Konakçı, çevre ve etken ile ilgili determinantlar Konakçı faktörleri • Yaş Çoğu hastalığın dağılımı belirli yaş aralığındaki konakçılar ile sınırlıdır. Bir çok bakteriyel ve viral enfeksiyon, kazanılmış bağışıklık ve immünolojik olmayan doğal savunma sistemlerinden dolayı gençlerde, erişkinlere göre daha öldürücü seyreder. Örneğin, buzağı septisemilerine sebep olan patojenik E.coli’ler erişkin sığırlarda hastalığa yol açmaz. • Pseudomonas aeruginosa sadece çok genç buzağıları etkilerken, erişkin ineklerde mastitise sebep olmaktadır. Brucella abortus, buzağılarda görünür herhangi bir enfeksiyona yol açmazken, ineklerde abortuslara sebep olmaktadır. Salmonella typhymurium, buzağıları 2 günde hastalandırırken, sığırlarda inkübasyon süresi 2-3 haftayı bulabilmektedir. Haemophilus enfeksiyonlarına gençler, yaşlılara göre daha duyarlıdır. • Protozoon, klamidya ve riketsiya enfeksiyonları ise gençlerde daha hafif seyrederken, yaşlılarda ağır seyreder. • Kanserlere ve tümörlere yaşlı insan ve hayvanlarda, gençlerden daha sık rastlanır. • Cinsiyet Bir hastalığın görülüşünde cinsiyet ile ilgili faktörler hormonal, mesleki, sosyal, etnik ve genotipik özelliklere bağlanabilir. Botryomycosis aygırlarda kastrasyonun bir komplikasyonu olarak daha çok görülür. Corynebacterium renale’nin sebep olduğu ve yine kastre edilmiş koçlarda görülen enzootik postitis’in etiyolojisinde de cinsiyet bir faktördür. Abortuslara ise sadece dişilerde rastlanırken, erkeklerde görülmez. • Erkek kedilerin ve besi danalarının üriner sistemde taş oluşumu sıkça görülür. Gebelik döneminde abomazumun sola deplasmanı, gebelik sonrasında metritis, listeriozis görülmesi cinsiyet ve hayvanların seksüel durumlarıyla ilişkilidir. • Türler, yetiştirme yönü ve genetik Konakçının türü ve yetiştirme şekli (örn., sütçü, etçi vs) hayvanların bazı enfeksiyöz etkenlere duyarlılığını etkilemesinden dolayı enfeksiyon, türe özgü olabildiği gibi yetiştirme yönü de hayvanları hassas hale getirebilir. Ayrıca sığır vebası sadece sığırlarda, at vebası sadece atlarda, kızamık sadece insanlarda, distemper sadece köpeklerde, newcastle sadece kanatlılarda görülürken, mastitisin görülme insidensi, sütçü ineklerde etçi ineklerden daha yüksek orandadır. • Bu durum ile bazı bakterilerin değişik suşlarının (E.coli K99, E. coli K88, E. coli CFA gibi) farklı türlerde enfeksiyon yapması antijen-reseptör ilişkisi ile açıklanabilir. • Küçük köpeklerde patella çıkığı, büyük köpeklerde kalça displazileri fenotipik olarak daha fazla görülürken, tümör gelişimi tüm köpeklerde genotipik olarak daha fazla görülür. • Beyaz başlı sığırlarda, enfeksiyöz keratokonjunktivitis’in (Moraxella bovis) görülmesi fenotipe bağlanırken, Cezayir koyunları genetik olarak antraksa dirençlidirler. İngiliz’lerin Suffolk koyunları ise skrapi’ye genetik olarak duyarlıdırlar. Çevresel Faktörler • Bu faktörler bireyin çevresinde bulunan ve ona etki eden koşulların bütünüdür. Bunlar konakçının duyarlılığına, etkene maruz kalma düzeyine ve hastalığın yayılmasına etki ederler. • Örneğin fiziki çevrenin etkisi yönünden drenajı yetersiz bir yörede schistosomiasis gibi helmint hastalıklarında artış olabilir. Rüzgarın sık