Zoonotik Hastalıkların Metagenomik Analizi

Zoonotik Hastalıkların Metagenomik Analizi

Genel Kültür

İnsan patojenlerinin yaklaşık % 60’ı zoonotik bir kökene sahip olduğundan, zoonotik hastalıklar dünya çapında bir halk sağlığı sorununu temsil etmektedir. En önemli insan patojenlerinin çoğu ya zoonotiktir ya da insanlara adapte olmadan önce zoonozdan kaynaklanır. Sonuç olarak, insanlar sürekli olarak yeni hayvan patojenlerine maruz kalmaktadır. Son yıllarda, epidemiyolojik güvenlik, zika, ebola, H1N1 influenza ve şiddetli […]

İnsan patojenlerinin yaklaşık % 60’ı zoonotik bir kökene sahip olduğundan, zoonotik hastalıklar dünya çapında bir halk sağlığı sorununu temsil etmektedir. En önemli insan patojenlerinin çoğu ya zoonotiktir ya da insanlara adapte olmadan önce zoonozdan kaynaklanır. Sonuç olarak, insanlar sürekli olarak yeni hayvan patojenlerine maruz kalmaktadır. Son yıllarda, epidemiyolojik güvenlik, zika, ebola, H1N1 influenza ve şiddetli akut solunum sendromu gibi yeni ortaya çıkan zoonotik hastalıklarla tehdit altındadır. Çeşitli risk değerlendirme çalışmaları, ortaya çıkan patojenlerin % 75’inin köken olarak zoonotik olduğunu tahmin etmektedir. Diğerler hastalıkların yanı sıra ortaya çıkan bu hastalıkların artışı, nüfus artışı, şehirlerin büyümesi, doğal yaşam alanlarının yok edilmesi, tarımsal uygulamaların modernizasyonu ve iklim değişikliği ile ilişkili olabilir.
Zoonotik hastalıklar, hayvanlar ve insanlar arasında dağılabilen patolojilerdir. Daha çok mantar, parazit, bakteri ve virüs gibi farklı zoonozlara neden olan zoonotik ajanlar, çok yaygındır ve popülasyondaki sıklıkları yüksektir. Genellikle günlük aktiviteler sırasında hayvanlarla etkileşimlerden elde edilirler. Taylor ve ekibi, insanları enfekte ettiği bilinen 1415 patojenden % 61’inin zoonotik veya zoonotik olduğunu bildirmişlerdir. Hayvanlar günlük hayatın önemli canlılarıdır. Evlerde bazıları evcil hayvan olarak yaşarlar ve herkes hayvanat bahçesinde yaşayan hayvanlarla ise yakın temas halindir, bununla birlikte hayvanlar, dünyadaki tarım uygulamalarının önemli bir parçasıdır.
Zoonotik Hastalıkların Metagenomik AnaliziEnfekte olan hayvanların tükürüğü, kanı, idrarı veya dışkısı zoonotik ajanları iletir. Birkaç hayvan, insanlar için yalnızca farklı patojenlerin taşıyıcısıdır, ancak hastalığı geliştirmemektedirler. Bu hayvanlar vektör olarak tanımlanırlar. Muhtemelen, en çok bilinen vektör aedes aegypti yani sarıhumma sivrisineğidir. Bu sivrisinek, Amerika, Afrika ve Asya’daki tropikal bölgelerde önemli bir viral hastalık olan dang hastalığının nedensel ajanıdır. Zoonotik bir hastalığa yakalanmanın bir başka yolu da gıda tüketimidir. Enfekte hayvanlardan idrar ve dışkı ile kontamine olabilen pastörize edilmemiş süt, az pişmiş et veya balık, yıkanmamış meyve ve sebzelerin tüketilmesi çok sık görülmektedir. Zoonozlar tehlikeli olabilir ve hatta bazıları zamanında teşhis edilip tedavi edilmezse ölüme neden olabilir. Bu nedenle, hayvanlarla çalışıldığında, evcil hayvanlara sahip olunduğunda, hayvanlarla ilgili hobiler yapıldığında, su veya hayvanlardan gelen patojenlerle kontamine olmuş yiyecekler tüketildiğinde zoonotik elde edilebilir. Dünya Sağlık Örgütü, bazı en yaygın zoonotik hastalık olarak bildirmektedir. Bu zoonotik hastalıklar aşağıdaki gibidir:
• Lyme hastalığı ve rocky mountain benekli ateşi, ayrıca her ikisi de kene ısırığıyla bulaşır
• Sivrisinek ısırığıyla bulaşan batı nil virüsü
• Enfekte bir sivrisinek tarafından bulaşan dang, sıtma ve chikungunya
• Yavru civciv, tavuk, ördek, kaplumbağa veya yılanla bulaşan salmonella enfeksiyonları
• İnekler gibi enfekte hayvanlardan bulaşan escherichia coli enfeksiyonları.
Bu akılda tutularak, zoonozlar insan sağlığı için önemli bir risktir. Bundan yola çıkarak, zoonotik ajanların epidemiyolojisini, dinamiklerini, dağılımını ve enfeksiyonunu anlamak veya incelemek için önemli araştırma projeleri geliştirilmektedir. Bununla birlikte, zoonotik ajanların teşhisi, yeni zoonotik mikroorganizmaların ve virüslerin tanımı ve dağıtımı, uluslararası halk sağlığı için bir zorluk olmaya devam etmektedir. Bu nedenle, serbest yaşayan hayvanların yanı sıra evcil hayvanların mikrobiyotalarının incelenmesi, yeni zoonozların tahmini ve tedavisi için yararlı bilgiler sağlamaktadır. Diğerlerinin yanı sıra moleküler biyoloji, immünoloji ve epidemiyoloji gibi farklı bilgi alanları bu amaca dâhil edilmiştir.

