Question

Difficulty: HardGram Negatif ve Enterik Enfeksiyonlar

Bir restoranda az pişmiş hamburger yeme öyküsü olan 2828 yaşında bir erkek hastada, 33 gün sonra şiddetli abdominal kramp ve kanlı ishal gelişiyor. Ateşi olmayan hastanın dışkı incelemesinde bol eritrosit görülüyor ancak lökosit saptanmıyor. Yapılan kültürde *Escherichia coli* O157:H7 izole ediliyor. Hastanın izleminde Hemolitik Üremik Sendrom (HU¨SH\text{Ü}S) gelişme riskini artırabileceği gerekçesiyle antibiyotik tedavisinden kaçınılması kararlaştırılıyor.

Bu hastada antibiyotik kullanımının Shiga toksin salınımını artırarak HU¨SH\text{Ü}S riskini tetiklemesinin temel moleküler mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Bakteriyel SOS yanıtının uyarılması sonucu toksin genini taşıyan bakteriyofajların litik siklusa girmesiAnswer
  2. B
    Bakteri hücre duvarındaki porin kanallarının kapanması sonucu toksinin hücre içinde birikip aniden salınması
  3. C
    Antibiyotiklerin Shiga toksini ile kompleks oluşturarak toksinin biyolojik aktivitesini artırması
  4. D
    Bağırsak lümenindeki pH değişimine bağlı olarak toksinin Gb3 reseptör afinitesinin artması
  5. E
    Bakteri ribozomlarında protein sentezinin durması sonucu toksin geninin derepresyona uğraması

Answer

Bakteriyel SOS yanıtının uyarılması sonucu toksin genini taşıyan bakteriyofajların litik siklusa girmesi
Shiga toksini üreten *E. coli* (STEC) suşlarında toksini kodlayan genler, bakteri genomuna entegre olmuş lambdoid bakteriyofajlar üzerinde yer alır. Bazı antibiyotikler (özellikle kinolonlar, trimetoprim-sülfametoksazol ve bazı beta-laktamlar) bakteride DNA hasarına yol açarak 'SOS yanıtı' adı verilen tamir mekanizmasını uyarır. Bu durum, profajın litik siklusa geçmesine, faj replikasyonuna ve buna paralel olarak Shiga toksini genlerinin aşırı miktarda sentezlenip hücre dışına salınmasına neden olur. Artan toksin yükü, böbreklerdeki vasküler endotel hücrelerine (Gb3 reseptörleri aracılığıyla) daha fazla zarar vererek HU¨SH\text{Ü}S gelişimini tetikler.

Step-by-Step Solution

1
Klinik tablonun ve etkenin tanımlanması
Kanlı ishal, ateşsiz seyir ve hamburger öyküsü Shiga toksini üreten E. coli (STEC/EHEC) enfeksiyonunu (O157:H7) gösterir.
STEC enfeksiyonlarında Shiga toksini (Stx1Stx1 ve Stx2Stx2) temel virülans faktörüdür.
2
Toksin genetiğinin değerlendirilmesi
StxStx genlerinin bakteriyel genomda bir 'lambdoid profaj' üzerinde bulunduğu saptanır.
Bu genetik yapı, toksin üretiminin fajın yaşam döngüsüyle bağlantılı olduğu anlamına gelir.
3
Antibiyotik etkisinin moleküler düzeyde analizi
Özellikle kinolonlar gibi DNA hasarı yapan antibiyotiklerin bakteride 'SOS yanıtı'nı aktive ettiği görülür.
SOS yanıtı, fajın litik siklusa geçmesini sağlar, bu da faj replikasyonuyla birlikte toksin genlerinin aşırı ifadesine (ekspresyonuna) yol açar.
4
Klinik sonucun belirlenmesi
Artan toksin yükü, vasküler endotel hasarını tetikleyerek Hemolitik Üremik Sendrom (HU¨SH\text{Ü}S) riskini artırır.
Bu nedenle STEC diyarelerinde ampirik antibiyotik kullanımından kaçınılır.

Key Concept

STEC enfeksiyonlarında toksin üretiminin bakteriyofaj kontrolünde olması ve antibiyotiklerin (SOS yanıtı üzerinden) bu üretimi tetiklemesi.

Practice More

Shiga toksininin hedef hücredeki etki mekanizması (28S rRNA deadenilasyonu ve protein sentezi inhibisyonu) gözden geçirilmelidir.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question