The Oaks

The Oaks

Etiketter

torsdag 26 februari 2009

Mykolihapot, ( β-OH -α-alkyyli BCFA)

BCFA(5) Branched Chain fatty Acids in Nature

Tässä kappaleessa kerrotaan, miten luonnon mikro-organismi käyttää suojastrategianaan haaroittuneista rasvahapoista kehiteltyä kilpeä, joka pystyy selviämään ihmiskunnan puolustusjärjstelmeistä. Ollaan haponkestävissä bakteereissa, mykobakteereissa. Jo vuosia sitten olen katsellut kaavakuvia TBC-bakteerin rakenteesta ja se on todella hyvin varustautunut tätä maanpäällistä elämäänsä varten, eikä ole mahdotonta, että se riehahtaa jossain vaiheessa uudestaan. Sen varsinainen rakenne ei ole voitettu asia ja tulee ottaa huomioon, että se ei kärsi niistä tilanteista, kun ihmiskunta voi huonosti. Se kehrää ihmisen aineenvaihdunnasta aineet näihin omiin kuoriinsa.

www.molbio.uoregon.edu/facres/labs/Parthasarathy/mycobacteria-and-supported-.png


  • MYKOLIHAPOT, Mycolic Acids

Mycobakteerit ja sen sukuiset lajit omaavat lipidiensä pääkomponenttina mycolihappoja.

Ne ovat beeta-OH-alfa alkyyli-haaroittuneita korkeamolekulaarisia rakenteita, joissa on hiiliä 60-88 tai vielä enemmän. (β-hydroxy-α-alkyl branched structures of high molecular weight).

Lajista riippuen nämä voivat sisältää joukon funktionaalisia ryhmiä, joihin kuuluu kaksoissidoksia sekä cis- että trans-configuraatioilla ( mutta jos on trans-konfiguraatio, niillä on myös lähellä metyyli-haara) ja syklopropaanirenkaita, jotka nekin voivat olla cis -tai trans-konfiguraatiossa. Lisäksi ne voivat sisältää metoxy, epoxy- tai ketoryhmiä, jotka ovat myöskin normaalisti lähellä metyylihaaraa. Joitain edustavia rakenteita on kuvattu tekstissä.

www.lipidlibrary.co.uk/Lipids/fa_branc/image012.gif

  • alfa-mycolic acid, epoxymycolic acid, keto-mycolic acid
Tällaisten rasvahappojen rakenteen analyysi on paljon vaikeampaa kuin konventionaalisten rasvahappojen analyysit. Ensimmäisessä vaiheessa tehdään yleensä pyrolyysi, joka tuottaa alfa-haaroittuneen rasvahapon ja mero-aldehydin, jotka sitten analysoidaan erikseen. www.lipidlibrary.co.uk/Lipids/fa_branc/image014.gif

Nämä kaksi komponenttia syntetisoidaan myös erikseen eri entsyymisysteemeillä ja eri mikro-organismeilla, ennen kuin ne kondensoidaan muodostamaan tyypillinen mycolihappo.

  • MYCOBAKTEERIEN kalvojen rakenteen avainkomponettina ovat nämä mycolihapot.
/gsbs.utmb.edu/microbook/images/fig33_1.JPG

Niillä näyttää olevan erityisiä ominaisuuksia, kuten matala permeabiliteetti hydrofobisille yhdisteille ( ne pystyvät siis kestämään rasvaliukoisia läpitunkeutujia), kuivumisen kestävyyttä ja kykyä pysyä elossa ihmisen puolustusjärjestelmän syöttösolujen, makrofagien muodostamassa vihollismiljöössä.

Beeta-hydroksyyliryhmät (OH ryhmät) ovat erityisen tärkeitä, koska arvellaan niiden moduloivan sekä faasitransitio lämpötilaa ja molekulaarista pakkautumista kalvon sisäpuolella, esim. tuberkkelibakteerin (Mycobacterium tuberculosis) soluvaipassa on erityinen lipidirakenne, joka assosioituu sen virulenssiin, patogeenisyyteen tuberkuloosi-infektiossa. Tämän takia lipidimykolaatit ovat tärkeitä rakennekomponentteja soluseinämässä. Siis solun ulkokerroksissa on näitä lipidejä tavattoman paksu kerros, mikä suojelee tuberkkelibasillia isännän immuunisysteemiltä.

Mykolihapot ovat tämän ulkokerroksen olennainen osatekijä erityisten lipidien komponenttina: Niissä on arabinogalaktaanimykolaattia kovalentisti linkkiytyneenä soluseinämän peptidoglykaaniin fosfodiesterisidoksen , fenoli-ftiocerolia, ftioceroli-dimykocerosaatteja ja trehaloosimykolaattiestereitä, joihin kuuluu sulfatideja ja di-poly-asyylitrehalooseja. Mykolihapon syklopropaanirenkaat antavat rakenteellista integriteettiä soluseinämäkompleksille ja suojaavat bakteeria oksidatiiviselta stressiltä.

  • Jos kokeellisesti indusoidaan muutoksia mykolihapon struktuuriin, menettää bakteeri virulenssiaan.Tähän perustuu antituberkuloosilääkitys.
Moni yksityiskohta mykolihapon biosynteesissä pitää vielä kokeellisesti määritellä. Mutta kuitenkin uskotaan nykyisin, että M.TBC:ssä eräs rasvahapposyntetaasi I tuottaa aktivoitua C20-S-CoA muotoa rasvahapposyntetaasi II-systeemille ( kts. saturated fatty acids).

