باسیلهای گرممنفی غیرتخمیری یعنی چه؟
در این بخش، تفاوت اصلی با انتروباکتریاسهها در نحوهٔ استفاده از قندهاست. باکتریهای تخمیری مانند اعضای خانوادهٔ انتروباکتریاسه میتوانند قندها را تخمیر کنند، اما باکتریهای غیرتخمیری انرژی خود را عمدتاً از اکسیداسیون به دست میآورند و برای این مسیر به اکسیژن وابستگی بیشتری دارند. سودوموناس و اسینتوباکتر مهمترین نمونههای پزشکی معرفیشده در جزوهاند.
Pseudomonas
مهمترین غیرتخمیری این بخش؛ متحرک، هوازی اجباری و اکسیداز مثبت.
Acinetobacter
غیرتخمیری بیمارستانی مهم؛ اکسیداز منفی، بدون فلاژل و غیرمتحرک.
Burkholderia
چند گونهٔ مهم؛ B. cepacia در میزبانهای مستعد و برخی عفونتهای بیمارستانی.
Stenotrophomonas
غیرتخمیری فرصتطلب، اکسیداز منفی و در جزوه DNase مثبت.
نکتهٔ امتحانی
«غیرتخمیری» به معنی ناتوانی مطلق از مصرف قند نیست؛ در این مبحث یعنی استفادهٔ اصلی از قند بهصورت اکسیداتیو و نه تخمیری.
ویژگیهای پایهٔ سودوموناس
سودوموناس مهمترین باسیل گرممنفی غیرتخمیری این بخش است. این باکتری دارای فلاژل و بنابراین متحرک است، معمولاً کپسول پلیساکاریدی دارد، هوازی اجباری است و قندها را از طریق اکسیداسیون مصرف میکند. در جزوه، کاتالاز مثبت و اکسیداز مثبت بودن آن از نکات مهم تشخیصی است. نیاز غذایی پیچیدهای ندارد و در محیطهای مختلف بهخوبی رشد میکند.
ویژگی مهم دیگر، مقاومت زیاد به بسیاری از نمکها، رنگها، مواد ضدعفونیکننده و آنتیبیوتیکهاست. همین توانایی، همراه با حضور گسترده در محیط بیمارستان، سودوموناس را به یک پاتوژن فرصتطلب مهم تبدیل میکند.
پیوسیانین، پیووردین و پیوروبین
یکی از سرنخهای مهم شناسایی سودوموناس در منبع، تولید رنگدانه است. رشد باکتری روی یک محیط بیرنگ میتواند با تغییر رنگ قابلمشاهده همراه شود. در جزوه سه رنگدانهٔ مهم ذکر شدهاند: پیوسیانین با رنگ آبی، پیووردین با رنگ زرد ـ سبز و پیوروبین با رنگ قرمز ـ قهوهای. این ویژگی بهتنهایی تشخیص قطعی نیست، اما در کنار تستهای دیگر بسیار کمککننده است.
دام ۱
رنگ سبز ضایعات یا محیط کشت میتواند سرنخ سودوموناس باشد، اما تشخیص باید با اکسیداز و الگوی غیرتخمیری تکمیل شود.
سیستم ترشحی تیپ ۳، اگزوتوکسین A و الاستاز
سودوموناس مجموعهٔ بزرگی از عوامل بیماریزایی دارد. سیستم ترشحی تیپ ۳ مانند یک سرنگ مولکولی عمل میکند و برخی مواد سمی را مستقیماً به سلول میزبان میرساند. اگزوتوکسین A در متن با مهار سنتز پروتئین توضیح داده شده است. علاوه بر آن، الاستازهای LasA و LasB با خاصیت پروتئازی میتوانند الاستین و دیگر پروتئینهای بافتی را تخریب کنند.
سطح باکتری
پیلی برای اتصال، فلاژل برای حرکت، کپسول برای کاهش فاگوسیتوز و LPS بهعنوان اندوتوکسین.
سیستم ترشحی تیپ ۳
مانند سرنگ عمل میکند و توکسینهای S، T، Y و U را مستقیم وارد سلول میزبان میکند.
اگزوتوکسین A
در متن با مهار سنتز پروتئین و مقایسه با توکسین دیفتری توضیح داده شده است.
الاستاز
LasA و LasB پروتئازهاییاند که بهویژه با تجزیهٔ الاستین در آسیب بافتی نقش دارند.
ریه، سوختگی، پوست، چشم و گوش
دامنهٔ عفونتهای سودوموناس بسیار وسیع است. در بیمارستان، پنومونی مرتبط با ونتیلاتور اهمیت زیادی دارد. در بیماران مبتلا به سیستیک فیبروزیس، بیماریهای مزمن تنفسی یا نوتروپنی نیز عفونت ریوی برجسته است. سودوموناس در کنار استافیلوکوکوس اورئوس از عوامل مهم عفونت زخم سوختگی است و رنگ سبز در برخی ضایعات با تولید پیگمان ارتباط دارد.
این باکتری همچنین میتواند فولیکولیت، عفونت ناخن، اکتیما گانگرنوزوم، عفونت گوش خارجی و کراتیت در استفادهکنندگان لنز تماسی ایجاد کند. در بیماران دارای نوتروپنی، دیابت، سوختگی شدید یا سرطان، باکتریمی و سپتیسمی اهمیت بیشتری پیدا میکند.
تنفسی
پنومونی مرتبط با ونتیلاتور و اهمیت بیشتر در سیستیک فیبروزیس، نوتروپنی و بیماریهای زمینهای.
پوست و زخم
عفونت سوختگی، فولیکولیت، عفونت ناخن و اکتیما گانگرنوزوم.
چشم و گوش
عفونت قرنیه در استفادهکنندگان لنز و عفونت گوش خارجی در افرادی که زیاد شنا میکنند.
خون
باکتریمی و سپتیسمی، بهویژه در نوتروپنی، دیابت، سوختگی شدید و سرطان.
رنگآمیزی گرم، کشت و تست اکسیداز
رنگآمیزی گرم، باسیلهای گرممنفی منفرد را نشان میدهد؛ اما این یافته برای افتراق سودوموناس از انتروباکتریاسهها کافی نیست. باکتری میتواند روی مککانکی رشد کند، بنابراین کشت اولیه نیز تنها وجود یک باسیل گرممنفی را نشان میدهد. مرحلهٔ بعدی، تست اکسیداز است: سودوموناس اکسیداز مثبت است، در حالی که خانوادهٔ انتروباکتریاسه اکسیداز منفی است.
دام ۲
اکسیداز مثبت بودن بهتنهایی سودوموناس را قطعی نمیکند؛ باید تستهای تکمیلی انجام شوند.
چرا غیرتخمیریها در TSI آلکالن/آلکالن میمانند؟
محیط TSI شامل گلوکز، لاکتوز و سوکروز است و برای بررسی تخمیر قندها، تولید گاز و H2S به کار میرود. اعضای انتروباکتریاسه با تخمیر قند اسید تولید میکنند و رنگ محیط تغییر میکند؛ اما باکتریهای غیرتخمیری مانند سودوموناس و اسینتوباکتر، در چارچوب این تست قندها را تخمیر نمیکنند. در نتیجه سطح و عمق محیط قرمز باقی میماند که در جزوه به آن الگوی آلکالن/آلکالن گفته شده است.
اکسیداسیون، تخمیر یا عدم استفاده از قند
تست OF برای جداکردن سه حالت طراحی شده است: استفادهٔ اکسیداتیو از گلوکز، تخمیر گلوکز یا عدم استفاده از آن. دو لوله کشت میشوند و یکی با پارافین از اکسیژن محروم میشود. اگر هر دو لوله اسیدی شوند، الگوی تخمیری مطرح است. اگر فقط لولهٔ هوازی اسیدی شود، باکتری الگوی اکسیداتیو دارد. اگر هیچ لولهای تغییر نکند، ارگانیسم در متن «غیرقندی» در نظر گرفته میشود.
| نتیجه | لوله هوازی | لوله زیر پارافین | تفسیر |
|---|---|---|---|
| هر دو اسیدی | زرد | زرد | تخمیرکننده |
| فقط هوازی اسیدی | زرد | سبز | اکسیداتیو؛ الگوی غیرتخمیری |
| بدون تغییر | سبز | سبز | عدم استفاده از قند |
رنگآمیزی و کشت
باسیل گرممنفی منفرد؛ رشد روی مککانکی بهتنهایی تشخیصدهنده نیست.
اکسیداز
مثبت بودن تست احتمال سودوموناس را نسبت به انتروباکتریاسه افزایش میدهد.
TSI و OF
TSI آلکالن/آلکالن؛ در OF فقط لولهٔ هوازی اسیدی میشود.
پیگمان و ستریماید
تولید پیگمان و رشد در محیط ستریماید به شناسایی کمک میکند.
محیط انتخابی و آشکارسازی پیگمان
سودوموناس به برخی ترکیبات آمونیومی چهارظرفیتی و ستریماید مقاومت نشان میدهد. به همین دلیل ستریماید آگار بهعنوان یک محیط انتخابی در جزوه مطرح شده است؛ رشد روی این محیط و مشاهدهٔ پیگمان میتواند در شناسایی کمک کند. این محیط همچنین برای بررسی برخی نمونههای بالینی و کنترل آلودگی در محصولات آرایشی ـ بهداشتی کاربرد دارد.
منطق تست اکسیداز
تست اکسیداز وجود سیتوکروم اکسیداز را بررسی میکند. در متن، سوبسترای تترا متیل پارافنیلن دیآمین با فعالیت آنزیم به ایندوفنل بنفش تبدیل میشود؛ بنابراین تغییر رنگ سریع به بنفش نتیجهٔ مثبت محسوب میشود. تأخیر زیاد میتواند نتیجهٔ کاذب مثبت ایجاد کند. این تست نشاندهندهٔ «هوازی یا بیهوازی بودن» باکتری نیست و صرفاً وجود این آنزیم خاص در زنجیرهٔ انتقال الکترون را ارزیابی میکند.
نکتهٔ امتحانی
سودوموناس در این مبحث اکسیداز مثبت است؛ اسینتوباکتر و استنوتروفوموناس اکسیداز منفی هستند.
چرا درمان سودوموناس دشوار است؟
منبع بر مقاومت بالای سودوموناس به بسیاری از آنتیبیوتیکها و مواد ضدعفونیکننده تأکید دارد. در متن، بسیاری از داروهای معمول علیه باسیلهای گرممنفی برای سودوموناس مؤثر دانسته نشدهاند و کارباپنمهایی مانند ایمیپنم و مروپنم در موارد مقاوم مطرح شدهاند. در عفونتهای شدیدتر یا مقاومتر نیز پلیمیکسینهایی مانند کولستین بهعنوان گزینهٔ نهایی ذکر شدهاند، هرچند سمیت کلیوی آن اهمیت دارد.
جزوه همچنین به استفاده از ترکیب کارباپنم با آمینوگلیکوزیدهایی مانند جنتامایسین یا توبرامایسین اشاره میکند. انتخاب نهایی باید بر اساس حساسیت سویه و شرایط بیمار انجام شود.
دام ۳
در متن، «خط آخر» واقعی بعد از کارباپنمها با پلیمیکسینها مانند کولستین توضیح داده شده است.
B. mallei، B. pseudomallei و B. cepacia
در جزوه چند گونهٔ Burkholderia مطرح شدهاند. B. mallei و B. pseudomallei با بیماریهای مشمشه و شبهمشمشه در مناطق جغرافیایی مشخص مرتبط دانسته شدهاند. B. cepacia بیشتر در زمینهٔ عفونت بیمارستانی و در میزبانهای مستعد مطرح است؛ بهویژه در بیماران مبتلا به سیستیک فیبروزیس، بیماری گرانولوماتوز مزمن و افراد دارای کاتتر ادراری.
برای درمان Burkholderia در متن، حساسیت به TMP-SMX ذکر شده است.
A. baumannii؛ پاتوژن مهم ICU
اسینتوباکتر، بهویژه A. baumannii، در محیط بیمارستان و بخش ICU اهمیت زیادی دارد. این باکتری میتواند هم در محیطهای مرطوب مانند تجهیزات ونتیلاتور و هم در محیطهای خشکتر مانند پوست کلونیزه شود. در افراد سالم معمولاً بیماری مهمی ایجاد نمیکند، اما در بیمارانی با مشکلات زمینهای میتواند باعث پنومونی مرتبط با ونتیلاتور، UTI، عفونت زخم و سپتیسمی شود.
