باسیلهای گرم مثبت تشکیل دهنده اسپور:گونه های باسیلوس و کلستریدیوم

باسیلهای گرم مثبت تشکیل دهنده اسپور:شامل گونه های باسیلوس و کلستریدیوم میباشد.این باسیلها در همه جا یافت میشوند و به دلیل تشکیل اسپور میتوانند برای سالسان متمادی باقی بمانند گونه باسیلوس به صورت هوازی بوده در حالی که گونه کلستریدیوم به صورت بی هوازی هستند.

بیماری سیاه زخم که یک بیماری قدیمی و تاریخی است توسط باسیلوس آنتراسیس ایجاد میشود.بیماری سیاه زخم بیماری بسیار مهمی در حیوانات بوده و بندرت انسان را درگیر میکند از طرف دیگر باسیلوس آنتراسیس یکی از عوامل جنگ بیولوژیک و بیوتروریسم محسوب میشود.باسیلوس سرئوس باکتری دیگری در این گونه است که عامل مسمومیت غذایی و بندرت عفونتهای چشم و غیره میباشد جنس کلستریدیوم بسیار هتروژن بوده.

کلستریدیوم با تولید سم عامل بیماری های مهمی هستند نظیر:کلستریدیوم های تتانی عامل کزاز،کلستریدیوم بوتولینیوم عامل بوتولیسم،کلستریدیوم پرفرینجنس عامل گانگرن گازی و کلستریدیوم دیفیسیل عامل کولیت با غشا کاذب.

گونه های باسیلوس

جنس باسیلوس شامل باکتری هاییست بزرگ،هوازی،گرم مثبت و میله ای که به صورت زنجیر پشت سر هم قرار میگیرند.بسیاری از اعضای این جنس نظیر باسیلوس سرئوس و باسیلوس سابتیلیس بصورت ساپروفیت در خاک،آب،هوا و سبزیجات دیده میشود.بسیلوس سرئوس میتواند با رشد در غذا و تولید سم(انتروتوکسین)تهوع زا،ایجاد مسمومیتهای غذایی نماید.این باکتری ها(باسیلوسها)میتوانند در افراد دچار ضعف ایمنی،بیماری های مختلفی مانند مننژیت،انکدوکاردیت،اندوفتالمیت،کونژکتیویت یا گاستروانتریت حاد ایجاد کنند.باسیوس آنتراسیس به دلیل ایجاد سیاه زخم پاتوزن عمده این جنس محسوب میشود.

مورفولوژی

الف)شکل ارگانیسم

این باکتری ها با طول3-4 میکرومتر با عرض یک میکرومتر دارای انتهاهای چهارگوش هستند که به صورت زنجیر پشت هم قرار میگیرند،اسپور مرکزی،غیر متحرک

ب)کشت

کلنی های باسیلوس آنتراسیس به صورت گرد و در نور منظره شیشه شکسته دارد.باسیلوس آنتراسیس همولیز ایجاد نمیکند،اما باسیلوسهای ساپروفیت معمولا همولیز دارند.ژلاتین را ذوب کرده و در ژلاتین رشد میکنند و منظرهای شبیه سرووارونه ایجاد میکنند.

خصوصیات رشد:

باسیوس های ساپروفیت منابع ساده ای از نیتروژن و کربن را برای رشد وتولید انرژی مورد استفاده قرار میدهند.

باسیلوس آنتراسیس:

سیاه زخم،بطور عمده بیماری علفخوارانی مانند گوسفند،گاو،اسب و غیره است"حیوانات دیگر نظیر موش ها(رات ها)مقاومت نسبی به عفونت دارند.عفونت در انسان به صورت تصادفی بوده و در اثر تماس با محصولات یا حیوانات آلوده می باشد.در حیوانات راه ورود باکتری از دهان و دستگاه گوارشی است.اسپور های موجود در خاک از طریق خار یا آسیب ایجاد شده در پوست وارد آن میشوند.در انسان معمولا عفونت بوسیله ورود اسپور از طریق پوست آسیب دیده(سیاه زخم پوستی)و یا در موارد نادری از طریق غشای مخاطی(سیاه زخم گوارشی)و یا استنشاق اسپورها(سیاه زخم تنفسی)ایجاد میشود.

اسپور وارد شده به بافت درمحل ورود تبدیل به باکتری فعال شده و در اثر رشد ارگانیسم ادم ژلاتینی و احتقان ایجاد میکند.باکتری ایجاد شده از طریق جریان لنف وارد جریان خون شده و در خون و بافت های فرد حتی بعد از مرگ تکثیر پیدا میکنند.

باسیلوس آنتراسیس که توانایی تولید کپسول را ندارد بیماریزا نبوده ونمیتواند در حیوانات آزمایشگاهی ایجاد سیاه زخم کند.کپسول این باکتری پلی-D-گلوتامیک اسید است و خاصیت ضد فاگوسیت دارد.ژن مربوط به تولید کپسول بر روی پلاسمید قرار دارد.

