بررسی نقش پالمیتیک اسید در زیست لایه

پالمیتیک اسید (PA) که نوعی اسید چرب اشباع شده است، در سنتز زیستی ارگوسترول، زیست‌لایه ها، فعالیت‌های آنزیمی و آب‌گریزی سطوح سلول مؤثر است. این مطالعه به بررسی قدرت ضد قارچی و ضد ویروسی پالمیتیک اسید در برابر زیست‌لایه رشد یافته C. tropicalis و نیز بررسی پیرامون عوامل ابتلا به آن پرداخته است.

در این مطالعه، آنتی-زیست‌لایه و قدرت ضد ویروسی PA در مقابل C. tropicalis مورد توجه قرار گرفته است. از این رو، PA می‌تواند به‌صورت هم‌افزا با سایر داروهای ضد قارچی مورد استفاده قرار بگیرد تا از این طریق سبب افزایش اثربخشی برای تنظیم عفونت‌های گونه‌های غیر C کاندیدا آلبیکانس (NCAC) شود. از نظر بالینی، مشخص شده است که NCAC روندی اپیدمی‌وار در عفونت‌های خونی دارد.

کاندیدیاز نوعی عفونت قارچی است که توسط کاندیدا آلبیکانس ایجاد می‌شود. زیست‌لایه ها سبب ثبات عفونت‌های ناشی از C. albicans می‌شود که در نهایت موجب ایجاد کاندیدیاز در بدن انسان می‌شود. یکی از گونه‌های غالب کاندیدیاز، C. tropicalis است که معمولاً در عفونت‌های سیستمیک مشاهده می‌شود. در گونه‌های کاندیدیاز، گسترش زیست‌لایه سبب اتصال قوی سطح سلولی می‌شود و ممانعت از نفوذ ضد قارچ‌های متداول می‌شود.

نتایج تحقیقات آزمایشگاهی این گروه نشان داد که مهار مؤثر زیست‌لایه در C. tropicalis توسط PA در مقابل C. albicans و C. glabrata شدنی است. همچنین، PA موجبات کاهش زیست‌لایه رشد یافته C. tropicalis در بازه‌های زمانی متفاوت فراهم می‌آورد. علاوه بر این، تیمار PA باعث آپوپتوز C. tropicalis می‌شود. آپوپتوز یا آپوپتوزیس، زوال سلولی طی فرایند مرگ برنامه‌ریزی شده سلول است که در جانداران پر سلولی به وقوع می‌پیوندد.

طبق داده‌های آزمایشگاهیِ بدست آمده، مشاهده شد که PA فاکتورهایی نظیر آبگریزی سطح سلول، سنتز زیستی ارگوسترول، لیپاز و پروتئاز را پس از 48 ساعت از تیمار، تنظیم کرد. مهار ERG11 (لانسترول 14-آلفا دمتیلاز) به کاهش ارگوسترول در C. tropicalis در PA تیمار شده کمک کرد. با این حال، رشد فزاینده هیفال توسط تنظیم HWP1 (پروتئین دیواره‌ای هیفال) و EFG1 (رشد پیشرفته رشته‌ای) مشاهده شد.

در سطح جهانی، گونه‌های کاندیدا چهارمین عامل مرگ و میر کاندیدمی هستند که باعث 38 تا 61 درصد مرگ و میر می‌شوند. با بررسی داده‌های کشور هندوستان مشخص می‌شود که 35.3 درصد از علل مرگ و میر ناشی از عفونت‌های خونی است و سایر علل بدین صورت است: 21.5 درصد C. albicans و 20 درصد C. parapsilosis و 17.5 درصد C. glabrata و 3.3 درصد C. Krusei و 1.5 درصد C. haemulonii و 1 درصد C. guilliermondii.

اسید hexadecenoic یا PA، اسید چرب اشباع هستند که در روغن نخل، گوشت، محصولات لبنی و گیاهان زیادی موجود هستند. PA دارای فعالیت ضد میکروبی در برابر عوامل بیماری‌زا زیادی مانند Streptococcus mutants و Streptococcus gordonii و Streptococcus sanguis و C. albicans و Aggregatibacter actinomycetemcomitans است؛ اما در برابر Propionibacterium acnes ناکام مانده است. شایان ذکر است که PA یکی از مؤلفه‌های مهم اسیدهای چرب سلولی گونه‌های کاندیدا از قبیل C. parapsilosis و C. albicans و C. tropicalis و C. famata است.

