زیست شناسی

میکروبیولوژی

استافیلوکوک اورئوس

استافيلوكوك اورئوس (طلايي)
 
طبقه‌بندی علمی
دامنه: باکتری‌ها
فرمانرو: یوباکتریا
شاخه: فیرمیکوت‌ها
رده: باسیل‌ها
راسته: باسیلالس
تیره: استافیلوکوکاسیه
سرده: استافیلوکوک
گونه: استافیلوکوک اورئوس

Staphylococcus aureus  

                                                                                                               
ستافیلوکوک اورئوس (به لاتین: Staphylococcus aureus)‏، کوکسی گرم مثبت و بی‌هوازی اختیاری است که مهمترین گونه در جنس (سرده) استافیلوکوک از نظر پزشکی محسوب می‌شود. گاهی اوقات به این باکتری، استافیلوکوک طلایی نیز می‌گویند. اورئوس در زبان لاتین به معنای طلایی است.

این باکتری ممکن است به شکل فلور عادی پوست یا بینی وجود داشته باشد. این طور تخمین زده می‌شود که ۲۰ درصد از مردم به مدت طولانی، ناقل باکتری باشند. استافیلوکوک اورئوس، یکی از موفق ترین باکتری‌های بیماریزاست. این باکتری به دلیل تولید رنگدانه طلایی کارتنوئیدی به نام استافیلوزانتین(به لاتین: staphyloxanthin)‏، کلنی‌های زرد رنگی را ایجاد می‌نماید. این پیگمان در بیماریزایی نقش دارد زیرا به عنوان ماده آنتی اکسیدان عمل کرده و موجب در امان ماندن باکتری در برابر رادیکال‌های آزاد اکسیژن می شود.رادیکال‌های آزاد اکسیژن توسط سیستم ایمنی (گلبول‌های سفید) میزبان برای کشتن باکتری‌ها تولید می‌شوند.

استافیلوکوک اورئوس، گستره وسیعی از عفونت‌ها از عفونت‌های ساده پوستی (مانند جوشدانه، کورک، کفگیرک، گل مژه و آبسه) گرفته تا بیماری‌های تهدید کننده زندگی (مانند پنومونی، مننژیت، استئومیلیت، اندوکاردیت، سندرم شوک سمی و سپتی سمی) را ایجاد می‌نماید. استافیلوکوک اورئوس به عنوان یکی از ۵ عامل شایع ایجاد کننده عفونت های بیمارستانی به ویژه عفونت‌های زخم پس از جراحی است. هر سال، ۵۰۰ هزار نفر در بیمارستان‌های ایالات متحده امریکا به عفونت‌های استافیلوکوک اورئوس مبتلا می شوند.

استافیلوکوک اورئوس مقاوم به متی سیلین (MRSA)، سویه‌های خاصی از این باکتری هستند که به بیشتر آنتی بیوتیک‌ها مقاوم می‌باشند. MRSA، بیشتر در بیمارستان‌ها دیده شده است. به این نوع از سویه‌ها، HA-MRSA یا به اصطلاح، استافیلوکوک اورئوس مقاوم به متی سیلین اکتسابی از بیمارستان می‌گویند اما در حال حاضر، سویه های استافیلوکوک اورئوس مقاوم به متی سیلین اکتسابی از جامعه (CA-MRSA) در حال گسترش می‌باشند. سویه‌های CA-MRSA بر خلاف HA-MRSA، ارتباطی با بستری شدن در بیمارستان ندارند. استافیلوکوک اورئوس اولین بار در سال ۱۸۸۰ توسط جراح اسکاتلندی، آلکساندر اوگستون(به انگلیسی: Alexander Ogston)‏ در شهر آبردین (اسکاتلند) از نمونه چرک آبسه جراحی جدا شد.


میکروب شناسی


رنگ آمیزی گرم از خوشه‌های استافیلوکوک اورئوس.

کلنی‌های زرد طلایی استافیلوکوک اورئوس بر روی آگار خوندار. به مناطق لیز گلبول‌های قرمز در اطراف کلنی‌ها دقت کنید.


استافیلوکوک اورئوس، کوکسی گرم مثبت و بی‌هوازی اختیاری است که به شکل خوشه در زیر میکروسکوپ دیده می‌شود. کلنی باکتری، به شکل زرد طلایی است و هنگامیکه بر روی محیط آگار خوندار رشد می‌کند، ایجاد همولیز می‌نماید.