estiği yönde şap hastalığının yayılması (Doğu Avrupa’da) veya ABD’de kasırga dönemlerinde Histoplasmosis hastalıklarında artışın görülmesi rüzgarın ektiklerdir. • Çevresel faktörlerden sıcaklık ta etkili diğer bir unsurdur. Bu faktöre bağlı olarak artan konakçı duyarlılığı sonucunda kümes hayvanlarında Newcastle Hastalığının nörolojik semptomlarının şiddeti artabilir. • Artmış çevresel nem solunum hastalıklarında artışlara veya artan yağışlarla beraber kemirgen faaliyetlerinin çoğalması sonucu insanlarda leptospiroz vakalarında artışların görülmesi sözkonusu olabilir. • Öte yandan bir diğer çevresel faktör olan “toprak”ın yapısı ve özellikleri de belirleyici unsur olabilmektedir. Alkali pH’ya sahip toprakta antraks ve klostridial etkenler, asidik pH’da histoplasmozis ve nötr veya nötre çok yakın pH’larda ise listeriosis etkenlerine fazlaca raslanır. • Toprağın organik madde içeriği de önemli bir diğer faktördür. Kuş veya hayvan dışkıları (eğer çevrenin diğer özellikleri de mantar üremesine uygun ise) bu çevrede fungal hastalıkların artmasına yol açmaktadır (Güvercin dışkısı fazlalığına bağlı olarak cryptococcosis’in, kemirgen dışkısının ise coccidioidomycosis’in artmasına sebep olması). Etkene bağlı faktörler • Adezyon Mikroorganizmanın, konakçının yüzey epitellerine yapışması durumudur. Konakçının epitellerine adere olan mikroorganizmalar burada çoğalarak, enfeksiyonun seyrine göre ya metabolitleriyle hastalandırırlar ya da vücuda invaze olurlar. Adezyon enfeksiyon olayının ilk safhasını oluşturur. • Patojenite Bir enfeksiyöz ajanın hastalığa sebep olabilme yeteneğini tanımlar. Patojen bir etkenin hastalık oluşturabilmesi için konakçıya yeterli sayıda girmesi gerekir. • Virülens Bir etkenin hastalık oluşturmadaki kantitatif yeteneğidir. Virülent bir etken az sayıda da olsa konakçıya girdiğinde hastalık oluşturur. Virülens, invazyon ve toksijenite ile çok yakından ilgilidir. • İnvazyon Mikroorganizmaların vücut içerisinde, doku ve hücrelere kadar yayılmasıdır. Oportünistik (Fırsatçı) patojen • Konakçının direncinin (soğuk-sıcak, beslenme bozukluğu vs gibi immün sistemin başarısız kaldığı ya da immünosupresyon altında kaldığında) azaldığı durumlarda enfeksiyon oluşturabilme yeteneğindeki mikroorganizmayı tanımlar. • Konakçının enfeksiyöz etkene karşı gösterdiği tepkilerin derecesi, etkenin vücuttaki durumu, konakçının bağışıklık durumu, doğal direnci, mikroorganizmanın patojenitesi ve virülensi gibi faktörlerin tümüne bağlıdır. Enfeksiyonun sonlanması Hastalık, klinik olarak kısa sürede sonlanabildiği gibi (akut), çok uzun süreli klinik enfeksiyon şeklinde de (kronik) gelişebilir. Kronik enfekte olan hayvanlar potansiyel enfeksiyon kaynağıdırlar. Trişinelloz, antraks vb enfeksiyonlar hariç, ölüm durumunda genellikle enfekte hayvanların çevreyi bulaştırması durur. • Enfeksiyon, konakçının etkene karşı bağışıklık kazanmasıyla da sonlanabilir. Eğer hayvan, hem etkili bir bağışıklık kazanır ve hem de etkeni vücudundan tamamen atarsa buna steril bağışıklık denir. • Enfeksiyonun populasyonda bakımından 2 safha çok önemlidir: 1-Taşıyıcı dönem, 2-Latent enfeksiyon. devamı Taşıyıcı dönem Geniş anlamıyla, bir enfeksiyöz etkenin