กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

การปรับตัวของโฮสต์

เมื่อพิจารณาถึงเชื้อก่อโรคการปรับตัวของโฮสต์อาจมีคำอธิบายที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในกรณีของSalmonellaการปรับตัวของโฮสต์ใช้เพื่ออธิบาย...

การปรับตัวของโฮสต์

เมื่อพิจารณาถึงเชื้อก่อโรคการปรับตัวของโฮสต์อาจมีคำอธิบายที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในกรณีของSalmonellaการปรับตัวของโฮสต์ใช้เพื่ออธิบาย "ความสามารถของเชื้อก่อโรคในการแพร่กระจายและก่อให้เกิดโรคในประชากรโฮสต์เฉพาะกลุ่ม" [ 1 ]การใช้การปรับตัวของโฮสต์อีกแบบหนึ่ง ซึ่งยังคงพิจารณากรณีของSalmonellaหมายถึงวิวัฒนาการของเชื้อก่อโรคเพื่อให้สามารถติดเชื้อ ก่อให้เกิดโรค และแพร่กระจายในสายพันธุ์โฮสต์อื่นได้[ 2 ]

คำอธิบาย

แม้ว่าจะมีเชื้อโรคที่สามารถติดเชื้อในโฮสต์อื่นและก่อให้เกิดโรคได้ แต่การที่ไม่สามารถแพร่กระจายไปทั่วสายพันธุ์โฮสต์ที่ติดเชื้อได้นั้น บ่งชี้ว่าเชื้อโรคนั้นไม่ได้ปรับตัวเข้ากับสายพันธุ์โฮสต์นั้น ในกรณีนี้ ความสามารถหรือการขาดความสามารถของเชื้อโรคในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมของโฮสต์ เป็นตัวบ่งชี้ถึงความเหมาะสมหรือความรุนแรง ของเชื้อโรค หากเชื้อโรคมีความเหมาะสมสูงในสภาพแวดล้อมของโฮสต์ หรือมีความรุนแรง มันจะสามารถเจริญเติบโตและแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็วภายในโฮสต์ ในทางกลับกัน หากเชื้อโรคไม่ได้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมของโฮสต์ได้ดี มันก็จะไม่แพร่กระจายหรือติดเชื้อได้เหมือนกับเชื้อโรคที่ปรับตัวได้ดี

เชื้อก่อโรคเช่น Salmonella ซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคที่มากับอาหาร สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของโฮสต์และรักษาความรุนแรงของโรคได้หลายวิธี ในบทความของ Baumler et al. 1998 [ 3 ]ลักษณะของ Salmonella เช่น ความสามารถในการทำให้เกิดการติดเชื้อในลำไส้ เกิดจากปัจจัยความรุนแรง เช่น ความสามารถในการบุกรุกเซลล์เยื่อบุผิวลำไส้ กระตุ้นการดึงดูดนิวโทรฟิลและรบกวนการหลั่งของเหลวในลำไส้ การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการยังเผยให้เห็นว่ามีสายพันธุ์หรือกลุ่มของ Salmonella อยู่หลายสายพันธุ์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อเชื้อก่อโรคเพราะความหลากหลายทางพันธุกรรมสามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้ ตัวอย่างเช่น หากสายพันธุ์ Salmonella สายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่งเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในกระเพาะอาหารของโฮสต์มากกว่าสายพันธุ์ Salmonella อื่นๆ สายพันธุ์นั้นก็จะถูกคัดเลือกและเพิ่มจำนวนขึ้น ในที่สุดสายพันธุ์นี้ก็จะเข้าไปอาศัยและติดเชื้อในกระเพาะอาหาร ส่วนสายพันธุ์อื่นๆ ที่ไม่เหมาะสมก็จะถูกคัดเลือกออกไปและจะไม่สามารถดำรงอยู่ได้ การปรับตัวที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของเชื้อซัลโมเนลลาต่อโฮสต์คือการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิเลือดของโฮสต์ เนื่องจากเชื้อซัลโมเนลลาสามารถเจริญเติบโตได้ในอุณหภูมิเลือดของร่างกายมนุษย์ที่ 98.6 องศาฟาเรนไฮต์ จึงเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของโฮสต์และอยู่รอดได้ดี การปรับตัวเช่นนี้เป็นวิธีการแพร่เชื้อที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพมาก เพราะมันใช้ร่างกายของโฮสต์และคุณลักษณะที่สำคัญของร่างกายเป็นบันไดในการติดเชื้อ

