آشنایی با کوکسی گرم مثبت : کوکسی های گرم مثبت مهم در پزشکی کدامند؟
انواع کوکسی گرم مثبت می‌توانند سبب بروز بیماری‌های عفونی جدی در انسان شوند. به همین جهت، شناسایی آن‌ها در آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی از اهمیت زیادی برخوردار است.
کوکسیهای گرم مثبت، مجموعه‌ای ناهمگن از باکتری‌ها هستند. خصوصیات مشترک آن‌ها عبارتند از:
- کروی بودن
- رنگ‌آمیزی گرم مثبت
- عدم وجود اندوسپور
کوکسیهای گرم مثبت مهم در پزشکی، اغلب متعلق به جنس استافیلوکوک، استرپتوکوک و انتروکوک هستند. بیشتر ارگانیسم‌های متعلق به این جنس‌ها غیر متحرک بوده و هاگ تشکیل نمی‌دهند.
در این مطلب قصد داریم مروری بر مهم‌ترین کوکسیهای گرم مثبت در پزشکی داشته باشیم.
گونه‌های استافیلوکوکوس، نوعی کوکسی گرم مثبت
برخی از گونه‌های استافیلوکوک نیز جزء فلور طبیعی بدن هستند. مگر اینکه در شرایط خاص به قسمت‌های دیگری رفته و سبب بیماری شوند. به‌طور مثال، استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس[۳]، عمدتاً یک فلور پوستی طبیعی است. اما می‌تواند باعث عفونت‌های جریان خون در نوزادان و افراد دارای پروتز و کاتتر شود.
۱. استافیلوکوکوس اورئوس
استافیلوکوکوس اورئوس یک فلور طبیعی بینی و پوست است. بیماری‌های عمده ناشی از استافیلوکوکوس اورئوس عبارتند از:
- سپسیس یا مسمومیت خون
- ذات الریه
- عفونت زخم
- فولیکولیت که یک نوع بیماری پوستی در اثر باکتری است.
- فاشئیتنکروزان یا عفونت بافت نرم
- سندرم پوست سوخته استافیلوکوکی
- عفونت محل جراحی
- سندرم شوک سمی
- مسمومیت غذایی
این کوکسی گرم مثبت، کاتالاز و کواگولاز مثبت نیز است. فاکتورهای بیماریزای اصلی استافیلوکوکوس اورئوس عبارتند از:
- کواگولاز: کوآگولاز، آنزیمی است که فیبرینوژن (محلول) موجود در پلاسما را به فیبرین (نامحلول) تبدیل می‌کند.
- کلاژناز: کلاژناز، آنزیمی است که پیوندهای پپتیدی موجود در کلاژن را می‌شکند. این آنزیم به تخریب ساختارهای خارج سلولی در پاتوژنز باکتری کمک می‌کند.
- هیالورونیداز: هیالورونیدازها، باعث تخریب و شکسته شدن اسید هیالورونیک می‌گردند.
- پروتئازهای ایمونوگلوبولین: پروتئازها، آنزیم‌هایی هستند که باعث تجزیه پروتئین‌ها می‌شوند.
- پروتئین A: این پروتئین بخشی جدایی ناپذیر از تکامل استافیلوکوکوس اورئوس است، زیرا می تواند انتقال باکتری را ساده کند و به آن اجازه می دهد تا میزبان را در مدت زمان کوتاه تری در اختیار بگیرد.
- سم سندرم شوک سمی (TSST-1): TSST-1، یک سوپر آنتی‌ژن ترشح شده توسط استافیلوکوکوس اورئوس است. در میزبان‌های حساس، با ایجاد التهاب، تب و شوک، روی سیستم عروقی اثر می‌گذارد.
- انتروتوکسین: انتروتوكسین‌ها سموم منافذ ساز هستند و منافذی را در سلول‌های اپیتلیال دیواره روده ایجاد می‌کنند.
- اکسفولیاتین: اکسفولیاتین یک اگزوتوکسین (سم) استافیلوکوکوس اورئوس است که باعث ایجاد تاول در پوست می‌شود.
برخی از سویه‌های استافیلوکوکوس اورئوس به اغلب آنتی بیوتیک‌های مقاوم هستند. بنابراین تشخیص سویه‌های این کوکسی گرم مثبت، اهمیت زیادی در شیوه راه درمان دارد.
تست‌های بیوشیمیایی برای تشخیص کوکسی گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس
جدول ۱، آزمایش‌های بیوشیمیایی برای تشخیص استافیلوکوک اورئوس از سایر کوکسیهای گرم مثبت را نشان می‌دهد.
