سلالة أميس

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

سلالة أميس هي واحدة من 89 سلالة معروفة من بكتيريا الجمرة الخبيثة ( Bacillus anthracis ). عُزلت هذه السلالة من بقرة صغيرة من سلالة بيفماستر، تبلغ من العمر 14 شهرًا ، ونفقت في ساريتا، تكساس عام 1981. عُزلت السلالة في مختبر تكساس للتشخيص الطبي البيطري ، وأُرسلت عينة منها إلى معهد أبحاث الأمراض المعدية التابع للجيش الأمريكي (USAMRIID). [ 1 ] اعتقد الباحثون في معهد أبحاث الأمراض المعدية التابع للجيش الأمريكي خطأً أن السلالة من أميس، أيوا، لأن عنوان المرسل على الطرد كان مختبرات الخدمات البيطرية الوطنية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية في أميس، فقاموا بتسمية العينة بشكل خاطئ. [ 2 ]

حظيت سلالة أميس باهتمام واسع من الجمهور خلال هجمات الجمرة الخبيثة عام 2001 عندما تم إرسال سبع رسائل تحتوي عليها إلى وسائل الإعلام وأعضاء مجلس الشيوخ الأمريكي في 18 سبتمبر 2001 و9 أكتوبر 2001.

بسبب ضراوتها ، تستخدم الولايات المتحدة سلالة أميس لتطوير اللقاحات واختبار فعاليتها. بدأ استخدام سلالة أميس في ثمانينيات القرن العشرين، بعد انتهاء العمل على تسليح سلالة فولوم 1B وتدمير جميع المخزونات المُسلحة بعد انتهاء برنامج الحرب البيولوجية الأمريكي في عام 1969. [ 3 ]

الضراوة

بلازميدات الضراوة

حدد الباحثون نوعين محددين من البلازميدات المسببة للضراوة في بكتيريا الجمرة الخبيثة (Bacillus anthracis) ، حيث أظهرت سلالة أميس ضراوة أكبر مقارنةً بالسلالات الأخرى. وتنتج ضراوة هذه البكتيريا عن بلازميدين، هما pXO1 وpXO2. يحمل البلازميد pXO2 جينًا يُشفّر كبسولة من حمض البولي-دي-جلوتاميك المضادة للبلعمة، مما يسمح للبكتيريا بالإفلات من جهاز المناعة لدى المضيف. أما البلازميد pXO1 فيحمل جينًا يُشفّر ثلاثة بروتينات سامة: عامل الوذمة (EF)، والعامل المميت (LF)، والمستضد الواقي (PA). ويمكن تفسير التباين في الضراوة بوجود البلازميدات أو غيابها؛ فعلى سبيل المثال، تُعتبر العزلات التي تفتقر إلى pXO1 أو pXO2 مُضعفة، أي أنها لن تُسبب عدوى كبيرة. ومن الآليات المحتملة المسؤولة عن تنظيم الضراوة عدد نسخ البلازميدات في الخلية الواحدة. يتباين عدد البلازميدات بين العزلات، حيث يصل إلى 243 نسخة من pXO1 و32 نسخة من pXO2 لكل خلية. وقد أظهرت الدراسات أن pXO2 يُسهم بشكل كبير في التباين الملحوظ في الضراوة، إذ تُظهر الطفرات التي تُنتج كميات أكبر من الكبسولة مستوى أعلى من الضراوة. [ 4 ] ظلت السلالات الضارية التي تم التخلص من بلازميد pXO1 فيها، ولكنها تحمل بلازميد Ames pXO2، ضارية تمامًا للفئران؛ وبالتالي، يبدو أن بلازميد Ames pXO2 تحديدًا يُعطي مستوى أعلى من الضراوة، حيث أن السلالات التي تفتقر إلى أحد البلازميدات عادةً ما تكون مُضعفة. بالإضافة إلى ذلك، وُجد أن العزلات التي تحمل بلازميد Ames pXO2 أكثر ضراوة من تلك التي تحمل بلازميد سلالة Vollum 1B pXO2، وهي أيضًا سلالة ضارية. [ 5 ] سلالة أخرى معروفة من الجمرة الخبيثة، وهي سلالة ستيرن ، غير ضارية، مما يعني أنها لا تسبب مرضًا خطيرًا في الحيوانات أو البشر.