Geleneksel Teşhisi

Zoonozları teşhis etmek için çeşitli metodolojiler geliştirilmiştir, örneğin, mikroorganizma kültürü, çok çeşitli patojenlerin kolayca tanımlanmasına izin vermektedir. Ancak bazıları bu yaklaşımla kolayca tespit edilemez, bu durumda, bu mikroorganizmalar hafife alınır veya sıklıkla yanlış teşhis edilir. Bazıları ise baskındır, bu nedenle çevrede oldukça yaygın ve önemli olabilir. Kültür yöntemlerine paralel olarak dokulardan patojenlerin belirlenmesine yönelik mikroskopi teknikleri, zoonotik hastalıkların teşhisinde önemli bir destek sağlamıştır. Bazı dokuların örneklenmesi genellikle çok invazivdir ve bu önemli bir dezavantajdır, ayrıca bu yaklaşımlar tamamlayıcıdır.
Zoonotik Hastalıkların Metagenomik AnaliziZaman içinde zoonotik hastalıkların teşhisinde önemli ilerlemeler sağlanmıştır. Bu hastalıkların teşhisi için çeşitli antijen bazlı tahliller ve yöntemler kullanılır. Bu yöntemler arasında, numunelerin işlenmesi, güvenliğinin optimize edilmesi ve sonuçların raporlanma süresinin kısaltılması vardır. İnsanlardan alınan serum örneklerinde antikorların tespiti için serolojik tahliller kullanılır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Dolaylı floresan antikor
• İndirekt hemaglütinasyon testi,
• Kompleman fiksasyonu,
• Direkt aglütinasyon testi
• Enzime bağlı immünosorbent testi
Bununla birlikte farklı özgüllük ve hassasiyete sahip bu testlerden bazılarıdır, ancak günümüzde, antikor mevcudiyeti çok büyük bir sorundur. Çeşitli serotipleri ve diğer patojenik özellikleri dikkate alan patojen sınıflandırması, spesifik antikorların varlığıyla sınırlıdır. Genetik mühendisliği tarafından üretilen antijenlerin kullanıldığı Western blot ve immünokromatografik gibi testler geliştirilmiştir. Bu testler, bir tür içindeki suşları ayırt etmek ve patojenik hastalık sürecine dâhil olan bazı virülans faktörlerini belirlemek için serolojik testlerin onaylanmasını sağlamıştır. 50’li yıllardan itibaren, enfeksiyöz ajanların nükleik asit manipülasyonu için polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), kısıtlama fragmanı uzunluğu polimorfizmi (RFLP), nabız alanı jel elektroforezi (PFGE) gibi çeşitli teknolojiler geliştirilmiştir.Zoonotik Hastalıkların Metagenomik Analizi
Bu teknikler, hayvan patojenlerini teşhis etmek için başarıyla kullanılmıştır. Moleküler yöntemler yüksek özgüllük ve duyarlılık sağlasa da, klinik tanıda değil, esas olarak araştırma çalışmalarında kullanılmıştır. Bu testlerin pahalı maliyetleri yukarıdakileri açıklayabilir. Moleküler tanı, tek bir patojeni veya bunların karışımlarını tanımlamak için tasarlanmıştır, ancak bunların sınırlı sayıda olduğu düşünülmektedir. Herhangi bir organizmadaki patojenler ve yerleşik mikrobiyota arasındaki mikrobiyal etkileşimleri incelemek istendiğinde, bu kapsam çok basittir. Bu etkileşimlerin epidemiyolojik olarak çok önemli olduğu ve hastalığı etkileyebileceği bilinmektedir. Bu nedenle, eşzamanlı olarak birden fazla patojeni tespit edebilen ve yerleşik mikrobiyotayla bağlam içine alınmasına izin verebilen yeni metodolojiler geliştirmek çok önemlidir. Bu akılda tutularak, klinik tanı, herhangi bir patojenin varlığını ve aynı zamanda bunların diğer mikroorganizmalar, mikrobiyal popülasyonlar ve topluluklarla etkileşimlerini incelemek için yeni yaklaşımlar gerektirir.
Özellikle virüsler, yeryüzünde en bol bulunan yaşam biçimidir. Bununla birlikte, birkaç grup laboratuar koşullarında yetiştirilebilir. Diğerlerinin yanı sıra elektron mikroskobu, hücre kültürü, aşılama ve seroloji gibi çeşitli yöntemler kullanılarak tanımlanabilirler. Tüm bu teknikler, bilinen virüslerle karşılaştırmalara dayandığından, virüs hakkında önceden bilgi sahibi olmayı gerektirir. Laboratuvarda yetiştirilemeyen virüsler, mikro dizi, eksiltici hibridizasyon tabanlı ve PCR tabanlı yöntemler gibi moleküler yöntemlerle tanımlanabilir. Virüsleri karakterize etmek için moleküler yöntemler uygulamak, hedef virüs hakkında önceki bilgileri de gerektirir. Bununla birlikte, bazı yeni yöntemler bu sınırlamanın üstesinden gelmiştir. Diziden bağımsız tek primer amplifikasyonu, dejenere oligonükleotid ile hazırlanmış PCR, rastgele PCR ve dönen daire amplifikasyonudur. Ancak, tüm bu teknikler hem hayvanlarda hem de insanlarda viromun tam olarak anlaşılmasına izin vermemektedir.
Yeni nesil dizileme (NGS) teknikleri, insanlarda ve hayvanlarda viral bileşimi tam olarak anlamak için kesinlikle yeni araçlardır. Bu sıralama araçlarının insanlarda ve hayvanlarda araştırma ve teşhiste birçok uygulaması vardır. Hayvanlarda patojen virüsleri tanımlamak için yüksek verimli araştırmalara izin vermektedirler. Yeni nesil dizileme teknikleri, herhangi bir virüsü birkaç kopyada tespit edebilen binlerce ila milyonlarca okuma sunar. Bu nedenle, zoonoz anlayışında ilerlemek ve herhangi bir organizmanın viral bileşimini araştırmak için daha fazla küresel çalışmalar gereklidir.

Kaynak: istemci.com

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir