مایکوباکتریومها و مفهوم اسیدفست
مایکوباکتریومها از نظر ساختمانی به گروهی از باسیلهای گرممثبت نزدیکاند، اما دیوارهٔ بسیار غنی از لیپید آنها باعث میشود رنگآمیزی گرم برای مشاهدهٔ مناسبشان کافی نباشد. ویژگی شاخص این گروه، اسیدفست بودن است؛ یعنی پس از ورود کاربولفوشین به دیواره، با شستوشوی اسید ـ الکل رنگ خود را حفظ میکنند.
نکتهٔ امتحانی
در جزوه: مایکوباکتریوم اسیدفست واقعی، نوکاردیا اسیدفست نسبی و کورینهباکتریوم غیر اسیدفست در نظر گرفته شده است.
رنگآمیزی اسیدفست مرحلهبهمرحله
در روش زیل ـ نلسون، رنگ اولیه کاربولفوشین است و برای عبور آن از دیوارهٔ نفوذناپذیر مایکوباکتریوم از حرارت استفاده میشود. پس از شستوشو، رنگبری با اسید ـ الکل انجام میشود؛ باکتریهای غیر اسیدفست رنگ خود را از دست میدهند، اما مایکوباکتریوم کاربولفوشین را حفظ میکند. سپس رنگ متضاد به زمینه داده میشود تا باسیلهای قرمز ـ صورتی در برابر زمینه بهتر دیده شوند.
دام ۱
علت استفاده از حرارت، نفوذناپذیری بالای دیوارهٔ غنی از اسید مایکولیک است، نه برای کشت یا تکثیر باکتری.
پپتیدوگلیکان، آرابینوگالاکتان و اسید مایکولیک
دیوارهٔ مایکوباکتریوم یکی از پیچیدهترین دیوارههای پروکاریوتی در متن معرفی شده است. از داخل به خارج، غشای سیتوپلاسمی، لایهٔ پپتیدوگلیکان، آرابینوگالاکتان و سپس لایهٔ اسیدهای مایکولیک قرار دارند. LAM و PIM نیز اجزای مهم سطحیاند و به تعامل با میزبان کمک میکنند. وجود این لایههای لیپیدی هم مقاومت محیطی و هم ویژگی اسیدفست را توضیح میدهد.
پپتیدوگلیکان
لایهٔ پایهای دیواره که آرابینوگالاکتان به آن متصل میشود.
آرابینوگالاکتان
پلیساکارید واسط میان پپتیدوگلیکان و اسیدهای مایکولیک.
اسید مایکولیک
اسید چرب زنجیرهبلند که نفوذپذیری کم و خاصیت اسیدفست را ایجاد میکند.
LAM و PIM
لیپوگلیکوکونژوگههایی که در تعامل با سیستم ایمنی و ساختمان سطحی نقش دارند.
کمپلکس سل و مایکوباکتریومهای غیرسلی
از دید عملی، مایکوباکتریومها را میتوان به دو گروه بزرگ تقسیم کرد: اعضای کمپلکس مایکوباکتریوم توبرکلوزیس که با سل ارتباط دارند، و مایکوباکتریومهای غیرسلی که عمدتاً در محیط یافت میشوند. در متن علاوه بر M. tuberculosis به گونههایی مانند M. bovis، M. africanum و چند عضو دیگر کمپلکس اشاره شده است.
مایکوباکتریومهای غیرسلی از نظر سرعت رشد و تولید رنگدانه تنوع زیادی دارند و در ادامه با طبقهبندی رانیون مرور میشوند.
گروههای چهارگانهٔ رانیون
طبقهبندی رانیون برای مایکوباکتریومهای غیرسلی بر دو محور استوار است: تولید رنگدانه و سرعت رشد. سه گروه اول کندرشد هستند و با الگوی رنگدانه از هم جدا میشوند؛ گروه چهارم شامل مایکوباکتریومهای سریعالرشد است.
گروه ۱
فتوکروموژن؛ رنگدانه در نور. نمونهها: M. kansasii و M. marinum.
گروه ۲
اسکوتوکروموژن؛ رنگدانه در نور و تاریکی. نمونه: M. scrofulaceum.
گروه ۳
نونکروموژن؛ بدون رنگدانه. نمونه: کمپلکس M. avium-intracellulare.
