اسینتوباکترها و سایر باکتریهای این گروه (1)
تهیه و تنظیم: دکتر محمد قهری
اسینتوباکترها
نام Acinetobacter (برگرفته از واژهی یونانی akinetos به معنی غیرمتحرک)، توسط Brisou و Prevot در سال 1954 برای تمایز ارگانیسمهای غیرمتحرک از انواع متحرک جنس Achromobacter بهکار برده شد.
جنس اسینتوباکتر شامل باسیلهای پلئومورفیک، گرم منفی، بهشدت هوازی، غیرتخمیرکننده، غیر اسیددوست، غیرمتحرک، کاتالاز مثبت و اکسیداز منفی با محتوای DNA G+C 47 – 39% است. بر اساس یافتههای جدید تاکسونومی، اسینتوباکتر باید در خانوادهی جدید Moraxellaceae در راستهی Gammaproteobacteria که شامل جنسهای Moraxella، Acinetobacter، Psychrobacter و سایر ارگانیسمهای وابسته است، طبقهبندی شود. این باکتریها در هنگام رنگآمیزی نمونههای میکروسکپی حاصل از مایعات بدن و از محیط کشت جامد اغلب مشابه نایسریا هستند.
اعضای جنس اسینتوباکتر در همهجا حضور دارند، زیرا این ارگانیسمها بعد از غنیسازی در محیط کشت از انواع نمونههای حاصل از خاک یا آبهای سطحی بدست میآیند، در حقیقت اکثر گونههای جنس اسینتوباکتر دارای زیستگاه طبیعی در محیط هستند، اگرچه بیشتر گونههای اسینتوباکترها بخشی از فلور پوست انسان می باشند. در یک مطالعهی اپیدمیولوژی که برای بررسی کلونیزاسیون اسینتوباکتر روی پوست و موکوس انجام گرفت، مشخص شد که 43% افرادی که در بیمارستان بستری نشدهاند، با این ارگانیسم کلونیزه شدهاند. بیشترین گونههای ایزوله شده شامل (58%) A.lwoffii (10%) ،A.johnsonii (20%) ،A.junii و اسینتوباکتر بیوتیپ 3 (61%) است.
در هنگکنگ Chu و همکارانش دریافتند که حدود 53% از دانشجویان پزشکی و پرستاران در تابستان و 32% آنها در زمستان با اسینتوباکتر کلونیزه میشوند. حضور اسینتوباکتر در محیطهای غیرزنده نیز بررسی شده است. Berlau و همکارانش در انگلستان سبزیجات را برای وجود اسینتوباکتر بررسی کردند و دریافتند که 30 کشت از 177 نمونه سبزیجات برای این باکتری مثبت هستند، جالب توجه است که اسینتوباکتر بومانی و اسینتوباکتر بیوتیپ 8 (هر کدام 27%) شایعترین گونه بودند و بعد از آنها A.calcoaceticus و اسینتوباکتر بیوتیپ 3 تنها در یک نمونهیافت شد. بعضی از گونههای اسینتوباکتر بهطور گستردهای در طبیعت منتشر هستند، برای مثال A.calcoaceticus در آب، خاک و سبزیجات یافت میشود. اسینتوباکتر بیوتیپ 3 در آب، خاک سبزیجات و سطح پوست انسان یافت شده است و A.johnsonii در آب، خاک، پوست و مدفوع انسان وجود دارد و A.lwoffii و A.radioresistens در پوست انسان، اسینتوباکتر بیوتیپ 11 در آب، خاک، سبزیجات و دستگاه گوارش انسان دیده نمیشوند.