Sitten cis- kaksoissidoksia johdetaan rakenteeseen kasvavassa mero-hapossa sen kahdessa kohdassa ja niin saadaan kolmea muotoa cis, cis-di-tyydyttämätöntä rasvahappovälituotetta, mikä konvertoidaan sitten metyyli-, syklopropaani-metoxy-ja keto-merohapoiksi. Lopuksi kypsät mero-hapot ja C26-S-acyylikuljettaja proteiini suorittavat Claisen tyyppisen kondensaation, jota katalysoi polypeptidisyntaasi ja niin muodostuu mycolihappoja.

Mycobakteerit siis sisältävät multi-metyyli-BCFA ( C14- C32). Usein nämä metyylihaarat sijaitsevat kohdissa 2,4,6, ja 8

Joskus on OH-ryhmä asemassa 3 ja ketju esiintyy pidemmän hapon kanssa ( C36- C47) Silloin niitä nimitetaan mykobakteerihapoiksi, jotka ovat rakenteellisesti mykolihapon sukuisia ja sisältävät syklopropyylirenkaita, kaksoissiltoja ( trans ja cis) ja/tai oxygenoituja funktioita.

www.lipidlibrary.co.uk/Lipids/fa_branc/image018.gif

Viimemainittu on muodostunut mykolihaposta pilkkoutumalla hiili 3 ja 4 välistä . mykobakteerihapot esiintyvät vain TG- fraktiossa esteröityneenä yhteen glyserolin kolmesta OH-ryhmästä.

Asian liite 1.
  • Mitä tubilääkkeillä koetetaan saada aikaan?
Veziris N, Cambau E, Sougakoff W, Robert J, Jarlier V.[Resistance to antituberculous drugs] Arch Pediatr. 2005 Aug;12 Suppl 2:S102-9.

Tässä on kolmen vuoden takaa eras artikkeli, joka kertoo, miten tbc-basillit alkavat sietää antituberkuloosilääkkeitä. Tavallisia mykobakteereja tässä yhteydessä oli mainittuna mm. M. tuberculosis, M. bovis ja M. africanum. Näihin tehoaa vain hyvin harva lääkeaine. Heti kun näitä lääkkeitä alettiin käyttää ihmisellä, ne kaikki alkoivat aiheuttaa selektiivistä vastustuskyvyn kohoamista mykobakteereja kohtaan. Kun tutkittiin, millä geneettisellä mekanismilla mykobakteerit pystyivät hankkimaan itselleen vastustuskykyä, saatiin enemmän käsitystä siitä millä tavalla antituberkuloosilääkkeet vaikuttavat.
  • Antibiootit ISONIAZIDI, PYRAZINAMIDI, ETIONAMIDI ja ETAMBUTOLI ovat mykobakteerispesifisiä, koska ne pystyvät estämään mykolihappojen synteesiä, mikä rasvahappo taas on aivan olennainen tubibakteerin seinämän rakenneosa.
Näille lääkkeille kehittyvän resistenssin taustalla olevat geenimutaatiot koskevat niitä geenejä, jotka koodaavat aktivaattorientsyymeitä (katg geenimutaatio liittyy isoniatsiiniresitenssiin ja pncA geenimutaatio etambutoliresistenssiin) tai sitten niitä geenejä, jotka koodaavat aktivaattorientsyymien kohdetta (inhA isoniatsiinin/etionamidin suhteen, ambB etambutolin suhteen)..
Mitä tulee rifamysiiniin, aminosideihin ja kinoloneihin niiden aktiomekanismi ja resistenssi ovat samoja mykobakteerin suhteen kuin ei-mykobakteeri-organismeissakin.

M. tuberkuloosille ei ole kuvattu mitään plasmidia tai resistenssitransposonia. Nykyään voidaan testata nopeasti rifampisiiniresistenssi. Mutta tulevaisuudessa voitaneen DNA-chipseillä havaita multiresistenssi samaan aikaan( kirjoitettiin 2005). Kun on monitoroitu TBC-lääkkeitä Ranskassa on todettu multiresisitenssin prevalenssi 0.5% ( sekä INH että rifampisinille) , primäärinen resistenssi( ennen hoitoa) 9% ja sekundäärinen resistenssi( hoidon jälkeen) 16?.

Asian liite 2:

  • Mitä WHO sanoo tuberkuloosista?

Terveellä ihmisellä tuberkuloosibakteeri ei anna mitään oireita, koska henkilön immuunisysteemi voittaa bakteerin.

(Kommentti: Suomi oli erityisesti TBC- maa aiemmin ja vielä II maailmansodansodan jälkeen. maitotuotteiden käytön korostus ja muu terveellinen ravinto, auringonotto, kalanmaksaöljy, C-vitamiini, kouluruokajärjestelmän kehitys - ja asuntotilanteen parantaminen, keuhkojen pienoisröntenkuvaukset ja Mantoux, calmetterokotus, olivat siellä strategia).

Mutta aktiivissa tuberkuloosissa on keuhkoista oireena yskää, ysköksiä tai verta, rintakipuja, uupumusta, painon laskua, kuumetta ja öisiä hikoilutuksia. Tuberkuloosi hoidetaan 6 kuukauden antibioottikuurilla, missä antibiootit ovat antituberkuloosilääkkeitä.

www.who.int/topics/tuberculosis/en/
  • Vuonna 2006 WHO:n taholta aloitettiin uusi projekti tubin nujertamiseksi maailmassa.
The Stop TB Strategy, the Global Plan to Stop TB, 2006–2015 and targets for TB control

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar