میکروب شناسی پزشکی

3. باكتر هاي گرم مثبت

3.2. استافيلوكوك ها

فصل 5 : استافیلوکوکوس ها

استافیلوکوکوس ها همواره بطور پنهانی  در بیمارستان ها ، در نازوفارنکس و پوست 50% افراد حضور دارند. حتی زمانی که هیچ علامتی از خود نشان نمی دهند می توانند آب زیر کاه باشند! پتانسیل بیماری زایی از خود نشان دهند، پس آنها را خوب بشناسید .

سه گونه بیماریزای اصلی شامل استافیلوکوکوس اورئوس ، استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس ، و استافیلوکوکوس ساپروفتیکویس است .

چگونگی تشخیص استافیلوکوکوس ها از استرپتوکوکوس ها بسیار مهم است زیرا بیشتر استافیلوکوکوس ها مقاوم به پنی سیلین G  هستند . 3 روش برای تشخیص آنها وجود دارد: گرم مثبت ، تست کاتالاز ، و محیط کشت .

شکل۵-۱

استافیلوکوکوس ها همانطور که در رنگ آمیزی گرم دیده می شوند ، در خوشه های انگور مانند قرار گرفته اند . این گروه از کارمندان  بیمارستان برای عکس گرفتن ( به صورت خوشه ای Staph ) ایستاده اند.

استافیلوکوکوس اورئوس ، کاتالاز مثبت است ( catalase ) ، که همان گربه های ( Cat ) موجود در عکس اند . استافیلوکوکوس اورئوس ( اورئوس به معنای طلا ) را می توان با توجه جزئیات رنگدانه ی طلایی ، هنگام کشت روی بلادآگار گوسفند ، از سایر کوکوس های تشخیص داد . توجه کنید که تمام کارمندان (Staph ) بیمارستان ها در گردن خود مدال طلا آویخته اند .

2 ) تست کاتالاز : تمام استافیلوکوکوس ها ، آنزیم کاتالاز دارند ( ولی استرپتوکوکوس ها ندارند )

شكل2-5

تست کاتالاز ، که به صورت خوشه ای از استافیلوکوکوس ها نشان داده شده است ، حباب های اکسیژن تولید می کند . برای انجام تست ، یک لوپ سیمی را از میان کلون کوکوس های گرم مثبت عبور داده و روی یک اسلاید با  مخلوط کنید . اگر حباب تشکیل شد ، نشان می دهد که  به اکسیژن و آب تجزیه شده است و این در حضور استافیلوکوکوس های کاتالاز مثبت اتفاق می افتد.

3 ) محیط کشت : استافیلوکوکوس  اورئوس و انواعی از استافیلوکوکوس های خاص بتاهمولیتیک هستند ( کاملا گلبول های قرمز خون را دریک صفحه آگار همولیز می کنند ) اما استافیلوکوکوس اورئوس ها را می توان توسط رنگدانه طلایی بر بلادآگار گوسفند از سایر کوکوس های بتاهمولیتیک تشخیص داد .

حالا که ما قادر به تشخیص استافیلوکوکوس ها از استرپتوکوکوس ها هستیم ، باید بدانیم کدام کونه از استافیلوکوکوس ها پاتوژن واقعی اند . کلید اصلی : از 3 گونه استافیلوکوکوس پاتوژن ، تنها استافیلوکوکوس اورئوس ، کواگولاز مثبت است ! ! ! آنزیمی بنام کواگولاز دارد که پروتردمبین را فعال کرده و لخته خونی ایجاد می کند . در شکل ۵-۱ با توجه به اینکه مدال داران ( استافیلوکوکوس اورئوس ) متفقا مدال آویخته اند تا مدال های طلایی را به هم نشان دهند ، همدیگر را منعقد ( کواگولاز ) می کنند . بدین ترتیب هنگامی که کوکوس گرم مثبت در یک خوشه در محیط جدا می شود ، آزمایشگاه میکروبیولوژی تست کواگولاز را انجام خواهد داد . اگر آنها گزارش کردند که تست ، کوکوس های گرم مثبت و کاتالاز مثبت را نشان داده ، شما با استافیلوکوکوس اورئوس مواجهید . اگر آنها کوکوس های گرم مثبت ، کواگولاز منفی زا در خوشه گزارش کردند، استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس یا استافیلوکوکوس ساپروفتیکویس هستند .