گروه ۴
رشد سریع؛ نمونهها: M. fortuitum و M. chelonae.
| گروه | ویژگی | نمونههای منبع |
|---|---|---|
| ۱ | فتوکروموژن؛ رنگدانه در نور | M. kansasii ، M. marinum |
| ۲ | اسکوتوکروموژن؛ رنگدانه در نور و تاریکی | M. scrofulaceum |
| ۳ | نونکروموژن؛ بدون رنگدانه | MAC |
| ۴ | سریعالرشد | M. fortuitum ، M. chelonae |
سل؛ یک عفونت قدیمی با ارتباط مستقیم با ایمنی میزبان
سل در متن بیماریای بسیار قدیمی معرفی شده است و نامهایی مانند فتیزیس، کانسامپشن و طاعون سفید در تاریخ برای آن به کار رفتهاند. تضعیف ایمنی، بهویژه با گسترش HIV/AIDS، یکی از عوامل مهم افزایش موارد سل دانسته شده است. اصطلاحاتی مانند لوپوس ولگاریس برای سل پوستی، بیماری پات برای درگیری ستون مهرهها و اسکروفولا برای سل غدد لنفاوی نیز در متن مرور شدهاند.
ورود تنفسی، ماکروفاژ و تشکیل گرانولوم
انتقال سل عمدتاً از راه ذرات تنفسی رخ میدهد. باسیل پس از رسیدن به آلوئول توسط ماکروفاژ بلعیده میشود، اما میتواند از نابودی کامل فرار کند و در سلول باقی بماند. با فعالشدن ایمنی سلولی، ماکروفاژها و لنفوسیتها اطراف کانون تجمع میکنند و ساختار گرانولوماتوز شکل میگیرد؛ هدف این پاسخ محدودکردن باکتری است، نه لزوماً حذف کامل آن.
ورود
ذرات تنفسی به آلوئول میرسند و توسط ماکروفاژ بلعیده میشوند.
بقای داخلسلولی
باکتری در برابر نابودی کامل مقاومت میکند و تکثیر داخل ماکروفاژی ادامه مییابد.
گرانولوم
فعالشدن ایمنی سلولی سبب تجمع ماکروفاژها و لنفوسیتها و محدودشدن کانون میشود.
نکروز پنیری
مرکز برخی گرانولومها نکروز میکند و نمای سفید ـ پنیری پیدا میکند.
توبرکل، نکروز پنیری و حفرهسازی
در مرکز بعضی گرانولومهای سلی، بافت از بین میرود و ظاهر سفید و دلمهمانند پیدا میکند که در متن نکروز پنیری نامیده شده است. در برخی موارد، تخریب بافت ادامه مییابد و حفرههایی در ریه باقی میماند. این تغییرات نتیجهٔ تعامل طولانی میان باکتری و پاسخ ایمنی میزبان هستند.
نکتهٔ امتحانی
گرانولوم در سل نشانهٔ پاسخ ایمنی سلولی برای محصورکردن عامل است؛ نکروز پنیری در مرکز این ساختار میتواند رخ دهد.
خواب باکتری، فعالشدن مجدد و انتشار ارزنی
پس از عفونت اولیه، ممکن است باکتری بهشدت سرکوب شود و برای سالها در حالت خفته باقی بماند. بسیاری از افراد هرگز بیماری فعال پیدا نمیکنند، اما تضعیف ایمنی در سنین بالاتر، پیوند عضو، دیابت کنترلنشده یا مصرف کورتیکواستروئیدها میتواند زمینهٔ فعالشدن مجدد را فراهم کند.
اگر باسیلها از کانون محدودشده وارد خون و لنف شوند، انتشار به ارگانهای مختلف رخ میدهد. در متن به این الگو انتشار ارزنی گفته شده است؛ زیرا ضایعات متعدد به دانههای ارزن شباهت پیدا میکنند. استخوان، سیستم عصبی مرکزی، مفاصل، کلیهها و پریکارد میتوانند درگیر شوند.
دام ۲
عفونت نهفته به معنی حذف باکتری نیست؛ باکتری میتواند خفته و مهارشده باقی بماند و سالها بعد فعال شود.
