بضعة أنواع بكتيرية موجبة لصبغة غرام gram-positive، خصوصا بكتيريا التربة soil bacteria التي
تنتمي إلى أجناس الباسيلس Bacillus والكلوستريديوم Clostridium، تنتج تراكيب شديدة
المقاومة تسمى الجراثيم الداخليه endospores، أو ببساطة، الجراثيم spores. الخلايا البكتيرية
عادة تنمو، تنضج، وتتكاثر كخلايا خضرية vegetative cells (الخلايا الخضرية: هي الخلايا التي تؤيض وتحصل على المواد الغذائية بنشاط). ومع ذلك، عندما تكون
عناصر غذائية مثل الكربون carbon أو النتروجين nitrogen
محدوده وكثافة السكان تصل إلى كتلة حرجة، تدخل نوع أنواع
الباسيلس والكلوستريديوم طور سكون (ثبات) stationary phase وتبدأ
بتشكيل الجراثيم أوالتجرثم sporulation.
يبدأ التجرثم عندما يتضاعف الكروموسوم البكتيري bacterial chromosome ويتميّز الإنشطار الثنائي
binary fission بانقسام خلوي غير
متماثل asymmetric
cell division. الخلية الأصغر، قبل الجرثومه prespore، ستصبح جرثومة داخلية ناضجة، بينما الخلية
الأمّ mother cell الأكبر ستلزم نفسها بانضاج
الجرثومة الداخلية قبل أن تخضع للتحلل lysis.
إعتماداً على عدم التماثل الدقيق للانقسام الخلوي، قد تتطور الجرثومة
الداخلية في نهاية الخلية، بالقرب من النهاية، أو في مركز الخلية (الموقع مفيد
لأغراض تعريف الأنواع).
تحتوي خلية قبل الجرثومة على السيتوبلازم cytoplasm وDNA، وكمية كبيرة من حمض ثنائي البيكولينيك dipicolinic acid, وهي مادة عضوية organic substance فريدة تساعد على استقرار
البروتينات proteins وDNA. بعد ابتلاع الخلية من قبل الخلية الأمّ، تشكّل طبقات سميكة من
الببتيدوغليكان peptidoglycan
القشره cortex، تليها سلسلة من الأغلفة البروتينية protein coats التي
تحمي أكثر المحتويات. تتحلّل الخلية الأمّ بعد ذلك وتتحرّر الجرثومة. يجب أن نؤكد
بأنّ التجرثم ليس عملية تكاثرية. بالأحرى، تمثّل الجراثيم الداخليه طور سبات dormant stage في حياة الأنواع البكتيرية.
الجراثيم الداخلية هي من المحتمل التراكيب الحيّة الأكثر مقاومة
المعروفة. التجفيف Desiccation له تأثير بسيط على الجرثومة. من خلال إحتوائها على القليل من الماء,
الجراثيم الداخليه أيضا مقاومه للحرارة heat resistant وتخضع بتفاعلات
كيميائية chemical
reactions
قليلة جداً. هذه الخصائص تجعلها صعبة الإزالة من المواد الطبية medical materials والمنتجات الغذائية
food
products
الملوثة. على سبيل المثال, الجراثيم الداخلية يمكن أن تبقى حية
في الماء المغلي (100 درجة مئوية) لساعتين. عندما توضع في 70 % كحول إثيلي ethyl alcohol, تبقى الجراثيم
الداخلية حية لمدة 20 سنة. يتحمل البشر بالكاد 500 ريم rems من الإشعاع radiation، لكن الجراثيم الداخليه يمكن أن تنجو من
مليون ريم (ريم rems
(تكافؤ رونتجن للشخصRoentgen Equivalent Man): مقياس للجرعة الإشعاعية
radiation
dose
المرتبطه بالتأثير الحيوي radiation dose). في هذه الحالة الكامنة,
يمكن أن "تبقى" الجراثيم الداخلية حيه لفترات طويلة جدا من الزمن.
عندما تصبح البيئة مناسبة للنمو الخلوي، تنهار الطبقات الواقية
وتنبت كلّ جرثومة داخلية إلى خلية خضرية.
بضعة أمراض خطيرة في البشر تسببها مشكّلات الجراثيم spore formers. الأكثر أهمية كان
باسيلس انثراسيز Bacillus anthracis، عامل هجوم الإرهاب الحيوي بالجمرة الخبيثة(الانثراكس)
anthrax
bioterror attack
في عام 2001 عن طريق البريد. هذا المرض المحتمل أن يكون مميت، درس
أصلاً من قبل العالمين كوخ Koch وباستير Pasteur، يتطور عندما تنبت الجراثيم المستنشقة inhaled spores في
الجهاز التنفسي السفلي lower respiratory tract وتفرز الخلايا الخضرية الناتجة سمّين toxins قاتلين. التسمم
الوشيقي Botulism، الغنغرينا الغازية
gas
gangrene، وداء الكزاز (التيتانوس) tetanus هي أمراض تسببها أنواع
مختلفه من الكلوستريديوم Clostridium. توجد الجراثيم الداخلية الكلوستريدية Clostridial endospores غالباً
في التربة، وكذلك في الأمعاء intestines البشرية والحيوانية. ومع
ذلك، يجب أن تكون البيئة خالية من الأوكسجين لكي تنمو الجراثيم إلى خلايا خضرية. النسيج
tissue الميت في جرح wound يوّفر مثل هذه
البيئة لتطوير داء الكزاز (التيتانوس) والغنغرينا الغازية، وعلبة محكمة الإغلاق vacuum-sealed can من
الغذاء هي مناسبة لتطوير التسمم الوشيقي.
قتل الجراثيم الداخلية يمكن أن تكون مهمة صعبة. تسخينها لعدّة
ساعات تحت ضغط عالي سيعمل الخدعة. إذا لوّثت الماكينات، مثلما عملت في معدات فرز البريد
في هجمات الجمرة الخبيثة في 2001، فهناك طرق كيميائية قوية ولكن خطيرة جداً لقتل
الجراثيم. عولج عمّال البريد الذين تعرّضوا إلى الجراثيم بشكل فعال بالمضادات
الحيوية antibiotics التي يمكن أن تقتل
أيّ جراثيم داخلية حديثة الإنبات قبل أن تتمكن الخلايا الخضرية من إنتاج وإفراز
السموم القاتلة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق