كروموسوم الجرثومة E. coli
Chromosome of Bacteria E.coli                                                                
تمتلك جرثومة E. coli كروموسوماً يبلغ طوله حوالي mm1.5 ويحوي كروموسومها المفرد حوالي 4000 مورث (Talaro and Talaro,1996 ; Burton and Engelkirk,2004) وهناك حوالي 4.7×106 زوج نيوكلوتيد في كروموسوم الجرثومة (Atlas, 1995). والجراثيم الاسطوانية قطرها 1 مايكروميتر وطولها حوالي 3 مايكروميتر ويكون الـ DNA  الجرثومي ذا طيات كثيرة عند وجوده داخل الخلية.
عندما يعزل DNA الجرثومة باستخدام تقنية ما يتجنب فيها القطع ومسخ البروتين في هذه الجزيئة فعند ذلك يمكن الحصول على تركيب مدمج يطلق عليه الكروموسوم الجرثومي وهذا التركيب يحتوي على RNA، وبروتين وجزيئة DNA العالية الالتفاف Supercoiled. ويوضح التصوير الالكتروني ان كروموسوم جرثومة E. coli له ميزتان الاولى: عروات الـDNA وتوجد عند السطح الخارجي وهي كثيرة الالتفاف والثانية: منطقة كثيفة تسمى Scaffold توجد في مركز الكروموسوم وهي عبارة عن تركيب معقد يحتوي على RNA وبروتين، وشكلها يختلف من كروموسوم الى كروموسوم اخر لكن طولها يبقى ثابتاً ما بين 3-5 مايكروميتر او تقريباً 1-2 ضعف طول الجرثومة، وعند معاملة الكروموسوم بانزيم RNase (الذي يدمر RNA الى نيوكلوتيدات)، وانزيم التربسين ( الذي يقوض البروتينات) فان الكروموسوم يتوسع بصورة ملحوضة ولكن يبقى شكلاً مدمجاً اكثر من جزيئة الـDNA الحرة. وعند ازالة البروتينات فان الـScaffold تتمزق والكروموسوم يعاني سلسلة من التغيرات بين اشكاله ويبقى له درجات مختلفة من الاندماج . هذ الاستنتاج والاستنتاجات الاخرى التي يمكن ملاحظتها هي ان الكروموسوم يبقى في حالته المدمجة وذلك بواسطة ارتباط مناطق مختلفة من جزيئة الـDNA بمنطقة Scaffold (Freifelder,1983).

تعود مقاومة البكتريا للكادميوم الى وجود بلازميد في الخلية الجرثومية، فالسلالة Pseudomonas putida GAM-1 المقاومة للكادميوم والمعزولة من التربة تستطيع النمو في وسط غذائي يحوي كلوريد الكادميوم CdCl2 بتركيز (7mM) وهذه الجرثومة تحوي DNA بلازميدي (pGU100) قد يصل حجمه إلى 52 كيلوقاعدة، ميكانيكية المقاومة للكادميوم قد تعزى الى ان هذا البلازميد يحمل نظام طرد ايونات الكادميوم Cd+2 efflux system ويمكن نقل هذا البلازميد الى سلالة E. coli C600  بعملية التحول Transformation وبالتالي تتحول الى جرثومة مقاومة للكادميوم.
كذلك لوحظ ان جرثومة Staphylococcus aureus تحوي بلازميد يعبر عن المقاومة للكادميوم، فالمقاومة المحددة بالبلازميد لايون الكادميوم Cd+2 يحدّدها مورثان موجودان على البلازميد وهما Cad A وCad B حيث ان مقاومة الـ Cd+2 تكون عن طريق اختزال في تراكم الكادميوم الذي يدخل خلايا Staphylococcal باعتماده على طاقة نظام نقل الـMn+2 الخاصة لايونات الكادميوم والمنغنيز.

تكون البلازميدات التي تمنح المقاومة للزئبق على نوعين:
1- بلازميدات ذات نطاق محدود المدى Narrow-spectrum وهي البلازميدات المسؤولة عن منح المقاومة لأملاح الزئبق اللاعضوية فقط. الأساس الكيموحيوي لمقاومة مركبات الزئبق اللاعضوية مثل HgCl2 تبدو متشابهة تماماً في بعض الأنواع المختلفة من الكائنات الحية. ويتم اختزال Hg+2 إلى Hgo المتطاير بواسطة الانزيم الداخل خلوي الـ Mercuric Reductase، في حين أن Flavo Protein يحفز اختزال Hg+2 إلى Hgo، وبما أن الزئبق له ضغط بخار عالٍ فانه يتطاير وتفقده بيئة الجراثيم بشكل زئبق حر Hgo.
2- بلازميدات ذات نطاق واسع المدى Broad-spectrum وهي البلازميدات المسؤولة عن منح المقاومة للزئبق العضوي مثل Methyl Mercury ، Phenyl Mercury وأملاح الزئبق اللاعضوية. حيث تستلزم ميكانيكية المقاومة إضافة إنزيم آخر إلى الـ Mercuric Reductase والإنزيم المضاف قابل للذوبان: (الإنزيم المحلل للزئبق العضوي Organomercurial Lyase) فالإنزيم يعمل على شطر مركبات الزئبق العضوية إلى Hg+2 وبمساعدة الـ Reductase يتحول Hg+2 إلى Hgo الذي يتطاير من الخلية (Nascimento and Chartone-Souza, 2003).

توجد عدة آليات تسلكها الجراثيم لغرض مقاومة المضادات الحيوية منها:
1- اختزال أهمية الهدف الذي تهاجمه المضادات واستبداله بغيره، مثلاً جرثومة الـ Pseudomonas نسبة الببتيدوكلايكان فيها قليلة، إّذ تمثل هذه المادة هدف عمل البنسلين ومشتقاته وكذلك السيفالوسبورين، وفي هذه الجراثيم يستعاض عن الببتيدوكلايكان بجعل الجدار الخلوي صلداً وقد يستأصل هذا التركيب نهائياً من جدران بعض الاجناس كما في الجراثيم المحبة للملوحة المتطرفة حيث استعيض عنه بشرط وجود هذه الأنواع بتراكيز ملحية عالية جداً لموازنة الضغط الأزموزي الذي غاب رادعه وهو الببتيدوكلايكان.
2- وقد تكون المقاومة ناتجة عن حدوث تحويرات في عملية الضخ اذ ان دخول المضاد الحيوي الى داخل الخلية الجرثومية يحفز انتاج البروتينات الناقلة التي تنقل المضاد بصورة فعالة (وجود طاقة) من داخل الخلية الجرثومية الى خارجها فيبقى المضاد بتركيز واطىء ولا يتمكن من التاثير في فعالية الخلية ومن الامثلة على المضادات الحيوية التي يمكن ان تقاوم بهذه الطريقة: تتراسايكلين، ارثرومايسين.
3- قابلية الكائن المجهري على استخدام مسارات أيضية ثانوية مماثلة للمسارات الأصلية تكون غير متأثرة بالمضاد المستخدم عن طريق زيادة الفعاليات الايضية المقاومة للمضاد Bypassing the Target Metabolic Reaction.

إمراضية الايشريكيه القولونية Escherichia coli pathogenicity
توجد الجرثومة بشكل طبيعي في امعاء الانسان والحيوانات وهي توجد في التربة والمياه السطحية Surface Water ودائماً بشكل ثابت في براز الانسان والحيوانات ولها القدرة لاحداث عدد من الاخماج الانتهازية Opportunistic Infections كالاصابات المتقيحة في التهابات المجاري البولية Urinary Tract Infections وتسبب حدوث التهابات المثانة Cystitis، والتهاب حويض الكلية Pyelonephritis ((Cruickshank etal.,1975 ، فضلاً عن دورها في احداث التهاب الغشاء المساريقي Peritonitis، وإنتان الدم Septicemia والتهاب السحايا Meningitis والتهاب القناة الصفراوية Cholecystitis والتهاب الرئة Pneumonia  وإخماج الجروح Wound Infections والتهاب المعدة والامعاء Gastroenteritis عند الاطفال الرضع.
تعد جراثيم الايشريكية القولونية Escherichia coli من الكائنات المجهرية في احداث مرض الاسهال فضلاً عن ذلك هناك عدد من الكائنات المجهرية الاخرى التي تشترك في احداث مرض الاسهال وتطوره منها اولاً: الجراثيم مثل Shigella و Salmonella و Campylobacter jejuni و Yersinia enterocoliticaوغيرها.
ثانياً: الفايروسات مثل Rotavirus .ثالثاُ الاوالي : مثل Giardia lamblia وEntamoeba histolytica . رابعاً: الفطريات مثل Candida (Turk and Porter,1974 ; Henry,2001 ; Kafetzis et al.,2001) حيث أن الاسهال Diarrhea هو الزيادة في فقدان السوائل والايونات مع الخروج فالعوامل المشجعة للامتصاص والعوامل المحفزة على الافراز في كل من الأمعاء الدقيقة والغليظة هي التي تتحكم بالماء الموجود في الخروج (Black,1993 ; Branski et al.,1996). ولايزال الاسهال المشكلة الكبيرة في الاقطار النامية وهو من الامراض المتوطنة في البلاد العربية ويؤدي إلى الوفاة بمعدلات عالية بين الأطفال في الدول النامية (Abussaud and Abuyousuf, 1995.