تظاهرات ریوی و سیستمیک سل
سل ریوی میتواند با سرفهٔ طولکشیده، تب، تعریق شبانه، کاهش وزن و ضعف عمومی تظاهر کند. وجود خلط خونی یا آسیب گستردهتر به شرایط و مرحلهٔ بیماری بستگی دارد. درگیری خارجریوی نیز بر اساس عضو هدف تظاهر متفاوتی دارد؛ بنابراین در فرد پرخطر، بیماری فقط به ریه محدود در نظر گرفته نمیشود.
از نظر بالینی، ترکیب علائم مزمن، تماس یا زمینهٔ اپیدمیولوژیک و شواهد آزمایشگاهی برای رسیدن به تشخیص اهمیت دارد.
تست توبرکولین چه چیزی را نشان میدهد؟
در تست مانتو، PPD داخل پوست تزریق میشود و پس از ۴۸ تا ۷۲ ساعت سفتی و برجستگی محل تزریق اندازهگیری میشود، نه صرفاً قرمزی. در متن، آستانهٔ مثبت برای فرد با ایمنی طبیعی ۱۰ میلیمتر و برای فرد دچار نقص ایمنی ۵ میلیمتر ذکر شده است.
دام ۳
PPD بیماری فعال را از نهفته جدا نمیکند؛ فقط نشان میدهد فرد قبلاً با آنتیژنهای مایکوباکتریایی یا واکسن BCG برخورد داشته است.
چرا IGRA از BCG تأثیر نمیگیرد؟
در تست آزادسازی اینترفرون گاما، لنفوسیتهای T خون بیمار با آنتیژنهای اختصاصی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس مانند ESAT-6 و CFP-10 مواجه میشوند. اگر فرد قبلاً با باکتری برخورد کرده باشد، افزایش تولید IFN-γ رخ میدهد. در متن تأکید شده این آنتیژنها در BCG وجود ندارند، بنابراین واکسیناسیون BCG باعث مثبتشدن کاذب این تست نمیشود.
اسمیر اسیدفست
مشاهدهٔ باسیلهای اسیدفست؛ سریع ولی وابسته به بار باکتری.
PPD / مانتو
نشاندهندهٔ تماس قبلی یا واکسیناسیون؛ فعال را از نهفته جدا نمیکند.
IGRA
پاسخ IFN-γ به آنتیژنهای اختصاصی؛ تحت تأثیر BCG قرار نمیگیرد.
کشت و مولکولی
LJ و Middlebrook برای کشت؛ روشهای مولکولی برای پاسخ سریعتر.
لوونشتاین ـ جنسن، میدلبروک و زمان طولانی رشد
مایکوباکتریوم توبرکلوزیس کندرشد است و کشت آن زمانبر است. در محیط لوونشتاین ـ جنسن، موادی مانند گلیسرول، زردهٔ تخممرغ و مالاشیت گرین وجود دارند. مالاشیت گرین رشد بسیاری از باکتریهای همراه نمونه را مهار میکند و به انتخابیشدن محیط کمک میکند. در جزوه، انکوباسیون طولانیمدت تا چندین هفته برای مشاهدهٔ رشد مطرح شده است.
محیطهای میدلبروک بهصورت جامد یا مایع نیز میتوانند استفاده شوند. کندی رشد یکی از دلایلی است که روشهای مولکولی و روشهای سریعتر در تشخیص جدید اهمیت یافتهاند.
MODS، بررسی حساسیت دارویی و روشهای مولکولی
روشهای مولکولی به دلیل کندرشدبودن عامل سل میتوانند زمان تشخیص را بهطور قابلتوجهی کوتاه کنند. در متن همچنین MODS معرفی شده است؛ روشی که بهجای صبر برای تشکیل کلونیهای واضح، رشد میکروسکوپی و فاکتور طنابی را در محیط حاوی دارو بررسی میکند تا هم رشد و هم حساسیت دارویی ارزیابی شود.
نکتهٔ امتحانی
در روش MODS، مشاهدهٔ رشد در حضور یک دارو میتواند به معنی مقاومت باکتری به همان دارو باشد.