استافیلوکوکوس اورئوس

این باکتری میکروکپسولی دارد که دیواره سلولی بزرگ پپتید وگلیکانی اش را احاطه کرده و این دیواره سلولی هم غشایی حاوی پروتئین متصل شونده به پنی سیلین ( ترانس پتپیداز هم نادیده می شود صفحه 114 را ببینید . ) را فراگرفته است . سلاح های پروتئینی تدافعی و مهاجم قدرتمند متعددی از میکروکپسول بیرون می زنند و یا از سیتوپلاسم دفع می شوند تا بر بدن ما اثر تخریبی بگذارند :

پروتئین هایی که دفاع ایمنی ها را ناتوان می کند .

۱.پروتئین A : این پروتئین محل هایی دارد که به قسمت FC از G ig متصل می شود . این اتصال می تواند ارگانیسم را از اپسپونیزاسیون و فاگوستیرز حفاظت کند .

۲.کواگولاز : این آنزیم باعث تشکیل فیبرین اطراف باکتری می شود و از فاگوستیوز جلوگیری می کند.

۳.همولیزین ها ( 4 نوع ) : آلفا ، بتا ، گاما و دلتا . آنها می توانند گلبولهای قرمز خون ، نوتروفیل ها ، ماکروفاژها و پلاکت ها را تخریب می کنند .

۴.لکوسیدین ها : آنها لکوسیت ها ( گلبولهای سفید خون ) را تخریب می کند .

۵.پنی سیلیناز : این از انواع ترشحی بتالاکتاماز است و پروتئین بتا – لاکتام مولکول پنی سیلین را مختل می کند و بدین ترتیب این آنتی بیوتیک را غیر فعال می کند.

۶.پروتئین جدید متصل شده به پنی سیلین : این پروتئین که ترانس پپتیدازهم نامیده می شود ، برای تشکیل پپتیدوگلیکان دیواره سلولی لازم است و توسط پنی سیلین مهار می شود برخی راسته های استافیلوکوکوس اورئوس ، پروتیئن های متصل شونده ی جدیدی دارند که به پنی سیلین های مقاوم پنی سیلیناز و سفالوسپورین ها مقاوم اند .

استافیلوکوکوس اورئوس از پروتئین A و سپرهای کواگولاز استفاده می کند و خودش را از جمله آنتی بیوتیک ها و فاگوسیتوزها حفاظت می کند .


به دنبال نوتروفیل ، گلبولهای قرمز درمانده می آیند و به دستان استافیلوکوکوس اورئوس و دینامیت کلوسیدین و همولیز از بین می روند .

 

پروتئین هایی که از میان بافت ها تونل می زنند

۱.هیالوینداز ( فاکتور منتشر کننده ) : این پروتئین ؛ پروتئوگلیکان ها را در بافت همبند در هم می شکند .

۲.استافیلوکیناز : این پروتئین ، لخته های تشکیل شده ی فیبرین را لیز می کند ( مثل استرپتوکیناز )

۳.لیپاز : این آنزیم چربی ها و روغن ها را که اغلب در سطح بدن ما تجمع می یابند ، تجزیه می کند . این تجزیه ، کلونیزاسیون استافیلوکوکوس اورئوس بر غدد سباسه را تسهیل می کند .

۴.پروتئاز : پروتئین های بافتی را از بین می برد .

 

اگزوتوکسین به اسلحه سازی حمله می کند

۱.اگزفولیاتین : یک اگزوتوکسین قابل انتشار که باعث پوسته ریزی می شود ( سندرم پوست فلسی شده )

۲.انتروتوکسین ها ( مقاوم به حرارت ) : اگزوتوکسین هایی که با ایجاد مسمومیت غذایی باعث استفراغ و اسهال می شود .