جدول ۱.آزمایش‌های بیوشیمیایی برای تشخیص استافیلوکوک اورئوس
| نام تست | نتیجه برای استافیلوکوکوس اورئوس | توضیحات |
| Catalase test | Positive | برای تمایز استافیلوکوک‌ها از استرپتوکوک‌ها |
| Hemolysis | β-hemolysis or non-hemolysis | _ |
| Coagulase test | Positive | برای تمایز S. aureus از استافیلوکوک‌های کواگولاز منفی |
| Mannitol fermentation | Yes | برای تمایز S. aureus (fermenter) از استافیلوکوک‌های کواگولاز منفی (non-fermenter) |
| Furazolidone disk Test | Sensitive | برای تمایز استافیلوکوک‌ها از میکروکوک‌ها |
| Polymyxin B sensitivity test | Resistant | بیشتر گونه‌های استافیلوکوک به پلی میکسین B حساس هستند، اما استافیلوکوکوس اورئوس، استافیلوکوکوس لوگدوننسیس و استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس مقاوم هستند. |
| Bacitracin ( 0.04-U disk) susceptibility test | Resistant | برای جداسازی استافیلوکوک‌ها از میکروکوک‌ها |
| Microdase test | Negative | برای تمایز استافیلوکوک‌ها از میکروکوک‌ها |
| DNase test | Positive | برای افتراق استافیلوکوکوس اورئوس از سایر استافیلوکوک‌ها، زمانی که آزمایش کواگولاز در دسترس نیست. |
۲. استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس
استافیلوکوک ساپروفیتیکوس[۴] اغلب در مخاط دستگاه تناسلی زنان جوان یافت می‌شود. این کوکسی گرم مثبت باعث عفونت دستگاه ادراری (UTI) به ویژه سیستیت در زنان جوان می‌شود. استافیلوکوک ساپروفیتیکوس یکی از مهم‌ترین عوامل عفونت دستگاه ادراری است.
از ویژگی‌های این باکتری می‌توان موارد زیر را در نظر گرفت:
- رنگ آمیزی گرم: به صورت کوکسی گرم مثبت خوشه‌ای
- تولید کواگولاز: ندارد
- همولیز: ندارد
شکل ۳، نحوه شناسایی استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس را نشان می‌دهد.
۳. استافیلوکوک اپیدرمیدیس
استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس[۵] فلور طبیعی پوست و غشاهای مخاطی انسان است. این کوکسی گرم مثبت، نوعی پاتوژن فرصت طلب هستند. بیماری‌های ناشی از استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس عبارتند از:
- سپسیس نوزادی
- عفونت مفصل مصنوعی
- عفونت کاتتر داخل عروقی
- اندوکاردیت
این گونه از استافیلوکوک، کواگولاز منفی (CONS) است. اگزوتوکسین تولید نمی‌کند. اما برخی از سویه‌ها ممکن است گلیکوکالیکس[۶] تولید کنند. گلیکوکالیکس در سطح بیرونی سلول‌ها وجود دارد. این گلیکوپروتئین، به باکتری کمک می‌کند تا به اجسام خارجی مانند ایمپلنت‌های پروتز و کاتتر بچسبد.
گونه‌های استرپتوکوک، نوعی کوکسی گرم مثبت
استرپتوکوک‌ها کوکسیهای گرم مثبت کروی هستند که به صورت جفت یا زنجیره‌ای مرتب شده‌اند. می‌توان گفت که تمام استرپتوکوک‌ها کاتالاز منفی هستند. استرپتوکوک‌ها معمولا بر اساس نوع همولیز ساختار دیواره سلولی و آنتی ژن باکتریایی خاص شناسایی می‌شوند.
استرپتوکوک‌های S. pneumoniae و viridans آلفا همولیتیک هستند. استرپتوکوک‌های S. agalactiae و S. pyogenes بتا همولیتیک هستند.
برخی دیگر از استرپتوکوک‌ها غیر همولیتیک هستند (گاما همولیز).
در حال حاضر، تجزیه و تحلیل مولکولی توالی‌های اسید ریبونوکلئیک ریبوزومی ۱۶S (rRNA) برای شناسایی استرپتوکوک‌ها مفید است.
استرپتوکوک‌ها باعث عفونت‌های مختلفی از جمله موارد زیر می‌شوند.
- ذات الریه
- گلودرد
- عفونت‌های پوستی پیوژنیک
- مننژیت
۱. استرپتوکوک پیوژنز
استرپتوکوک پیوژنز به عنوان “باکتری گوشت خوار” نیز شناخته می‌شود. این گونه از کوکسی گرم مثبت سبب بروز بیماری‌های زیر در انسان می‌گردد:
- فارنژیت (گلودرد استرپتوکوکی)
- زرد زخم
- فاشئیت نکروزان
- مخملک
- سندرم شوک سمی استرپتوکوکی
- تب روماتیسمی
- گلومرولونفریت حاد پس از استرپتوکوک (PSGN)
جدول ۲ آزمایش‌های بیوشیمیایی برای تشخیص استرپتوکوک پیوژنز را نشان می‌هد.
