिया में पाए जाने वाले विषाक्त पदार्थ के समान नहीं होते हैं, हालांकि इस तर्क से प्रत्येक "एसटीईसी" एक "वीटीईसी" होगा। एस. टी. एक्स. 1-उत्पादक उपभेदों के लिए "एस. टी. ई. सी". और एस. टी. एक्स. 2-उत्पादक उपभेदों के लिए "वी. टी. ई. सी". का उपयोग करने के लिए भी रेखा खींची जा सकती है, क्योंकि एस. टी. एक्स. 1 शिगा विष के करीब है। व्यावहारिक रूप से, शब्दों और श्रेणियों का चयन उतना महत्वपूर्ण नहीं है जितना कि नैदानिक प्रासंगिकता की समझ। संक्रामकता और विषाणुता एक ई. एच. ई. सी. प्रभेद की संक्रामकता या विषाणुता कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें माध्यम में फ्यूकोज़ की उपस्थिति, इस चीनी का संवेदन और ई. एच. ई. सी. रोगजनकता द्वीप का सक्रियण शामिल है। रोगजनक द्वीप ई. एच. ई. सी. का विनियमन इसके रोगजनक द्वीप पर एन्कोडेड एंटरोसाइट इफ़ेसमेंट (एल. ई. ई.) के स्थान की अभिव्यक्ति के माध्यम से रोगजनक बन जाता है। हालाँकि, जब ई. एच. ई. सी. एक मेजबान में नहीं होता है तो यह अभिव्यक्ति ऊर्जा और संसाधनों की बर्बादी है, इसलिए यह केवल तभी सक्रिय होता है जब कुछ अणुओं को पर्यावरण में महसूस किया जाता है। जब क्यू. एस. ई. सी. या क्यू. एस. ई. ई. अपने अंतःक्रियात्मक संकेत अणु में से किसी एक के साथ जुड़ते हैं, तो वे ऑटोफॉस्फोरिलेट करते हैं और इसके फॉस्फेट को प्रतिक्रिया नियामक को स्थानांतरित करते हैं। क्यू. एस. ई. सी. माइटोकॉन्ड्रियल सी. ओ. एक्स. 1 जीन (ए. आई. 3) के भीतर एक मोबाइल समूह I इंट्रॉन द्वारा एन्कोड किए गए एड्रेनालाईन, नॉरएड्रेनालाईन और एक एंडोन्यूक्लीज़ I-एस. सी. आई. आई. आई. को महसूस करता है; जबकि क्यू. एस. ई. ई. एड्रेनालाईन, नॉरएड्रेनालाईन, एस. ओ. 4 और पी. ओ. 4 को महसूस करता है। ये संकेत बैक्टीरिया के लिए एक स्पष्ट संकेत हैं कि वे अब पर्यावरण में नहीं, बल्कि आंत में मुक्त हैं। नतीजतन, क्यू. एस. ई. सी. क्यू. एस. ई. बी. (जो फ्लैजेला को सक्रिय करता है), के. पी. डी. ई. (जो एल. ई. ई. को सक्रिय करता है) और क्यू. एस. ई. एफ. को फॉस्फोरिलेट करता है। क्यू. एस. ई. ई. फॉस्फोराइलेट्स क्यू. एस. ई. एफ. क्यू. एस. ई. बी. सी. और क्यू. एस. ई. एफ. उत्पाद एफ. यू. एस. के. और एफ. यू. एस. आर. की अभिव्यक्ति को दबाते हैं। एफ. यू. एस. के. और एफ. यू. एस. आर. एल. ई. ई. जीन के प्रतिलेखन को दबाने के लिए एक प्रणाली के दो घटक हैं। एफ. यू. एस. के. एक संवेदक काइनेज है जो कई शर्कराओं को महसूस करने में सक्षम है जिनमें फ्यूकोस भी शामिल है। जब फ्यूकोस मध्यम FusK फॉस्फोराइलेट्स FusR में मौजूद होता है जो LEE अभिव्यक्ति को दबाता है। इस प्रकार जब ई. एच. ई. सी. आंत में प्रवेश करता है तो क्यू. एस. ई. सी. और क्यू. एस. ई. एफ. से आने वाले संकेतों और एफ. एस. के. से आने वाले संकेतों के बीच प्रतिस्पर्धा होती है। पहले दो विषाणु को सक्रिय करना चाहेंगे, लेकिन फस्क इसे रोक देता है क्योंकि श्लेष्म परत, जो फ्यूकोज़ का एक स्रोत है, बैक्टीरिया से एंटरोसाइट्स को अलग करती है जिससे विषाणु कारकों का संश्लेषण बेकार हो जाता है। हालांकि, जब जीवाणु कोशिकाओं को उपकला का एक असुरक्षित क्षेत्र मिलने के कारण फ्यूकोस की सांद्रता कम हो जाती है, तो एल. ई. ई. जीन की अभिव्यक्ति एफ. यू. एस. आर. द्वारा दमित नहीं होगी, और के. पी. डी. ई. उन्हें दृढ़ता से सक्रिय करेगा। संक्षेप में, क्यू. एस. ई. सी./क्यू. एस. ई. एफ. और