این باکتری، آنزیم کاتالاز را تولید می‌کند. آنزیم کاتالاز موجب تجزیه پراکسید هیدروژن (H2O2)به آب و اکسیژن می‌شود. از این تست برای تمایز استافیلوکوک‌ها از استرپتوکوک‌ها و انتروکوک‌ها استفاده می‌شود. استافیلوکوک اورئوس، آنزیم کواگولاز را تولید می‌کند. آین آنزیم، خون را لخته می‌کند. سایر گونه های استافیلوکوک از نظر کواگولاز منفی هستند

نقش در بیماری

استافیلوکوک اورئوس با تولید انتروتوکسین، ایجاد مسمومیت غذایی می‌کند. باکتری ممکن است به شکل همزیست بر روی پوست وجود داشته باشد و از بینی یک سوم از مردم جدا شود. این باکتری به میزان کمتر ممکن است در گلو نیز وجود داشته باشد. وجود استافیلوکوک اورئوس در این شرایط به معنای عفونت نیست و نیازی هم به درمان در اینگونه موارد نمی‌باشد. باکتری ممکن است در حیوانات اهلی، گربه‌ها، سگ‌ها و اسب‌ها وجود داشته باشد و موجب التهاب و عفونت پا در مرغ‌ها شود. استافیلوکوک اورئوس ممکن است بر روی سطوح خشک برای هفته‌ها تا ماه‌ها زنده بماند. برخی از فاژها (باکتریوفاژها) می‌توانند استافیلوکوک اورئوس را آلوده کنند و از این طریق موجب انتقال ژن تولید کننده توکسین پنتون- والنتین به آن شوند. از این رو، بیماریزایی سویه‌ها را افزایش خواهند داد.

هنگامی که سد پوستی از بین برود، باکتری به بافت حمله می‌کند و بیماری‌هایی مانند کورک و کفگیرک را ایجاد می‌کند. استافیلوکوک اورئوس در کودکان، عفونت شدید به نام سندرم پوستی فلسی شونده استافیلوکوکی(به انگلیسی: staphylococcal scalded skin syndrome)‏ را ایجاد می‌کند.

عفونت‌های استافیلوکوکی از طریق تماس با چرک زخم یا پوست با پوست انتقال پیدا می‌کنند. تماس با وسایل شخصی مانند حوله، ملحفه، لباس و وسایل ورزشی نیز در انتقال عفونت از فردی به فرد دیگر نقش دارند. عفونت‌های عمیق ممکن است شدید باشند مانند آرتریت سپتیک، اندوکاردیت و پنومونی.

درماتیت آتوپیک

این باکتری یکی از عوامل درماتیت آتوپیک است. جوشدانه ها بیشتر در زیر بغل، فرق سر و موها دیده می‌شوند.این حالت ممکن سات به صورت سندرم پوستی فلسی شونده درآید. حالت بسیار شدیدتر به نام سندرم ریتر(به انگلیسی: Ritter's disease)‏ یا پمفیگوس نئوناتوروم(به لاتین: Pemphigus neonatorum)‏ در نوزادان دیده شده است.

سندرم شوک سمی

سویه‌هایی که اگزوتوکسین TSST-1 را تولید می‌کنند ممکن است موجب بیماری بالقوه مهلک و کشنده‌ای به نام سندرم شوک سمی (به انگلیسی: Toxic shock syndrome)‏ شوند. استرپتوکوک پیوژنز نیز ممکن است سندرم مشابه‌ای به نام سندرم شوک سمی استرپتوکوکی را ایجاد کند. علائم بیماری شامل تب بالا، کاهش فشار خون، ناخوشی، گیجی و در نهایت از کار افتادن اندام‌های داخلی بدن، کما و مرگ است. راش‌های شبیه آفتاب سوختگی در مراحل اولیه بیماری در لب، چشم، دهان، کف دست و پا دیده می‌شوند. در صورت درمان، بیمار پس از چند هفته، سلامتی خود را باز می‌یابد در غیر این صورت، در عرض چند ساعت خواهد مرد. این سندرم به میزان ۳ تا ۴ مورد از هر ۱۰۰ هزار زنی که از تامپون های واژنی در زمان قاعدگی استفاده می‌کنند، دیده شده است. در صورت راهیابی باکتری به واژن، در حضور تامپون در آنجا تکثیر پیدا کرده و توکسین TSST-1 را تولید می‌کند. توکسین از آنجا وارد خون می‌شود و در سرتاسر بدن پخش خواهد شد. این آمار مربوط به امریکاست. سندرم شوک سمی غیر از این موارد مثلا" ناشی از عفونت های زخم بسیار نادر است.