مانند C. albicans، گونه‌ای دیگر با همین کارکرد موجود است (C. tropicalis) که در حقیقت یک پاتوژن دیمورفیک است و طیف گسترده‌ای از فاکتورهای مرتبط با زیست‌لایه، انتقال مخمر، هیفال، آنزیم‌های هیدرولیتیکی و سنتز استرول را بیان می‌کند. زیست‌لایه در تولید بیش از حد ماده پلیمری خارج‌سلولی در فازهای ورودی به سیستم قدرت می‌گیرد و زیست‌لایه ای بالغ تشکیل می‌شود.

در Candida spp ، زیست‌لایه بالغ ساختار پیچیده‌ای تشکیل می‌دهد و سلول‌های بیشتری آزاد می‌شود که با منتقل شدن آن‌ها زیست‌لایه های جدید تشکیل می‌شود. برخی از آنتی‌بیوتیک های معمولی، فعالیت آنتی زیست‌لایه را در شکل‌گیری زیست لایه زودرس نگه می‌دارد اما قابلیت غلبه بر زیست‌لایه بالغ را ندارد. در فعالیت‌های آنتی‌بیوتیکی داروهای تریازول، تناسب کافی به چشم نمی‌خورد. به همین خاطر است که در این مطالعه بر پتانسیل خاصیت ضد عفونی بودن PA در زیست‌لایه بالغ تمرکز شده است و عوامل ابتلا به آن در C. tropicis در شرایط غلظتی و نیز بازه‌های زمانی مختلف بررسی می‌شود.

زیست‌لایه ها با ایجاد ارتباط متوازن سلول‌ها که توانایی نفوذ در بافت‌های انسانی را دارند و از این طریق باعث ایجاد عفونت در مکان‌های مختلف بدن انسان می‌شوند، تشکیل می‌شوند. نقش آنزیم‌های هیدرولیتی در آسیب رساندن به غشاء سلول میزبان، نقش مهمی دارد. ترکیبات بدست آمده از منابع طبیعی می‌توانند برای غلبه بر محدودیت‌های ضد قارچی استفاده شوند. این ترکیبات دارای خاصیت ضد التهابی و ضد میکروبی هستند. این مطالعه به بررسی فعالیت آنتی زیست‌لایه PA در برابر C. tropicis و سایر گونه‌های کاندیدا مانند C. albicans و C. glabrata پرداخت.

طبق نتایج بدست آمده، PA توانست تا 50 درصد ممانعت برای زیست‌لایه C. tropicalis در 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر فراهم آورد. اما این ماده در برابر زیست‌لایه های C. albicans و C. glabrata نقش خوبی از خود نشان نداد. اثر PA بر رشد C. tropicis با استفاده از فعالیت‌های متابولیکی، منحنی رشد و سنجش‌های زنده ماندن سلولی مورد آزمایش قرار گرفت. فرنسول ، تشکیل زیست‌لایه واسطه رشد سلول‌های مخمر C. albicans را مهار می‌کند.

تجمع سلول‌های زیست‌لایه C. tropicalis ظرفیت آن‌ها را برای فرار از دفاع میزبان و مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک های معمولی افزایش می‌دهد. تجمع سلولی زیست‌لایه الگوی transcriptomic از خود نشان می‌دهد؛ و این تجمع سلولی بیشتر در مورد ژن‌هایی که برای مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک ها انتخاب می‌شوند، مد نظر محققان است. عدم موفقیت فعالیت ضد قارچی به‌دلیل نفوذ محدود در زیست‌لایه بالغ ایجاد می‌شود. این تحقیق نشان می‌دهد فاکتورهای مختلف ویروسی مانند زیست‌لایه بالغ، آبگریزی سطح سلول، ارگسترول، لیپاز و پروتئاز؛ پس از 48 ساعت کاهش می‌یابد.

تجزیه و تحلیل بیان ژن نشان می‌دهد که احتمال ایجاد مقاومت ضد قارچی کاهش می‌یابد. بنابراین نتایج تداعی‌کننده این امر است که اثربخشی ویروس‌های مرتبط با زیست‌لایه با هدف قرار دادن PA، می‌تواند در راهبردهای هم‌افزایی به جهت ایجاد شرایط بهتر برای فعالیت‌های درمانی در برابر عفونت‌های NCAC فراهم می‌شود.