Mikotoxinok és bioterrorizmus
SZÓFIA EGYETEM „ST. KLIMENT OHRIDSKI ”
ÁLTALÁNOS ÉS IPARI MIKROBIOLÓGIAI TANSZÉK
Tanfolyami munka
Tantárgy: Mikotoxinok és bioterrorizmus
specialitás Molekuláris Biológia,
Mycoses és mycotoxicosis
A gombák elsősorban a növényekre és a rovarokra patogének, de nem annyira fontosak, mint a gerincesek kórokozói, azaz. az orvosilag fontos gombák száma viszonylag alacsony. A gombák nyílt növekedése a gazdaállatokon általában mycosoknak nevezett betegségekhez vezet, míg a táplálék, a légzőszervek, a bőr és más toxikus gombás metabolitokkal való hosszabb ideig tartó érintkezés a mycotoxicosisnak nevezett betegségekhez vezet.
A mikózisok az egyszerű irritációtól (például a lábgomba) az életveszélyesig (például invazív aspergillosis) terjednek. A mikózist okozó gombák két kategóriába sorolhatók: elsődleges kórokozók (pl. Coccidioides immitis és Histoplasma capsulatum) és opportunista kórokozók Aspergillus fumigatus és Candida albicans). Az elsődleges kórokozók egyébként egészséges, normális immunrendszerű egyéneket érintenek. A feltételesen kórokozók az immunrendszer legyengült vagy gyenge gazdanövényeinek kihasználásával vezetnek betegséghez. Az emberi mikózisok többségét opportunista gombák okozzák. Az elsődleges és az opportunista gombák patogenezisének mechanizmusai összetettek, és a mikológusok jelentős kutatási energiát fordítanak arra, hogy megpróbálják azonosítani azokat a tényezőket, amelyek megkülönböztetik a gombás kórokozókat a szaprofita és kommensális fajoktól. Egyes fertőzések lokálisak, míg mások egész rendszerek fertőzésévé fejlődnek. Sok mycosis esetében a szokásos bejutás a tüdőtraktuson keresztül történik, de a bőrrel való érintkezés útján történő közvetlen oltás nem ritka.
Az egyidejű terápián kívül (pl. Étrend, hidratálás) szinte nincs kezelés a mikotoxin expozícióval szemben, bár a mikotoxikózis állat-egészségügyi manipulációjának számos módszert írtak le, és vannak bizonyítékok arra, hogy a Lactobacillus evéskor hatékonyan megköti a mikotoxinokat.
A mikotoxin kifejezést 1962-ben vezették be egy szokatlan állat-egészségügyi válság után, az angliai London közelében, amelynek során körülbelül 100 000 fiatal pulyka pusztult el. Amikor ez a titokzatos pulykabetegség másodlagos metabolitokkal társul Aspergillus flavus (aflatoxinok), ez azt sugallja a tudósoknak, hogy más rejtett gombás metabolitok halálosak lehetnek. A mikotoxinok rejtélye hamarosan kibővült számos, korábban ismert gombás toxinnal (pl. Ergot alkaloidokkal), néhány komponens eredetileg antibiotikumként izolálva (pl. Palutin), és számos másodlagos metabolit jelenik meg a mikotoxinok (pl. Ochratoxin A) kimutatására irányuló megfigyelésekben.
Biológiai hadviselés
Biológiai fegyverek
A biológiai fegyverek olyan mikroorganizmusok, amelyek megfertőzik és szaporodnak egy célgazdában, és olyan klinikai betegséget okoznak, amely megöli vagy letiltja a gazdaszervezetet. Az ilyen mikrobák lehetnek természetes, vad típusú vonalak, vagy genetikailag módosított organizmusok eredményei lehetnek.
A biológiai fegyverek az anyagcsere termékei lehetnek (általában, de nem mindig mikrobiális eredetűek), amelyek megölik vagy elnyomják a célgazdát. Ide tartoznak a biológiai toxinok, valamint olyan anyagok, amelyek kölcsönhatásba lépnek a szervezetben általában található anyagokkal, például hormonokkal, neuropeptidekkel és citokinekkel. A biológiai folyamatok mechanizmusainak jelenlegi ismerete alapján lehetőség van olyan anyagok modellezésére és előállítására, amelyek utánozzák a biológiai anyagok hatását. Például már előállnak olyan neuroparalitikus gázok és rokon származékaik, peszticidek, amelyek specifikusan kötődnek a célszervezetek receptoraihoz stb.
A biológiai fegyvereket két fő okból tekintik értékes fegyvernek. Először is, a biológia és az élettudomány minden kapcsolódó aspektusának óriási fejlődése, a technológiai fejlődés fejlődésével kombinálva, olcsóbb hozzáférést biztosíthat a nem hagyományos fegyverekhez, pontosabban, mint a nukleáris és vegyi technikákba történő beruházások. Másodszor, egyre több ország úgy véli, hogy politikai érdekeiket és nemzetbiztonságukat csak ilyen fegyverek birtoklásával lehet megvédeni vagy megvalósítani, különös tekintettel az Egyesült Államok, mint katonai hatalom elsöprő fölényére a hagyományos fegyverekkel szemben.
Aflatoxinok
A molekuláris epidemiológiában nagyobb bizonyossággal bizonyítható a feltételezett rákkeltők és a rák specifikus típusai közötti kapcsolat. Az aflatoxinok biomonitorozása elvégezhető az aflatoxin metabolitok vérben, tejben és vizeletben való jelenlétének elemzésével; még inkább származékos DNS-származékok és vérfehérje-származékok is megfigyelhetők.
A tumor szuppresszor gén inaktiválása o53 fontos lehet a primer májsejtes karcinóma kialakulásában. Afrikából és Kínából származó májdaganatos betegek tanulmányai azt mutatják, hogy a tumorszuppresszor gén mutációi o53 a 249. kodonban a GC transzverziókkal társulnak. Mechanisztikus szempontból ismert, hogy a reaktív aflatoxin-epoxid a guanin N7 helyzetében kötődik. Ezenkívül az aflatoxin B1-DNS termékek HC-TA transzverziókhoz vezethetnek. A specifikus mutáció a gén 249. kodonjában p53 azonosították a „rákkeltő-specifikus” biomarker első példaként, amely rögzített marad a tumorszövetben.
Jelentős bizonyíték van arra, hogy az aflatoxint összekapcsolják a májon kívüli szövetekben, nevezetesen a tüdőben található daganatokkal. Például az aflatoxin B1-szennyezett pornak kitett földimogyoró feldolgozásával foglalkozó dán munkavállalók korai epidemiológiai vizsgálata összefüggést mutatott a légzőszervi rák és a kitett csoport teljes daganata között a nem kitett csoportokkal összehasonlítva.