BCG و محدودیتهای آن
BCG یک واکسن زندهٔ ضعیفشده است و در متن بر اثربخشی بهتر آن در کودکان، بهویژه برای پیشگیری از اشکال منتشر و مننژیت سلی، تأکید شده است. اثربخشی آن در بزرگسالان محدودتر توصیف شده و در افراد دچار نقص ایمنی شدید نباید استفاده شود؛ زیرا ارگانیسم زندهٔ ضعیفشده ممکن است مهار نشود.
از نکات مهم امتحانی، اثر BCG بر تست توبرکولین است؛ واکسیناسیون میتواند PPD را برای مدت طولانی مثبت نگه دارد، در حالی که IGRA به این مشکل دچار نیست.
رژیم چنددارویی و منطق درمان طولانی
درمان سل به دلیل مقاومت طبیعی باکتری و امکان ایجاد مقاومت اکتسابی، با چند دارو انجام میشود. در متن، ایزونیازید با مهار سنتز اسیدهای مایکولیک و ریفامپین با اثر بر RNA پلیمراز دو داروی اصلی معرفی شدهاند. پیرازینامید، اتامبوتول و در برخی شرایط استرپتومایسین نیز در رژیمهای چنددارویی حضور دارند.
| دارو | نکتهٔ اصلی در جزوه |
|---|---|
| ایزونیازید | مهار سنتز اسید مایکولیک |
| ریفامپین | مهار RNA پلیمراز و رونوشتبرداری |
| پیرازینامید | داروی کمکی خط اول در رژیم چهاردارویی |
| اتامبوتول | داروی خط اول؛ نوریت اپتیک از عوارض ذکرشده |
| استرپتومایسین | در برخی فرمهای شدید یا مقاوم در متن مطرح شده است |
مقاومت دارویی و درمان تحت نظارت مستقیم
در تعریف جزوه، سل MDR زمانی مطرح است که سویه حداقل به دو داروی اصلی خط اول، یعنی ایزونیازید و ریفامپین، مقاوم باشد. XDR در متن به مقاومت گستردهتر اشاره دارد که علاوه بر این دو دارو، مقاومت به حداقل یکی از داروهای خط دوم نیز وجود دارد.
یکی از عوامل ایجاد مقاومت، قطع زودهنگام درمان است. سیستم درمان تحت نظارت مستقیم یا DOT برای کاهش رهاکردن درمان طراحی شده است؛ بیمار دارو را در حضور پرسنل بهداشتی مصرف میکند تا پایبندی درمانی بهتر شود.
دام ۴
در سل، تعریف MDR در متن بر ایزونیازید + ریفامپین متمرکز است، نه صرفاً شمارش سه داروی مقاوم.
مایکوباکتریومهای غیرسلی مهم
مایکوباکتریومهای غیرسلی برخلاف عامل سل معمولاً از محیط، بهویژه خاک و آب، به انسان میرسند و انتقال مستقیم فرد به فرد ویژگی غالب آنها در متن نیست. M. kansasii میتواند بیماری ریوی شبیه سل ایجاد کند، M. scrofulaceum در گروه اسکوتوکروموژن قرار دارد، MAC در گروه نونکروموژن است و گونههای سریعالرشد مانند M. fortuitum و M. chelonae با عفونتهای مرتبط با اقدامات پزشکی یا جراحی نیز مطرح میشوند.
نکتهٔ امتحانی
M. marinum در متن با گرانولوم استخر شنا و تماس زخم پوستی با آب آلوده ارتباط دارد.
جذام، انتقال و تمایل به نواحی سردتر بدن
مایکوباکتریوم لپره عامل جذام یا بیماری هانسن است. در متن، انتقال اصلی از فرد مبتلا به فرد دیگر و نیاز به تماس طولانیمدت مطرح شده است. باکتری تمایل دارد در قسمتهای سردتر بدن مانند مجاری بینی، لالهٔ گوش، نوک انگشتان، گونهها و لبها مستقر شود. همچنین در ماکروفاژها و سلولهای شوان اعصاب محیطی تکثیر میکند.
آسیب اعصاب محیطی باعث کاهش حس میشود؛ بنابراین ضایعات پوستی جذام ممکن است درد کمی داشته باشند یا بیحس باشند و همین مسئله خطر آسیب ثانویه به اندامها را افزایش دهد.
توبرکلوئید در برابر لپروماتوز
توبرکلوئید
Th1 مؤثر، ضایعات محدود، تعداد باسیل کم و لپرومین مثبت.
