پنی سیلین ها و سفالوسپورین ها

پنی سیلین ها

فلمینگ در سال 1992 ، مشاهده ای از خود گزارش داد که طی آن کلنی های استافیلوکوک در روی بشقابی که به قارچ پنیسیلیوم آلوده  بوده ، لیز شده اند . تلاش او برای استخراج ماده باکتریولیتیک با شکست مواجه شد . ام درسال 1940 ، چین ، فلور و همکارانش موفق شدند که از کشت های penicillium  notatum  مقادیر قابل توجهی از اولین پنی سیلین رل تولید کنند . تا سال 1949 مقادیر فراوانی از پنی سیلین G برای مصارف بالینی در دسترس قرار گرفت .حساسیت پنی سیلین G به اثرات تخریبی بتا- لاکتاماز ( پنی سیلیناز ) و ناتوانی نسبی آن در برابر اکثر باکتریهای گرم منفی ، دو محدودیت اصلی این دارو بود . برای حل این مشکلات تحتیقاتی توسط چین ، رولینسون و باچلر سازمان دهی شد که در سال 1957 منجر به جداسازی 6-aminopenicillanic  acid  به مقادیر انبوه گردید . این امر شروعی بود برای تکامل سری طویلی از پنی سیلین های نیمه سنتتیک . نتیجه این کار طراحی انتخابی داروهایی بود که به بتا- لاکتاماز  مقاوم بودند ، در PH اسیدی پایدار می مانند ، و هم بر ضد باکتری های گرم مثبت و هم بر ضد باکتری های گرم منفی فعال بودند .

پنی سیلین ها و سفالوسپورین ها گروه بزرگی از داروها هستند که در بسیاری از خصوصیات شیمیایی مکانیزم عمل ، اثرات فارماکولوژیک و بالینی و خصوصیات ایمونولوژیک با هم مشابهند . این داروها به علت داشتن انحصاری یک حلقه چهار عضوی لاکتام ، داروهای بتا لاکتام نامیده می شوند .

شیمی

تمام پنی سیلین ها ساختمان پایه مشترکی دارند که در شکل 43-1 (بالا ) نشان داده شده است . یک حلقه تیازولیدین (A) وجود دارد که به حلقه ی بتا – لاکتام (B) متصل شده است و یک گروه ثانویه آمینواسیدی (R-NH-)  را حمل می کند .رادیکالهای اسیدی   R)رک شکل 43-2 ) می توانند به گروه آمینی متصل شده و بر اثر آمیدازهای باکتریایی یا سایر آمیدازها از آن جدا شوند . همانطور که در شکل 43-1 نشان داده شده است ، ساختمان های پایه مشابهی که به حلقه ی بتالاکتام می پیوندند ، سبب ایجاد خانواده های سفالسپورین ، منوباکتام و کارباپنم Carbapenem  می شوند . تمامیت (Integrity) ساختمانی هسته 6-aminopenicillanic  acid   برای فعالیت بیولوژیکی ملکولها ضروری است . اگر حلقه بتالاکتام بر اثر آنزیمهای بتا –لاکتاماز باکتریایی ( پنی سیلیناز) شکافته شود ، مایه ای ایجاد می شود (Penicilloic ) که فعالیت ضد باکتریایی ندارد . اما این مایه شاخص های آنتی ژنیک پنی سیلین را حفظ می کند و وقتی به پروتئین های میزبان متصل شود به عنوان یک ساختمان حساس کننده عمل می کند و می تواند در صورتی که زنجیر های پپتیدی متصل شود به عنوان ماده آزمون پوستی (skin test) به کار رود . مواد تولیدی ناشی از هیدرولیز آلکالینی پنی سیلین ها نیز می توانند د حساس سازی (sensitization ) شرکت داشته باشد .

اتصال رادیکالهای (R) متفاوت به گروه آمینی 6-aminopenicillanic  acid   خصوصیات فارماکولوژیک ضروری هر یک از ملکولهای ایجاد شده را تعیین می کند . پنی سیلین های در دسترس در سال 1994 که از نظر بالینی اهمیت داشته اند ، به چند گروه تقسیم می شوند : (1) داروهای این گروه بالاترین فعالیت را علیه ارگنیزم های گرم مثبت دارند ، فعالیت های کم علیه باسیل های گرم منفی دارند و به هیدرولیزم ناشی از بتا – لاکتامازها حساس هستند . پنی سیلین G مثالی از این گروه است . (2) این گروه به بتا- لاکتاماز استافیلوکوک ها نسبتاً مقاوم هستند ولی فعالیت کمی علیه ارگانیزم های گرم مثبت دارند و علیه گرم منفی ها بی اثرند . نفسیلین nafcillin و متی سیلین جزء این گروهند (3) این گروه فعالیتی نسبتاً بالایی هم بر علیه ارگانیزم های گرم منفی و هم بر علیه ارگانیزم های گرم مثبت دارند ، اما بوسیله بتا – لاکتاماز تخریب می شوند . کار بنی سیلین و تیکار سیلین مثالهایی از این گروهند . (4) نسبتاً در برابر اسید معده پایدار هستند و مناسب تجویز خوراکی می باشند . مثلاً پنی سیلین V ، آمپی سیلین و کلوگزاسیلین . در شکل 43-2 برخی از نماینده های هر گروه با برخی از خصوصیات متمایز کننده آنها نشان داده شده  است .

اکثر پنی سیلین ها به صورت نمک های سدیم و پتاسیم اسیدهای آزاد در دسترس قرار دارند . پنی سیلین G پتاسیمی ، حاوی 7/1 میلی اکی والان در هر یک میلیون واحد ، K⁺ است)  (2/8 meq/g . نفسیلین حاوی 2/8 meq/g ، Na⁺ می باشد . اشکال قابل تزریق در عضله بوسیله نمک های پروکائین و نمک های بنزاتین فراهم شده اند .

نمک های پنی سیلین در فرم کریستالین خشک برای مدت طولانی پایدار می مانند . ( مثلاً برای سالها در c4 ) محلولهای فعالیت خود را بسرعت از دست می دهند (مثلاً 24 ساعت در c20 ) و باید برای مصرف، تازه تهیه شوند .

فعالیت ضد میکروبی داروهای بتا- لاکتام

مکانیزم عمل عوامل بتا- لاکتام مشابه یکدیگر است و از طریق آسیب دیواره سلولی اعمال می گردد . این مکانیزم ها در فصل 42 شرح داده شده اند . بطئر خلاصه مراحل آن این چنین است : (1) اتصال به پروتئین های اختصاصی ، پیوند یابنده به پنی سیلین ( PBP ها ) که به عنوان رسپتور دارو بر باکتری عمل می کنند . (2) مهار سنتز دیواره سلولی از طری ببلوک کردن ترانس پپتیداسیون پپتید و گلیکان و (3) فعال کردن آنزیم های اتولیتیک در دیواره سلولی ، که نتیجه ی آن ایجاد آسیب هایی است که منجر به مرگ باکتری می شود .

پن سیلین های مختلف فعالیت کمی مختلفی بر علیه برخی ارگانیزم ها دارند . در حالی که غلظت 0/002-0/5ug/ml از پنی سیلین G برای اکثریت باکتری های گرم مثبت حساس کشنده است ولی فعالیت نفسیلین و سایر پنی سیلین های مقاوم به بتا-لاکتاماز در برابر همین میکرو ارگانیزم ها 10تا 100 برابر کمتر است . حساسیت میکرو ارگانیزم ها تا حدودی به علت فونکسیونی از خانواده(genus)  آنها است و تا حدی نیز به علت خصوصیات خاص هر سویه (strain) است . تفاوت در حساسیت ارگانیزم های گرم منفی و گرم مثبت تا حدودی مربوط به تعداد و نوع رسپتورهای دارویی ؛ مقدار نسبی پپتیدوگلیکان موجود( درارگانیزم های گرم مثبت بسیار بیشتر است ) مقدار لیپیدها در دیواره سلولی ، و تفاوت های شیمیایی دیگر است که تعیین کننده پیوند ، نفوذ و مقاومت نسبت به لیز شدن یا پارگی است. مسیرهای گرم منفی به اندازه بسیاری از ارگانیزم های گرم مثبت به پنی سیلین G حساس است .

 فعالیت پنی سیلین G را از ابتدا برحسب واحد تعریف کرده اند . پنی سیلین G سدیمی کریستالین ، حاوی تقریباً 1600 واحد در میلی گرم است ( یک واحد =0/6ug = یک میلیون واحد پنی سیلن =6/0 گرم ) . اکثر پنی سیلین های نیمه سنتیک بجای واحد برحسب وزن تجویز می شوند .

از این آزمون به منظور شناسایی قابلیت میکرواگانیسمها جهت تولید آنزیم اوره آز استفاده می شود.این آزمون کمک زیادی به تشخیص پروتئوس ولگاریس و پروتئوس میرابیلیس می نماید.از طرف دیگر با استفاده از این آزمون می توان در اسرع وقت اعضای این جنس را از سایر باکتریها ی انتریک غیر تخمیر کننده لاکتوز متمایز نمود.

آنزیم اوره آز یک آنزیم هیدرولیتیک بوده که با اتصال به پیوند کربن– نیتروژن در ترکیبات آمیدی همانند اوره سبب گسستن این پیوند می گردد و محصولات نهایی همانند آمونیاک و CO2 را ایجاد می نماید.از محیط کشت اوره آز که ممکن است به حالت جامد یا مایع باشد جهت پی بردن به وجود آنزیم اوره آز در میکروارگانیسم ها استفاده می شود.در این محیط کشت از اوره به عنوان سوبسترای اصلی و از فنول رد به عنوان معرف PH استفاده می شود.این معرف در  PH خنثی به رنگ صورتی کم رنگ و در PH قلیایی به رنگ قرمز تیره است.پس از کشت در صورتی که  MO واجد آنزیم اوره آز باشد،اوره موجود در محیط را تجزیه کرده و به آمونیاک تبدیل می کند.در نتیجه تجمع آمونیاک،PH محیط افزایش یافته و قلیایی می شود.و معرف از صورتی به قرمز تیره تغییر رنگ نشان می دهد که نشان دهنده مثبت بودن واکنش است.

آزمون سيترات

اين آزمون به منظور شناسايي برخي از ميکرو ارگانيسمها که قادرند از سيترات به عنوان تنها منبع کربن استفاهده نمايند بکار ميرود.براي انجام اين آزمون از محيط افتراقي سيمون سيترات استفاده مي گردد.اين محيط واجد سيترات سديم به عنوان تنها منبع کربن محيط،املاح آمونيم به عنوان منبع ازت و معرف بروموتيمول بلو (BTB) مي باشد.اين معرف که در PH خنثي به رنگ سبز  و در PH  قليايي به رنگ آبي ديده مي شود.

باکتري مورد نظر را در محيط سيمون سيترات آگار تلقيح کرده،به مدت 48_24 ساعت در دماي 37 درجه انکوبه مي نمايند.باکتريهايي قادرند از سيتراتلستفاده کنند که در محيط کربوهيدرات تخميري ديگري وجود نداشته باشد.آنزم سيترات پرمه آز سيترات را به داخل سلول منتقل نموده و آن را در داخل سلول به اسيد اگزالواستيک و استات تبديل مي کند.سپس اسيد اگزالواستيک به اسيد پيروويک و CO2 تبديل مي شود.CO2 حاصلبا يون سديم و آب ترکيب شه و کربنات سديم توليد مي نمايد.که سبب قليايي شدن محيط و تغيير رنگ معرف  BTB از رنگ سبز به آبي ميشود.

میکروسکوپ

در بررسی و مطالعه  سلول ، یکی از مشکلات  زیست شناسان ، کوچکی فوق العاده سلول و اجزاء آن می باشد.برای از بین بردن این مشکل ، از وسیله ای به نام میکروسکوپ (Microscope) یا ریزبین ، استفاده می شود.

میکروسکوپ از نظر لغوی از دو بخش میکرو به معنی کوچک و سکوپ به معنی رؤیت (مشاهده) تشکیل شده است.

میکروسکوپ نوری ، اولین میکروسکوپی است که توسط بشر ، ساخته شد.