شناسایی گونهها
اسینتوباکترها تا مرحلهی جنس بهواسطهی خصوصیاتی مانند کوکوباسیلهای گرم منفی، کاتالاز مثبت، اکسیداز منفی، غیرتخمیرکننده و غیرمتحرک شناسایی میشوند. اسینتوباکترها باسیلهای کوتاه و پهن هستند که رنگ خود را بهآسانی از دست نمیدهند و به همین دلیل ممکن است با کوکسیهای گرم مثبت اشتباه گرفته شوند. اسینتوباکترهای با منشأ انسانی بهخوبی در محیطهای جامد که بهطور معمول در آزمایشگاههای میکروبیولوژی استفاده میشوند، مانند بلاد آگار گوسفندی یا تریپتیکاز سوی آگار در دمای ◦37 رشد میکنند. این ارگانیسمها کلنیهای صاف، گاهی موکوئیدی و خاکستری تشکیل میدهند. کلنیهای مجموعهی A.calcoaceticus_A.baumannii بعد از یک شب انکوباسیون، با قطری در حدود 3-1/5 میلیمترشبیه کلنیهای انتروباکتریاسهها است، درحالیکه اغلب گونههای دیگر اسینتوباکتر، کلنیهای کوچکتر و کدرتری تشکیل میدهند. برخلاف انتروباکتریاسهها، بعضی از گونههای اسینتوباکتر خارج از مجموعهی A.baumannii_A.calcoaceticus ممکن است بر روی محیط مککانکی آگار رشد نکنند. ایزولههای A.haemolyticus و چندین گونهی دیگر که بهخوبی توصیف نشدهاند، مانند اسینتوباکتر بیوتیپ 6، 13BJ، 14BJ، 15BJ، 16، 17 ممکن است در محیط خون گوسفندی همولیز نشان دهند که این ویژگی در اسینتوباکترهای ایزولهشـدهی متعلق به مجموعهی A.baumannii_A.calcoaceticus دیده نشده است. متأسفانه هیچ تست بیوشیمیایی که بهتنهایی قادر باشد بین اسینتوباکترها و سایر باکتریهای گرم منفی غیرتخمیرکننده تمایز ایجاد کند، وجود ندارد. یک روش قابل اعتماد برای تشخیص قطعی اسینتوباکترها تا مرحلهی جنس استفاده از روش تغییریافتهی Juni است. در این روش از سویهی جهشیافتهی BD413L استفاده میشود که برای اسیدآمینهی تریپتوفان اگزوتروف است. این سویه بهطور طبیعی قابل تغییر بوده و اخیراً بهعنوان A.baylyi شناخته میشود. این سویه میتواند در حضور DNA ناخالص هرگونهای از اسینتوباکتر به فنوتیپ نوع وحشی تغییر یابد. برای بهدست آوردن اسینتوباکتر از نمونههای محیطی و کلینیکی (برای مثال پوست)، بهترین شیوه استفاده از روشهای غنیسازی در pH پایین در محیط مایع همراه با مکملهای معدنی و استات یا منبع مناسب کربن است. ثابت شده است که وجود نیترات بهعنوان منبع نیتروژن برای افزایش رشد مفید است. برای جداسازی اسینتوباکترها از مخلوطی از جمعیت باکتریایی، استفاده از محیط کشت اختصاصی Leeds پیشنهاد میشود.
از بین چندین روش موجود برای شناسایی گونههای اسینتوباکتر، هیبریداسیون DNA_DNA بهعنوان روش مرجع استاندارد شناخته شده است. روش شناسایی فنوتیپی که در سال 1986 توسط Bouvet و Grimont پیشنهاد شد، بر اساس 28 تست فنوتیپی است. این روش در سال 1987 بهبود یافت، به این روش جدید پارامترهایی مانند رشد در دمای C◦ء37، C◦ء41 و C◦ء44، تولید اسید از گلوکز، هیدرولیز ژلاتین و استفاده از 14 منبع کربن مختلف اضافه شد. اگرچه این روش قادر به تمایز بین 11 تا 12 بیوتیپ اسینتوباکتر که در ابتدا توصیف شدند، هست و همچنین 95/6% از ایزولههای اسینتوباکتر جداشده از نمونههای پوستی انسان را تا مرحلهی گونهای بهدرستی شناسایی میکند، اما توانایی شناسایی گونههایی که اخیراً شناسایی شده بودند را ندارد، همچنین این روش توانایی شناسایی گونههای بسیار نزدیک به یکدیگر، گونههای شایع کلینیکی، اسینتوباکتر بومانی و اسینتوباکتر بیوتیپ 13TU را ندارد. درحالیکه A.calcoaceticus و اسینتوباکتر بیوتیپ 3 تنها بهواسطهی تفاوت رشد در دماهای مختلف قابل تمایز هستند، متأسفانه تستهای فنوتیپی ساده که بهطور معمول در آزمایشگاههای تشخیص طبی به کار میرود حتی برای شناسایی قطعی شایعترین گونههای اسینتوباکتر غیرمناسب است.