مقاومة المضادات الحيوية

سلالة أميس حساسة للمضادات الحيوية الموصى بها لعلاج الجمرة الخبيثة والوقاية بعد التعرض لها من قبل مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] هذه الحساسية مماثلة لمعظم سلالات عصية الجمرة الخبيثة الأخرى ، وتستند إلى مقارنة الحد الأدنى من التركيزات المثبطة المحددة لكل دواء بنقاط القطع الخاصة بالحساسية المنشورة في وثيقة معهد معايير المختبرات السريرية M45. [ 9 ] يُعد السيبروفلوكساسين العلاج الموصى به للجمرة الخبيثة التنفسية، ولكن أظهرت الدراسات أن أحد الفلوروكينولونات الأحدث ، وهو الجاتيفلوكساسين ، يمكن أن يزيد من معدل بقاء الفئران الحساسة لسلالة أميس. [ 10 ]

تحتوي سلالة ستيرن، كغيرها من سلالات عصية الجمرة الخبيثة ، على إنزيمين وظيفيين من نوع بيتا لاكتاماز، إلا أن التعبير الجيني عادةً لا يكفي لإحداث مقاومة للأدوية . تُعد سلالة ستيرن نموذجًا جيدًا للمقارنة مع سلالات الجمرة الخبيثة الأخرى، فهي سلالة نموذجية سهلة التعامل، وحساسة للبنسلين. [ 11 ]

لقاحات الجمرة الخبيثة

تطوير اللقاحات باستخدام السلالات المضعفة

يمكن عادةً تقليل ضراوة البكتيريا بإزالة بلازميدات الضراوة، ويمكن استخدام هذه السلالات المضعفة لإنتاج لقاحات ضد بكتيريا الجمرة الخبيثة . في حال غياب بلازميد pXO1 أو pXO2، لا تستطيع السلالة إنتاج جميع عوامل الضراوة، وتُعتبر مضعفة. تفتقر سلالة ستيرن بشكل طبيعي إلى بلازميد pXO2؛ لذا فهي مضعفة ويمكن استخدامها بأمان لتوليد استجابة مناعية. [ 12 ] لإنتاج سلالات مضعفة، يُزال بلازميد الضراوة pXO1 عادةً، ولكن سلالة أميس قد تظل ضارية في نماذج الفئران إذا أُزيل بلازميد pXO1 مع بقاء بلازميد pXO2.

تُستخدم لقاحات الجمرة الخبيثة لتحصين الماشية والبشر على حد سواء. أحد أكثر لقاحات الجمرة الخبيثة استخدامًا اليوم يعتمد على سلالة ستيرن، وهو لقاح حيّ مُخصّص للحيوانات. يُعدّ اللقاح الذي يحتوي على أبواغ حية خطيرًا على البشر، لذا تمّ استكشاف لقاحات تعتمد على بروتين السمّ المُفرز ، وهو المستضد الواقي (PA). مع ذلك، فإنّ لقاحات المستضد الواقي أقلّ فعالية من لقاحات الأبواغ الحية، ولم يتمّ تطوير لقاح بشري قائم على المستضد الواقي ضدّ سلالة أميس. [ 13 ]

اللقاحات الحالية ضد الجمرة الخبيثة

يُعد لقاح الجمرة الخبيثة الممتز (AVA) اللقاح البشري الوحيد المرخص ضد الجمرة الخبيثة في أمريكا، وهو يعتمد على مستضد وقائي، وتختلف فعاليته ضد سلالة أميس تبعًا للنموذج الحيواني المستخدم. يشير هذا التباين إلى ضرورة دراسة نماذج حيوانية متعددة عند اختبار اللقاحات للاستخدام البشري. [ 14 ] ويبحث الباحثون حاليًا عن طريقة لتعطيل جراثيم الجمرة الخبيثة، باستخدام الفورمالديهايد على سبيل المثال ؛ مما يوفر بديلاً للقاحات الجراثيم الحية ولقاحات المستضد الوقائي. [ 13 ]

تتبع السلالات

يُتيح تحديدُ تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) الخاصة بسلالة أميس تطويرَ اختبارات تشخيصية تُساعد في تتبُّع تفشِّي المرض. تُحدِّد هذه التعددات مجموعاتٍ جينيةً مُحدَّدة، ولذا فهي مهمةٌ في الكشف عن مُسبِّبات الأمراض البكتيرية وتصنيفها الفرعي. تمَّ تحديد ستة تعدداتٍ من النوكليوتيدات المفردة عالية التخصص، وتوجد فقط في سلالة أميس؛ أربعةٌ منها على الكروموسوم، وواحدٌ على بلازميد pXO1، وواحدٌ على بلازميد pXO2. يُمكن لأيٍّ من هذه التعددات الستة التمييز بين سلالة أميس وسلالات الجمرة الخبيثة الأخرى البالغ عددها 88 سلالة. مع ذلك، فإنَّ أحد هذه التعددات أقلُّ قدرةً على التمييز ضدِّ السلالات المُرتبطة ارتباطًا وثيقًا بسلالة أميس.