 مراحل تکمیل میکروسکوپ نوری : 1) میکروسکوپ لی وان هوک  کک   42 بار بزرگ می کند. 2) میکروسکوپ رودلف ویرخف تا 500 برابر اشیاء را بزرگ می کند. 3) میکروسکوپ  مولر دارای  قدرت بزرگنمایی 1000 برابر است.

به ميكروسكوپ نوري  میکروسکوپ مرکب نيز مي گويند چون بزرگنمایی میکروسکوپ ، مجموع بزرگنمایی دو عدسی آن می باشد که یکی عدسی شیئی (objective)  و دیگری عدسی چشمی (ocular) است. و به این علت زمینه روشن (Bright Field)   نيز مي گويند که نور از میان قسمتی شفاف عبور می کند و زمینه اطراف شئ مورد مطالعه را روشن می نماید. در این میکروسکوپ ، منبع نور دهنده ، نور مرئی است که معمولا از یک لامپ با تشعشع زیاد و یا یک آینه برای بازتاباندن نور به داخل میکروسکوپ ، استفاده می گردد.

هر میکروسکوپ از دو بخش مکانیکی و نوری تشکیل شده است.

1- بخش مکانیکی:در واقع قسمت هایی است که مستقیما در عبور و تشکیل تصویر نقش اصلی را به عهده ندارند و شامل کلیه بخش های نگاهدارنده، حرکت دهنده و ثابت کننده یک میکروسکوپ می باشند. مانند پایه ، دسته ، صفحه پلاتین ، شاریو ، صفحه گردان ، پیچ های تنظیم:(سریع و دقیق) ، گیره ها و لوله میکروسکوپ.

ـ پایه میکروسکوپ: به اشکال نعلی ، مدور، مکعب مستطیلی و مانند آن ساخته می شود.جنس پایه معمولا از فولاد سنگین انتخاب می گردد تا از هر گونه لغزشی جلوگیری شود.

ـ دسته میکروسکوپ: برای جابجایی میکروسکوپ به کار می رود و معمو لا داسی و هلالی شکل است.

ـ پیچ های تنظیم: بر روی دسته میکروسکوپ قرار دارند. شامل پیچ میزان سریع یا ماکرو متر و پیچ میزان دقیق یا میکرومتر می باشد.عمل آنها جابجا کردن لوله میکروسکوپ (در میکروسکوپ های قدیمی) در جهت بالا و پایین و بالعکس می باشد. در میکروسکوپ های جدید این پیچ ها معمو لا صفحه پلاتین را در جهت بالا به پایین و بالعکس جابجا می کنند.

ـ صفحه پلاتین: صفحه ای است فلزی یا کائوچویی که محل قرار دادن جسم مورد مطالعه می باشد.روی صفحه پلاتین سیستمی به نام شاریو(ارابه کش) پیش بینی شده است.شاریو دارای دو بخش تیغه ای برای نگهداری نمونه است و نیز پیچ هایی در زیر پلاتین قرار دارد که با چرخاندن آنها می توان نمونه را بر روی پلاتین، و یا مجموعه نمونه و پلاتین را به چپ و راست یا به جلو و عقب حرکت داد.

ـ سیستم ورنیه: در دو بعد عمود بر هم پلاتین، دو سیستم ورنیه ای پیش بینی شده است، که به کمک آنها می توان میزان جابجایی جسم در جهات مختلف و بازیابی منطقه ای خاص از جسم مورد مشاهده را انجام داد.

ـ صفحه گردان: قطعه فلزی است، تقریبا به شکل مخروط ناقص که در سطح پایین آن تعدادی سوراخ تعبیه شده است.به هر یک از این سوراخها، یک لوله عدسی شیئی پیچ می شود. صفحه گردان در بالا به لوله میکروسکوپ متصل می گردد.

ـ لوله میکروسکوپ: در قسمت بالای آن اکولر (لوله عدسی چشمی) و دربخش پایین آن صفحه گردان قرار دارد. در بیشتر موارد طول لوله میکروسکوپ 16 سانتیمتر یا 160 میلیمتر است.

2- بخش نوری: شامل سه بخش اساسی است:دستگاه روشنایی ـ ابژکتیف ـ اکولر

ـ دستگاه روشنایی: از دو بخش تشکیل شده است:

الف) منبع نور: به طور معمول لامپ کوچک 6 تا 10 ولت است که اغلب در زیر پایه میکروسکوپ قرار دارد.

ب) کوندانسور: کوندانسور از مجموعه ای از عدسی های محدب (کوژ) یا محدب الطرفین ساخته شده که عمل آنها همگرا کردن پرتو های نوری حاصل از منبع نور و تابانیدن آنها بر روی جسم است.

انواع کوندانسور

1-     کوندانسور آبه: از مجموعه دو عدسی محدب (محدب الطرفین) ساخته شده است و  انحرافات کروی و رنگی (نوری) را تصحیح نمی کند.اين كوندانسور در فاصله بين منبع روشنايي تا جسم و به طور معمول در زير صفحه پلاتين قرار دارد.

2-   کوندانسور آپلانتیک: این نوع کوندانسور دارای یک عدسی محدب بینابینی اضافی می باشد. کار این عدسی اضافی اصلاح انحرافات کروی است.با این کوندانسورها ، انحرافات رنگی اصلاح نمی شود و برای اصلاح آن بایستی از نور تک رنگ استفاده کرد.

انحرافات کروی: این گونه انحرافات ناشی از تحدب و کرویت عدسی ها می باشد. اگر یک دسته پرتوهای نوری موازی به یک سطح کروی(مثلا یک عدسی محدب) برخورد کند ، همه به یک میزان پراش نمی یابد. پرتو هایی که از مرکز می گذرند، بدون شکست پیش می روند. حال آنکه پرتوهایی که به محیط و کناره عدسی برخورد کنند پراش بیشتری دارند به این ترتیب هر چه شعاعهاي نورانی به مرکز سطح کروی نزدیکتر باشند، شکست کمتری دارند. و هر چه قدر از مرکز آن دور شوند، شکست بیشتری می یابند.پراش نابرابر همه پرتو های نورانی موازی را که به یک سطح کروی می رسند، انحرافات کروی نامند. کوندانسور های آپلانتیک با عدسی های محدب اضافی که دارند موجب همگرایی بیشتر پرتو ها(کوچک شدن منطقه کانون) و در نتیجه یکنواختی بیشتر شدت روشنایی روی جسم می شوند.

انحرافات رنگی: تفکیک طیف های سازنده هر نور مرکب در برخورد با یک عدسی و شکست متفاوت آنها را اصطلاحا انحرافات رنگی نامند.این انحرافات از وضوح تصویر می کاهد. برای اصلاح آن از نور تک رنگ که فقط دارای یک طول موج خاص می باشد، استفاده می شود. نور تک رنگ را می توان با استفاده از فیلترهای رنگی به دست آورد.

فیلتر ها(صافی های نور):فیلتر ها صفحات شیشه ای رنگین، تیره رنگ یا مشبکی هستند که از آنها برای ایجاد روشنایی یکنواخت ، پراکندگی نور و بالا بردن تضاد استفاده می شود. از آنجا که هر فیلتری طیف همرنگ خود را عبور می دهد و بر عکس از عبور طیف های مکمل رنگ خود جلوگیری می کند، با استفاده از فیلترهای رنگی می توان تک رنگ دلخواه و مناسب برای هر مشاهده  میکروسکوپی را فراهم ساخت.هنگام مشاهده میکروسکوپی با میکروسکوپ های فاز متضاد و زمینه تاریک که نمونه های مورد بررسی رنگ نشده اند، به کارگیری یک فیلتر سبز رنگ موجب سهولت مشاهده می شود.با استفاده از فیلترهای پلاریزان در زیر لام و بر روی عدسی چشمی می توان نور را پلاریزه به دست آورد که در مطالعه دانه های نشاسته و مواد بلوری در سلولهای جانوری و گیاهی، کوتیکولهای گیاهی ، مو و پشم و سایر فیبر های طبیعی ، دندان و استخوان بدون کلسیم شده و فیبرهای عضلانی کاربرد بسیار دارد.

دیافراگم: وسیله تنظیم شدت نور میکروسکوپ است و جزء بخش مکانیکی است.هر میکروسکوپ به طور معمول دارای دیافراگم زمینه، دیافراگم کوندانسور و دیافراگم اکولر است. دیافراگم زمینه میزان نوری را که منبع روشنایی به کوندانسور می رسد تنظیم می کند و معمولا در بالای منبع روشنایی قرار دارد. دیافراگم کوندانسور، شدت نوری را که از کوندانسور گذشته و به جسم می رسد تنظیم می کند و اغلب در زیر کوندانسور قرار دارد.دیافراگم اکولر بر حسب نوع اکولرها، در داخل لوله اکولری( اکولر های منفی) و یا قبل از عدسی شيئي اکولر قرار دارد(اکولر مثبت).

دیافراگم زمینه و دیافراگم کوندانسور دارای اقسام مختلفی به شرح زیرند:

الف) دیافراگم ساده:صفحه ای فلزی یاکائوچویی دارای چند سوراخ با قطر های متفاوت است.

ب) دیافراگم آیریس:این دیافراگم همانند مردمک چشم امکان تنگ وگشاد شدن را دارد.

ج) دیافراگم حلقوی: این دیافراگم دارای حلقه هایی با قطر متفاوت برای عبور نور است. ساختمان آن به نحوی است که از عبور پرتو های نوری مرکزی جلوگیری می کند و پرتو های محیطی را که پراش بیشتری پیدا می کنند به جسم می تاباند. از این نوع دیافراگم، در میکروسکوپ فاز متضاد استفاده می شود.

د) دیافراگم زمینه تاریک(هلالی):این نوع دیافراگم از عبور پرتوهای نوری مرکزی جلوگیری می کند ، و فقط پرتوهای نوری کناری از دو منطقه تقریبا هلالی شکل عبور کرده و به کوندانسور می رسد. از این نوع دیافراگم، در میکروسکوپ فاز متضاد استفاده می شود.

ابژکتیف:هر ابژکتیف اساسا از تعدادی عدسی تشکیل شده است.عمل کلی ابژکتیف تشکیل اولین تصویر از جسم است.این تصویر بزرگتر از جسم، معکوس و حقیقی است بنابراين جسم بايد بين f و 2f قرار گيرد.ابژکتیف مهمترین بخش نوری هر میکروسکوپ است. طول عدسی های شیئی با یکدیگر متفاوت است. عدسی کوچکتر ، عدسی با بزرگنمایی ضعیف تری است در حالی که عدسی بزرگتر ، عدسی ای با بزرگنمایی قوی تر می باشد.عدسی های ابژکتیف از خاک هایی با جنس متفاوت که برخی درشتی و ویژگی های مختلف دارند، ساخته می شود.

ابژکتیف ها را به حسب روش به کارگیری ، ترکیب عدسی و کارآرایی آنها به شرح زیر تقسیم بندی می کنند:

1- بر حسب روش به کارگیری: ابژکتیف ها را به دو نوع خشک و ایمرسیون نام گذاری می کنند:وقتی محیط شفاف بین جسم و ابژکتیف (فاصله فروتنال) هوا یا گاز باشد، ابژکتیف را اصطلاحا ابژکتیف خشک نامند و اگر این فاصله به وسیله مایعی (آب ، گلیسیرین ، روغن سدر ،آلفا برمونفتل و مانند آن) پر شود، ابژکتیف را ایمرسیون می گویند.در درشتنمایی های بالا که به نور بیشتری نیاز است، از شرایط ایمرسیون استفاده می شود که ضمن آن مایع موجود در فاصله فرونتال کار یک عدسی محدب را انجام می دهد و پرتو های نوری را کانونی و همگرا می کند و به ابژکتیف می رساند و به این ترتیب از هدر رفتن آنها پیش گیری می کند.