هر 2 روش هیبریداسیون DNA-DNA و Bouvet و Grimont بسیار پُر زحمت بوده و برای آزمایشگاههای میکروبیولوژی مناسب نیستند. در حقیقت این روشها در تعداد کمی از آزمایشگاههای مرجع دنیا در دسترس هستند. امروزه روشهای مولکولی همانند تحلیل قطعات محدودشدهی ژن 16S rRNAء ([1]ARDRA)، انگشتنگاری DNA با قدرت تفکیک بالا با روش پلیمورفیسم طول قطعات تکثیرشده ([2]AFLP)، ریبوتایپینگ، انگشتنگاری فاصلهگذارهای tRNA، آنالیز توالیهای فاصلهگذار بینژنی 16S-23S rRNA و آنالیز توالیهای ژن rpoB (زیرواحد β RNA pol) و فاصلهگذارهای آن برای شناسایی اسینتوباکترها در دسترس است. آنالیزهای ARDRA و AFLP امروزه از جمله پذیرفتهشدهترین روشهای شناسایی گونههای اسینتوباکتر هستند. انگشتنگاری tRNA، اگرچه برای شناسایی گونهها مناسب است، اما بین اسینتوباکتر بومانی و اسینتوباکتر بیوتیپ 13TU تمایز ایجاد نمیکند. مشخص شده است هر 2 روش ریبوتایپینگ و آنالیز توالی نواحی فاصلهگذار بین ژنهای 16S-23SrRNA توانایی تشخیص بین گونههای مجموعهی A.baumanniii_A calcouceticus را دارند، اما تاکنون برای سایر گونههای اسینتوباکتر بهکار نرفتهاند، توالییابی ژن rpoB اگرچه نویدبخش است، اما باید تغییراتی برای بهبود عملکرد در آن صورت گیرد. همهی این روشها منجر به شناخت بهتری از اپیدمیولوژی و اهمیت کلینیکی گونههای اسینتوباکتر در سالهای اخیر شده است، اما این روشها برای استفاده روزانه در آزمایشگاههای تشخیص میکروبیولوژی بسیار پرزحمت هستند و تنها در آزمایشگاههای مرجع کاربرد دارند. پیشرفتهای جدید در زمینهی شناسایی اسینتوباکتر بومانی بهواسطهی شناسایی ژنهای شبه کارباپانماز blaOXA-51 و الکتروسکوپی PCRء(PCR–ESI-MS) که باعث نمایان شدن سریع تفاوتهای میان ژنهای وابسته به gyrB A.baumannii و اسینتوباکتر بیوتیپ 13TU میشود، حاصل شده است.
طیفسنجی جرمی جذب یونش لیزری با ماتریکس در کمتر از یک ساعت توانایی شناسایی گونهها را دارد، اما نیازمند تجهیزات گرانقیمت است. شناسایی گونهها با سیستمهای دستی یا نیمهخودکار در آزمایشگاههای تشخیص میکروبیولوژی مانند Microscon .walk way systemsءPhoenix،ءVitek2 و API ZONE مشکلاتی دارد. این اشکالات نهتنها به دلیل محتوای محدود دادهها است، بلکه همچنین سوبستراهای مورد استفاده برای شناسایی گونهها برای اسینتوباکترها اختصاصی نیست.
3 عضو کلینیکی مشهور مجموعهی A.baumannii_A.calcouceticus از طریق سیستمهای شناسایی تجاری قابل شناسایی نیستند. در حقیقت A.baumannii، اسینتوباکتر بیوتیپ 3 و اسینتوباکتر بیوتیپ 13TU مجموعاً بهعنوان A.baumannii شناخته میشوند، بنابراین بهنظر میرسد استفاده از اصطلاح گروه A.baumannii بهجای مجموعهی A.baumannii_A.calcouceticus مناسبتر است. این مطلب به این حقیقت اشاره دارد که A.baumannii، اسینتوباکتر بیوتیپ 3 و اسینتوباکتر بیوتیپ 13TU دارای خصوصیات اپیدمیولوژیکی و کلینیکی مشترک هستند.
همانطورکه در بالا اشاره شد اسینتوباکتر بومانی (A.baumannii) شایعترین گونه جداشده است. گونههای دیگر نظیر اسینتوباکتر لوفی (A.lwoffii)، اسینتوباکتر جانسونی (A.johnsonii)، اسینتوباکتر همولیتیکوس (A.heamolyticus) و سایر گونهها بندرت جدا میشوند. قبلاً اسینتوباکترها با نامهای مختلفی نظیر میما پلیمورفا (Mima polymorpha) و هرلا واژینیکولا (Herellea vaginicolla) که بیانگر خصوصیات ارگانیسمها بود، نامیده میشدند. اسینتوباکتر بومانی که برخلاف سایر گونههای شایع در دمای 44 درجه سانتیگراد نیز رشد میکند از خون، خلط، پوست، مایع جنب و ادرار (معمولاً در عفونتهای همراه با تجهیزات پزشکی) جدا میشود. اسینتوباکتر جانسونی پاتوژن بیمارستانی با بیماریزایی محدود بوده و در کشت خون بیماران دارای کاتترهای پلاستیکی داخل وریدی دیده میشود. اسینتوباکترهایی که از پنومونیهای بیمارستانی جدا میشوند، اغلب از مرطوبکنندهها یا خنککنندهها منشأ گرفتهاند. این باکتریها در بین باسیلهای غیرتخمیرکننده بعد از سودوموناس بیشترین وفور را در نمونههای کلینیکی دارند.
امروزه اسینتوباکتر بومانی بهعنوان یکی از مشکلسازترین پاتوژنهای انسانی در مراکز پزشکی دنیا شناخته میشود. به دلیل بهدست آوردن شاخصهای مقاومت بهخصوص در 15 سال اخیر، اسینتوباکتر بومانی تبدیل به یکی از ارگانیسمهای تهدیدکنندهی آنتیبیوتیکهای عصر حاضر شده است. سویههای اسینتوباکتر بومانی به تمامی آنتیبیوتیکهای شناختهشده مقاوم هستند که این موضوع تلاشهای گسترده در سطح جهانی را برای کنترل این ارگانیسم میطلبد.
با توجه به توانایی زیاد اسینتوباکتر بومانی به کلونیزه شدن و آلوده کردن بیماران بدحال که صرفنظر از عوارض ثانویهی عفونت، امید به بهبودی بسیار اندکی دارند، تعیین اثرات واقعی این پاتوژن بسیار مشکل است و بحثهای فراوانی پیرامون آن وجود دارد.
هنگامی که نتایج حاصل از باکتریمی اسینتوباکتر بومانی با باکتریمی حاصل از سایر باکتریهای گرم منفی مثل کلبسیلا پنومونیه مقایسه شد، افزایش قابلتوجهی در کشندگی اسینتوباکتر بومانی دیده شد. مطالعات دیگر، کشندگی بیشتری را هنگام کلونیزاسیون اسینتوباکتر بومانی مقاوم به چند دارو نشان دادند. عفونتهای حاصل از این باکتری قابل مقایسه با عفونت حاصل از سودوموناس آئروژینوزای مقاوم به چندین دارو است. اخیراً اهمیت کلینیکی درمان تجربی عفونتهای اسینتوباکتر بومانی مورد تجزیه و تحلیل گرفته است. در مقایسه با سایر ارگانیسمهای گرم منفی مانند سودوموناس آئروژینوزا، اطلاعات اندکی دربارهی واکنشهای متقابل بین اسینتوباکتر بومانی و میزبانش وجود دارد. مطالعات اخیر که بر روی توالیهای ژنومی اسینتوباکتر بومانی انجام گرفته است، طیف گستردهای از عوامل مقاومت آنتیبیوتیکی و بیماریزایی را آشکار کرده است. مشخص شده است که تعداد زیادی از ژنهای شناساییشده که مقاومت به آنتیبیوتیکها، فلزات سنگین و آنتیسپتیکها را کد میکنند، احتمالاً از ارگانیسمهایی با قدرت بیماریزایی بالا شامل E.coli،ءspp.Salmonella و Pseudomonas spp منشأ گرفتهاند. این یافته نشان میدهد که انتقال عناصر بیماریزایی در بین این ارگانیسمها امری محتمل است.