جنس الايشريكيه Genus Escherichia جنس كبير يضم عصيات مستقيمة 1.1 – 1.5 × 2.0 – 6.0 مايكروميتر (الحية Living) أو 0.4 – 0.7 × 1.0 – 3.0 مايكروميتر (الجافة والمصبوغة Dried and Stained) مفردة أو مزدوجة، عديمة الأبواغ، تتحرك بواسطة أسواط محيطية Peritrichous Flagella أو لا تتحرك، لاهوائية أختيارية (Holt, 1979 كوفمان، 1985 Holt et al., 1994 ;) الايشريكيه تختلف عن الجراثيم المعوية الأخرى بسرعة تخمرها للاكتوز مع انتاج حامض وغاز. وجميع سلالات الايشريكيه مخمرة للمانيتول D-mannitol، المانوز D-mannose، ارابينوز L-arabinose، مالتوزD-maltose،
L-rhamnose، Trehalose وD-xylose ومعظمها تنتج غازاً من تخمر الكلوكوز، وجميع سلالات الايشريكيه غير مخمرة للـMeso-inositol، وسالبة لاختبار تحلل الجيلاتين، ولا تنتج غاز H2S في وسط (Triple Sugar Iron Agar (TSI (Collee et al., 1996 )، والنسبة المئوية المولية للكوانين والسايتوسين G  + C المحتواة في الـ DNA 50 – 51% (Holt, 1979).
جنس الـ Escherichia يضم النوع Escherichia coli .الايشريكيه القولونية والتي سماها البكتريولوجي الالماني Escherich، عادة تختصر بـ E. coli تسبب الاسهال وامراضاً أخرى (Moffet, 1980)، ويضم النوع E. coli أكثر من 99% من الايشريكية المعزولة.
وهي جراثيم عصوية سالبة لصبغة كرام Gram Negative Bacilli، متحركة لا تكون سبورات Non-spore forming، لا هوائية اختيارية Facultatively Anaerobic ولقسم من سلالاتها Strains القدرة على تكوين الاغلفة أو المحافظ Capsules.
وتنمو معظم سلالات الجرثومة على الأوساط المختبرية البسيطة التي تحتوي على الكلوكوز بوصفه مصدراً وحيداً للكاربون ويمكن ان يحدث النمو عند المدى (18 – 44) مo لكن الحرارة الملائمة للنمو هي (36 – 37) مo، ومعظم سلالاتها مخمرة للاكتوز ومستعمراتها ملساء وردية على وسط أكار الماكونكي.
تمتاز الجرثومة بأنها موجبة لانتاج الاندول Indole واختبار المثيل الأحمر Methyl Red، في حين يكون أختبار الفوكس بروسكور  Voges-Proskaur والسترات Citrate سالباً.

Enterobacteriacea العائلة المعوية  عائلة واسعة ومختلفة الاجناس Heterogeneous تستقر بصورة طبيعية في القناة الهضمية للانسان والحيوانات. وتتضمن العائلة عدداً من الاجناس هي (Shigella ،Escherichia ،Proteus ،Serratia Klebsiella ،Enterobacter Salmonella) واجناساً أخرى.
توجد العائلة المعوية على النباتات والتربة والماء وفي أمعاء الانسان والحيوانات وهي تضم عدداً مما يصيب الأنسان التي تتضمن الخراجات Abscesses وذات الرئة Pneumonia والتهاب السحايا Meningitis وانتان الدم Septicemia والتهاب الامعاء Intestinal Infection  والتهاب المجاري البولية Urinary Tract Infection وإخماج الجروح Wound Infections (Lennette et al., 1985 Henry, 2001 ;) وليست جميعها طفيليات معوية أو مرضية للمضيف، والاهتمام بها واسع لأنها تتضمن الكائنات المرضية المهمة للإنسان والحيوان والنبات وهي بشكل عام تسبب المرض وفقداناً اقتصادياً خطيراً في كل أنحاء العالم (Buchanan et al.,1974).
والأنواع المرضية بالدرجة الأولى Shigella , Salmonella التي تسبب حمى التيفوئيد والباراتيفوئيد والالتهاب المعوي والدزنتري.
وتتصف الأجناس الجرثومية المختلفة لهذه العائلة بكونها جراثيم عصوية سالبة لصبغة كرام، تتحرك بأسواط محيطية أو لا تتحرك، لها كبسول أو ليس لها كبسول وهي هوائية أو لا هوائية اختيارية تنمو بسهولة على وسط مرق اللحم لكن بعضها له متطلبات نمو خاصة، فهي تختزل النترات إلى النتريت (ماعدا بعض سلالات Erwinia) والنسبة المئوية المولية للكوانين والسايتوسين G + C في الـ DNA 39 –59% (Holt,1979;Turk and Porter, 1974)، وموجبة لأختبار الـ Catalase وسالبة لأختبار الـ Oxidase ولا تكون سبورات ومخمرة للكلوكوز وغالباً ما تنتج غاز CO2 (Carter and Wise, 2004).

وجود الأعراض الذهانية أحياناً وسرعة الاستثارة والغضب تجعل التميز صعباً، والخطأ الأكثر شيوعاً هو تشخيص الاضطرابات الوجدانية على أنها فصام وليس العكس، وينعكس هذا الخطأ خطورةً على مصير المريض والمرض.
إن متابعة تطور اللوحة السريرية لفترة طويلة والاستعانة بالأعراض المميزة إحصائياً وخاصة تواجد تاريخ عائلي لاضطراب وجداني أو لنوبة سابقة شفي منها تماماً تجعل تشخيص الهوس مرجحاً.