2-  بر حسب ترکیب و کارایی عدسی ها:

الف ـ ابژکتیف  آکروماتیک: انواع مختلف شیشه از لحاظ  درجه شکست رنگهای مختلف با یکدیگر تفاوت دارند.در ابژکتیف های آکروماتیک عدسی هایی را که از ترکیب شیشه های مختلف ایجاد شده اند به صورت مجموعه های دوتایی (مقعر،محدب) به کار می گیرند. در ابژکتیف های آکروماتیک با استفاده از ترکیب عدسی های دارای جنس وتحدب متفاوت (عدسی های مقعرو محدب)، پرتوهای قرمز و آبی را در یک کانون جمع آوری کرده و از مجموعه آنها ، طیف سبز مایل به زرد را می سازند ،که در چشم بیشترین حساسیت را ایجاد می کند. این نوع عدسی ها را عدسی های دارای سیستم دو تایی می نامند.

ب ـ ابژکتیف آپوکروماتیک: در این ابژکتیف ها ترکیب عدسی های مختلف به نحوی است که مجموعه ای از طیف های آبی ـ سبز و قرمز هم کانون می شوند و به این ترتیب مقدار زیادی از انحرافات رنگی اصلاح می گردد. عدسی های به کار گرفته شده در ابژکتیف های آپوکروماتیک معمولا ساختمان سه تایی دارند. این ابژکتیف ها به ویژه برای عکس برداریهای میکروسکوپی مناسبند و در میکروسکوپ های دقیقتر کاربرد دارند.

یاد آوری می شود نوع دیگری از ابژکتیف ها به نام ابژکتیف فاز مخصوص میکروسکوپ های فاز متضاد وجود دارد که ویژگی های آن در بخش میکروسکوپ فاز متضاد مورد بحث قرار مي گيرد.

اکولر: اکولر ها در مجموع کار یک ذره بین را انجام می دهند.اکولر از تصویر ایجاد شده به وسیله ابژکتیف، تصویری مجازی، مستقیم(معکوس نسبت به جسم اولیه) و بزرگتر درست می کند و بايد تصوير اول در فاصله كانوني عدسي اكولر تشكيل يابد.

تشکیل تصویر در میکروسکوپ:تشکیل تصویر در میکروسکوپ از قوانین تشکیل تصویر در عدسی های محدب پیروی می کند.ابژکتیف از جسم تصویر اول را می سازد که تصویر حقیقی ، بزرگتر و معکوس است.اکولر همانند ذره بین، از این تصویر، تصویر نهایی را که مجازی، بزرگتر و مستقیم است را مي سازد.

توان تفکیک یا قدرت تمیز میکروسکوپ:کوچکترین فاصله قابل تشخیص بین دو نقطه واقع بر یک سطح را که به وسیله ی یک سیستم نوری، قابل رؤیت باشد، توان تفکیک آن دستگاه گویند.هر چه مقدار عددی توان تفکیک کمتر(کوچک تر) باشد، توان تفکیک دستگاه نوری بیشتر(بهتر) است.

انواع میکروسکوپ نوری:

1- میکروسکوپ تشریح برجسته بین  (Stereoscope dissection microscope):

میکروسکوپ تشریح برجسته بین (استرئو سکوپ) دو امتیاز مشخص نسبت به میکروسکوپ معمولی دارد: 1- به شما امکان میدهد که اشیاء زیاد بزرگ یا زیاد ضخیم( که برای چشم غیر مسلح ، بسیار کوچک می باشند) را با بزرگنمایی زیاد مشاهده کنید.2- امکان مشاهده سه بعدی اشیاء را برای شما فراهم می کند.

2- میکروسکوپ فاز متضاد(Phase contrast microscope): علت اینکه سلولهای زنده امکان جذب نور کمی دارند و شفافند، وجود مقدار زیادی آب در آنها  است.معهذا پس از خشک شدن نیز تغییرات کمی در شفافیت آنها ایجاد می شود، یا تا حدی دارای تضاد نوری می گردند زیرا اکثر عناصر سازنده آنها وزن اتمی کمی دارند. مشکل کم بودن تضاد نوری سلول را می توان با استفاده از رنگهایی که به طور انتخابی بر روی مواد متشکله مختلف سلول ثابت می شوند از میان برداشت. تنوع و تغییرات رنگ موجب تضاد نوری می شود. اما در بیشتر موارد روشهای رنگ آمیزی را نمی توان برای سلولهای زنده اعمال کرد. شدت موج ضمن عبور از جسم تغییر نمی یابد ولی سرعت آن تغییر می کند. اگر ضریب شکست جسم خیلی بیشتر ازمحیط باشد ، از آن تاخیری حاصل می شود که آن را تغییر فاز نیز می نامند. موج پس ازخروج از جسم سرعت اولیه خود را مجددا پیدا می کند، اما تاخیر ایجاد شده همچنان حفظ می گردد.میکروسکوپ فاز متضاد که به وسیله زرنیک درسال 1934 ابداع شد، امکان می دهد که اختلاف فازهای کوچک را تشدید کرده( و بنابراین شدت آنها را زیاد کنیم) و در نتیجه تشخیص آنها به وسیله چشم یا صفحه عکاسی را امکان پذیر سازیم. میکروسکوپ های فاز کنتراست ، کوندانسور های مخصوصی دارند و اشیائی در این میکروسکوپها قابل مشاهده هستند که توانایی تغییر دادن نوری که از درون و اطرافشان ( لبه هایشان ) عبور می کند را دارند. نور نه تنها به وسیله دیواره سلولی می تواند انکسار پیدا کند بلکه به وسیله هر یک از ساختمانهای بزرگی که در سیتوپلاسم وجود دارد( که چگالی آنها بیشتر از مواد موجود در اطراف سیتوپلاسم یا محیط کشتشان می باشد) نیز می تواند منکسر شود. هر شیئی که به وسیله این تکنیک مشاهده می شود ، با یک حلقه نور ، احاطه شده است که در این صورت یک ساختمان حقیقی را در آن نمی توان مشاهده نمود.در میکروسکوپ فازمتضاد، جانبی ترین نوری که از ابژکتیف می گذرد به اندازه   4/λ از نوری که از مرکز ابژکتیف عبور می کند تاخیر یا تقدم فاز دارد. به منظور ایجاد این اختلاف فاز ، در سطح کانونی پشتی ابژکتیف ، یک صفحه حلقوی فاز و بعد در محل کوندانسور ، یک دیافراگم حلقوی قرار داده می شود. صفحه فاز ، صفحه ای شفاف است که دارا ی یک بر آمدگی یا یک گودی است ، ابعاد و شکل آن با تصویر مستقیم کوندانسوری که در زیر پلاتین قرار گرفته است مطابقت دارد.تضاد از تداخل بین تصویر هندسی مستقیمی که به وسیله بخش مرکزی ابژکتیف ساخته شده و تصویر جانبی تفرق یافته ای که به اندازه 4/λ تاخیر یا تقدم داشته است ، صورت می گیرد. در حالت تضاد منفی( یا تضاد درخشنده) ، انرژی دو دسته اشعه جمع می شود و جسم خیلی روشنتر از زمینه به نظر می رسد. در حالت تضاد مثبت (یا تضاد تیره) ، انرژی دو دسته از هم کم می شود و در نتیجه تیره تر از زمینه دیده می شود. با این روش ، جسم شفاف به حسب ضخامتش و با اختلافی که ازنظر ضریب شکستش با محیط دارد، به رنگ خاکستری دیده می شود.

3- میکروسکوپ تداخلی(Nomarski interference): میکروسکوپ تداخلی، از نظر طرز عمل اصول مشابهی با میکروسکوپ فاز متضاد دارد، البته این میکروسکوپ تفاوتهایی با میکروسکوپ فاز متضاد دارد که به شرح زیر می باشد: اولا میکروسکوپ تداخلي به نمونه هایی که ضخیم تر از باکتری ها هستند، نیاز دارد(سلولهای رویشی و اسپور قارچها) ثانیا در نتیجه وجود دو قطبی کننده (polarizer) و منشور مخصوص در کوندانسور ، تصویر ، شکل گیری واضح تر و روشنتری نسبت به میکروسکوپ فاز متضاد دارد. ثالثا شئ در این میکروسکوپ هاله ای ندارد و به صورت سه بعدی ظاهر می شود. قدرت تفکیک در میکروسکوپ تداخلي  حدود دو برابر میکروسکوپ معمولی (زمینه روشن ) می باشد یعنی حدود 0.1 میکرومتر.و نيزبا این برتری که به کمک آن اطلاعات کمی(مقداری) را نیز می توان به دست آورد. به کمک این دستگاه می توان اختلاف فاز نوری ساختمان های مختلف سلولی را مشخص کرد، و در نتیجه وزن خشک نسبی آنها را سنجید. میکروسکوپ   تداخلی  امکان  می دهد  که  تغییرات  جزئی  و  ممتد(پیوسته)   ضریب  شکست  را  مشخص  سازیم  در حالی  که میکروسکوپ  فاز متضاد تنها ضریب شکست های نا پیوسته را آشکار می سازد.تغییرات فاز به وسیله تغییرات رنگ و تا آن حد مشخص می شوند که سلول زنده ممکن است شبیه سلولی تثبیت و رنگ آمیزی شده به نظر برسد. نوری که به وسیله یک  منبع واحد ایجاد شده به دو بخش تقسیم می گردد.یک دسته از شعاع های نورانی از جسم می گذرند و دسته دیگر بدون عبور از جسم وارد دستگاه می شوند. سپس این دو دسته اشعه همدیگر را تلاقی کرده و همانند آنچه در یک میکروسکوپ فاز متضاد صورت می گیرد تداخل پیدا می کنند.اشعه ای که از جسم عبور کرده و متحمل تغییر فازی شده،نسبت به اشعه مستقیم ،دارای تاخیر می شود.مانند آنچه در یک میکروسکوپ پلاریزان صورت می گیرد،این تاخیر(r)به ضخامت جسم (t)واختلافی که بین ضریب شکست جسم(n_o) و ضریب شکست محیط(n_m)وجود دارد وابسته است،به طوری که:                                                    n_o – n_m = r/t

و به این ترتیب وقتی مقدار n_m مشخص باشد،می توان مقدار n_o (ضریب شکست جسم) را به دست آورد.با میکروسکوپ تداخلی می توان ضخامت جسم(t)،تراکمش از ماده خشک و آب آن را همزمان با هم و با اندازه گیری های پیوسته (پشت سر هم) اختلاف فاز نوری در دو محیط که ضریب شکست آنها مشخص است ،اندازه گیری کرد.

4- میکروسکوپ زمینه تاریک(Dark field microscope):اساس ساختمان این میکروسکوپ همانند یک میکروسکوپ نوری معمولی است با این تفاوت که دیافراگم کوندانسور آن به نحوی ساخته شده که بخش میانی آن غیر شفاف و مانع عبور پرتو های نوری مرکزی است و نور تنها از کناره های دیافراگم و به طور مایل به جسم می تابد. با استفاده از این دیافراگم:الف- زمینه رؤیت میکروسکوپ تاریک می شود. ب- از پرتو های محیطی که به طور مایل به جسم می تابد، تنها بخش پراش یافته به وسیله سطح جسم وارد ابژکتیف می شود و تصویررا به وجود می آورد. هیچ پرتوی که مستقیما از جسم بگذرد، وارد ابژکتیف نخواهد شد. با میکروسکوپ زمینه تاریک می توان برخی از ساختمان هایی را که ابعادشان پایین تر از حد دید میکروسکوپ نوری معمولی است رؤیت یا عکس برداری کرد، (اولترامیکروسکوپی). این میکروسکوپ معمولا برای مشاهده میکرو ارگانیسم هایی استفاده می شود که اولا قابل نگهداری و مشاهده به طور زنده هستند، ثانیا خیلی کوچک و باریک می باشند و مطالعه در مرفولوژی (ریخت شناسی) آنها بدون رنگ آمیزی بهتر است، همچنين كاربرد آن بیشتر برای مطالعات ریخت شناسی و برخی حرکات سلولی یا اندامک های سلولی است. چون پرتوها در رسیدن به سطح جسم پراش می یابند،بنابراین جزئیات ساختمان درونی سلول یا اندامک های آن مشخص نخواهد شد .در سلولهای کشت شده که با میکروسکوپ زمینه تاریک بررسی می شوند،هستک،پوشش هسته،میتوکندری ها و ذرات لیپیدی،درخشان به نظرمی رسند،در حالی که زمینه سیتوپلاسم تیره می ماند.