۳.سم سندرم شوک توکسیک ( TSST-1 ) : این اگزوتوکسین آنالوگ توکسین چرک زای تولید شده از گروه A لانسفیلد ، استرپتوکوکوس بتاهمولیتیک است ، اما  کشنده تر است . این اگزوتوکسین ، سندرم شوک نوکسیک را ایجاد می کند ودر 20% استافیلوکوکوس اورئوس ها یافت می شود . این اگزوتوکسین چرک زا ، سوپر آنتی ژن نام دارند و به مولکول MHC کلاس II موجود بر روی سلول های ارائه دهنده آنی ژن ( مثل ماکروفاژ ) متصل می شوند . این کمپلکس توکسین - IIMHC ، پاسخ سلول T و رهایش سیتوکاسین ها را باعث شده و سندرم شوک توکسیک که پایین تر توضیح داده ایم ، ایجاد می کند .(شکل۵-۹ را ببینید).

استافیلوکوکوس اورئوس طیف وسیعی از بیماری ها را ایجاد می کنند و می تواند تقریبا تمام سیستم های بدن را مبتلا کند . این بیماری ها را می توان در 2 دسته جا داد :

  1. 1.    گاستروانتریت ( مسمومیت غذایی )
  2. 2.    سندرم شوک توکسین
  3. 3.    سندرم پوست فلسی شده
  • بیماری های ایجاد شده توسط حمله مستقیم باکتری به عضو :
  1. 1.    پنوموفی
  2. 2.    متژیتیس
  3. 3.    اوستئومیلیتیس
  4. 4.    اندروکایت باکتریای حاد
  5. 5.    آرتریت سپتیک
  6. 6.    عفونت پوستی
  7. 7.    باکتریمی / سپسیس
  8. 8.    عفونت مجاری ادارای

 

 

 

بیماری های ایجاد شده با رهایش اگزوتوکسین :

گاستروانتریت : استافیلوکوکوس ها می توانند در غذا رشد کرده و اگزوتوکسین تولید کنند . قربانی غذای حاوی توکسین پیش ساخته را می خورد و باعث تحریک حرکات دوری روده با حالات تهوع متعاقب  ، استفراغ ، اسهال ، درد شکمی ، و گاهی تب می شود . این اپیزود 12 تا 24 ساعت طول می کشد .

استافیلوکوکوس اورئوس عامل نوعی گاستروانتریت است.

سندرم شوک توکسیک : ممکن است درباره سندرم شوک توکسیک و تامپون های با قابلیت جذب بالا شنیده باشید . مشخص شده است  هنگامی که این تامپون ها برای مدت طولانی در محلی قرار گیرند ، به طریقی استافیلوکوکوس اورئوس را تحریک می کند تا اگزوتوکسین TSST-1 را رها کند . این اگزوتوکسین موکوس واژن را سوراخ می کند و محرک هر دو فاکتور نکروز دهنده تومور ( TNF ) و اینترکوکین -1 است ( صفحه 15 را ببینید ) .هم چنین TSST-1 حساسیت به اندوتوکسین را فوق العاده افزایش می دهد . استفاده از تامپون تنها دلیل این سندرم نیست ، زیرا مردان و زنانی که در مرحله ای  غیر از قاعدگی هستند هم می توانند مبتلا شوند .

بخیه های عفونی شده ی زخم های جراحی ، عفونت های جلدی و زیر جلدی و عفونت های بعد از زایمان و سقط همگی می توانند منبع این عفونت باشند و استافیلوکوکوس اورئوس در این موارد آگزوتوکسین TSST-1 تولید می کند.

سندرم شوک توکسیک توسط استافیلوکوکوس اورئوس تولید کننده TSST-1 ایجاد می شود . این توکسین ، علائمی از هر دو مسمومیت غذایی ( انتروکسین ) و توکسین چرک زای استرپتوکوکی مولد تب مخملی را ایجاد می کند . چند روز بعد از انتشار راش ارتیروماتوز ( قرمز )  همانند تب مخملی  این سندرم باعث حمله ناگهانی تب بالا ، تهوع ، استفراغ و اسهال آبکی ( سندرم مشابه انتروتوکسین ) می شود . در اواخر بیماری ، کف دست ها و پا ها پوسته ریزی  می کنند ( پوسته های نازکی از پوست ) این سندرم شوک توکسیک هم چنین با شوک سپتیک که در فصل 2 توضیح داده شده مرتبط است : فشار خون می تواند پایین بیاید ( شوک قوی ) وبیمار از صدمه شدید اعضا رنج ببرد ( مثل سندرم زجر تنفسی حاد و یا نقص کلیوی حاد ) .

