Hemolysin
ہیمولیسن یا ہیمولیسن لپڈ اور پروٹین ہوتے ہیں جو خلیوں کی جھلی میں خلل ڈال کر سرخ خون کے خلیوں کے لائسیس کا سبب بنتے ہیں۔ اگرچہ سرخ خون کے خلیوں پر کچھ مائکروب سے ماخوذ ہیمولیسس کی لائٹک سرگرمی غذائیت کے حصول کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہو سکتی ہے، لیکن پیتھوجینز کے ذریعے پیدا ہونے والے بہت سے ہیمولیسس انفیکشن کے دوران سرخ خون کے خلیوں کی نمایاں تباہی کا سبب نہیں بنتے۔ تاہم، ہیمولیسس اکثر وٹرو میں سرخ خون کے خلیوں کو لائس کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ جبکہ زیادہ تر ہیمولیسس پروٹین مرکبات ہوتے ہیں، کچھ لپڈ بائیوسرفیکٹینٹ ہوتے ہیں۔ خصوصیات بہت سے بیکٹیریا ہیمولیسس پیدا کرتے ہیں جن کا تجربہ گاہ میں پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ اب یہ خیال کیا جاتا ہے کہ طبی لحاظ سے بہت سے متعلقہ فنگس بھی ہیمولیسن تیار کرتے ہیں۔ ہیمولیسس کی شناخت ان کی وٹرو میں سرخ خون کے خلیوں کو پھیلانے کی صلاحیت سے کی جا سکتی ہے۔ نہ صرف اریتھروسائٹس ہیمولیسس سے متاثر ہوتے ہیں، بلکہ خون کے دیگر خلیوں، جیسے لیوکوسائٹس (سفید خون کے خلیات) کے درمیان بھی کچھ اثرات ہوتے ہیں۔ ایسچریچیا کولی ہیمولیسس ممکنہ طور پر مونوسیٹس، لیمفوسائٹس اور میکروفیجز کے لیے سائٹوٹوکسک ہے، جو انہیں آٹولیسس اور موت کی طرف لے جاتا ہے۔ اگر پلیٹوں میں سرخ خون کے خلیوں کے ہیمولیسس (یوکے: ہیمولیسس) کا تصور سٹریپٹوکوکس کی درجہ بندی کو آسان بناتا ہے۔ میکانزم ایک طریقہ ہیمولیسس لائسیس erythrocytes فاسفولیپیڈ دو تہوں میں سوراخوں کی تشکیل ہے۔ دیگر ہیمولیسن دو پرتوں میں فاسفولیپیڈز کو ہائیڈرولائز کرکے اریتھروسائٹس کو خارج کرتے ہیں۔ سوراخوں کی تشکیل بہت سے ہیمولیسس سوراخ بنانے والے زہریلے مادے (پی ایف ٹی) ہوتے ہیں، جو سائٹوپلاسمک جھلی پر سوراخ پیدا کر کے اریتھروسائٹس، لیوکوسائٹس اور پلیٹلیٹس کے لائسیس کا سبب بن سکتے ہیں۔ ہیمولیسن عام طور پر بیکٹیریا کے ذریعے پانی میں گھلنشیل طریقے سے خارج ہوتا ہے۔ یہ مونومر ہدف خلیوں میں پھیل جاتے ہیں اور مخصوص وصول کنندگان کے ذریعہ ان سے منسلک ہوتے ہیں۔ ایسا کرنے کے بعد، وہ انگوٹھے کی شکل کے ہیپٹیمر کمپلیکس بناتے ہوئے اولیگومیرائز ہوتے ہیں۔ ہیمولیسس کو بہت سے مختلف قسم کے بیکٹیریا جیسے کہ اسٹیفیلوکوکس اوریئس، ایسچریچیا کولی یا ویبریو پیراہیمولیٹیکس کے ذریعے خفیہ کیا جا سکتا ہے۔ ہم جراثیم اسٹیفیلوکوکس اوریئس پر ایک نظر ڈال سکتے ہیں جو سوراخ بنانے والے ہیمولیسس کی پیداوار کی ایک مخصوص مثال ہے۔ سٹیفیلوکوکس اوریئس ایک پیتھوجین ہے جو نمونیا اور سیپسس جیسی بہت سی متعدی بیماریوں کا سبب بنتا ہے۔ یہ ایک انگوٹی کی شکل کا کمپلیکس پیدا کرتا ہے جسے اسٹیفیلوکوکل الفا-ہیمولیسن پور کہا جاتا ہے۔ فطرت میں، سٹیفیلوکوکس اوریئس الفا-ہیمولیسن مونومرز کو خفیہ کرتا ہے جو حساس خلیوں کی بیرونی جھلی سے جڑے ہوتے ہیں۔ بائنڈنگ کے بعد، مونومرز پانی سے بھرا ہوا ٹرانس میمبرین چینل بنانے کے لیے اولیگومیرائز ہوتے ہیں جو پانی، آئنوں اور چھوٹے نامیاتی مالیکیولز کی بے قابو پارگمی کو آسان بناتا ہے۔ اے ٹی پی جیسے اہم مالیکیولز کا تیزی سے اخراج، جھلی کی صلاحیت اور آئن گریڈینٹس کا ختم ہونا، اور ناقابل واپسی اوسموٹک سوجن جس کی وجہ سے سیل وال پھٹ جاتی ہے (لائسس) میزبان سیل کی موت کا سبب بن سکتی ہے۔ یہ سوراخ سات الفا-ہیمولیسن ذیلی اکائیوں پر مشتمل ہوتا ہے، جو اس قسم کے جراثیم سے آزاد ہونے والے بڑے سائٹوٹوکسک ایجنٹ کی نمائندگی کرتے ہیں۔ یہ ذیلی اکائیاں ہدف کے خلیوں سے پہلے بیان کردہ انداز میں منسلک ہوتی ہیں، اور لپڈ بائی لیئر کو بڑھاتی ہیں، جس سے سوراخ کے ڈھانچے بنتے ہیں۔ سیلولر جھلی میں یہ سوراخ بالآخر سیل کی موت کا سبب بنتے ہیں، کیونکہ یہ مونوولینٹ آئنوں کے تبادلے کی اجازت دیتا ہے جو ڈی این اے کے ٹکڑے ٹکڑے کا سبب بنتا ہے۔ انزیمیٹک کچھ ہیمولیسس جھلی میں موجود فاسفولیپیڈز کو الگ کر کے erythrocyte جھلی کو نقصان پہنچاتے ہیں۔ سٹیفیلوکوکس اوریئس ہیمولیسس α-ہیمولیسس سٹیفیلوکوکس اوریئس کے ذریعہ خفیہ کیا جاتا ہے، یہ ٹاکسن بیرونی جھلی کے ساتھ جڑا رہتا ہے، جس کے بعد ٹاکسن مونومرز کے اولیگومیرائزیشن کے ساتھ پانی سے بھرے چینل بنتے ہیں۔ یہ اوسموٹک مظاہر، سیل ڈی پولرائزیشن اور اہم مالیکیولز کے نقصان کے لیے ذمہ دار ہیں (v. gr. اے ٹی پی)، جو خلیے کی موت کا باعث بنتا ہے۔ β-ہیمولیسن β-ہیمولیسن (ایچ ایل بی ؛) ایک فاسفولیپیس سی ٹاکسن ہے جو ایس۔ اوریئس کے ذریعے خارج ہوتا ہے۔ بھیڑ کے اریتھروسائٹس کی تحقیقات کرنے پر، اس کا زہریلا طریقہ کار ایک مخصوص جھلی لپڈ، اسفنگومیلین کا ہائیڈرولیسس پایا گیا، جو خلیے کی جھلی کا 50 فیصد ہے۔ اس انحطاط کے بعد اسفنگومیلین سے نامیاتی فاسفورس کی رہائی کی وجہ سے فاسفوریل-کولین میں نمایاں اضافہ ہوا اور بالآخر سیل لائسس کا سبب بنا۔ γ-ہیمولیسس γ-ہیمولیسس اسی خاندان میں سوراخ بنانے والے زہریلے مادے ہیں جیسے α-ہیمولیسس۔ وہ اس لحاظ سے منفرد ہیں کہ وہ دو اجزاء میں آتے ہیں، اور اس لیے انہیں دو اجزاء والے زہریلے مادے () کہا جاتا ہے۔ بیٹا ہیمولیسس کے مقابلے میں، اس میں مختصر سنترپت ایسائل زنجیروں والی فاسفوکولینز کے لیے زیادہ وابستگی ہوتی ہے، خاص طور پر اگر ان کی مخروطی شکل ہو، جبکہ بیلناکار لپڈ (جیسے، اسفنگومیلین) اس کی سرگرمی میں رکاوٹ ڈالتے ہیں۔ لائٹک عمل، جو عام طور پر لیوکوسائٹس میں دیکھا جاتا ہے، ایک اولیگومیرائزڈ آکٹمر کی وجہ سے سوراخ کی تشکیل کی وجہ سے ہوتا ہے جو رنگ ڈھانچے میں منظم ہوتا ہے۔ ایک بار پری پور بننے کے بعد، ایک زیادہ مستحکم ہوتا ہے، جسے β-بیرل کہا جاتا ہے۔ اس آخری حصے میں، آکٹمر فاسفیٹائڈیلکولین کے ساتھ جڑا رہتا ہے۔ ساخت کئی ہیمولیسس کی ساخت کو گھلنشیل اور سوراخ بنانے والی تشکیل میں ایکس رے کرسٹلگرافی کے ذریعے حل کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، سٹیفیلوکوکس اوریئس کا α-ہیمولیسس حیاتیاتی جھلیوں میں ہومو-ہیپٹامیرک β-بیرل بناتا ہے۔ ویبریو ہیضے کا سائٹولیسن بھی ایک ہیپٹامیرک سوراخ بناتا ہے، تاہم سٹیفیلوکوکس اوریئس γ-ہیمولیسن ایک سوراخ بناتا ہے جو آکٹامیرک ہوتا ہے۔ سٹیفیلوکوکس اوریئس سے α-ہیمولیسن کا ہیپٹیمر مشروم جیسی شکل کا ہوتا ہے اور اس کا قطر 100 Å اور اونچائی 100 Å تک ہوتی ہے۔ ایک جھلی پر محیط، سالوینٹ تک رسائی والا چینل سات گنا محور کے ساتھ چلتا ہے اور قطر میں 14 Å سے 46 Å تک ہوتا ہے۔ 14-اسٹرینڈ اینٹی پیریلل β بیرل کے بیرونی حصے پر تقریبا 30 Å چوڑائی کا ایک ہائیڈروفوبک بیلٹ ہوتا ہے جو لپڈ بائی لیئر کے غیر قطبی حصے کو تکمیل فراہم کرتا ہے۔ انٹرفیس سالٹ لنکس اور ہائیڈروجن بانڈز دونوں کے ساتھ ساتھ ہائیڈروفوبک تعاملات پر مشتمل ہوتے ہیں، اور یہ رابطے 65 ڈگری سیلسیس تک بھی ایس ڈی ایس حل میں ہیپٹیمر کے لیے سالماتی استحکام فراہم کرتے ہیں۔ انفیکشن کے دوران کردار ہیمولیسس کو میزبان خلیوں میں بہت سے واقعات کا ذمہ دار سمجھا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، آئرن مختلف پیتھوجینک بیکٹیریا کی نشوونما میں ایک محدود عنصر ہو سکتا ہے۔ چونکہ فری آئرن نقصان دہ فری ریڈیکلز پیدا کر سکتا ہے، اس لیے فری آئرن کو عام طور پر جسم کے اندر کم مقدار میں برقرار رکھا جاتا ہے۔ سرخ خون کے خلیات آئرن پر مشتمل ہیمی سے بھرپور ہوتے ہیں۔ ان خلیوں کا لائسس ہیم کو ارد گرد کے ماحول میں خارج کرتا ہے، جس سے بیکٹیریا آزاد آئرن کو لے سکتے ہیں۔ لیکن ہیمولیسن کا تعلق نہ صرف اس طرح بلکہ کچھ دیگر میں بھی بیکٹیریا سے ہے۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، ہیمولیسس مائکروجنزموں کے ذریعہ پیدا ہونے والا ایک ممکنہ وائرل عنصر ہے، جو انسان کی صحت کو خطرے میں ڈال سکتا ہے۔ کچھ شدید بیماریاں پیدا کرنے کے باوجود، ہیمولیسس کے بہت سے معاملات صحت کے لیے خطرہ نہیں سمجھتے۔ لیکن یہ حقیقت کہ ہیمولیسس (انفیکشن کے دوران پیتھوجینک مائکروجنزموں کے ذریعہ تیار کردہ) دیگر وائرل عوامل کے ساتھ مل کر انسان کی زندگی کو زیادہ حد تک خطرہ بن سکتا ہے۔ ہیمولیسس کا بنیادی نتیجہ ہیمولیٹک انیمیا ہے، ایسی حالت جس میں عام صورتحال میں توقع سے پہلے اریتھروسائٹس کی تباہی اور خون کے بہاؤ سے ان کا بعد میں اخراج شامل ہوتا ہے۔ چونکہ بون میرو جسم کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے اریتھروسائٹس کو اتنی تیزی سے نہیں بنا سکتا، اس لیے آکسیجن جسم کے بافتوں تک مناسب طریقے سے نہیں پہنچتی۔ نتیجے کے طور پر، کچھ علامات ظاہر ہو سکتی ہیں، جیسے تھکاوٹ، درد، اریتھمیا، بڑھا ہوا دل یا یہاں تک کہ دل کی ناکامی، دوسروں کے درمیان۔ ہیمولیسس کی قسم اور اسے پیدا کرنے والے مائکروجنزم پر منحصر ہے، علامات اور بیماریوں کا اظہار ایک معاملے سے دوسرے معاملے میں مختلف ہو سکتا ہے: یوروپاتھوجینک ای کولی سے الفا-ہیمولیسس اضافی آنتوں کے انفیکشن پیدا کرتا ہے اور سسٹائٹس، پائلنفرائٹس اور سیپسس کا سبب بن سکتا ہے۔ سٹیفیلوکوکس اوریئس سے حاصل ہونے والا الفا-ہیمولیسن شدید بیماریوں کا سبب بن سکتا ہے، جیسے نمونیا۔ ایروموناس سوبریا سے ایرولسین آنتوں کی نالی کو متاثر کرتا ہے، لیکن یہ سیپسس اور مینینجائٹس کا سبب بھی بن سکتا ہے۔ Listeria monocytogenes (ایک فیکلٹیٹو انٹرا سیلولر بیکٹیریا جو میزبان خلیوں، خاص طور پر میکروفیجز اور مونوسیٹس کے اندر پھلتا پھولتا ہے) سے Listeriolysin فگوسوم جھلی کے انحطاط کا سبب بنتا ہے، لیکن وہ سیل کی پلازمیٹک جھلی کے لیے ممکنہ خطرہ نہیں ہیں۔ ایرولیسن اور الفا-ہیمولیسن دونوں کو ایکسٹرا سیلولر بیکٹیریا کے ذریعے ترکیب کیا جاتا ہے، جو مخصوص ٹشو کی سطحوں کو متاثر کرتے ہیں۔ اسٹیفیلوکوکس اوریئس کی سرگرمی کے ذریعے ہیمولیسس اہم اعضاء کے لیے نقصان دہ عنصر ثابت ہوا ہے۔ S.aureus ایک خطرناک پیتھوجین ہے جو خلیوں کو نیکروٹائزنگ انفیکشن کا باعث بن سکتا ہے جسے عام طور پر بڑے پیمانے پر سوزش کے ردعمل سے پہچانا جاتا ہے جس سے ٹشو کو نقصان پہنچتا ہے یا ٹشو کی تباہی بھی ہوتی ہے۔ اس کی ایک واضح مثال ہے: S.aureus سے پیدا ہونے والا نمونیا۔ اس معاملے میں، یہ ثابت ہوا ہے کہ الفا-ہیمولیسن این ایل آر پی 3 سوزش کے استعمال سے نیکروٹک پلمونری چوٹ کو جنم دینے میں حصہ لیتا ہے، جو سوزش کے عمل اور پائروپٹوسس کا ذمہ دار ہے۔ S.aureus کی وجہ سے ہونے والا نمونیا کچھ علاقوں میں ایک عام بیماری ہے، جو امیونولوجی کے شعبے میں بہت سے مطالعات کی وجہ ہے جس کا مقصد آسانی سے علاج کرنے یا اس قسم کے نمونیا کو روکنے کے لیے نئے فارمکس تیار کرنا ہے۔ اس وقت، ایپیگنن اور بیٹا سائکلوڈکسٹرین کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ S.aureus نمونیا کو کم کرتے ہیں، جبکہ اینٹی الفا-ہیملسین کے اینٹی باڈیز کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ تحفظ فراہم کرتے ہیں۔ مزید نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایس اوریئس کا اہم وائرل عنصر، سوراخ بنانے والا ٹاکسن α-ہیمولیسن (Hla)، وہ خفیہ عنصر ہے جو ایک متبادل آٹوفیجک راستے کو چالو کرنے کا ذمہ دار ہے۔ یہ ظاہر کیا گیا ہے کہ یہ آٹوفیجک ردعمل سی اے ایم پی کی انٹرا سیلولر سطح کو مصنوعی طور پر بلند کرنے سے روکا جاتا ہے۔ یہ عمل تبادلے کے عوامل آر اے پی جی ای ایف 3 اور آر اے پی 2 بی کے ذریعے بھی ثالثی کرتا ہے۔ ایک اور دلچسپ بات یہ ہے کہ الفا-ہیمولیسن کی خوراکوں کے ساتھ لیوکوسائٹس کا قبل از علاج جس پر تقریبا 80 فیصد خلیات زندہ بچ گئے، خلیوں کی بیکٹیریا اور ذرات کو پھگوسیٹائز کرنے اور کیموٹیکسس سے گزرنے کی صلاحیت میں کمی واقع ہوئی۔ لیوکوسائٹس کی قبل از وقت سرگرمی اور الفا-ہیمولیسس کے ذریعے فگوسیٹوسس اور کیموٹیکسس کی روک تھام، اگر وہ ویو میں ہوتے ہیں، تو ای کولی حملے کی بقا میں بہت اضافہ ہوگا۔ کچھ ہیمولیسس، جیسے لسٹریولیسس او، بیکٹیریا کو فگوسومز سے فرار ہو کر مدافعتی نظام سے بچنے کی اجازت دیتے ہیں۔ ہیمولیسس میزبان خلیوں سے بیکٹیریا کے فرار میں بھی ثالثی کر سکتے ہیں۔ جین کے اظہار کا ضابطہ ہیمولیسس (جیسے سٹریپٹولیسس ایس) کے جین کے اظہار کا ضابطہ ایک ایسا نظام ہے جو آئرن کی موجودگی میں دبایا جاتا ہے۔ یہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ہیمولیسس صرف ضرورت پڑنے پر تیار ہوتا ہے۔ S.aureus (ہیمولیسس کا اظہار) میں ہیمولیسس کی پیداوار کا ضابطہ اب ان وٹرو اتپریورتنوں کی وجہ سے ممکن ہے جو سیرائن/تھریونین کینیس اور فاسفیٹیس سے متعلق ہیں۔ علاج چونکہ ہیمولیسس پیتھوجینک حیاتیات کے ذریعہ تیار کیے جاتے ہیں، اس لیے بنیادی علاج انفیکشن کا سبب بننے والے پیتھوجین کے لیے مخصوص اینٹی بائیوٹکس کا استعمال ہے۔ مزید برآں، کچھ ہیمولیسس کو اینٹی ہیمولیسس اینٹی باڈیز کے عمل سے بے اثر کیا جا سکتا ہے، جو جسم کے اندر ہیمولیسس کے طویل اور زیادہ خطرناک اثر کو روکتا ہے۔ جب خون کے خلیات بہت تیزی سے تباہ ہو رہے ہوں تو اضافی فولک ایسڈ اور آئرن سپلیمنٹس دیے جا سکتے ہیں یا ہنگامی صورت حال میں خون منتقل کیا جا سکتا ہے۔ شاذ و نادر صورتوں میں، تلی کو ہٹا دینا ضروری ہے کیونکہ یہ خون کو فلٹر کرتی ہے اور خون کے بہاؤ سے مردہ یا خراب خلیوں کو ہٹا دیتی ہے، جس سے اریتھروسائٹس کی کمی خراب ہو جاتی ہے۔ ویبریو پیراہیمولیٹیکس کے ذریعہ تیار کردہ میڈیسن تھرموسٹیبل ڈائریکٹ ہیمولیسن (ٹی ڈی ایچ ؛) کا اب آنکولوجی کے میدان میں مطالعہ کیا جا رہا ہے۔ یہ بڑی آنت کے کارسنوما خلیوں میں خلیوں کے پھیلاؤ کو منظم کرتا ہے۔ ٹی ڈی ایچ پروٹین کینیز سی فاسفوریلیشن کے ساتھ ایک ماورائے خلیے والے ماحول سے Ca2 + کی آمد کو جنم دیتا ہے۔ فعال پروٹین کینیز سی ایپیڈرمل گروتھ فیکٹر ریسیپٹر (ای جی ایف آر) کی ٹائروسین کینیز سرگرمی کو روکتا ہے، جو اینٹی کولوریکٹل کینسر تھراپی کا عقلی ہدف ہے۔ ہیمولیسس (مائکروبیولوجی) سوراخ بنانے والے ٹاکسن اسٹیفیلوکوکس اوریئس حوالہ جات بیرونی روابط بیکٹیریل ٹاکسن ٹرانس میمبرین پروٹین ڈومینز