جدول ۲. آزمایش‌های بیوشیمیایی برای تشخیص استرپتوکوک پیوژنز
| نام آزمایش | نتیجه | توضیحات |
| Catalase test | Negative | برای تمایز استافیلوکوک از استرپتوکوک |
| Bacitracin sensitivity test | Sensitive | شناسایی احتمالی استرپتوکوک های گروه A |
| Pyrrolidonyl-β-naphthylamide (PYR) test | Positive | شناسایی احتمالی استرپتوکوک های گروه A و انتروکوک |
| CAMP test | Negative | _ |
| Hippurate hydrolysis test | Negative | استرپتوکوک آگالاکتیه مثبت است |
استرپتوکوک پیوژنز دارای طیف گسترده‌ای از فاکتورهای حدت است و می‌تواند باعث عفونت‌های تهاجمی شدید شود.
همولیزین‌ها: بسیاری از همولیزین ها، جزء سموم ایجاد کننده ی حفره درغشاء می باشند
سموم اریتوژنیک: به اگزوتوکسین‌های تب زا استرپتوکوک گفته می‌شود.
دئوکسی ریبونوکلئازها: آنزیمی که باعث تخریب DNA می‌شود.
استرپتوکیناز (فیبرینولیزین): فیبرینولیزین به مولکولهای فیبرین موجود در بدن و مخاط حمله می‌کند و آن را غیرفعال می‌کند.
هیالورونیداز: هیالورونیدازها، باعث تخریب و شکسته شدن اسید هیالورونیک می‌گردند.
۱. استرپتوکوک پنومونیه
استرپتوکوک پنومونیه (پنوموکوک) فلور طبیعی دستگاه تنفسی فوقانی است. این نوع از کوکسی گرم مثبت شایع ترین علت پنومونی اکتسابی محسوب می‌شود. پنوموکوک عامل باکتریمی، مننژیت، سینوزیت و ورم ملتحمه نیز است. بیش از ۹۰ سروتیپ کپسولی مختلف از S. pneumoniae وجود دارد. پنوموکوک‌ها، در بلاد آگار آلفا همولیز هستند.
عوامل بیماریزای اصلی استرپتوکوک پنومونیه عبارتند از:
اتولیزین ها: در چسبندگی باکتری نقش دارند.
پروتئازهای IgA1: سبب تخريب ايمونوگلوبین A می‌شود.
پنومولیزین: سبب تداخل عملکرد سلول‌ها و مولکولهای سیستم ایمنی می‌شود.
کپسول‌های پلی ساکارید: پوششی محافظ در برابر ایمنی میزبان ایجاد می‌کنند.
اسیدهای تیکوئیک: به عنوان یک عامل بیماریزای اصلی باعث ایجاد پاسخ‌های التهابی می‌شوند.
۳. استرپتوکوک آگالاکتیه
استرپتوکوک آگالاکتیه، استرپتوکوک گروه B است. این کوکسی گرم مثبت در دستگاه تناسلی خانم‌ها نیز یافت می‌شود. استرپتوکوک آگالاکتیه عامل اصلی سپسیس، ذات الریه و مننژیت نوزادان است. عفونت ممکن است قبل از زایمان یا حین زایمان ایجاد شود. به همین دلیل غربالگری زنان باردار بین هفته‌های ۳۰ تا ۳۵ بارداری توصیه می‌شود.
S. agalactiae یک استرپتوکوک بتا همولیتیک است که به باسیتراسین مقاوم است.
استرپتوکوک A یا گروه A به استرپتوکوک پیوژنز اشاره دارد در حالی که استرپتوکوک B یا گروه B به استرپتوکوک آگالاکتیه اشاره دارد. این تفاوت اصلی بین استرپتوکوک A و استرپتوکوک B است.
آزمایشات بیوشیمیایی زیر برای شناسایی S. agalactiae مفید است.