เชื้อก่อโรคในลำไส้อีกชนิดหนึ่งในสกุลCryptosporidiumซึ่งเดิมไม่ได้เป็นเชื้อก่อโรคในมนุษย์เสมอไป เพิ่งปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมของมนุษย์ได้ไม่นาน การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการหลายครั้งในบทความของ Xiao et al. 2002 [ 4 ]ระบุว่าCryptosporidium parvumสายพันธุ์วัวและ Cryptosporidium meleagridis เดิมเป็นปรสิตของสัตว์ฟันแทะและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ปรสิตชนิดนี้เพิ่งแพร่กระจายมาสู่มนุษย์ ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ความสามารถในการอยู่รอดในโฮสต์ต่างชนิดกันเป็นการปรับตัวที่เป็นประโยชน์อย่างมากต่อเชื้อก่อโรค เพราะมันเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดและการแพร่กระจาย เชื้อก่อโรคบางชนิดสามารถวิวัฒนาการให้ดื้อต่อระบบภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติของร่างกายและ/หรือการแทรกแซงจากภายนอก เช่น ยา ตัวอย่างเช่นClostridioides difficileเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของโรคท้องร่วงในโรงพยาบาลทั่วโลก และรายงานในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ระบุถึงการเกิดขึ้นของสายพันธุ์ที่มีความรุนแรงสูงในอเมริกาเหนือและยุโรป ในการศึกษาโดย Stabler et al. 2006 [ 5 ]มีการใช้การเปรียบเทียบไฟโลจีโนมิกส์ (การเปรียบเทียบจีโนมทั้งหมดโดยใช้ไมโครอาร์เรย์ DNA ร่วมกับไฟโลจีเนียสแบบเบย์เซียน) เพื่อสร้างแบบจำลองไฟโลจีเนียสของ C. difficile การวิเคราะห์ทางไฟโลจีเนียสระบุ 'คลัสเตอร์' ที่แตกต่างกันสี่กลุ่มที่มีนัยสำคัญทางสถิติ ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มที่มีความรุนแรงสูง กลุ่มที่มีสารพิษ A− B+ และอีกสองกลุ่มที่มีเชื้อแยกจากมนุษย์และสัตว์ ความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างกลุ่มทั้งสี่เผยให้เห็นผลลัพธ์ที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรง ผู้เขียนพบว่าสายพันธุ์ที่มีความรุนแรงสูงได้ผ่านการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมหลายประเภท เช่น การดื้อยาปฏิชีวนะ การเคลื่อนที่ การยึดเกาะ และการเผาผลาญในลำไส้

จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ ต่อร่างกายบางชนิดหรือจุลินทรีย์ที่พบได้ตามธรรมชาติในร่างกายและได้รับประโยชน์จากการอาศัยอยู่ในร่างกายของโฮสต์โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายหรือประโยชน์ใดๆ ก็มีศักยภาพที่จะกลายเป็นเชื้อก่อโรคได้เช่นกัน จุลินทรีย์ลูกผสมระหว่างที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายและเชื้อก่อโรคชนิดนี้เรียกว่าเชื้อก่อโรคฉวยโอกาสไม่ใช่จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายทุกชนิดจะเป็นเชื้อก่อโรคฉวยโอกาส อย่างไรก็ตาม เชื้อก่อโรคฉวยโอกาสนั้นโดยธรรมชาติแล้วเป็นจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกาย พวกมันไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายเมื่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายทำงานได้ตามปกติ แต่หากระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์อ่อนแอลง หรือสูญเสียความสามารถในการทำงานอย่างเต็มที่หรือเกือบเต็มที่ เชื้อก่อโรคฉวยโอกาสจะเปลี่ยนจากจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายไปเป็นเชื้อก่อโรค นี่คือที่มาของชื่อเชื้อก่อโรคฉวยโอกาส: พวกมันจะเป็นเชื้อก่อโรคก็ต่อเมื่อมีโอกาสที่จะติดเชื้อในโฮสต์เท่านั้น ตัวอย่างของเชื้อก่อโรคฉวยโอกาสคือ เชื้อราCandida albicansแคนดิดา อัลบิแคนส์ เป็นเชื้อรา/ยีสต์ชนิดหนึ่งที่พบในลำไส้และเยื่อเมือก (เช่น ช่องคลอดและลำคอ) ของมนุษย์ที่มีสุขภาพดี นอกจากนี้ยังพบได้บนผิวหนังของมนุษย์ที่มีสุขภาพดี ในมนุษย์ที่มีสุขภาพดี ซึ่งหมายถึงมนุษย์ที่มีระบบภูมิคุ้มกันที่ทำงานได้ แคนดิดาจะไม่ก่อให้เกิดการติดเชื้อ มันจะอยู่ร่วมกับโฮสต์อย่างสงบ อย่างไรก็ตาม หากบุคคลใดได้รับการรักษาด้วยเคมีบำบัดหรือเป็นโรคเอดส์ ซึ่งทำให้ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง (จึงทำให้ระบบภูมิคุ้มกันบกพร่อง) แคนดิดา อัลบิแคนส์ จะก่อให้เกิดการติดเชื้อ[ 6 ]มันสามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อที่ไม่ร้ายแรง เช่น การติดเชื้อยีสต์หรือเชื้อราในช่องปาก และมันสามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อที่ร้ายแรง เช่น โรคแคนดิไดซิสในระบบ ซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิตในประมาณ 50% ของกรณี[ 7 ]แม้ว่ากลไกที่แคนดิดา อัลบิแคนส์ ใช้ในการเปลี่ยนจากจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ไปเป็นเชื้อก่อโรคส่วนใหญ่ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่เหตุผลที่ทำให้มันมีความแข็งแกร่งในฐานะเชื้อก่อโรคนั้นเป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวาง เชื้อแคนดิดามีความยืดหยุ่นทางฟีโนไทป์และจีโนไทป์สูง ซึ่งหมายความว่ามันสร้างการเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว ผลจากการกระจายตัวอย่างต่อเนื่อง ทำให้แคนดิดามีโอกาสมากมายที่จะสร้างการกลายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์ นอกจากนี้ แคนดิดายังสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ มันสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบยีสต์ไปเป็นรูปแบบเส้นใยและในทางกลับกัน ขึ้นอยู่กับระยะของการติดเชื้อ ในระยะเริ่มต้นของการติดเชื้อ แคนดิดามีแนวโน้มที่จะอยู่ในรูปแบบเส้นใยมากกว่า เพราะรูปแบบนี้ช่วยให้มันยึดเกาะและติดเชื้อเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การปรับตัวอื่นๆ ของเชื้อก่อโรคที่อาศัยอยู่ร่วมกับโฮสต์ ได้แก่ ความสามารถในการเจริญเติบโตที่อุณหภูมิของโฮสต์ การสร้างไบโอฟิล์มการต้านทาน อนุมูลอิสระ (ROS) ที่สร้างขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองภูมิคุ้มกันของมนุษย์เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อ การปรับตัวให้เข้ากับค่า pH ที่แตกต่างกัน[ 8 ] (ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถูกพาไปในเลือดในส่วนต่างๆ ของร่างกาย) และการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีสารอาหารต่ำหรือกลูโคสต่ำ เช่น ตับ[ 9 ]เนื่องจากเชื้อ Candida albicans มีความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปในร่างกายมนุษย์ได้ดีมาก (เช่น อุณหภูมิ ค่า pH ปฏิกิริยาต่อออกซิเจน และอื่นๆ) ดังนั้น Candida albicans จึงเป็นเชื้อก่อโรคที่ดี