در مان شامل تمیز کردن محل عفونت ، برداشتن تامپون یا درناژ زخم عفونی شده ، در کنار مراقبت های حمایتی است . آنتی بیوتیک ها با کشتن باکتری ها و جلوگیری از تولید بیشتر اگزوتوکسین ، می توانند کمک کنند . اما ، آنتی بیوتیک ها درمان کننده نیستند زیرا اگزوتوکسین و نه خود باکتری ها علائم بالینی را ایجاد می کنند .

  1. 3.        سندرم پوست فلسی شده استافیلوکوکی : این بیمار از لحاظ پاتوژنز مشابه سندرم شوک توکسیک است . نوعی از استافیلوکوکوس اورئوس که سم اگزفولیاتین تولید می کند ، با ایجاد عفونت موضعی ، سم قابل انتشاری رها می کند که اثرات دورتری را بر جا می گذارد . برخلاف سندرم شوک توکسیک این بیماری نوزادان دارای عفونت موضعی نافی شدید و اخیر   و نیز کودکان بزرگتر دارای عفونت های پوستی را مبتلا می کند . از لحاظ بالینی ، باعث ورقه شدن اپیدرم میانی همراه با جدا شدن ورقه های ظریف پوست شده و پوست قرمز مرطوب زیرین را نمایان می شود . بهبودی به سرعت انجام می شود و مرگ و میر پایین  است . پزشک باید از آلرژی دارویی جلوگیری کند ، زیرا در صورت عدم قطع داروی مضر ، مرگ حادث می شود .

بیماری های ایجاد شده توسط تهاجم مستقیم  به اندام

بیماری های ایجاد شده توسط تهاجم مستقیم استافیلوکوکوس اورئوس. اندام جادوگر استفاده کننده از استاف در نظر بگیرید . ( به خوشه های [3] استافیلوکوکوس ها بر سر چوب [4] وی توجه کنید ) پاتولوژی بدین شرح است :

پنومونی : استافیلوکوکوس اورئوس ، دلیل نادر اما مهلک پنومونی اکتسابی از جامعه است . پنوموفی در میان بیماران بیمارستانی شایع تر است .و معمولا به دنبال آنفولانزای ویروسی در قسمت فوقانی مسیر تنفسی ، همراه حمله  ناگهانی تب ، لرز و تراکم فسمت های از ریه با تخریب سریع پارانشیم ریه ، ایجاد می شود . و در نتیجه کاویته تشکیل می شود ( ایجاد سوراخ در ریه ) . این پنومونی بسیار مخرب مکررا افیوژن و آمپیم ( وجود چرک در فضای پلورال ) را ایجاد می کند .

منیژیت ، التهاب مغز و آبسه مغز : این بیماران دارای تب بالا ، گردن سفت ، سردرد ، تیرگی شعور ، کما ، و علائم نورولوژیک کانونی هستند .

اوستئومیلیت : یک عفونت استخوانی است که معمولا در پسران زیر 12 سال اتفاق می افتد . این عفونت از راه خون منتشر می شود و به طور موضعی در بافت های ورم کرده و گرم موجود بر روی استخوان به همراه علایم بالینی تب سیستیسک و لرز حضور دارند .

  اندوکاردیت حاد : این بیماری ، یک عفونت شدید مخرب دریچه های قلب همراه با حمله ناگهانی تب بالا (  ) ، لرز و درد عضلانی ( همانند سرماخوردگی شدید ) است . بیمار دارای اندوکاردیت استافیلوکوکی ممکن است هیج سابقه ای از بیماری دریچه و شکایت در این زمینه نداشته باشد . دریچه قلب ، رشد  قارچ مانند سریعی می کند و باعث تخریب دریچه و آمبولی این رشد قارچی به مغز ( در صورت در گیری دریچه چپ قلب ) یا به ریه ( در صورت درگیری دریچه راست قلب ) می شود . مصرف کننده های داروی داخل وریدی ، اندوکاردیت دریچه تریکاسپید راست قلب را نشان می دهند و می تواند همراه پنومونی حاصل از آمبولیزاسیون باکتریایی از این دریچه عفونی باشد . اندوکاردیت ایجاد شده توسط استرپتوکوکوس ویریدنس و استرپتوکوکوس های گروه D ، حمله ی تدریجی تری دارد ( شکل ۴-۶را ببینید ) .