Pseudomonas
اکسیداز مثبت، متحرک، تولیدکنندهٔ پیگمان و رشدکننده روی ستریماید.
Acinetobacter
اکسیداز منفی، بدون فلاژل، غیرمتحرک، بدون پیگمان و فاقد رشد روی ستریماید.
Stenotrophomonas
اکسیداز منفی، TSI آلکالن/آلکالن و DNase مثبت در جزوه.
نکتهٔ درمانی
در متن، مقاومت دارویی شدید در هر سه گروه برجسته است و انتخاب دارو باید بر اساس حساسیت انجام شود.
اکسیداز منفی، بدون فلاژل و بدون پیگمان
| ویژگی | Pseudomonas | Acinetobacter |
|---|---|---|
| اکسیداز | مثبت | منفی |
| فلاژل و حرکت | دارد و متحرک است | ندارد و غیرمتحرک است |
| پیگمان | میتواند تولید کند | تولید نمیکند |
| ستریماید | رشد میکند | رشد نمیکند |
| TSI | آلکالن/آلکالن | آلکالن/آلکالن |
| OF | الگوی اکسیداتیو | الگوی اکسیداتیو |
نکتهٔ امتحانی
مهمترین افتراق سریع در این جزوه: Pseudomonas اکسیداز مثبت و متحرک؛ Acinetobacter اکسیداز منفی و غیرمتحرک.
پاندرگ رزیستنس و محدودیت درمان
جزوه اسینتوباکتر را از مقاومترین باکتریهای بیمارستانی توصیف میکند. برخی سویهها میتوانند به طیف بسیار وسیعی از آنتیبیوتیکها مقاوم باشند و درمان را دشوار کنند. کارباپنمها و کولستین در متن بهعنوان گزینههای مهم مطرح شدهاند، اما مقاومت به کارباپنم نیز فراوان توصیف شده و در برخی موارد کولستین به تنها گزینهٔ باقیمانده تبدیل میشود.
دام ۴
شباهت الگوی TSI و OF در سودوموناس و اسینتوباکتر نباید باعث اشتباه شود؛ اکسیداز، حرکت، پیگمان و رشد روی ستریماید افتراق را کامل میکنند.
Stenotrophomonas maltophilia
استنوتروفوموناس مالتوفیلیا یک غیرتخمیری فرصتطلب است که در بیمارستان و بهویژه در افراد دچار نقص ایمنی میتواند بیماری ایجاد کند. در جزوه، مقاومت ذاتی به کارباپنمها و مقاومت قابلتوجه به بتالاکتامها و آمینوگلیکوزیدها مطرح شده است، در حالی که حساسیت به TMP-SMX بهعنوان نکتهٔ درمانی برجسته آمده است.
از نظر تشخیصی، اکسیداز منفی، عدم رشد روی ستریماید، TSI آلکالن/آلکالن و OF اکسیداتیو ذکر شدهاند. تست کلیدی مورد تأکید منبع، DNase مثبت است.
نکتهٔ امتحانی
سه نامی که برای DNase مثبت در متن آمدهاند: S. aureus، Stenotrophomonas maltophilia و تا حدی Serratia.
کلیدهای افتراقی و دامهای امتحانی
| باکتری | اکسیداز | حرکت | کلید سریع |
|---|---|---|---|
| Pseudomonas | مثبت | متحرک | پیگمان، ستریماید، TSI آلکالن/آلکالن |
| Acinetobacter | منفی | غیرمتحرک | بدون پیگمان و بدون رشد روی ستریماید |
| Stenotrophomonas | منفی | در این جدول مبنای افتراق نیست | DNase مثبت و مقاومت ذاتی به کارباپنم |
| Burkholderia | در این خلاصه مبنای اصلی افتراق نیست | — | B. cepacia در CF/CGD؛ TMP-SMX در متن |
جمعبندی یکخطی
در باسیلهای گرممنفی غیرتخمیری، کلید حل سؤال از TSI و OF شروع میشود و با اکسیداز، حرکت، پیگمان، ستریماید و الگوی مقاومت به تشخیص میرسد.