باستخدام تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) الخاصة بسلالة أميس وتقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي (PCR) ، يستطيع الباحثون تأكيد أو نفي انتماء آلاف العينات إلى سلالة أميس. ويعود ثبات هذه التعددات كعلامات تشخيصية إلى انخفاض معدلات الطفرات في الحمض النووي لبكتيريا الجمرة الخبيثة (Bacillus anthracis) . ويحد غياب هذه الطفرات من احتمالية الحصول على نتائج إيجابية خاطئة في هذه الاختبارات، إذ من غير المرجح أن تتحور السلالة إلى حالة جديدة أو حالة سلفية. [ 15 ] إضافةً إلى ذلك، تتميز الجمرة الخبيثة بانخفاض التباين الجيني لأن أبواغها تبقى كامنة لفترة طويلة، وبالتالي لا تتراكم فيها الطفرات الجينية نظرًا لبقائها غير نشطة. [ 16 ] لذا، فإن الطبيعة المستقرة لسلالة أميس تُمكّن الباحثين من البحث عن اختلافات جينية طفيفة وربطها بعينة المصدر. ويتيح استخدام تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة الخاصة بالسلالة تحديدًا دقيقًا للغاية للسلالة، وهو ما يمكن تطبيقه على نطاق واسع على عوامل الإرهاب البيولوجي الأخرى.

