11.3H: חסינות תזונתית

Last updated
Save as PDF

Page ID: 209023

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

מטרות למידה

תאר לפחות ארבע דרכים בהן הגוף מונע ממיקרואורגניזמים ברזל.

כעת נבחן מקרוב את החסינות התזונתית. ברזל נחוץ כקופקטור לאנזימים מסוימים הן בחיידקים והן בבני אדם. גם חיידקים וגם תאים אנושיים מייצרים צ'לטורי ברזל הלוכדים ברזל חופשי מסביבתם ומעבירים אותו לתא. במהלך ההדבקה, הגוף מבצע התאמה מטבולית ניכרת על מנת להפוך את הברזל לבלתי זמין למיקרואורגניזמים. הרבה מזה נובע מייצור של כימיקל הגנה הנקרא מתווך לויקוציט-אנדוגני (LEM). כתוצאה של זיהום, יש:

ירידה בספיגת המעיים של ברזל מהתזונה;
ירידה של ברזל בפלסמה ועלייה בברזל באחסון כמו פריטין;
סינתזה מוגברת של החלבונים המחייבים ברזל אנושיים (צ'לטורי ברזל) כגון לקטופרין, טרנספרין, פריטין וחמין הלוכדים ברזל לשימוש על ידי תאים אנושיים תוך שהם הופכים אותו לבלתי זמין לרוב החיידקים;
יחד עם התגובה הקודחת, ירידה ביכולתם של חיידקים לסנתז את צ'לטורי הברזל שלהם הנקראים סידרופורים;
הצבה מוקדמת של לקטופרין באתרים נפוצים של פלישה מיקרוביאלית כגון בריריות הריריות, וכניסת טרנספרין לרקמה במהלך הדלקת.

חוסר ברזל זה, הדרוש כקופקטור לתגובות אנזים מסוימות, יכול לעכב את צמיחתם של חיידקים רבים.

כפי שניתן לראות ביחידה 3, חלק מהחיידקים מייצרים בנוסף לסידרופור משלהם, קולטנים לסידרופורים של חיידקים אחרים בדרך זו לוקחים ברזל מחיידקים אחרים. יתר על כן, מספר חיידקים פתוגניים מסוגלים לקשור טרנספרין אנושי, לקטופרין, פריטין וחמין ולהשתמש בזה כמקור הברזל שלהם. לדוגמה, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis ו- Haemophilus influenzae מסוגלים להשתמש בברזל הקשור לטרנספרין ולקטופרין אנושי לצרכי הברזל שלהם, בעוד שמיני ירסיניה פתוגניים מסוגלים להשתמש בטרנספרין ובמין כמקורות ברזל. בורליה בורגדורפרי אפילו לא משתמשת בברזל כקופקטור, אלא משתמשת במנגן. יתר על כן, מספר חיידקים מסוגלים לייצר אקסוטוקסינים ההורגים תאי מארח רק כאשר ריכוזי הברזל נמוכים. אולי בדרך זו החיידקים יכולים לקבל גישה לברזל שהיה בתאים האלה.

סיכום

ברזל נחוץ כקופקטור לאנזימים מסוימים הן בחיידקים והן בבני אדם.
גם חיידקים וגם תאים אנושיים מייצרים צ'לטורי ברזל הלוכדים ברזל חופשי מסביבתם ומעבירים אותו לתא.
במהלך ההדבקה, הגוף מבצע התאמה מטבולית ניכרת על מנת להפוך את הברזל לבלתי זמין למיקרואורגניזמים.
המחסור בברזל יכול לעכב את צמיחתם של חיידקים רבים.
חלק מהחיידקים בנוסף לסידרופורים שלהם, מייצרים קולטנים לצ'לטורי ברזל של חיידקים אחרים ו/או תאים אנושיים ובדרך זו לוקחים ברזל שנלכד לשימוש על ידי אורגניזמים אחרים.
מספר חיידקים מסוגלים לייצר רעלים שהורגים תאי מארח רק כאשר ריכוזי הברזל נמוכים ובדרך זו מקבלים גישה לברזל שהיה בתאים אלה.