การปรับตัวของโฮสต์ยังสามารถใช้ในความหมายของโฮสต์ได้อีกด้วย โฮสต์มีความสามารถในการปรับตัวเพื่อปกป้องตัวเองจากเชื้อโรค ตัวอย่างเช่น การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและที่ได้รับมานั้นเป็นการปรับตัวของร่างกายมนุษย์ที่มีอยู่เพื่อจุดประสงค์เดียวคือการป้องกันโรค นอกจากนี้ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ในกรณีของอนุมูลอิสระ ร่างกายยังมีวิธีการอื่นๆ อีกหลายวิธีในการป้องกันภัยคุกคาม การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศก็เป็นคุณลักษณะที่มนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศมีเพื่อปกป้องตัวเองจากเชื้อโรค ตัวอย่างเช่น ในสิ่งที่เรียกว่าสมมติฐานราชินีแดงโฮสต์จะเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมอย่างต่อเนื่องผ่านการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ทำให้เชื้อโรคมีโอกาสน้อยลงที่จะปรับตัวเข้ากับโฮสต์ได้ หากโฮสต์เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องผ่านการสับเปลี่ยนยีนในรูปแบบของการสืบพันธุ์ โฮสต์ก็จะต้องวิวัฒนาการไปพร้อมกับโฮสต์อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทันกับการเปลี่ยนแปลงนั้น ซึ่งจะสร้างเป้าหมายที่เคลื่อนที่ได้สำหรับเชื้อโรคที่วิวัฒนาการร่วมกัน

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Host_adaptation&oldid=1314828221 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การปรับตัวของโฮสต์

เมื่อพิจารณาถึงเชื้อก่อโรคการปรับตัวของโฮสต์อาจมีคำอธิบายที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในกรณีของSalmonellaการปรับตัวของโฮสต์ใช้เพื่ออธิบาย...

คำอธิบาย

แม้ว่าจะมีเชื้อโรคที่สามารถติดเชื้อในโฮสต์อื่นและก่อให้เกิดโรคได้ แต่การที่ไม่สามารถแพร่กระจายไปทั่วสายพันธุ์โฮสต์ที่ติดเชื้อได้นั้น บ่งชี้ว่าเชื้อโรคนั้นไม่ได้ปรับตัวเข้ากับสายพันธุ์โฮสต์นั้น ในกรณีนี้...