ایندترمینیت
فرم میانی و کمتر شایع در متن.
لپروماتوز
پاسخ هومورال غالب، ضایعات گسترده، باسیل فراوان و لپرومین منفی.
اعصاب محیطی
باکتری داخل ماکروفاژ و سلول شوان تکثیر میکند؛ آسیب عصبی با بیحسی مرتبط است.
| ویژگی | توبرکلوئید / کمباسیل | لپروماتوز / پرباسیل |
|---|---|---|
| ایمنی غالب | سلولی Th1 | هومورال Th2 در متن |
| ضایعات | کم و محدود | گسترده |
| تعداد باسیل | کم | زیاد |
| لپرومین | مثبت | منفی |
چرا اکتینومایستها زمانی قارچ تصور میشدند؟
اکتینومایستها باکتریهای گرممثبتی هستند که پس از تقسیم تمایل دارند به هم متصل بمانند و ساختارهای شاخهدار ایجاد کنند. این ظاهر رشتهای شبیه هیف و میسلیوم قارچهاست و به همین دلیل در طبقهبندیهای قدیمی با قارچها اشتباه گرفته میشدند. بررسیهای مولکولی، بهویژه توالی 16S rRNA، ماهیت باکتریایی آنها را مشخص کرد.
مورفولوژی
پس از تقسیم از هم جدا نمیشوند و رشتهها و شاخههای شبیه هیف میسازند.
نوکاردیا
اسیدفست نسبی، فرصتطلب و بیشتر با عفونت ریوی و انتشار سیستمیک.
رادوکوکوس
پلیمورفیک، زئونوتیک و درونسلولی اختیاری؛ اسب مخزن مهم است.
گوردونیا/تسوکامورلا
فرصتطلبان بیمارستانی با عفونتهای کاتتر، زخم، ریه و خون.
ویژگیهای مشترک و جایگاه نوکاردیا
اکتینومایستها در شاخهٔ اکتینومایستوتا قرار میگیرند و چند جنس مهم پزشکی در این بخش مرور میشوند. نوکاردیا به دلیل داشتن اسیدهای مایکولیک با طول متوسط، اسیدفست نسبی است و برای آشکارسازی آن به جای اسید ـ الکل قوی از اسید سولفوریک رقیقتر استفاده میشود.
بقای داخل ماکروفاژ و میزبانهای مستعد
نوکاردیا یک پاتوژن فرصتطلب محیطی است و انتقال انسان به انسان در متن مطرح نشده است. باکتری پس از بلعیدهشدن توسط ماکروفاژ، از اتصال لیزوزوم به فاگوزوم جلوگیری میکند و در نتیجه میتواند داخل سلول زنده بماند و تکثیر شود. افراد دچار نقص ایمنی، بیماری مزمن ریوی یا پیوند عضو، میزبانهای مهمتر نوکاردیوز هستند.
میزبان
نقص ایمنی، بیماری ریوی زمینهای یا پیوند عضو خطر را افزایش میدهد.
بقای داخل ماکروفاژ
از ادغام فاگوزوم و لیزوزوم جلوگیری میکند و داخل ماکروفاژ زنده میماند.
ریوی/سیستمیک
شروع غالباً ریوی است و در برخی گونهها امکان انتشار خونی وجود دارد.
مایستوما
برخی گونهها عفونت مزمن زیرجلدی با سینوسهای چرکی و گرانول ایجاد میکنند.
عفونت ریوی، انتشار و اکتینومایستوما
فرم اولیهٔ نوکاردیوز معمولاً یک عفونت ریوی مزمن یا تحتحاد است و بعضی گونهها میتوانند از راه خون منتشر شوند. درگیری زیرجلدی نیز ممکن است رخ دهد. مایستوما یک عفونت مزمن زیرجلدی است که میتواند قارچی یا باکتریایی باشد؛ فرم باکتریایی ناشی از اکتینومایستها «اکتینومایستوما» نام دارد.
در محل ورود، آبسه و سپس سینوسهای چرکی ایجاد میشوند و عفونت میتواند در مسیر لنفاوی گسترش پیدا کند. گرانولهای خارجشده از سینوسها برای تشخیص عامل قابل بررسیاند.