جدول ۳.آزمایشات بیوشیمیایی زیر برای شناسایی S. agalactiae
| نام تست | نتیجه | توضیحات |
| Catalase test | Negative | استرپتوکوک‌ها کاتالاز منفی هستند، در حالی که استافیلوکوک‌ها کاتالاز مثبت هستند. |
| Hemolysis | β-hemolysis | |
| CAMP test | Positive (enhanced arrowhead hemolysis) |
شناسایی احتمالی استرپتوکوک های بتا همولیتیک گروه B |
| Pyrrolidonyl-β-naphthylamide (PYR) test | Negative | استرپتوکوک پیوژنز PYR مثبت است. |
| Bacitracin sensitivity test | Resistant | استرپتوکوک‌های بتا همولیتیک دیگر به باسیتراسین حساس هستند. |
| Hippurate hydrolysis test | Positive | تمایز استرپتوکوک آگالاکتیه بتا همولیتیک از سایر استرپتوکوک های بتا همولیتیک. |
۴. استرپتوکوک ویریدانس
استرپتوکوک های گروه Viridians نیز استرپتوکوک α-همولیتیک هستند. این کوکسیهای گرم مثبت، فلور طبیعی حفره دهان و حلق انسان هستند. همچنین یکی از علل اصلی اندوکاردیت باکتریایی به شمار می‌روند.
۵. استرپتوکوک های گروه D
انتروکوک‌ها از استرپتوکوک های گروه D، هستند. عمدتاً α-همولیتیک می‌باشند. اما برخی از آن‌ها بتا همولیتیک بوده و برخی دیگر غیر همولیتیک هستند.
انتروکوک‌ها اعضای فلور طبیعی روده بزرگ هستند. این نوع کوکسیهای گرم مثبت قادر به ایجاد عفونت‌های ادراری، صفراوی و قلبی عروقی هستند.
تا به اینجای مطلب دو دسته‌ی مهم از کوکسی گرم مثبت در پزشکی و آزمایشگاه‌های بالینی را مرور کردیم. در ادامه نیز به بررسی ۳ کوکسی گرم مثبت دیگر خواهیم پرداخت. این دو نسبت به استافیلوکوک‌ها و استرپتوکوک‌ها کمتر شایع هستند.
میکروکوک‌ها، نوعی کوکسی گرم مثبت
میکروکوکس‌ها کوکسیهای گرم مثبت هستند که معمولاً به صورت تتراد یا جفت قرار می‌گیرند. میکروکوکس‌ها بخشی از فلور طبیعی پوست هستند. معمولاً آلاینده‌های نمونه‌های بالینی (خون) در نظر گرفته می‌شوند و به ندرت عامل عفونت‌های انسانی هستند.
دو گونه رایج میکروکوکس‌ها میکروکوکوس لوتئوس[۷] و میکروکوکوس رزئوس[۸] هستند. میکروکوکوس کلنی‌های غیر همولیتیک با طیف گسترده‌ای از رنگدانه‌ها (سفید، قهوه ای مایل به زرد، زرد، نارنجی یا صورتی) در آگار خون تشکیل می‌دهد.
آن‌ها را می‌توان با استفاده از تست میکروداز از استافیلوکوک‌ها متمایز کرد. میکروکوکس‌ها، میکروداز مثبت و حساس به باسیتراسین هستند.
پپتوکوکوس، دسته‌ای دیگر از کوکسی گرم مثبت
پپتوکوک‌ها نیز دسته‌ی دیگری از کوکسی گرم مثبت مهم در پزشکی هستند. این ارگانیسم‌ها، بی هوازی و شبیه استافیلوکوک‌ها هستند. به عنوان اعضای فلور طبیعی دهان و روده بزرگ یافت می‌شوند. Peptococcus niger تنها گونه از این جنس است.
پپتواسترپتوکوک، نوعی کوکسی گرم مثبت
پپتوسترپتوکوک‌ها نیز کوکسی گرم مثبت بی هوازی هستند که به عنوان اعضای فلور طبیعی دهان، روده، روده بزرگ و دستگاه تناسلی زنان یافت می‌شوند. پپتوسترپتوکوک از آبسه اندام های مختلف، جدا می‌شوند.
این موجودات در شرایط بی هوازی یا میکروآئروفیل به خوبی رشد می‌کنند و همولیز متغیری تولید می‌کنند. Peptostreptococcus magnus و Peptostreptococcus anaerobius گونه‌های مهم بالینی هستند
سخن پایانی
کوکسی گرم مثبت یکی از انواع مهم باکتری‌های بیماری‌زا در انسان است. گاهی عفونت‌های خفیف و گاهی نیز عفونت‌های جدی ایجاد می‌کند. در این مطلب اشاره‌ای به رایج‌ترین کوکسیهای گرم مثبت از لحاظ پزشکی و بیماری‌زایی داشتیم. شما چه مورد دیگری را می‌شناسید؟
برای مشاهده نحوه تمایز کوکسیهای گرم مثبت از یکدیگر در بلاد آگار کلیک کنید.
واژه‌نامه
| S. epidermidis | [۳] | S. saprophyticus | [۲] | Staphylococcus aureus | [۱] |
| Glycocalyx | [۶] | Staphylococcus epidermidis | [۵] | Staphylococcus saprophyticus | [۴] |
| Micrococcus roseus | [۸] | Micrococcus luteus | [۷] |