چرا اسینتوباکتر بومانی پاتوژن بیمارستانی مقاوم است؟
3 فاکتور اصلی احتمالاً در بقای اسینتوباکتر بومانی در شرایط بیمارستانی نقش دارند. این عوامل عبارتند از مقاومت به اکثر داروهای ضد میکروبی، مقاومت به خشکی و مقاومت به مواد شیمیایی ضد عفونیکننده.
مقاومت به آنتیبیوتیکها و فشار مضاعف ناشی از آنها ممکن است باعث ایجاد سویههایی خاص با خاصیت انتخابی شود. مطالعات مختلف نشان داده است که میزان مقاومت در سویههای اپیدمیک اسینتوباکتر بومانی به میزان قابلتوجهی بیشتر از سویههای عامل مولد تکگیر است. مقاومت به فلوروکینولونها در ارتباط با رفتارهای اپیدمیک است. Villers و همکارانش دریافتند که درمانهای قبلی با فلوروکینولونها بهعنوان یک فاکتور خطر مستقل برای عفونت با اسینتوباکتر بومانی اپیدمیک است و بهنظر میرسد که فشار انتخابی ناشی از استفادهی مداوم فلوروکینولونها در حداقل 5 سال، مسئول مقاومت و گسترش اپیدمیک کلونهای اسینتوباکتر بومانی مقاوم به چند دارو است. افزایش مقاومت سویههای اسینتوباکتر بومانی به کارباپنمها در ارتباط با همهگیریهای بیمارستانی است. پیشنهاد شده است که هر ایزولهی کلینیکی اسینتوباکتر بومانی با مقاومت به چندین آنتیبیوتیک میتواند سویهای با توانایی ایجاد همهگیریهای بیمارستانی ایجاد کند.
در برخی از مطالعات نشان داده شده که اسینتوباکتر بومانی توانایی زنده ماندن طولانی مدت بر روی سطوح خشک را داشته و بنابراین توانایی بالقوهای برای گسترش اپیدمی دارد. مشاهده شده است که سویههای اسینتوباکتر بومانی در خشکی بسیار بهتر از سایر گونههای اسینتوباکتر مانند A.lwoffii،ءA.junii و A.johnsonii. زنده میمانند. اغلب سویههای اسینتوباکتر بومانی نسبت به E.coli و سایر Enterobacteriaceae مدتزمان بسیار بیشتری زنده میمانند، اما مدت بقایی همانند استافیلوکوکوس اورئوس دارند.
این مشاهدات به همراه مطالعات قبلی که به گسترش .Acinetobacter spp از راه هوا در بیمارستان اشاره دارد، میتواند دلیلی بر وقوع همهگیریهای پشت سر هم بعد از ضدعفونی ناقص سطوح خشک باشد. مشخص شده است بقای طولانی مدت اسینتوباکتر بومانی در مراکز بیمارستانی، برای مثال نردههای تخت بیماران، با وقوع همهگیریها در ICU ارتباط دارد و توضیح میدهد که ناقلان خشک میتوانند دومین مخزنی باشند که اسینتوباکتر بومانی قادر به زنده ماندن در آن است. نگرانیها به دلیل توانایی همزمان باکتریهای مهم کلینیکی به آنتیبیوتیکها و مواد ضدعفونیکننده در حال افزایش است. حساسیت کاهشیافتهی استافیکوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین ([3]MRSA) در مقابل S.aureus حساس به متیسیلین به کلرهگزیدین و ترکیبات چهارتایی آمونیوم گزارش شده است و سویههای MRSA با مقاومت پایین به تریکلوسان پدیدار شدهاند. مطالعات مشابهی در باکتریهای گرم منفی مانند سودوموناس آئروژینوزا انجام گرفته است و مشخص شده است که مقاومت به موادضدعفونی کننده ممکن است با گسترش اپیدمیک ارگانیسمها در تجهیزات بیمارستانی در ارتباط باشد، اما ارتباط مقاومت به بیوسایدها و تمایل برای گسترش اپیدمیک تاکنون بهطور سیستماتیک مطالعه نشده است.