دام ۵
مایستوما الزاماً قارچی نیست؛ اکتینومایستوما فرم باکتریایی است، در حالی که ائومایستوما منشأ قارچی دارد.
پلیمورفیسم، اسب و عفونت ریوی
Rhodococcus equi یک باکتری زئونوتیک است و اسب مهمترین مخزن طبیعی ذکرشده در متن است. نام Rhodococcus به تغییر شکل میان فرم کوکسی و باسیل اشاره دارد؛ در محیط جامد بیشتر کوکسی و در محیط مایع میتواند باسیل یا رشتهای دیده شود. باکتری غیرمتحرک و درونسلولی اختیاری است و با مهار ادغام فاگوزوم و لیزوزوم داخل ماکروفاژ بقا پیدا میکند.
درگیری اصلی معمولاً ریوی است و افراد دچار نقص ایمنی یا بیماری زمینهای، بهویژه برخی بیماران مبتلا به HIV/AIDS یا بیماریهای بدخیم، در متن بهعنوان گروههای پرخطر مطرح شدهاند. ضایعهٔ مالاکوپلاکیا و اجسام Michaelis–Gutmann نیز بهعنوان یافتههای پاتولوژیک مهم مرور شدهاند.
اکتینومایستهای فرصتطلب بیمارستانی
گوردونیا و تسوکامورلا در جزوه بهعنوان جنسهای نسبتاً جدید و اسیدفست نسبی معرفی شدهاند. این باکتریها بیشتر در بیماران دچار نقص ایمنی و بستری در بیمارستان جداسازی شدهاند و بسته به محل ورود میتوانند عفونت زخم جراحی، عفونت کاتتر وریدی، عفونت گوش، پنومونی یا عفونت خونی ایجاد کنند.
نکتهٔ امتحانی
در متن، بسیاری از اکتینومایستهای داخلسلولی به داروهایی با نفوذ بافتی و داخلسلولی مناسب پاسخ میدهند و TMP-SMX از گزینههای برجسته است.
بیماری ویپل، سوءجذب و PAS مثبت
تروفریما ویپلی عامل بیماری ویپل است؛ بیماریای که پیشتر بهعنوان «لیپودیستروفی رودهای» شناخته میشد. مشکل اصلی، درگیری مخاط رودهٔ کوچک و اختلال جذب مواد غذایی و چربی است که میتواند به اسهال مزمن، کاهش شدید وزن و کاشکسی منجر شود. در موارد درماننشده، درگیری قلبی، عصبی و دیگر ارگانها نیز در متن مطرح شده است.
باکتری در محیط کشت میکروبی معمول رشد نمیکند، اما در کشت سلولی یوکاریوتی قابل رشد است. در بیوپسی روده، ماکروفاژهای حاوی باکتری به دلیل مواد گلیکوپروتئینی دیواره، با رنگآمیزی PAS بهصورت واضح و مثبت دیده میشوند.
کلیدهای افتراقی و دامهای امتحانی
| موضوع | کلید سریع |
|---|---|
| مایکوباکتریوم | اسیدفست واقعی، اسید مایکولیک زنجیرهبلند |
| PPD | اندازهگیری Induration؛ فعال را از نهفته جدا نمیکند |
| IGRA | IFN-γ و عدم تأثیرپذیری از BCG |
| سل نهفته | باکتری مهارشده ولی باقیمانده با امکان فعالشدن مجدد |
| NTM | اغلب محیطی و طبقهبندی رانیون |
| جذام توبرکلوئید | Th1، باسیل کم، لپرومین مثبت |
| جذام لپروماتوز | باسیل زیاد، ضایعات گسترده، لپرومین منفی |
| نوکاردیا | اسیدفست نسبی، فرصتطلب، عفونت ریوی/مایستوما |
| R. equi | پلیمورفیک، اسب، درونسلولی و درگیری ریوی |
| Whipple | سوءجذب، ماکروفاژ PAS مثبت، کشت معمول منفی |
جمعبندی یکخطی
در این بخش، از دیوارهٔ غنی از اسید مایکولیک و اسیدفست بودن به پاتوژنز و تشخیص سل میرسیم و سپس با NTM، جذام و اکتینومایستهای فرصتطلب طیف گستردهٔ باکتریهای شاخهدار و داخلسلولی را مرور میکنیم.