5- میکروسکوپ پلاریزان(polarizing microscope):برای بررسی ساختمانهای زیستی آنیزوتروپ(وقتی تراکم اتم ها و مولکولهای تشکیل دهنده جسمی در جهات مختلف آن ناهمگن باشد، جسم را آنیزوتروپ نامند) که خاصیت انکسارمضاعف نور را دارند، مثل سلولهای عضلانی فیبر های کلاژن، فیبر ها در گیاهان استفاده مي شود. میکروسکوپ پلاریزان دارای دو قطعه مخصوص است که آنها را قطبی کننده و تجزیه کننده نامند.قطبی کننده،در زیر کوندانسور قرار گرفته و نور قطبی شده را به خط مستقیم به جسم می فرستد.تجزیه کننده،در لوله میکروسکوپ و در بالای عدسی ابژکتیف قرار دارد.با جابجا کردن تجزیه کننده می توان سطح یا جهت قطبیت آن را به جهت قطبیت پلاریزور تغییر داد. وقتی تجزیه کننده به اندازه360 درجه چرخانده شود،میدان دید میکروسکوپ در هر چرخش180 درجه ای به تناوب،روشن و تیره می گرد.اگر سطح قطبیت آنالیزور و پلاریزور موازی باشد ، حداکثر مقدار نور وارد ابژکتیف می شود و میدان دید روشن می گردد برعکس وقتی سطح قطبیت آنالیزور عمود بر سطح قطبیت پلاریزور ، قرار گیرد هیچ نوری وارد ابژکتیف نمی شود و میدان دید تاریک است. حالت متداول کار با یک میکروسکوپ پلاریزان بر این بنا ست که نمونه را به اندازه ای بچرخانیم که ، در میدان دید میکروسکوپ ، نقاط روشنایی ماکسیمم و مینیمم به دست آیند. وقتی محور قطبیت جسم مورد بررسی ، زاویه 45± درجه با محورهای پلاریزور و آنالیزور بسازد، روشنایی ماکسیمم حاصل می شود.میکروسکوپی با نور پلاریزه، به طور غیر مستقیم به منظور برخی تحلیل های فراساختمانی سلول به کار می رود.

6- میکروسکوپ با پرتو های فرابنفش(Ultraviolet microscope):میکروسکوپ هایی را هم که با پرتو های فرابنفش(با طول موج های نزدیک به پرتو های نوری) به کار گرفته می شوند، جزء میکروسکوپ های نوری به حساب می آورند.استفاده از پرتو های فرابنفش که طول موج کوتاهتری از پرتو های مرئی دارند، توان تفکیک میکروسکوپ را بهبود می بخشد. اين ميكروسكوپ ها کاربرد وسیعی در بررسی های سلول شناسی و به ویژه بررسی های به حالت فلوئورسانس و ابمونوفلوئورسانس پیدا کرده اند. پرتوهای فرابنفش به طور کلی مخرب و کشنده سلولهای زنده ، اندامک ها و اجزاء سلولی هستند به همین جهت بیشتر از آنها در ایجاد فلوئورسانس و در روشهای ایمونو سیتوشیمی استفاده می شود.وقتی برخی اتم ها به وسیله محرکی از جمله پرتو های دارای طول موج کوتاه مثل پرتو بنفش تحریک شود ممکن است الکترون ها تحریک و پر انرژی شده از مدار خود خارج شوند.برای آنکه الکترون های تحریک شده بتوانند به مدار خود بازگردند بایستی مقداری از انرژی را که گرفته اند، از دست بدهند، چنانجه انرژی از دست داده شده به حد طول موج های مرئی برسد،پدیده فلوئورسانس صورت گرفته و جسم (اتم يا مجموعه اتم ها)فلوئورسان شده است.این فلوئورسانس را فلوئورسانس اولیه نامند.برای مثال برخی ترکیبات از مشتقات لیپیدی، موم ها و یا کراتین ها فلوئورسانس اولیه دارند.اما اغلب ترکیبات سلولی فلوئورسانس اولیه ندارند، در این حالت برای درخشان کردن آنها از ترکیبات رنگی مختلفی به اسم فلو ئوروکروم ها استفاده می شود. به حسب نوع جسم ،نوع فلوئوروکروم و طول موج پرتوهایی که به جسم تابانیده می شود، نوع و شدت فلوئورسانس متفاوت است و به همین دلیل می توان ترکیب های سلولی را با رنگهای فلوئورسانس کننده اختصاصی و نوع فلوئورسانسشان جایابی و شناسایی کرد.هم اکنون به منظور تشخیص اجزای اسکلت سلولی، گیرنده های سطح سلول ها، تشخیص پادگن ها و پادتن ها و حتی تشخیص های دقیق در آسیب شناسی از میکروسکوپ های فرابنفش و ایجاد حالت فلوئورسانس به کمک آنها، استفاده گسترده ای می شود. عدسی ها از نوع کوارتز هستند. به منظور جلوگیری از تابش پرتوهای فرابنفش به چشم بیننده ، در مسیر پرتوها پس از تابش آنها به جسم و ایجاد حالت فلوئورسانس ، فیلترهایی قرار می دهند که از عبور پرتوهای فرابنفش جلوگیری می کند.   

محيط هاي کشت را  از نظر قوام به سه گروه تقسيم مي کنيم:

اولين گروه مايع هستند که براث ناميده مي شوند مانند نوترين براث- مولر هينتون براث

در اين نوع محيط هاي کشت که به صورت سوسپانسيون هستند حرکت ديده نمي شود. 

دومين گروه جامد هستند که آگار ناميده مي شوند مانند نوترين آگار- مولر هينتون آگار

سومين گروه محيط کشت هاي نيمه جامد هستند که مقدار آگار آن ها نسبت به محيط جامد کمتر است    تا5% آگار دارند). 

اين نوع محيط هاي کشت زماني استفاده مي شوند که بخواهيم حرکت باکتري ها را مشاهده کنيم. 

انواع محيط هاي کشت:  

ساده :دراين محيط ها باکتري هايي رشد مي کنند که نياز غذايي حداقل دارند .مثلاً در نوترين، استاف رشد مي کند.

غني شده: باکتري هايي رشد مي کنند که نيازبه  غذاهاي مقوي تر دارند. براي غني کردن روي محيط پايه، مواد غذايي ديگري اضافه مي کنيم .مثل محيط کشت بلاد آگار(خون افزوده مي شود)

اختصاصي : در اين نوع از محيط هاي کشت موادي (مثلا آنتي بيوتيک خاص، رنگ ، املاح صفراوي و...) وجود دارد تا مانع رشد برخي از باکتري ها شود وآن را براي رشد گروه خاصي از باکتري ها مختص نمايد. به طور مثال: 

استرپ مي تواند در محيط کشت بلاد آگار که با کريستال ويوله اختصاصي شده رشد کندولي استاف نمي تواند رشد نمايد.

اشرشيا کلاي چون گرم منفي است مي توان در محيط کشت    EMB(ائوزين متيلن بلو) آن را از بقيه گروه هاي باکتري ها جدا کرد ، چون مي تواند در EMB رشد کند.

افتراقي: باکتري هايي که در اين محيط کشت رشد مي کنند را مي توان از نظر برخي مشخصات از هم تفکيک نمود. 

مثلاً EMB در عين حال که محيط کشت اختصاصي جهت باکتري هاي گرم منفي است محيط کشت افتراقي نيزمي باشد.در  اين محيط باکتري هاي گرم منفي لاکتوز مثبت مانند اشرشيا کلاي، کلني رنگي و باکتري هاي گرم منفي لاکتوز منفي ، کلني شفاف ايجاد مي کنند.

انواع ديگري ازمحيط هاي کشت نيز وجود دارد مانند: محيط کشت غني کننده ، محيط کشت ترانسپورت و...

آماده سازي  واستريل کردن محيط هاي کشت ميکروبي

معمولاً مواد محيط هاي کشت مختلف به صورت پودر هاي آماده در ظروفي به طور تجاري تهيه شده اند وقابل خريداري ودر دسترس مي باشند. فرمولاسيون ونحوه آماده سازي هر محيط کشت  بر روي برچسب ظروف مربوطه نوشته شده است.

در اين جا به عنوان نمونه، به نحوه آماده سازي محيط کشت نوترين آگار مي پردازيم.

* نحوه آماده سازي محيط کشت N. A (نوترين آگار):

8/2گرم ماده نوترين آگار را در 100سي سي آب مقطر حل کرده ودر ارلن استريل مي ريزيم. معمولاً حجم ارلن بايد دوبرابر حجم محلول محيط کشت باشد که در زمان حرارت وبه جوش آمدن، سرريز نگردد. آگار در 94 درجه سانتي گراد حل مي شود، پس براي انحلال کامل آن بايد محلول را تا حد جوشيدن حرارت دهيم. بهترين روش براي جلوگيري از ته گرفتن محيط کشت وانحلال بهينه، قرار دادن آن در بن ماري جوش است. حرارت دادن بايد تا شفاف شدن کامل محلول ادامه يابد. پس از آن درب ارلن رابا فويل آلومينيومي يا پنبه يا گاز استريل مسدود مي نماييم وجهت استريل کردن کامل، ارلن را در اتوکلاو قرار مي دهيم.

(اگر محيط کشت براث (مايع) بود بايستي محلول را مستقيماً در لوله آزمايش ريخته، درب آنها را با پنبه استريل مسدود ودر اتوکلاو قرار دهيم.)

ارلن محتوي محيط کشت شفاف شده رادر اتوکلاو در دماي 121 درجه درفشار15پوند(2اتمسفر) به مدت15 الي 20 دقيقه قرارداده وقتي دما به50 درجه رسيد آن را از اتوکلاوخارج مي نماييم در کنار شعله به پليت هاي استريل انتقال مي دهيم به طوري که حدوددوسوم حجم پليت را پرکند وبلافاصله درب پليت ها را مي بنديم.پس از جامد شدن محيط کشت که چند دقيقه اي طول مي کشد ، محيط مذکور جهت انتقال ميکروب ها وکشت آنها آماده است.

*اجراي تکنيک رنگ آميزي گرم 

براي انجام اين بخش از فعاليت ها از دونمونه کشت يافته اشرشيا کلاي (نمونه اي از باکتري هاي گرم منفي ) واستافيلوکوکوس اورئوس (نمونه اي از باکتري هاي گرم مثبت ) استفاده شد. 

مراحل کار به ترتيب:

1- استريل کردن لوپ روي شعله2- برداشتن نمونه با لوپ3- گسترش روي يک لام تميز 4- فيکس کردن کنار شعله 5- افزودن کريستال ويوله به مدت يک دقيقه 6- شستشو با آب مقطر 7- افزودن لوگول به مدت يک دقيقه

8- شستشو با آب مقطر 9- افزودن الکل استن به مدت 10-15 ثانيه 10- شستشو با آب مقطر 11- افزودن سافرانين (يا فوشين) به مدت 30-45 ثانيه 12- شستشو با آب مقطر، خشک کردن ومشاهده در زير ميکروسکوپ(پس از رنگ آميزي گرم باکتري هاي گرم مثبت به رنگ بنفش يا آبي و باکتري هاي گرم منفي به رنگ قرمز يا صورتي مشاهده مي شوند.)

جهت حمایت از نویسنده وبلاگ روی بنر زیر کلیک کنید

شناسایی کلی اسیدهای آمینه

HIV چيست ؟ 

 HIV مخفف ""Human Immunodeficiency Virus  به معني "ويروس نقص ايمني انسان" مي‌باشد.  ويروس ، يك ذره زنده خيلي كوچك است كه مي‌تواند تكثير و پخش شود اما براي زندگي نياز به موجود زندة ديگري دارد. وقتي ويروس، سلولي را آلوده كند شروع به تكثير در داخل آن سلول مي‌كند كه در نهايت منجر به آسيب آن سلول مي‌شود.  

انسان مي‌تواند توسط فرد ديگري كه به HIV مبتلا است آلوده شود و او نيز مي‌تواند بقيه افراد را آلوده كند و بر اين اساس HIV منتشر مي‌شود.