مسمومیت غذایی

استافیلوکوک اورئوس با تولید انتروتوکسین در غذا موجب گاستروانتریت و مسمومیت غذایی می‌شود. مسمومیت غذایی خود محدود شونده است و به درمان خاصی نیاز ندارد. بیمار پس از ۸ تا ۲۴ ساعت بهبود پیدا می‌کند. علائم مسمویت غذایی شامل اسهال، استفراغ و درد شکمی است.

ورم پستان در گاو

استافیلوکوک اورئوس موجب ماستیت (وروم پستان) در گاو می‌شود. کپسول پلی ساکاریدی آن، موجب عم شناسایی باکتری توسط سیستم ایمنی گاو می‌شود.

فاکتورهای بیماریزایی

آنزیم‌ها

باکتری، آنزیم‌های مختلفی را تولدی می‌کند. کواگولاز موجب لخته شدن خون و در نتیجه عدم فاگوسیت شدن توسط گلبول‌های سفید می‌شود. هیالورونیداز، اسید هیالورونیک موجود در بافت همبند را تجزیه کرده و موجب گسترش باکتری در بدن می‌شود. استافیلوکوک اورئوس، آنزیم دزوکسی ریبونوکلئاز (DNAse) را تولید می‌کند که DNA را تجزیه می‌کند.

توکسین‌ها

باکتری توکسین‌های مختلفی را تولدی می‌کند که هریک بیماری‌های خاصی را ایجاد می‌کند. توکسین TSST-1 در ایجاد سندرم شوک سمی نقش دارد. انتروتوکسین‌ها در مسمومیت غذایی نقشس دارند. TSST-1 و انتروتوکسین‌ها، سوپرآنتی ژن هستند. توکسین فلسی کننده (به انگلیسی: Exfoliative toxin)‏موجب سندرم پوستی فلسی شونده استافیلوکوکی می‌شود. این توکسین نوعی پروتئاز است که پوست را تجزیه می‌کند.

استافیلوکوک اورئوس، توکسین‌های دیگری مانند توکسین آلفا، توکسین بتا و توکسین گاما را تولید می‌کند که موجب تجزیه غشای بسیاری از سلول‌های بدن می‌شود. توکسین پنتون- والنتین، پنومونی نکروز دهنده شدید در کودکان ایجاد می‌نماید. ژن توکسین اخیر بر روی باکتریوفاژ قرار دارد که از طریق آلوده شدن باکتری به فاژ، به آن انتقال پیدا می‌کند. توکسین پنتون- والنتین، بیشتر در سویه‌های MRSA اکتسابی از جامعه (CA-MRSA) دیده شده است.

پروتئین A

پروتئین A از طریق آنزیم ترانسپپتیدازی به نام سورتاز به پپتیدوگلیکان (دیواره سلولی باکتریایی) متصل میشود. پروتئین A به قسمت Fc از آنتی بادی IgG متصل می شود. جهش در ژن پروتئین اخیر موجب کاهش بیماریزایی باکتری می‌شود.از پروتئین A در تخلیص گستره وسیعی از آنتی بادی‌ها در کروماتوگرافی استفاده شده است.

پیگمان

این باکتری به دلیل تولید رنگدانه طلایی کارتنوئیدی به نام استافیلوزانتین(به لاتین: staphyloxanthin)‏، کلنی‌های زرد رنگی را ایجاد می‌نماید. این پیگمان در بیماریزایی نقش دارد زیرا به عنوان ماده آنتی اکسیدان عمل کرده و موجب در امان ماندن باکتری در برابر رادیکال‌های آزاد اکسیژن می شود.

تشخیص آزمایشگاهی

رنگ آمیزی گرم، باکتری را به شکل کوکسی‌های خوشه‌ای گرم مثبت نشان می‌دهد. از محیط اختصاصی مانیتول نمکی (۷ تا ۹ درصد نمک) برای رشد استافیلوکوک اورئوس استفاده می‌شود. این باکتری، نمک را تحمل کرده و پس از رشد بر روی محیط اخیر، کلنی‌های زرد رنگی تولید می‌کند که به دلیل تخمیر مانتیول و کاهش pH محیط کشت ایجاد می شود.

تمامی گونه‌های استافیلوکوک از نظر تست کاتالاز مثبت هستند. استافیلوکوک اورئوس از نظر تست کواگولاز (ایجاد لخته خون) مثبت است. باکتری، آنزیم DNAse را تولید می‌کند. از نظر تست لیپاز و فسفاتاز هم مثبت است.