تشخیص آزمایشگاهی
از نمونههای خون، مایع پلور، ادرار، ضایعات پوستی میتوان این باکتریها را جدا کرد.
رنگآمیزی گرم: کوکوباسیل یا باسیلهای کوتاه که در روی محیطهای جامد و نمونههای کلینیکی اغلب به شکل دیپلوکوک هستند و با نایسریاها اشتباه میشوند (شکل 1). این باکتریها گرم منفی هستند که گاهی اوقات گرم مثبت مشاهده میشوند (گرم متغیر).
کشت: بر روی بیشتر محیطهای معمولی رشد میکند. روی بلادآگار کلنیهای محدب، خاکستری تا سفید به قطر 3-2 میلیمتر با همولیز متغیر ایجاد میکند. کلنی آن در روی مکانکی شبیه سایر لاکتوز منفیها است. در عمق TSI نمیتواند رشد نماید و الگوی TSI آن مانند سودوموناس ALK/ALK است. در جدول زیر مشخصات مهم اسینتوباکتر بومانی و لوفی نشان داده شده است.
عدم تخمیر گلوکز وجه افتراق آن با انتروباکتریاسه و تست اکسیداز وجه تمایز آن با نایسریا است (اسینتوباکتر برخلاف نایسریاها اکسیداز منفی است).
کلید تشخیصی اسینتوباکتر: در TSI واکنش ALK/ALK، رنگآمیزی گرم با مشخصات ذکرشده، اکسیداز منفی، مقاومت به پنیسیلین، H2s منفی، بدون حرکت، کاتالاز مثبت، حساس به پلیمیکسین B
جدول (1): مشخصات کلیدی اسینتوباکترها
درمان
سویههای اسینتوباکتر اغلب نسبت به عوامل ضدمیکروبی مقاوم بوده و درمان عفونتهای حاصل از باکتریها مشکل است. برای انتخاب بهترین درمان ضدمیکروبی، انجام تست تعیین حساسیت ضروری است. این باکتریها به سولفونامیدها، سفالوسپورینهای قدیمی، اریترومایسین، تتراسایکلین و کلرامفنیکل مقاوم بوده و در اکثر موارد سویههای اسینتوباکتر نسبت به جنتامایسین، آمیکاسین، توبرامایسین و پنیسیلینها یا سفالوسپورینهای جدید و آمینوگلیکوزیدها پاسخ میدهند.
تعریف اسینتوباکتر بومانی مقاوم به چندین دارو
اکثر مطالعات انجامگرفته درصد ایزولههای حساس (یا مقاوم) به طیف آنتیبیوتیکها را نشان میدهند. اگرچه برخی از مطالعات نیز مقاومت چندگانه به آنتیبیوتیکها را نشان میدهند. بهترین تعریف برای اسینتوباکتر بومانی مقاوم به چند دارو، مقاومت همزمان به بیش از 2 آنتیبیوتیک از 5 دسته کلاس آنتیبیوتیکی است (ایمیپنم یا مروپنم)، آمپیسیلین–سولباکتام، فلوروکینولونها و سیپروفلوکساسین یا لووفلوکساسین و آمینو گلیکوزیدها (جنتامیسین، توبرامایسین یا آمیکاسین). لازم به ذکر است که تستهای حساسیتسنجی بتالاکتامها و بازدارندههای آن یعنی بتالاکتامازها بسیار پرزحمت هستند و آزمایشگاهها ممکن است از پیپراسیلین–تازوباکتام یا تیکارسیلین–کلاولانات در اسینتوباکتر بومانی استفاده کنند. علاوهبراین مقاومت به همهی داروها به معنای مقاومت به تمام مواد ضد میکروبی است که برای درمان اسینتوباکتر بومانی مورد استفاده قرار میگیرند که شامل بتالاکتامها (شامل کارباپنمها و سولباکتام MIC بیش از mg/mLء4)، فلوروکینولونها و آمینوگلیکوزیدها است. اگرچه با افزایش استفادهی پلیمیکسینها و tigecycline، این تعریف احتمالاً، این عوامل ضد میکروبی را نیز دربر میگیرد.
واژهنامه:
Methicillin Resistant Staphylococcus aureus | [3] | Amplified Fragment Length Polymorphism | [2] | Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis | [1] |