bir konakçı tarafından taşınması her zaman mümkündür. Ancak, spesifik bir etkeni taşıyan konakçının, enfeksiyon oluşuncaya kadarki taşıyıcılığına inkübatör safhası, iyileşme dönemine ise portör safhası denir. Bu dönemlerde duyarlı konakçılar için enfeksiyon kaynağı olurlar. Bir konakçının hastalıktan iyileşmesine rağmen, çevreye etkeni bulaştırmasına konvalesans portorlük denir (Tüberkülöz, tifo, bruselloz). Mikroorganizmaların konakçıya girişi • Mikroorganizmaların konakçıya girişi Patojen etkenler daha endojen ya da ekzojen olarak 2 gruba ayrılırlar. Ekzojen mikroorganizmalar genellikle konakçı florasında bulunmazlar ve dış ortamda uzun süre canlı kalamazlar. Konakçıdan konakçıya bulaşarak ve kendilerine özgü belirtilerle seyreden hastalıklara sebep olurlar. Ancak ekzojen olarak bulaşabilen bazı etkenler, yemle (Salmonella ssp., Listeria monocytogenes, mantarlar), su (E. coli, Salmonella sp., Shigella sp) ile ya da topraktan (Cl. tetani, Cl. botulinum, Cl. perfiringens) bulaşabilirler. Enfeksiyon, konakçıda mikroorganizmanın çoğalması ve metabolitleriyle zarar vermesi durumunu ifade eder. Mikroorganizmanın çoğalabilmesi için öncelikle konakçı hücrelerine adezyon yapması/girmesi gerekir. Mikroorganizmaların en fazla giriş yerlerini, solunum sistemi (ağız veya burundan), gastrointestinal ve ürogenital sistem oluşturur. Mukoz membranlar (göz, meme vs) ve derideki yaralar, yanıklar ve bütünlüğünün bozulmasını ifade eden diğer tüm durumlar da birer giriş yerinin oluşmasını hazırlayabilir. Mikroorganizma adezyon ve kolonizasyon bölgesinden vücuda yayılır. • Enfeksiyon doğrudan bir organa veya sisteme yöneldiği gibi, etkenin özelliğine göre lenfatik sistemden kana doğru da gerçekleşebilir. Etkenlerin dolaşım kanında kalmaları (bakteriyemi) geçici veya sürekli olabilir. Ancak genellikle buradan, çoğalabilecekleri uygun doku ve organlara yerleşerek enfeksiyonu oluştururlar. • Mikroorganizmaların bir kısmı hücre içine (intrasellüler) yerleşirken bir kısmı da hücre dışı (ekstrasellüler) ortamlarda yaşamlarını sürdürürler. Bu durum enfeksiyonların iyileştirilmesi bakımından oldukça önemlidir. Konakçının bağışıklık sistemi ve antimikrobiyal ilaçlar, intrasellüler parazit olan etkenlere karşı ekstrasellüler etkenlere göre daha aktif olurlar. • Str. uberis, Coryn. bovis ve S. epidermidis, sağlıklı ineklerin meme başı derisinden izole edilebilirler. Sağlıklı ruminantların trakea ve burun akıntısında % 25-50 oranında Mannheimia haemolytica bulunabilir. Tavukların üst solunum yollarında E. coli’lere rastlanabilir. Bu nedenle, koliseptisemisine yol açan suşlar, buradan invaze olarak vücuda yayılırlar. • İnsanlarda trakeal yıkantıda nadiren pneumococci’ye rastlanır. Pnömokoklara karşı koruyucu antikorlara sahip olmayan bireylerin akciğerlerinin özellikle terminal bölgesinde eyerleşen pnömokokların burada çoğalması ve yangı şekillenmesi neticesinde pnömoni gelişir. • Pnömokoklar buradan akciğer lenfatiklerine ve oradan da kan dolaşımına karışırlar. Önce bakteriyemi görülür ve buradan da sekonder enfeksiyon bölgelerine (serebrospinal sıvıya, kalp kapakçıklarına ve eklemlere) yayılarak çeşitli enfeksiyon (menenjitis, endokarditis