به فردي كه به HIV آلوده است HIV   +HIV مثبت  اطلاق مي‌شود.

(سيستم ايمني، گروهي ازسلولها و ارگانها هستند كه بدن را در برابر ويروسها و عفونتها محفاظت مي‌كنند.)

چرا HIV خطرناك است ؟

اگر سيستم ايمني بدن به ويروسها حمله مي‌كند و آنها را مي‌كشد پس مشكل چيست ؟

ويروسهاي مختلف به سلولها و بافتهای مختلفي از بدن حمله مي‌كنند. برخي ويروسها به پوست، برخي به دستگاه تنفسی و … حمله مي‌كنند. چيزي كه HIV را اين چنين خطرناك كرده اين است كه HIV به خود سيستم ايمني حمله مي‌كند. سيستم ايمني، گروهي ازسلولها هستند كه بدن را در برابر انواع عفونتها محفاظت مي‌كند و بدون آنها٬ توانايي بدن براي مبارزه با نواع عفونتها تضعيف مي‌شود. لذا وقتی ويروس HIV وارد بدن فردی شود به تدريج قدرت دفاعی بدن وی ضعيف می شود و اين فرد در برابر انواع بيماريها و عفونتها حتی آنهايی که در حالت عادی بيماريزا نيستند آسيب پذير میگردد.

اين روند قابل رؤيت نيست و راهي وجود ندارد تا با نگاه كردن به افراد بگوئيم كه آيا به HIV مبتلا هستند يا خير٬  ولي آزمايش خون مي‌تواند پس از چند ماه از اولين تماس، ويروس را در خون آشكار كند.

افراد آلوده به HIV ممكن است سالها كاملاً سالم بمانند و حتي خودشان ندانند كه آلوده هستند.

ايدز چيست ؟

 ايدز (AIDS) مخفف Acquired Immune Deficiency Syndrome به معني سندرم نقص ايمني اكتسابي مي‌باشد.

وقتی سيستم ايمني آسيب ببيند، نه تنها در برابر ويروس HIV (كه در آغاز به آن صدمه زده) بلكه به نسبت به بقيه عفونتها هم آسيب پذير مي‌شود و ديگر قادر به كشتن ميکربها و ويروسهايي كه قبلاً برايش مشكلي ايجاد نمي‌كردند نيست و لذا با گذشت زمان، افراد آلوده به HIV بيشتر و بيشتر بيمار مي‌شوند و معمولاً سالها پس از آلودگي به يكي از بيماريهاي خاص٬ شديداً مبتلا مي‌شوند و در اين زمان گفته مي‌شود كه آنها به ايدز مبتلا شده‌اند. بنابراين  زماني كه فرد آلوده به ويروس HIV براي اولين بار به يك بيماري جدي مبتلا شود و يا وقتي كه تعداد سلولهاي ايمني باقيمانده در بدن او از حد معيني كمتر شود، مبتلا به بيماری ايدز در نظر گرفته می شود.

  ايدز يك مرحله كاملاً جدي است كه بدن، دفاع بسيار كمي در برابر انواع عفونتها دارد. در واقع هر فرد آلوده به ويروس HIV ، الزاما مبتلا به ايدز نمی باشد اما در طول مدت آلودگی خود، می تواند ديگران را آلوده کند.

 چه مدت طول مي‌كشد تا HIV به ايدز تبديل شود؟

بدون درمان دارويي، بطور متوسط طي 10 سال آلودگی به ويروس HIV به سمت ايدز پيش مي‌رود که البته اين مدت 10 سال براي فردي است كه تغذيه مناسبی دارد. اما فردي كه در منقطه فقيرنشين است  و بخوبي تغذيه نمي‌شود ممكن است بسيار سريعتر به سمت ايدز و نهايتاً مرگ پيش برود.

درمان دارويی ضد ويروس مي‌تواند مدت زمان بين آلودگي با HIV و شروع ايدز را طولاني تر كند. داروهاي جديدي بوليد شده‌اند که با مصرف آنها، فرد آلوده به HIV  مي‌تواند مدت زمان طولاني قبل از ايجاد ايدز زندگي كند. اما اين دارو‌ها بسيار گران و کمياب بوده و در بسياري از كشورهاي فقير در دسترس نیست و آلوده شدگان در این کشورها٬ سریعتر به سمت مرگ پيش مي‌روند 

HIV    >> چگونه منتقل مي‌شود؟  <<      

HIV در خون و ترشحات جنسي فرد مبتلا  و نيز شير پستان زن آلوده، يافت مي‌شود.

HIV‌ هنگامي منتقل مي‌شود كه مقدار كافي از اين ترشحات به بدن فردي برسد 

راههاي مختلفي كه فرد مي‌تواند به HIV مبتلا گردد عبارتند از:  

1 -  رابطه جنسي بدون محافظت با فرد آلوده   

2 – تماس با خون فرد آلوده

3- سرايت از مادر حامله آلوده به جنين در داخل رحم و يا از شیرمادر آلوده به كودك

4 – استفاده از محصولات خوني آلوده

5 – داروهاي تزريقي    

علائم بيماری چگونه ظاهر می شود؟

با کاهش قدرت سيستم دفاعی٬ به مرور زمان بدن آمادهٴ ابتلا به عفونتها و سرطانهايی می شود که به طور معمول در مردم عادی ديده نمی شوند ، اين بيماريها بصورت بيماريهاي ريوی ، اسهالهاي شديد و مزمن ،‌ تبهای طولانی ، کاهش وزن ،‌ اختلالات شخصيتی ،‌ بيماريهاي مغزی و پوستی خود را نشان مي دهند که درنهايت منجر به مرگ فرد مبتلا خواهد شد.
 

علائم آلودگی با HIV بسیار پیچیده است و دارای مراحل چندی است كه الزاماً همه آنها در افراد آلوده مشاهده نمی شود.
این مراحل عبارتند از: ‪
 

مرحله عفونت اوليه HIV : (مرحله اول)

اين مرحله چند هفته طول مي‌كشد و معمولاً با يك حالت شبيه سرماخوردگي كه بلافاصله بعد از عفونت رخ مي‌هد همراه است اين حالت شبيه سرماخوردگي گاهي اوقات تحت عنوان حالت seroconversion  ياد مي‌شود. (علائمی نظیر تب، گلودرد، بزرگی غدد لنفاوی، درد مفاصل و عضلات ، سر درد، ضعف و بی حالی، بی اشتهایی ، تهوع و استفراغ، كاهش وزن، اسهال و گاهی دانه های جلدی و یا تظاهرات عصبی)

در حدود 20% موارد علائم به گونه‌اي است كه فرد به پزشك مراجعه مي‌كند ولي معمولاً تشخيص داده نمي‌شود و حتي اگر تست HIV آنتي بادي در اين موقع انجام شود ممكن است هنوز مثبت نباشد.

طي اين مرحله مقدار زيادي HIV در خون محيطي فرد وجود دارد و سيستم ايمني با توليد پادتن ها (آنتي بادي ها)، و لنفوسيتهاي سلول كش (لنفوسیتهای سيتوتوكسيك) شروع به پاسخ در برابر ويروس مي‌كنند.

از هنگام ورود ویروس ایدز تا مثبت شدن نتیجه آزمایشگاهی كه نشانگر آلودگی فرد است حدود 2 تا 12 هفته و گاهی تا 6 ماه طول می كشد.

تنها راه مطمئن جهت تعيين آلودگي با HIV انجام تست آنتي بادي HIV مي‌باشد و از روي علائم باليني نمي‌توان آلودگي با HV را تعيين كرد.

مرحله بدون علامت باليني (مرحله دوم)

اين مرحله بطور متوسط 10 سال طول مي‌كشد و همانطور كه از نام اين مرحله پيدا است، خالي از هر علامتي است هرچند ممكن است غدد متورم لنفاوي هم وجود داشته باشند (لنفادنوپاتي). سطح HIV در خون محيطي به سطح بسيار پائيني كاهش مي‌يابد ولي بیماری همچنان مسري است و آنتي بادي HIV در خون قابل ارزيابي است.

تحقيقات اخير نشان داده است كه HIV طي اين مرحله غير فعال نيست و در غدد لنفاوي بسيار فعال است. تعداد زيادي از سلولهاي T- helper آلوده شده و مي‌ميرند و ويروس فراواني توليد مي‌شود.

تست آزمايشگاهي جديدي وجود دارد كه مقدار ناچيز HIV كه از غدد لنفاوي آزاد مي‌شود را اندازه مي‌گيرد اين تست HIV-RNA را اندازه مي‌گيرد (RNA ماده ژنتيكي HIV مي‌باشد) این تست را تست بارگيري ويروس (viral load test) مي‌گويند که نقش بسيار مهمي در درمان آلودگی با HIV دارد

مرحله علامتدار عفونت HIV (مرحله سوم)

با گذشت زمان، سيستم ايمني توان خود را از دست مي‌هد كه به 3 دليل عمده زير است.

1 – بافتها و غدد لنفاوي بدليل سالها فعاليت، آسيب مي‌بينند  

2 –  و HIV جهش پيدا مي‌كند و آلوده كنندگي‌اش تشديد مي‌شود بعبارت ديگر براي تخريب سلولهاي  ،T- helper قويتر و متنوعتر ميشود

3 – بدن توانايي جايگزيني سلولهاي T – helper از دست رفته را ندارد.

با ايجاد نقص در سيستم ايمني، علائم بوجود مي‌آيند که در آغاز بسياري از علائم خفيف هستند. ولي با تحليل سيستم ايمني، علائم تشديد مي‌شوند.

پيشروي از HIV تا AIDS

با آسيب بيشتر سيستم ايمني، بيماري به سمت بدتر شدن پيش مي‌رود تا اينكه تشخيص ايدز مطرح شود. در حال حاضر در انگلستان تشخيص ايدز وقتي تأييد مي‌شود كه فرد HIV مثبت تعداد خاصي از عفونتهاي فرصت طلب يا سرطانها را بروز مي‌دهد اگر چه فرد HIV مثبت مي‌تواند بشدت بيمار باشد ولي تشخيص ايدز نداشته باشد.

  عفونتهاي فرصت طلب و سرطانها كجا رخ مي‌دهند؟

مرحله علامتدار عفونت با HIV اغلب بدليل عفونتهاي فرصت طلب و سرطانهايي است كه بطور طبيعي سيستم ايمني جلوي آنها را مي‌گيرد. كه تقريباً در تمام بدن مي‌تواند رخ دهند ولي نمونه‌هاي شايع آن در جدول زير آورده شده است.

همانطور كه در جدول زير نشان داده شده است مرحله علامتدار عفونت HIV اغلب با درگير كردن چندين سيستم مشخص مي‌شود درمان عفونت خاص يا سرطان اغلب انجام مي‌شود اما علت زمينه كه عملكرد HIV است سيستم ايمني را تضعیف مي‌كند

تا زمانيكه خود HIV آهسته نشود علائم سركوب سيستم ايمني بسمت بدتر شدن پيش مي رود.

 ◄ علائم اصلی ایدز:

• كاهش وزن بیشتر از 10 درصد
• اسهال مزمن بیشتر از یك ماه
• تبهای متناوب یا ثابت بیش از یك ماه
 

◄ علائم فرعی ایدز:

• سرفه پایدار به مدت بیش از یك ماه
• عفونت پوستی منتشر همراه با خارش
• تبخالهای عود كننده
• برفك دهانی
• عفونت تبخالی مزمن پیشرونده و منتشر
• بزرگ شدن عمومی غدد لنفی

آيا درماني وجود دارد؟

متاسفانه مطالعات نشان مي‌دهد كه بسياري از افراد گمان مي‌كنند كه براي ايدز درماني وجود دارد كه منجر مي‌شود كه آنها احساس امنيت داشته و ريسك بيشتري بكنندکه البته آنها در اشتباهند. هنوز هيچ درمان قطعی براي ايدز بوجود نيامده است. تنها درمانهاي دارويي ضد ويروس وجود دارد كه پيشرفت HIV به سمت AIDS را آهسته‌ تر ميكند و در اين حالت فرد چند سال مي‌تواند زندگي سالمي داشته باشد.