مراجع

  1. ↑ راسكو، د. أ.، وورشام، ب. ل.، أبشير، ت. ج.، ستانلي، س. ت.، بانان، ج. د.، ويلسون، م. ر.، وآخرون .  (مارس 2011). "تحليل مقارن لجينوم بكتيريا الجمرة الخبيثة لدعم التحقيق في الجمرة الخبيثة الأمريكية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 108 (12): 5027-32 . Bibcode : 2011PNAS..108.5027R . doi : 10.1073/pnas.1016657108 . PMC 3064363. PMID 21383169 .  
  2. ↑ واريك ج (29-01-2002). "إجابة واحدة عن الجمرة الخبيثة: سلالة أميس ليست من ولاية أيوا" . صحيفة واشنطن بوست .
  3. ↑ فاينارو إس، واريك جيه (25-11-2001). "سلالة الجمرة الخبيثة القاتلة تترك أثراً موحلاً" . صحيفة واشنطن بوست .
  4. ↑ كوكر، بي آر، سميث، كيه إل، فيلوز، بي إف، ريباتشوك، جي، كوسولاس، كيه جي، هيو-جونز، إم إي (مارس 2003). " ترتبط ضراوة عصية الجمرة الخبيثة في خنازير غينيا الملقحة بلقاح الجمرة الخبيثة الممتز بكميات البلازميد والتماثل الجيني" . مجلة علم الأحياء الدقيقة السريرية . 41 (3): 1212-1218 . doi : 10.1128/JCM.41.3.1212-1218.2003 . PMC 150325. PMID 12624053 .  
  5. ↑ ويلكوس إس إل، فيتري إن جيه، جيبس ​​بي إتش (مايو 1993). "مشتقات غير منتجة للسموم من سلالة أميس من بكتيريا الجمرة الخبيثة شديدة الضراوة للفئران: دور البلازميد pX02 والكروموسوم في الضراوة المعتمدة على السلالة". علم الأمراض الميكروبية . 14 (5): 381-388 . doi : 10.1006/mpat.1993.1037 . PMID 8366815 . 
  6. ↑ تيرنبول، بيتر سي بي؛ سيرياني، نيكي إم؛ ليبرون، كارلوس آي؛ سمعان، ماريان إن؛ ساتون، فيليسيا إن؛ رييس، أناتاليو إي؛ بيروسكي، ليونارد إف (أغسطس 2004). "التركيزات المثبطة الدنيا (MICs) لمضادات حيوية مختارة ضد بكتيريا الجمرة الخبيثة (Bacillus anthracis)، والعصوية الشمعية (Bacillus cereus)، والعصوية التورنجية (Bacillus thuringiensis)، والعصوية الفطرية (Bacillus mycoides ) من مجموعة من المصادر السريرية والبيئية، كما تم تحديدها بواسطة اختبار Etest" . مجلة علم الأحياء الدقيقة السريرية . 42 (8): 3626-3634 . doi : 10.1128/jcm.42.8.3626-3634.2004 . PMC 497625. PMID 15297508 .  
  7. ↑ هاين، إتش إس؛ شادومي، إس في؛ بوير، إيه إي؛ تشوفالا، إل؛ ريغينز، آر؛ كيرترسون، إيه؛ مايريك، جيه؛ كريغ، جيه؛ كانديلا، إم جي؛ بار، جيه آر؛ هندريكس، كيه؛ باور، دبليو إيه؛ والكي، إتش؛ دروسانو، جي إل (سبتمبر 2017). "تقييم العلاج الدوائي المركب لعلاج الجمرة الخبيثة الاستنشاقية المقاومة للمضادات الحيوية في نموذج فأري" . العوامل المضادة للميكروبات والعلاج الكيميائي . 61 (9): e00788-17. doi : 10.1128/AAC.00788-17 . PMC 5571330. PMID 28696235 .  
  8. ↑ هندريكس، كاثرين أ؛ رايت، ماري إي؛ شادومي، شون في؛ برادلي، جون إس؛ مورو، ميريديث جي؛ بافيا، آندي تي؛ روبنشتاين، إيثان؛ هولتي، جون إريك سي؛ ميسونير، نانسي إي؛ سميث، تيريزا إل؛ بيسيك، نيكي؛ تريدويل، تراسي أ؛ باور، ويليام أ (فبراير 2014). "اجتماعات لجنة خبراء مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها بشأن الوقاية من الجمرة الخبيثة وعلاجها لدى البالغين" . الأمراض المعدية الناشئة . 20 (2) e130687. doi : 10.3201/eid2002.130687 . PMC 3901462. PMID 24447897 .  
  9. ↑ "طرق M45 للتخفيف المضاد للميكروبات واختبار حساسية الأقراص للبكتيريا المعزولة بشكل غير متكرر أو صعبة التنمية، الطبعة الثالثة" . CLSI . تم الاطلاع عليه في 14 يونيو 2023 .
  10. ↑ ستيوارد جيه، ليفر إم إس، سيمبسون إيه جيه، سيفتون إيه إم، بروكس تي جيه (يوليو 2004). "الوقاية بعد التعرض للجمرة الخبيثة الجهازية في الفئران والعلاج بالفلوروكينولونات" . مجلة العلاج الكيميائي المضاد للميكروبات . 54 (1): 95-99 . doi : 10.1093/jac/dkh276 . PMID 15163650 . 
  11. ↑ تشين واي، سوتشي جيه، تينوفر إف سي، كوهلر تي إم (فبراير 2003). "جينات بيتا لاكتاماز لسلالة ستيرن من بكتيريا الجمرة الخبيثة الحساسة للبنسلين" . مجلة علم البكتيريا . 185 (3): 823-830 . doi : 10.1128/JB.185.3.823-830.2003 . PMC 142833. PMID 12533457 .  
  12. ↑ "مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها - الجمرة الخبيثة، معلومات عامة - المركز الوطني لأبحاث الأمراض المعدية" . www.cdc.gov . تاريخ الاطلاع: 25 نوفمبر 2020 .
  13. 1 2 بروسييه إف، ليفي إم، موك إم (فبراير 2002). " تساهم جراثيم الجمرة الخبيثة بشكل أساسي في فعالية اللقاح" . العدوى والمناعة . 70 (2): 661-664 . doi : 10.1128/iai.70.2.661-664.2002 . PMC 127709. PMID 11796596 .  
  14. ↑ فيلوز، بي. إف.، لينسكوت، إم. كيه.، إيفينز، بي. إي.، بيت، إم. إل.، روسي، سي. إيه.، جيبس، بي. إتش.، فريدلاندر، إيه. إم. (نوفمبر 2001). "تصحيح لـ "فعالية لقاح الجمرة الخبيثة البشري في خنازير غينيا والأرانب وقرود الريسوس ضد التحدي بعزلات عصية الجمرة الخبيثة ذات أصول جغرافية متنوعة" [Vaccine 19 (2001) 3241–3247]. Vaccine . 20 ( 3–4 ): 635. doi : 10.1016/s0264-410x(01)00411-x .
  15. ↑ فان إرت إم إن، إيسترداي دبليو آر، سيمونسون تي إس، يو رين جيه إم، بيرسون تي، كينيفيك إل جيه، وآخرون . (يناير 2007). "اختبارات تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة الخاصة بسلالة عصية الجمرة الخبيثة أميس" . مجلة علم الأحياء الدقيقة السريرية . 45 (1): 47-53 . doi : 10.1128 / JCM.01233-06 . PMC 1828967. PMID 17093023 .   
  16. ↑ راسكو، د. أ.، وورشام، ب. ل.، أبشير، ت. ج.، ستانلي، س. ت.، بانان، ج. د.، ويلسون، م. ر.، وآخرون . (مارس 2011). "تحليل مقارن لجينوم بكتيريا الجمرة الخبيثة لدعم التحقيق في الجمرة الخبيثة الأمريكية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 108 (12): 5027-32 . Bibcode : 2011PNAS..108.5027R . doi : 10.1073/pnas.1016657108 . PMC 3064363. PMID 21383169 .