एफ. यू. एस. के. आर. का संयुक्त प्रभाव एल. ई. ई. अभिव्यक्ति की एक फाइन-ट्यूनिंग प्रणाली प्रदान करता है जो ऊर्जा की बचत करता है और सफलता की संभावना अधिक होने पर ही विषाक्तता के तंत्र को व्यक्त करने की अनुमति देता है। शिगा विषाक्त पदार्थ शिगा विषाक्त पदार्थ ई. एच. ई. सी. का एक प्रमुख विषाक्त कारक है। विषाक्त पदार्थ आंतों के उपकला के साथ परस्पर क्रिया करते हैं और एच. यू. एस. और मस्तिष्क शिथिलता जैसे मनुष्यों में व्यवस्थित जटिलताओं का कारण बन सकते हैं यदि वे परिसंचरण में प्रवेश करते हैं। ई. एच. ई. सी. में, शिगा विषाक्त पदार्थ लाइसोजेनिक बैक्टीरियोफेज एन्कोडेड होते हैं। विषाक्त पदार्थ कोशिका-सतह ग्लाइकोलिपिड रिसेप्टर जी. बी. 3 से जुड़ते हैं, जो कोशिका को एंडोसाइटोसिस के माध्यम से विष लेने का कारण बनता है। शिगा विषाक्त पदार्थ राइबोसोमल आर. एन. ए. को लक्षित करते हैं, जो प्रोटीन संश्लेषण को रोकता है और एपोप्टोसिस का कारण बनता है। ई. एच. ई. सी. के मवेशियों में लक्षणहीन होने का कारण यह है कि मवेशियों में मनुष्यों के विपरीत जी. बी. 3 की संवहनी अभिव्यक्ति नहीं होती है। इस प्रकार, शिगा विषाक्त पदार्थ आंतों के उपकला से होकर परिसंचरण में नहीं जा सकते हैं। एफ. यू. एस. के. आर. कॉम्प्लेक्स दो घटकों (एफ. यू. एस. के. और एफ. यू. एस. आर.) द्वारा गठित इस कॉम्प्लेक्स का ई. एच. ई. सी. में पर्यावरण में फ्यूकोज़ की उपस्थिति का पता लगाने और एल. ई. ई. जीन के सक्रियण को नियंत्रित करने का कार्य है। FusK: को z0462 जीन द्वारा कूटबद्ध किया जाता है। यह जीन एक हिस्टिडीन काइनेज संवेदक है। यह फ्यूकोज़ का पता लगाता है और फिर इसे सक्रिय करते हुए Z0463 जीन को फॉस्फोरिलेट करता है। FusR: को z0463 जीन द्वारा कूटबद्ध किया जाता है। यह जीन एल. ई. ई. जीन का एक दमनक है। जब जेड0462 जीन फ्यूकोस, फॉस्फोरिलेट्स का पता लगाता है और जेड0463 जीन को सक्रिय करता है, जो एल. ई. ई. जीन के नियामक 'ले आर' की अभिव्यक्ति को दबा देगा। यदि जेड0463 जीन सक्रिय नहीं है, तो जीन लीर की अभिव्यक्ति को दबाया नहीं जाएगा। 'लेर' की अभिव्यक्ति रोगजनकता द्वीप में शेष जीन को सक्रिय करती है जो विषाक्तता को प्रेरित करती है। उसी समय, सिस्टम FusKR Z0461 जीन को रोकता है, जो एक फ्यूकोज़ ट्रांसपोर्टर है। फ्यूकोज़ FusKR प्रणाली के सक्रियण को बढ़ाता है, जो Z0461 जीन को रोकता है, जो फ्यूकोज़ के चयापचय को नियंत्रित करता है। यह एक ऐसा तंत्र है जो ई. कोलाई के अन्य उपभेदों के साथ फ्यूकोज़ के लिए प्रतिस्पर्धा से बचने के लिए उपयोगी है जो आमतौर पर कार्बन स्रोत के रूप में फ्यूकोज़ का उपयोग करने में अधिक कुशल होते हैं। माध्यम में फ्यूकोज़ की उच्च सांद्रता भी एल. ई. ई. जीन के दमन को बढ़ाती है। पर्यावरण में फ्यूकोज़ के निम्न स्तर के साथ, FusKR प्रणाली निष्क्रिय है, और इसका मतलब है कि Z0461 जीन का प्रतिलेखन किया जाता है, इस प्रकार फ्यूकोज़ के चयापचय में वृद्धि होती है। इसके अलावा, फ्यूकोज़ की कम सांद्रता असुरक्षित उपकला का संकेत है, इस प्रकार लीर जीन का दमन गायब हो जाएगा और एल. ई. ई. जीन की अभिव्यक्ति आसन्न कोशिकाओं पर हमला करने की अनुमति देगी। यह भी देखें फ्यूकोस आंत वनस्पति म्यूसिन विषाणु टिप्पणियाँ संदर्भ आगे पढ़ने के लिए बाहरी लिंक एस्चेरिचिया कोलाई खाद्य जनित बीमारियाँ इन्फ्रास्पेसिफिक बैक्टीरिया टैक्स