-    در برخي موارد، درمان ضد ويروس چس از چند سال تأثير خود را از دست مي‌دهند و در برخي موارد ديگر فرد از AIDS بهبود مي‌يابد ولی با HIV براي دهه‌ها زندگي مي‌كند ولي اين افراد مجبورند كه براي تمام عمر روزانه داروهاي قوي مصرف كنند كه گهگاه با عوارض جانبي ناخوشايند همراه است.

-    هنوز هيچ راهي براي درمان قطعي HIV وجود ندارد و تا اين لحظه تنها راه ايمن باقي ماندن، آلوده نشدن است.

                                                چرخه زندگی اچ آی وی.

HIV يك "رتروويروس" (Retrovirus) است كه دستخوش جهش هاى (Mutations) مكرر مى شود و بر سلول هاى دستگاه ايمنى بدن حمله مى كند. HIV را لوك مونتانيه از فرانسه و رابرت گالو از آمريكا كشف كردند.
رتروويرويس ها٬ ويروسهايى هستند كه ژنوم (ماده ژنتیکی ویروس) آنها از RNA تشكيل شده است. بنابراين براى تكثير خود به آنزيمى به نام نسخه بردار معكوس (Reverse Transcriptase) وابسته هستند كه ژنوم RNA آنها را به DNA نسخه بردارى مى كند تا بعد بتواند آن را با كمك آنزیمی (آنزیم اينتگراز) وارد ژنوم سلول ميزبان كند و به اين ترتيب امكان تكثير ويروس به وجود مى آيد. كلمه Retro (معكوس) در نام اين نوع ويروس ها هم به همين خاطر است چرا كه معمولاً نسخه بردارى از DNA به RNA انجام مى شود و لی در این دسته ویروسها بر عکس است.

HIV داراى ژن هاى مختلفى است كه پروتئين هاى ساختارى آن را رمزبندى مى كنند. HIV داراى ژن هاى عمومى رتروويروس ها(شامل: gag، pol و env ) و نيز ژن هاى اختصاصى خودش(شامل: tat و rev ) است. عفونت با HIV با انتشار حاد ويروس در خون آغاز مى شود. پس از اين مرحله شمارش ويروس ها در خون تا صد برابر كاهش مى يابد. پس از اين مرحله يك دوره نهفتگى بالينى آغاز مى شود.

در ابتدا تصور مى شد كه اين دوره يك دوره حقيقى نهفتگى ويروسى است كه در آن HIV درون ژنوم ميزبان به صورت غيرفعال قرار مى گيرد. بعدها مشخص شد كه سلول هاى خاصی( سلولهای دندريتيك ) در بافت هاى نهادى با ويروس پوشيده شده اند و بنابراين حتى در مرحله اى كه ويروس در خون ديده نمى شود، ميزان آن در بدن بالاست.
HIV با آلوده كردن سلول هاى ویژه ای از سیستم ایمنی به نام "لنفوسیت های T کمک کننده" یا (CD4+ T Lymphocytes  یا  +TCD4) باعث بيمارى مى شود. اين سلول هاى زيرگروهى از گلبول هاى سفيد هستند كه به طور طبيعى پاسخ ايمنى به عفونت را تنظيم مى كنند. HIV با استفاده از سلول هاى T براى تكثير خودش در سراسر بدن گسترش مى يابد و در همان زمان باعث كاهش اين سلول ها مى شود كه بدن براى دفاع از خود به آنها نياز دارد.
هنگامى كه ميزان سلول هاى +TCD4 در فرد آلوده به HIV تا حد معينى سقوط كند، آن فرد به طيفى از بيمارى ها مستعد مى شود كه در حالت معمول بدن مى تواند آنها را كنترل كند. اين عفونت هاى فرصت طلب هستند كه باعث مرگ فرد مى شوند. دلايل مختلفى وجود دارد كه مبارزه با HIV را مشكل مى كند. اول اينكه HIV يك ويروس RNA است كه از آنزيم نسخه بردار معكوس براى تبديل RNA خودش به DNA استفاده مى كند. اين روند باعث مى شود كه احتمال بيشترى براى جهش (mutation) در HIV نسبت به ويروس هاى DNA وجود داشته باشد. بنابراين امكان مقاومت سريع ويروس به درمان وجود دارد.
دوم اينكه اين تصور رايج كه HIV يك ويروس كشنده است صحت ندارد. اگر HIV يك ويروس كشنده بود خودش هم به زودى از بين مى رفت، چرا كه فرصت چندانى براى عفونت هاى جديد باقى نمى ماند. در واقع HIV سالها در بدن باقى مى ماند و از طرق مختلف مانند رابطه جنسى، انتقال خون، انتقال از مادر به نوزاد٬ ديگران را هم آلوده مى كند. همان طور كه ذكر شد حتى هنگامى كه هيچ ذره ويروسى در خون وجود ندارد ويروس در بدن به حالت نهفته باقى مى ماند. پس از سال ها ويروس مى تواند فعال شود و از ماشين هاى سلولى براى تكثير خود استفاده كند.
حتى در سال هاى اخير اين تصور كه عفونت مستقيم HIV باعث كاهش يافتن سلول هاى  +TCD4 مى شود مورد ترديد قرار گرفته است. علت كاهش سلول هاى ايمنى به اين امر مربوط مى شود كه پروتئين سازنده پوشش HIV به آسانى از ذرات ويروس جدا و به خون وارد مى شود و آن را پر مى كنند. اين پروتئين ها مانند چسب سلول هاى  +TCD4 را به هم مى چسبانند، از طرف ديگر دستگاه ايمنى بدن به آنها واكنش نشان مى دهد و باعث مى شود ساير سلول هاى ايمنى بدن به سلول هاى  +TCD4 خود بدن حمله كنند و آنها را از بين ببرند.
• چرخه زندگى HIV
HIV به سلول هاى  +TCD4 از طريق مولكولهای خاصی ( CXCR4 يا هر دو مولكول CXCR4 و CCR5 بسته به مرحله عفونت) متصل مى شوند. در مراحل اوليه عفونت HIV دو گيرنده (CCR5 و CXCR4 ) محل اتصال ويروس هستند اما در مراحل انتهايى عفونت كه اغلب HIV دچار جهش مى شود آنها تنها به یک گیرنده ( CXCR4 ) متصل مى شوند. هنگامى كه HIV به سلول هاى +TCD4  متصل مى شود يك ساختار ويروسى ( به نام GP41 ) به داخل غشاى سلول نفوذ مى كند و RNA ويروس و آنزيم هاى مختلف ( از جمله نسخه بردار معكوس، اينتگراز و پروتئاز ) به داخل سلول تزريق مى شوند.مرحله بعدى توليد DNA از روى RNA ويروس با كمك آنزيم مخصوصی (نسخه بردار معكوس) است. در صورت موفقيت اين عمل، DNA  اولیه ویروسی ( پروويروس) با استفاده از آنزیمی (آنزيم اينتگراز) وارد DNA سلول ميزبان مى شود. در اين حال سلول ميزبان كامل با HIV آلوده شده است اما به صورت فعال پروتئين هاى ويروس را توليد نمى كند. از اين به بعد دوره نهفته آغاز مى شود كه در آن سلول هاى آلوده مانند «بمب هايى منفجر نشده» براى مدت طولانى باقى مى مانند.
هنگامى كه سلول ميزبان توليد پروتئين هاى ويروس را از روى DNA پروويروسى آغاز مى كنند، آنزيم خاصی (آنزیم پروتئاز) فراهم شده به وسيله HIV بايد آنها را به صورت پروتئين هاى نوبنياد HIV درآورند تا با اتصال آنها به هم ذرات ويروسى HIV به وجود آيد. ذرات ويروسى تازه به وجود آمده با جوانه زدن بر روى سطح سلول ميزبان از آن خارج مى شوند.

 گونه ها ، گروهها و زير گونه هاي HIV

(Types & Groups & subtypes )   

تفاوت بين HIV-1 و HIV-2 چيست ؟

در حال حاضر 2 گونه (type) از HIV وجود دارد. HIV-1 و HIV-2 .

نوع غالب در جهان HIV-1 مي باشد و هنگامي كه بطور كلي و بدون مشخص كردن نوع و درباره HIV بحث مي شود منظور HIV-1 مي باشد. هر دو نوع HIV-1 و HIV-2 از طريق تماس جنسي ، خون و محصولات خونی و از مادر و كودك منتقل مي شوند و سبب ايدز با علائم باليني غير قابل افتراق از يكديگر مي شوند.

اگر چه HIV-2 مشكلتر از HIV-1 منتقل مي شود و فاصله زماني بين آلوده شدن با HIV-2 تا ايجاد بيماري طولاني تر است. 

HIV-1 چند زير گونه (subtype) دارد؟

HIV-1 ويروس بسيار متغيري است و براحتي جهش(mutation)  مي يابد بدين جهت راسته هاي (strains) متفاوتي از HIV-1 وجود دارد. اين راسته ها (strains) مي تواند بر اساس گروه ها و زير گونه ها، طبقه بندي مي شوند.  2 گروه وجود دارد: گروه M و گروه O

در سپتامبر 1998 گروهي از محققان فرانسوي اعلام كردند كه راسته جديدي از HIV در زني از كامرون در غرب آفريقا، يافته اند.

اين راسته به هيچ كدام از دو گروه O,M تعلق نداشت و پس از بررسیها در تمامي كامرون٬ تنها در سه نفر ديگر آلوده به این راسته از ویروس HIV يافت بودند.

در حال حاضر در گروه M حداقل 10 زير گونه ژنتيكي مشخص از HIV-1 شناخته شده است كه زير گونه هاي A تا J هستند بعلاوه گروه O شامل دسته مشخصي از ويروسهاي كاملا ناهمگون (heterogenous) هستند.

تفاوتهاي بين زير گونه هاي گروه M ممكن است همانند تفاوت چشمگير بين گروه M از گروه O باشد.

زير گونه هاي مختلف در كجا يافت شدند؟  

زير گونه هاي HIV بصورت ناهمگون در سراسر جهان پخش شده اند٬ بعنوان مثال زير گونه B اغلب در آمريكا، ژاپن، استراليا، كارائيب و اروپا يافت مي شود. و زير گونه D,A در صحراي جنوبي افريقا و زير گونة C در آفريقاي جنوبي و هند و زير گونه E در جمهوري مركزي آفريقا، تايلند و ديگر كشورهاي جنوب شرقي اسيا، بيشتر است.

زير گونه F (برزيل و روماني)، H,G (روسيه و آفريقاي مركزي) I (قبرس) و گروه O   (كامرون) شيوع بسيار كمي دارند.

اغلب زير گونه ها در آفريقا يافت مي شوند اگر چه زير گونه B شيوع كمتري دارد. 

تفاوت عمده بين اين زير گونه ها چيست؟

تفاوت عمده در تركيب ژنتيكي آنها است. تفاوتهاي بيولوژيكي مشاهده در محيطهاي آزمايشگاهي حياتي (in vivo) و محيطهاي آزمايشگاهي مصنوعي (in vitro) بيانگر اين مساله است .

همچنين پيشنهاد شده كه برخي گونه ها با فرم خاصي از راه انتقال در ارتباط هستند بعنوان مثال زير گونه B با تماسهاي همجنس ها و معتادان تزريقي خصوصا از راه خون و زير گونه C,E از طريق انتقال دگر جنسي (heterosexual) (از راه مخاطي) زير گونه E راحت تر از زير گونه B گسترش مي يابد.

آزمايش متداول تشخيصي HIV يا  (HIV antibody test) كه جهت غربالگري (screening) و اهداف تشخيصي بكار مي رود تمامي زير گونه هاي HIV را اشكار مي كند.

واضح است كه در آينده زير گونه هاي ژنتيكي جديدي از HIV كشف خواهند شد و آن زير گونه هاي جديد با جهشهاي ژني (mutation ) به نمو (develop) ادامه مي دهند. 

واكسن ايدز  

ايجاد واكسني براي ايدز٬ هم تحت تاثير زير گونه هاي مختلف ويروس و هم انسانهايي كه واكسن را دريافت مي كنند قرار دارد٬ چرا كه انسانها از لحاظ ژنتيكي و روش تماس با ويروس متفاوتند. 