درمان و مقاومت آنتی بیوتیکی

پس از کشف پنی سیلین، در ابتدا از این دارو برای درمان عفونت‌های استافیلوکوکی استفاده می‌شد اما روز به روز به مقاومت آنتی بیوتیکی علیه پنی سیلین افزوده شد بطوریکه در سال ۱۹۵۰، ۴۰ درصد سویه‌های بیمارستانی به پ‍‍نی سیلین مقاوم شدند و این میزان در سال ۱۹۶۰ به ۸۰ درصد رسید. علت این ‍دیده تولید ‍پنی سیلیناز توسط باکتری بود که پنی سیلین را تجزیه می‌کند. بنابراین از آنتی بیوتیک‌های جدیدتر یعنی پنی سیلین‌های مقاوم به پنی سیلیناز (مانند اکساسیلین و متی سیلین) استفاده شد. متاسفانه این باکتری به مرور به این آنتی بیوتیک‌ها نیز مقاوم شده است. از این آنتی بیوتک‌ها به همراه جنتامایسین برای درمان عفونت‌های جدی مانند اندوکاردیت استفاده می‌شود.

مقاومت به متی سیلین و سایر پنی سیلین‌های مقاوم به پنی سیلیناز به دلیل اپرون mec است. این اپرون، بخشی از کاست کروموزومی استافیلوکوکی (SCCmec) است. ژن mecA، پروتئین متصل شونده به پنی سیلین با نام PBP2a را کد می‌کند که میل پیوندی پایینی برای آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام دارد. لازم است بدانید که پروتئین‌های PBP در ساخت و ساز دیواره سلولی باکتریایی نقش دارند. از این رو، وجود چنین پروتئین جدیدی تحت تاثیر آنتی بیوتیک نخوهد بود و باکتری به راحتی به زندگی خود ادامه می دهد. این سویه‌ها در اصطلاح استافیلوکوک‌های مقاوم به متی سیلین (MRSA) می‌گویند. برای درمان MRSA، از آنتی بیوتیک دیگری به نام وانکومایسین استفاده می‌شود. همچنین از آنتی بیوتیک جدیدی به نام لینزولید نیز برای درمان MRSA استفاده شده است.

آنتی بیوتیک‌های آمینوگلوکوزیدی مانند جنتامایسین، استرپتومایسین و کانامایسین زمانی به خوبی علیه استافیلوکوک‌ها جواب می دادند اما استافیلوکوک به مرور زمان به این آنتی بیوتیک‌ها نیز مقاوم شد. این آنتی بیوتیک‌ها با اتصال به زیر واحد ۳۰S ریبوزومی منجر به مرگ باکتری می شوند. مقاومت به آمینوگلوکوزیدها در استافیلوکوک‌ها به سه شکل دیده شده است : آنزیم‌های تغییر دهنده آمینوگلوکوزیدها (موجب تغییر ساختار آنتی بیوتیک و غیر فعال سازی آن می‌شود)، جهش‌ها یا موتاسیون‌های ریبوزومی (موجب تغییر در جایگاه هدف اتصال آنتی بیوتیک خواهند شد. بنابراین، آنتی بیوتیک دیگر نمی تواند به هدف خود متصل شود)، پمپ‌های افلاکس در غشای باکتری که بطور فعالانه آنتی بیوتیک را از داخل باکتری به خارج از آن، پمپ می‌کنند. مقاومت به وانکومایسین (و سایر آنتی بیوتیک‌های گلیکوپپتیدی) بر اثر ژن vanA ایجاد می شود. این ژن از انتروکوک به استافیلوکوک انتقال یافته است. این ژن طوری پپتیدوگلیکان را تغییر می‌دهد که وانکومایسین دیگر نتواند به آن متصل شود. به این سویه‌ها، استافیلوکوک‌های مقاوم به وانکومایسین (VRSA) می‌گویند. سویه‌های دیگری نیز گزارش شده اند که بطور میانه به وانکومایسین مقاوم (VISA)هستند. سویه‌های اخیر اولین بار در سال ۱۹۹۶ از ژاپن گزارش شدند.

برچسب‌ها: استا فیلوکوکوس اورئوس, میکروب شناسی, نقش در بیماری, درماتیت آتوپیک, سندرم شوک سمی, مسمومیت غذایی, ورم پستان در گاو, فاکتورهای بیماریزایی
+ نوشته شده در  پنجشنبه سی ام آذر 1391ساعت 11:19  توسط محمد باقر رستمی   |