آرتریت سپتیک : تهاجم استافیلوکوکوس اورئوس به غشای سینویال باعث ایجاد عفونت محصور در حفره مفصلی می وشد . این بیماران از مفصل متورم و حاد قرمز دردناک همراه با کاهش حرکت شکایت دارند . استافیلوکوکوس اورئوس معمول ترین پاتوژن مولد این بیماری کودکی و سنین بالای 50 سال است . بدون درمان سریع ، بیماران بسیاری برای همیشه حرکت آن مفصل درگیر را از دست می دهند . تشخیص بیماری نیازمند بررسی مایع سینویال ( مفصلی )است که زرد و تیره می شود و نوتروفیل های بزرگ و زیادی ( 100000 < ) دارد ، و نیز نیازمند  رنگ آمیزی گرم یا کشت است . برای درمان به درناژ مفصل و درمانهای آنتی میکروبیال احتیاج داریم .

عفونت های پوستی :  عفونت های پوستی کوچکتر تقریبا فقط توسط استافیلوکوکوس پیوژن ( گروه A بتاهمولیتیک ) یا استافیلوکوکوس اورئوس ایجاد می شوند . از لحاظ بالینی ، افتراق این دو غیر ممکن است و در واقع شاید هر دو درگیر باشند.

استرپتوکوکوس ها با پنی سیلین G در مان می شوند ، اما استافیلوکوکوس ها مقاوم اند . بدین ترتیب ، بسیاری پزشکان معتقدند که تمام عفونت ها ی پوستی با پنی سیلین مقاوم به پنی سیلیناز مثل دیکلوکساسیلین درمان می شوند .

عفونت های پوستی حاصل از استافیلوکوکوس ها یا استرپتوکوکوس ها معمولا یاعث انقصال پوستی بزرگ یا کوچک همراه با خارش محل انتشار عفونت می شوند :

ایمپتیگو : معمولا این عفونت مسری در صورت و بویژه اطراف دهان ایجاد می شود . وزیکول های کوچک به پوستول هایی تبدیل می شوند که در سطح کبره می بندند و به رنگ عسلی ، مرطوب و فلس در می آیند .

سلولیت :  یک عفونت عمقی تر سلولی است . بافت درگیر ، گرم ، قرمز ، درخشان و متورم می شود .

آبسه ی موضعی ، کورک ، کفگیرک : آبسه ، تجمعی از چرک است . عفونت فولیکول مو ، دهانه ی پراز چرک با هاله قرمز تولید می کند . این عفونت می تواند به بافت زیر جلدی نفوذ کرده و به کورک تبدیل شود . اینها می توانند نفوذ کرده و زخم های دردناک مسری و چند تایی در ارتباط با پوست زیرین بنام کفگیرک را ایجاد کنند . قسمت عمده آبسه می تواند با عمل جراحی درناژ شود .

عفونت های زخم : هر پوستی می تواند با استافیلوکوکوس اورئوس آلوده شود و باعث آبسه ، سلولیت ، یا هر دو شود . زمانی که زخم بخیه دار پس از جراحی ، عفونی شود ، می تواند دوباره باز شود تا توسط بافت جوشگاهی ترمیم یابد ( از کف زخم به سطح )

عفونت های خونی و کاتتر : استافیلوکوکوس اورئوس می تواند از پوست مهاجرت کند و در کاتتر مرکز کلونیزه و باعث باکتریمی، سپسسیس و شوک سپتیک ( صفحه 12 را ببینید ) ، و نیز اندوکاردیت شود .

 

استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین ( MRSA )

اغلب استافیلوکوکوس ها  مقاوم به پنی سیلین هستند زیرا پنی سیلیناز ترشح می کنند . متی سیلین ، نافی سسیلین و سایر پنی سیلین های مقاوم به پنی سیلیناز توسط پنی سیلیناز از بین نمی رود . بنابراین قادر به کشتن بیش تر انواع گونه های استافیلوکوکوس اورئوس نیستند . MRSA نوعی استافیلوکوکوس اورئوس است که مقاومت چند دارویی دارد ، حتی علیه متی سیلین و نافی سیلین. آنها در بیمارستان ، جایی که آنتی بیوتیک های زیادی مصرف می شود ، خود را نشان می دهد . این آنتی بیوتیک ها یک فشار انتخابی( (selection pressure که مقاومت چند دارویی در باکتری ها ایجاد می کند ، اعمال می کنند ( معمولا با تبادل پلاسمید این مقاومت را بدست می آورند – صفحه 20 را ببینید ) .

MRSA با تماس دست پرستاران سالم از بیماری به بیمار دیگر انتقال می یابد. که یک دلیل قوی برای طرفداران عادت شستن دستها است ! ! این باکتری های ترسیده به تقریبا تمام آنتی بیوتیک ها مقاوم اند . وانکومایسین یکی از چند آنتی بیوتیک سودمند در درمان عفونتهای ناشی از MRSA است ، گرچه ارگانیسم های مقاوم به وانکومایسین نیز در ایالات متحده و ژاپن گزارش شده اند (  MMWR 1997 ;46 :813-5 ) .

این مرکز کنترل بیماری گزارش کرده است که MRSA در واحد مراقبت های ویژه بیمارستان از تقریبا 20 درصد در سال 1987 به 60 درصد در سال 1997 افزایش یافته است و انواع MRSA امروزه بطور فزاینده ای در این جامعه یافت می شود . وانکومایسین باید برای درمان MRSA بکار برده شود . متاسفانه ، انواع استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به وانکومایسین امروزه گزارش شده است . استفاده بیمارستانی وانکومایسین باید تنها به شرایط بحرانی محدود شود تا از ایجاد مقاومت این آنتی بیوتیک جلوگیری کنیم .

 

استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس

این ارگانیسم از فلور نرمال باکتریایی بدن ما است و بطور وسیع در بدن ما یافت می شود . و برخلاف استافیلوکوکوس اورئوس ، کواگولاز منفی است .

این ارگانیسم بطور طبیعی بصورت صلح آمیز روی بدن ما و بدون ایجاد بیماری زندگی می کند . اما بیماران تسویه شده ی( (Compromised بیمارستان دارای سوند اداری فولی  و یا لوله ای داخل وریدی می توانند هنگامی آلوده شوند که این ارگانیسم هنگام لوله گذاری ، از پوست منتقل شود .

استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس یک آلوده کننده ی رایج پوستی در محیط های کشت خون است . آلودگی هنگامی اتفاق می افتد که سوزن استفاده شده برای نمونه گیری خون ، از پوست آلوده شده با استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس عبور کند . کشیدن خون از 2 ناحیه کمک می کند تا مشخص شود آیا رشد استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس نشان دهنده ی یک عفونت واقعی باکتریایی است یا اینکه فقط یک آلودگی است . اگر تنها در یکی از نمونه ها استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس رشد کند ، گمان به این می بریم که این تنها یک آلودگی پوستی است . اما اگر دو محیط کشت مثبت شوند ، احتمال باکتریمی زیادی است .

استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس هم چنین عفونت اعضای مصنوعی در بدن مثل اعضای مصنوعی مفاصل ، دریچه های قلب و کاتتر غشایی دیالیز را ایجاد می کند در واقع استافیلوکوکوس اپیدرمیتیس معمول ترین ارگانیسمی است که از اعضای مصنوعی جدا می شود . این ارگانیسم یک پلی ساکارید کپسولی دارد که باعث اتصال آن به مواد اعضای مصنوعی می شود .

 

استافیلوکوکوس ساپروفتیکویس :

این ارگانیسم ، علت اصلی ( بعد از E.Coli ) عفونت های مجاری ادرای در زنان جوان فعال در روابط جنسی است . و معمولا در جامعه ( و نه در بیمارستان ) توسط زنان ( 95% ) منتقل می شود . این ارگانیسم کواگولاز منفی است .