واكسنهاي مختلف توليد شده بر ضد HIV بايستي بر روي زير گونه هاي مختلف HIV آزمايش شوند.

ايجاد يك واكسن اثر بخش ايمن و با صرفه براي تحت كنترل در آوردن اپيدمي جهاني، بهترين حالت است.

اگر چه اشتباه است اگر تصور كنيم كه ساخت چنين واكسني ، براحتي و به سرعت امكانپذير است يا با دسترس بودن چنين واكسني، ديگر نياز به روشهاي ديگر پيشگيري نيست .

نقص ايمني اكتسابي ثانويه))1

 نقص سيستم ايمني گاهي بخاطر ناهنجاريهايي بوجود مي‌آيد كه ژنتيك نيستند و در طول زندگي كسب مي‌شوند (اکتسابی).

شايعترين دلايل نقص ايمني اكتسابي و چگونگي ايجاد نقص در پاسخ ايمني در جدول زير آورده شده است.

آلودگي با ويروس نقص ايمني اكتسابي   ---------->    كاهش CD₄+ helper T cells

سوء تغذيه پروتئين – كالري ---------->    اختلال متابوليك باعث جلوگيري از عملكرد و بلوغ لنفوسيتها مي‌شود

راديوتراپي و شيمي درماني براي سرطانها  ---------->    كاهش پيش‌سازي‌هاي لنفوسيت‌ مغز استخوان

گسترش (متاستاز) سرطان به مغز استخوان   ---------->     كاهش جايگاههاي نمو لنفوسيتها

برداشت طحال (اسپلنكتومي)  ---------->     كاهش فاگوستيوز ميكروبها

تخمين زده مي‌شود بيش از 35 ميليون نفر در جهان HIV+ باشند و سالانه 3-2 ميليون نفر به اين دليل ميميرند.

-    HIV جزء رترو ويروس ها است (Retrovirus) كه سلولهاي سيستم ايمني، خصوصاً CD₄ T- lymphocytes را مبتلا مي‌كند و منجر به تخريب اين سلولها مي‌شود.

-     HIV حاوي 2 رشته RNA ويك پروتئين مركزي است. كه توسط غشاء چربی ((Lipid envelop كه از سلولهاي ميزبان آلوده گرفته شده٬ احاطه شده است.

چرخه زندگي HIV شامل مراحل زير است:

 1- آلوده كردن سلولها      2- توليد DNA ويرال و اتصال آن به ژنوم ميزبان      3- بيان ژنهاي ويروس      4 - توليد قطعات ويروسي

HIV بوسيلة گليكوپروتئين اصلي خود كه gp120 نام دارد به CD₄ و گیرنده هاي خاصي (CXCR4, CCR5) در سلولهاي انساني متصل مي‌شوند. و سلولها را آلوده مي‌كند. بنابراين ويروس، تنها سلولهايي را آلوده مي‌كند كه CD₄ و اين گیرنده ها را داشته باشند.

سلولهاي اصلي كه به وسيلة HIV آلوده مي‌شوند CD₄⁺ T lymphocyte هستند كه البته ماكروفاژها و سلولهاي دندرتيك هم بوسيلة ويروس آلوده مي‌شوند.

بعد از اتصال به گیرنده هاي سلولي، غشاء ويروس با غشاء سلول ميزبان يكي شده و ويروس دارد ستيوپلاسم سلول مي‌شود، RNA ويروس آزاد شده و يك DNA بوسيلة آنزيم Reverse Transcriptase از روي RNA ويروس منتشر مي‌شود و DNA ساخته شده كه provirus ناميده مي‌شود به DNA ميزبان متصل مي‌شود.

اگر سلول آلوده شده T cell) يا ماكروفاژ  يا سلول دندريتيك) بوسيلة تحريكات خارجي (مثلاً عفونت ميكروبي) منجر به ساخت ((Transcription بسياري از ژنهاي خود و توليد مواد خاصی (ستيوكاينها) مي‌شود.

متأسفانه، نتيجه اين روند طبيعي منجر به ستيوكاينها و فعال شدن روند (پروسه) سلولي مي‌شود كه ممكن است provirus را فعال كند كه منجر به توليد RNA  ويروسي و بدنبال آن پروتئينها ‌شود. اكنون ويروس مي‌تواند يك Particle  كامل بسازد كه به غشاء سلول ميزبان مهاجرت كرده و غشاء ليپيدي مورد نيازش را از ميزبان مي‌گيرد و آماده آلوده كردن سلول ديگر است ]توليد ويروس منجر به تحريك سلول آلوده شده مي‌شود.[ ممكن است provirus براي ماهها يا سالها از سيستم ايمني بيمار مخفي باقي بماند (حتي با درمانهاي Anti  viral)

-         اغلب موارد ايدز بدليل HIV-1 ايجاد مي‌شود. تنها برخي از بيماران به HIV-2 آلوده هستند.

راههاي انتقال HIV : تماس جنسي – سرسوزن آلوده (مثلاً در معتادان تزريقي) – از مادر مبتلا به  جنين – انتقال خون يا محصولات خون آلوده

 كاهش CD₄⁺ T lymphocytes بدنبال تكثير ويروس طي آلودگي با HIV منجر به تضعيف سيستم ايمني مي‌گردد

بلافاصله پس از آلودگي با HIV ٬ بخاطر انتشار اولیه ویروس در خون (ويرمي اوليه) منجر به يك بيماري حاد خفيف شامل تب و بي‌حالي مي‌شود كه اين حالت پس از چند روز فروكش مي‌كند و بيماري وارد فاز نهفته باليني مي‌شود. طي اين فاز نهفته، لنفوسيتها و بافت لنفاوي بطور پيشرونده‌اي تخريب مي‌شوند و هنگاميكه تعداد CD₄⁺ T lymphocytes به كمتر از 200 عدد در ميلمتر مكعب برسد (تعداد نرمال حدود 1500 سلول در هر ميليمتر مكعب است) بيمار نسبت به عفونتها آسيب پذير مي‌شود و گفته مي‌شود كه بيمار به AIDS مبتلا شده است.

-    تظاهرات باليني و پاتولوژيكي Full – Blown AIDS نتيجة آسيب پذيري به عفونتها و برخي سرطانها بدنبال نقص ايمني است.

-    بيمار معمولاً با ميكروبهای داخل سلولی (همانند ويروسها، پنوموسيستيس كاريني و ميكو باكتريهاي آتيپيك) آلوده مي‌شوند كه همگي توسط لنفوسیتهای T از بین میروند (T- cell mediated immunity ). لازم به ذكر است كه اين عوامل افراد با سيستم ايمني نرمال را آلوده نمي‌كنند و فقط افراد با نقص ايمني را آلوده مي‌كنند اين چنين عفونتهایی را "عفونتهای فرصت طلب" (opportunistic)  گويند.

بيماران مبتلا به ايدز، نقص پاسخ ایمنی سلول کش [ cytolytic T lymphocyte (CTL) ] در برابر ويروسها را نشان مي‌‌دهند اگرچه HIV لنفوستهاي CD₈⁺ را آلوده نمي‌كند بنظر مي‌رسد نقص پاسخ CTL بخاطر نقص CD₄⁺ helper T – cells (هدف اصلي HIV) است كه براي عملكرد CD₈⁺ CTL در برابر عوامل ويرال نياز است.

بيماران مبتلا به ايدز در برابر ريسك بالايي از عفونتهاي باكتريایی خارج سلولی (اکسترا سلولار) قرار دارند كه دليل آن نقص پاسخ آنتي بادي وابسته به لنفوسيت T – helper در برابر عوامل باكتريال مي‌باشد.

بيماران همچنين در برابر سرطانهايي كه بوسيلة oncogenic viruses ايجاد مي‌شوند حساس هستند

دو نوع شايع از اين سرطانها عبارتند از B- cell lymphoma بدليل EBV و ديگري Kaposi's sarcoma بدليل يروس هرپس

-    در برخي بيماران مبتلا به ايدز، زوال حافظه dementia) یا دمانس) ايجاد مي‌شود كه بنظر مي‌رسد بدليل عفونت ماكروفاژهاي موجود در مغز (ميكروگليا) باشد.

-    پاسخ ايمني در كنترل گسترش HIV و اثرات پاتولوژيكش غير موثر است فرد مبتلا در برابر عوامل ويرال، آنتي بادي و CTL ايجاد مي‌كند كه در محدود كردن acute HIV syndrome كمك مي‌كند آنتي باديها بر عليه گليكو پروتئينهاي envelop مثل gp 120 ممكن است غير موثر باشد چونكه ويروس به سرعت در منطقة gp120  ( كه هدف اكثر آنتي باديهاست) جهش (موتاسيون) ايجاد مي‌كند

CTL در كشتن سلولهاي آلوده اغلب غير موثر است. چونكه ويروس از بيان مولكول MHC-I بوسيله سلول آلوده ممانعت مي‌كند.

-    پاسخ ايمني به HIV ممكن است بصورت پارادوكسيكال منجر به گسترش عفونت گردد. قطعات ويروسي پوشيده شده با آنتي بادي ممكن است به fc receptors روي ماكروفاژها و فوليكولار دندريتيك سل‌ها در ارگانهاي لنفوئيد باند شود كه منجر به ورود ويروس به اين سلولها و ايجاد منبع عفونت مي‌گردد.

اگر CTL قادر به تخریب سلولهاي آلوده باشد منجر به آزاد شدن پارتيكهاي ويروسي و آلوده شدن سلولهاي بيشتري مي‌شود و البته ويروس با آلوده كردن سلولهاي ايمني و تداخل با عملكرد آنها قادر به ممانعت از نابودي خود خواهد بود.

سه نوع كلي آزمايش (تست) تشخيصي HIV وجود دارد که عبارتند از:

1 – تست آنتي بادي  HIV يا (HIV antibody test) : اين تست نشان مي‌دهد كه فرد با HIV آلوده شده است يا نه ( كه اطلاعات اين قسمت بر روی اين تست٬ متمركز شده است)

2 – تست آنتي ژن P₂₄   يا  ( P₂₄ antigen testing) : اين تست بطور اوليه براي غربالگري نمونه‌هاي خون استفاده مي‌شود ولي در برخي مناطق بعنوان تست تشخيصي HIV بكار مي‌برند.

آنتي ژن P_{24 ،} يك پروتئين است كه جزئي از ساختمان HIV مي‌باشد  و در مراحل اوليه عفونت، به مقدار زياد توليد مي‌شود و بوسيلة تستهاي تشخيصي مي‌توان آن را در خون آشكار كرد.  تست P₂₄ مي‌تواند آلودگي با HIV را قبل از "تست آنتي بادي "HIV آشكار كند بنابراين تست آنتي ژن P₂₄ در تشخيص HIV در مراحل اوليه بكار مي‌رود.

3 – تست ميزان ويروس (HIV Load test) : اين تست هنگامي استفاده مي‌شود كه شخص از آلوده بودن خود با HIV آگاه است و با اين تست ميزان ويروس در خون مشخص مي‌شود.

الف – معرفی انواع محیط های کشت میکروبی وطرز تهیه آن ها

ب- آماده سازی  واستریل کردن محیط های کشت میکروبی 

ج- باز آموزی واجرای تکنیک رنگ آمیزی گرم 

معرفی انواع محیط های کشت میکروبی وطرز تهیه آن ها

محيط هاي كشت را  از نظر قوام به سه گروه تقسيم مي كنيم:

¨      اولين گروه مايع هستند كه براث ناميده مي شوند مانند نوترين براث- مولر هينتون براث 

در اين نوع محيط هاي كشت كه به صورت سوسپانسيون هستند حركت ديده نمي شود.

¨      دومين گروه جامد هستند كه آگار ناميده مي شوند مانند نوترين آگار- مولر هينتون آگار

¨      سومين گروه محيط كشت هاي نيمه جامد هستند که مقدار آگار آن ها نسبت به محيط جامد كمتر است (1 تا5% آگار دارند).