ve septik artritis)’lara sebep olurlar. Mikroorganizmaların virülens faktörleri • • • • • Mikroorganizmalar, enfeksiyon oluştururken birçok faktörleri kullanılırlar. Bunlar, adezyon faktörleri invazyon faktörleri, toksinler, fagositoz önleyici faktörler, peptidoglikan, enzimler, serum rezistans özellikleri, intra/ekstrasellüler yaşam biçimleri vs’dir. • Adezyon faktörleri Etkenler adezyonu başaramazlarsa, mukus veya diğer sıvıların etkisiyle bulundukları yerlerden atılacaklardır. Enfeksiyon sürecinin önemli bir aşaması olan adezyonu, bakterilerin mikrokoloni oluşması–kolonizasyon safhası ve bunları da diğer kompleks safhalar takip eder. Örneğin, koleranın patojenezinde Vibrio cholerae’nın sindirim kanalından alınması birinci aşamadır. Streptokoklarda da fimbria olarak nitelenen yapılarda Lipoteikoik asit ve M protien bulunur. Lipoteikoik asit, streptokokların mukoza epitel hücrelerine tutunmalarını sağlar. Adezyondan, lipoteikoik asidin lipid tabakası sorumludur. Lipid tabakası, konakçı epitel hücreleri üzerindeki fibronektine tutunmada rol oynar. M protein ise bakteriye antifagositik aktivite kazandırır. • Bakterilerin adezyon faktörlerine karşı gelişen antikorlar (ister pasif bağışıklıkla alınmış isterse kazanılmış olsun), bakterilerin spesifik adezyonlarını önlerler ve konakçıyı etkene karşı korurlar. • Konakçı doku ve hücrelerinde invazyon Bakterilerin sebep olduğu bir çok enfeksiyon için invazyon olayı, sistemik enfeksiyonların en önemli aşamasını oluşturur. Bazı bakteriler (Örn., Salmonella türleri) dokulara, epitel hücreleri arasındaki birleşme yerlerinden girerlerken, diğer bakteriler (örn., Yersinia türleri, N.gonorrhoeae, Chlamydia psittacii vs) önce konakçının epitel hücrelerine yerleşirler sonra dokulara yayılırlar. Bakteriler hücre içerisine girdikten sonra, bir süre konakçının epitel hücrelerinin membranından ibaret olan bir vakuol içeririnde kapalı kalırlar daha sonra bu membranın açılmasıyla sitoplazma içerisine yayılırlar. Shigella, Salmonella, Brucella, Listeria ve Mycobacterium cinsi fakültatif hücre içi bakteriler hücre içerisinde de çoğalabilirlerken, bir çok bakteri (örn., Y. enterocolitica) hücre içerisinde çoğalamaz. Toksin üretimi ve diğer virülens özellikleri genellikle bakterinin invazyon özelliğinden bağımsızdırlar. Örneğin, Corynebacterium diphteria, nazofarinks içerinde invaze olma yeteneğine sahip olmalarına rağmen toksin sentezlemeden de enfeksiyonu oluşturabilirler. İnvazyon mekanizması ile ilgili bilgilerin çoğu, enfekte insan ve hayvan dokularının morfolojik değişimlerinin ve buralardan alınan doku ve doku sıvılarındaki biyokimyasal araştırmalardan elde edilmektedir. Laboratuvar şartlarında üretilen hücrelerden ibaret olan doku kültürü teknikleri, bazı bakterilerin invazyon mekanizmalarının anlaşılmasında oldukça yardımcı olmaktadır. Doku kültüründe Yersinia’larla yapılan çalışmalar, bakterinin bilinmeyen bir mekanizma ile hücre membranına tutunduğunu göstermiştir. Vakuol formasyonu aracılığıyla hücre içine girdikten sonra, vakuol açılmakta ve bakteri sitoplazma içerisine yayılmaktadır. İnvazyon yeteneği, bakteri 22oC’de üretildiğinde 37oC’de üretildiğinden daha fazla olmaktadır.