اين نوع محيط هاي كشت زماني استفاده مي شوند كه بخواهيم حركت باكتري ها را مشاهده كنيم.

انواع محيط هاي كشت:

• ساده :دراين محيط ها باكتري هايي رشد مي كنند كه نياز غذايي حداقل دارند .مثلاً در نوترين، استاف رشد مي كند.
• غني شده: باكتري هايي رشد مي كنند كه نيازبه  غذاهاي مقوي تر دارند. براي غني كردن روي محيط پايه، مواد غذايي ديگري اضافه مي كنيم .مثل محيط كشت بلاد آگار(خون افزوده مي شود)
• اختصاصي : در اين نوع از محيط هاي كشت موادي (مثلا آنتي بيوتيك خاص، رنگ ، املاح صفراوي و...) وجود دارد تا مانع رشد برخي از باكتري ها شود وآن را براي رشد گروه خاصي از باكتري ها مختص نمايد. به طور مثال:

 استرپ مي تواند در محيط كشت بلاد آگار كه با كريستال ويوله اختصاصي شده رشد كندولي استاف نمي تواند رشد نمايد.

 اشرشيا كلاي چون گرم منفي است مي توان در محيط كشت    EMB(ائوزين متيلن بلو) آن را از بقيه گروه هاي باكتري ها جدا كرد ، چون مي تواند در EMB رشد كند.

• افتراقي: باكتري هايي كه در اين محيط كشت رشد مي كنند را مي توان از نظر برخي مشخصات از هم تفكيك نمود.

 مثلاً EMB در عين حال كه محيط كشت  اختصاصي جهت باكتري هاي گرم منفي است محيط كشت افتراقي نيزمي باشد.در  اين محيط باكتري هاي گرم منفي لاكتوز مثبت مانند اشرشيا كلاي، كلني رنگي و باكتري هاي گرم منفي لاكتوز منفي ، كلني شفاف ايجاد مي كنند.

• انواع ديگري ازمحيط هاي كشت نيز وجود دارد مانند: محيط كشت غني كننده ، محيط كشت ترانسپورت و...

آماده سازی  واستریل کردن محیط های کشت میکروبی

    معمولاً مواد محيط هاي كشت مختلف به صورت پودر هاي آماده در ظروفي به طور تجاري تهيه شده اند وقابل خريداري ودر دسترس مي باشند. فرمولاسيون ونحوه آماده سازي هر محيط كشت  بر روي برچسب ظروف مربوطه نوشته شده است.

در اين جا به عنوان نمونه، به نحوه آماده سازي محيط كشت نوترين آگار مي پردازيم.

 * نحوه آماده سازي محيط كشت N. A (نوترين آگار):

8/2گرم ماده نوترين آگار را در 100سي سي آب مقطر حل كرده ودر ارلن استريل مي ريزيم. معمولاً حجم ارلن بايد دوبرابر حجم محلول محيط كشت باشد كه در زمان حرارت وبه جوش آمدن، سرريز نگردد. آگار در 94 درجه سانتي گراد            حل مي شود، پس براي انحلال كامل آن بايد محلول را تا حد جوشيدن حرارت دهيم. بهترين روش براي جلوگيري از ته گرفتن محيط كشت وانحلال بهينه، قرار دادن آن در بن ماري جوش است. حرارت دادن بايد تا شفاف شدن كامل محلول ادامه يابد. پس از آن درب ارلن رابا فويل آلومينيومي يا پنبه يا گاز استريل مسدود مي نماييم وجهت استريل كردن كامل، ارلن را در اتوكلاو قرار مي دهيم.

(اگر محيط كشت براث (مايع) بود بايستي محلول را مستقيماً در لوله آزمايش ريخته، درب آنها را با پنبه استريل مسدود ودر اتوكلاو قرار دهيم.)

ارلن محتوي محيط كشت شفاف شده رادر اتوكلاو در دماي 121 درجه درفشار15پوند(2اتمسفر) به مدت15 الي 20 دقيقه قرارداده وقتي دما به50 درجه رسيد آن را از اتوكلاوخارج می نماییم در كنار شعله به پليت هاي استريل انتقال مي دهيم        به طوري كه حدوددوسوم حجم پليت را پركند وبلافاصله درب پليت ها را مي بنديم.پس از جامد شدن محيط كشت كه چند دقيقه اي طول مي كشد ، محيط مذكور جهت انتقال ميكروب ها وكشت آنها آماده است.

*اجرای تکنیک رنگ آمیزی گرم

براي انجام اين بخش از فعاليت ها از دونمونه كشت يافته اشرشيا كلاي (نمونه اي از باكتري هاي گرم منفي ) واستافيلوكوكوس اورئوس (نمونه اي از باكتري هاي گرم مثبت ) استفاده شد.

مراحل كار به ترتيب:

1- استريل كردن لوپ روي شعله  2- برداشتن نمونه با لوپ  3- گسترش روي يك لام تميز 4- فيكس كردن كنار شعله

5- افزودن كريستال ويوله به مدت يك دقيقه      6- شستشو با آب مقطر   7- افزودن لوگول به مدت يك دقيقه

8- شستشو با آب مقطر   9- افزودن الكل استن به مدت 10-15 ثانيه  10- شستشو با آب مقطر  11- افزودن سافرانين (يا فوشين) به مدت 30-45 ثانيه  12- شستشو با آب مقطر، خشك كردن ومشاهده در زير ميكروسكوپ(پس از رنگ آميزي گرم باكتري هاي گرم مثبت به رنگ بنفش يا آبي و باكتري هاي گرم منفي به رنگ قرمز يا صورتي مشاهده مي شوند.)

الف – معرفی انواع محیط های کشت میکروبی وطرز تهیه آن ها

ب- آماده سازی  واستریل کردن محیط های کشت میکروبی 

ج- باز آموزی واجرای تکنیک رنگ آمیزی گرم 

معرفی انواع محیط های کشت میکروبی وطرز تهیه آن ها

محيط هاي كشت را  از نظر قوام به سه گروه تقسيم مي كنيم:

¨      اولين گروه مايع هستند كه براث ناميده مي شوند مانند نوترين براث- مولر هينتون براث 

در اين نوع محيط هاي كشت كه به صورت سوسپانسيون هستند حركت ديده نمي شود.

¨      دومين گروه جامد هستند كه آگار ناميده مي شوند مانند نوترين آگار- مولر هينتون آگار

¨      سومين گروه محيط كشت هاي نيمه جامد هستند که مقدار آگار آن ها نسبت به محيط جامد كمتر است (1 تا5% آگار دارند).

اين نوع محيط هاي كشت زماني استفاده مي شوند كه بخواهيم حركت باكتري ها را مشاهده كنيم.

انواع محيط هاي كشت:

• ساده :دراين محيط ها باكتري هايي رشد مي كنند كه نياز غذايي حداقل دارند .مثلاً در نوترين، استاف رشد مي كند.
• غني شده: باكتري هايي رشد مي كنند كه نيازبه  غذاهاي مقوي تر دارند. براي غني كردن روي محيط پايه، مواد غذايي ديگري اضافه مي كنيم .مثل محيط كشت بلاد آگار(خون افزوده مي شود)
• اختصاصي : در اين نوع از محيط هاي كشت موادي (مثلا آنتي بيوتيك خاص، رنگ ، املاح صفراوي و...) وجود دارد تا مانع رشد برخي از باكتري ها شود وآن را براي رشد گروه خاصي از باكتري ها مختص نمايد. به طور مثال:

 استرپ مي تواند در محيط كشت بلاد آگار كه با كريستال ويوله اختصاصي شده رشد كندولي استاف نمي تواند رشد نمايد.

 اشرشيا كلاي چون گرم منفي است مي توان در محيط كشت    EMB(ائوزين متيلن بلو) آن را از بقيه گروه هاي باكتري ها جدا كرد ، چون مي تواند در EMB رشد كند.

• افتراقي: باكتري هايي كه در اين محيط كشت رشد مي كنند را مي توان از نظر برخي مشخصات از هم تفكيك نمود.

 مثلاً EMB در عين حال كه محيط كشت  اختصاصي جهت باكتري هاي گرم منفي است محيط كشت افتراقي نيزمي باشد.در  اين محيط باكتري هاي گرم منفي لاكتوز مثبت مانند اشرشيا كلاي، كلني رنگي و باكتري هاي گرم منفي لاكتوز منفي ، كلني شفاف ايجاد مي كنند.

• انواع ديگري ازمحيط هاي كشت نيز وجود دارد مانند: محيط كشت غني كننده ، محيط كشت ترانسپورت و...

آماده سازی  واستریل کردن محیط های کشت میکروبی

    معمولاً مواد محيط هاي كشت مختلف به صورت پودر هاي آماده در ظروفي به طور تجاري تهيه شده اند وقابل خريداري ودر دسترس مي باشند. فرمولاسيون ونحوه آماده سازي هر محيط كشت  بر روي برچسب ظروف مربوطه نوشته شده است.

در اين جا به عنوان نمونه، به نحوه آماده سازي محيط كشت نوترين آگار مي پردازيم.

 * نحوه آماده سازي محيط كشت N. A (نوترين آگار):

8/2گرم ماده نوترين آگار را در 100سي سي آب مقطر حل كرده ودر ارلن استريل مي ريزيم. معمولاً حجم ارلن بايد دوبرابر حجم محلول محيط كشت باشد كه در زمان حرارت وبه جوش آمدن، سرريز نگردد. آگار در 94 درجه سانتي گراد            حل مي شود، پس براي انحلال كامل آن بايد محلول را تا حد جوشيدن حرارت دهيم. بهترين روش براي جلوگيري از ته گرفتن محيط كشت وانحلال بهينه، قرار دادن آن در بن ماري جوش است. حرارت دادن بايد تا شفاف شدن كامل محلول ادامه يابد. پس از آن درب ارلن رابا فويل آلومينيومي يا پنبه يا گاز استريل مسدود مي نماييم وجهت استريل كردن كامل، ارلن را در اتوكلاو قرار مي دهيم.

(اگر محيط كشت براث (مايع) بود بايستي محلول را مستقيماً در لوله آزمايش ريخته، درب آنها را با پنبه استريل مسدود ودر اتوكلاو قرار دهيم.)

ارلن محتوي محيط كشت شفاف شده رادر اتوكلاو در دماي 121 درجه درفشار15پوند(2اتمسفر) به مدت15 الي 20 دقيقه قرارداده وقتي دما به50 درجه رسيد آن را از اتوكلاوخارج می نماییم در كنار شعله به پليت هاي استريل انتقال مي دهيم        به طوري كه حدوددوسوم حجم پليت را پركند وبلافاصله درب پليت ها را مي بنديم.پس از جامد شدن محيط كشت كه چند دقيقه اي طول مي كشد ، محيط مذكور جهت انتقال ميكروب ها وكشت آنها آماده است.

*اجرای تکنیک رنگ آمیزی گرم

براي انجام اين بخش از فعاليت ها از دونمونه كشت يافته اشرشيا كلاي (نمونه اي از باكتري هاي گرم منفي ) واستافيلوكوكوس اورئوس (نمونه اي از باكتري هاي گرم مثبت ) استفاده شد.

مراحل كار به ترتيب:

1- استريل كردن لوپ روي شعله  2- برداشتن نمونه با لوپ  3- گسترش روي يك لام تميز 4- فيكس كردن كنار شعله

5- افزودن كريستال ويوله به مدت يك دقيقه      6- شستشو با آب مقطر   7- افزودن لوگول به مدت يك دقيقه

8- شستشو با آب مقطر   9- افزودن الكل استن به مدت 10-15 ثانيه  10- شستشو با آب مقطر  11- افزودن سافرانين (يا فوشين) به مدت 30-45 ثانيه  12- شستشو با آب مقطر، خشك كردن ومشاهده در زير ميكروسكوپ(پس از رنگ آميزي گرم باكتري هاي گرم مثبت به رنگ بنفش يا آبي و باكتري هاي گرم منفي به رنگ قرمز يا صورتي مشاهده مي شوند.)

مقاله ای در مورد

Flexible Bachelor: a new curriculum in Groningen

به زبان انگلیسی و فرمت power point

برای دانلود اینجا کلیک کنید