سم آنتراکس متشکل از 3 پروتئین:آنتی ژن محافظت کننده(PA)،فاکتور ادم(EF)و فاکتور کشنده(LF)میباشد.

در سیاه زخم تنفسی(بیماری انبار پشم)اسپور باکتری از طریق گرد غبار پشم،مو یا کرک وارد شده،در ریه ها فاگوسیت و از طریق سیستم لنفی وارد ندول های لنفی میشود و در آنجا تکثیر پیدا میکند.

به دنبال تکثیر باکتری،توکسین باکتری تولید شده و در نهایت موجب خونریزی و التهاب میان سینه و سپتی سمی که معمولا به سرعت کشنده است، میگردد.

یافته های بالینی:

در انسان 95درصد از موارد را سیاه زخم پوستی و 5 درصد از موارد را سیاه زخم تنفسی تشکیل میدهد.آنتراکس گوارشی نادر است وتنها با خوردن گوشت حیوانات آلوده ایجاد میشود.

سیاه زخم پوستی بطور عمده در ناحیه دست و بازو و یا در نواحی صورت و گردن ایجاد میشود.

تست های تشخیص آزمایشگاهی:

نمونه های مورد استفاده برای تشخیص این بیماری مختلف بوده و میتواند چرک حاصل از زخم،خون و یا خلط باشد.معمولا در رنگامیزی نمونه های زخم یا خون حیوانات مرده،باسیل های گرم مثبت بزرگ را میتوان مشاهده کرد.

سیاه زخم را میتوان با استفاده از رنگ آمیزی ایمنوفلورسانس بر روی نمونه های خشک شده نیز تشخیص داد.

زمانی که نمونه در محیط خوندار کشت داده میشود،کلنی های سفید خاکستری رنگ،غیر همولیتیک با بافتی خشن و با منظره ای شبیه شیشه شکسته ایجاد میکند.

در برخی موارد رشد بیش از حد کلنی حالتی بنام سر مدوزا را ایجاد میکند که به صورت بیرون زدگی از سطح کلنی مشخص میشود.در رنگ آمیزی گرم باسیل های گرم مثبت بزرگ دیده میشود.

معمولا برای تشخیص از تخمیر قند ها استفاده نمیشود.

در محیط های نیمه جامد،باسیل های سیا ه زخم غیر متحرکند،در حالی که باسیلهای غیر پاتوژن (نظیر باسیلوس سرئوس)دارای حرکتی بنام سورامینگ میباشند.تزریق داخل صفاقی آنتراکس به موش و خوکچه هندی موجب مرگ آنها میشود.برای اثبات کپسول دار بودن باکتری میتوان آن را در محیط حاوی بیکربنات و در حضور5-7 درصد دی اکسید کربن کشت داد.

امروزه آزمایشهایی بر پایه ELISA برای اندازه گیری آنتی بادی های تولی شده بر ضد توکسین های ادم دهنده و کشنده استفاده میشود.

 

 

مقاومت و ایمنی:

ایجاد ایمنی در برابر سیاه زخم برای اولین با توسط لوئی پاستور مطرح شد وی در سال 1881 باسیلوس آنتراسیس را در 42-53 درجه سانتی گراد برای مدت چندین ماه کشت داد در این مدت بسیاری از باکتری ها بیماری زایی خود را از دست دادند.

سپس این باکتری ها را به حیواناتی مانند گوسفند و گاو تزریق کرد و با توجه به اینکه باکتری های تزریق شده بیماریزایی چندانی نداشت،در حیوانات بیماری ایجاد نشد،و حیوانات دریافت کننده واکسن ایمن شدند.با استفاده از مواردی نظیر باسیلهای زنده تضعیف شده،عصاره اسپوری باکتری ها و عصاره ی فیلتر شده آنتی ژنمحافظت کننده میتواندر حیوانات حساس ایمنی فعال ایجاد نمود.

درمان:

در انسان بسیاری از آنتی بیوتیک ها بر علیه سیاه زخم موثر هستند،اما میبایست درمان هرچه سریعتر شروع شود.سیپروفلوکساسین درمان انتخابی و پیشنهادی برای سیاه زخم است،در قدیم از پنی سیلینG  به تنهایی و یا همراه با جنتامایسین یا استرپتومایسین استفاده میشود.

پیشگیری و کنترل:

کنترل این بیماری با روشهای زیر امکان پذیر است:

1-از بین بردن لاشه حیوانات آلوده با سوزاندن یا دفن کردن آنها در زمین به همراه آهک زدن آنها

2-آلودگی زدایی(اتوکلاو)محصولات حیوانی

3-استفاده از پوششها و دستکشهای محافظتی در هنگام تماس با مواد آلوده

4-ایمونیزاسیون فعال حیوانات اهلی با استفاده از واکسن زنده تخفیف حدت یافته.افرادی که در خطر هستند در موارد شغلی نیز واکسینه شوند.

باسیلوس سرئوس:

مسمومیت غذایی ایجاد شده توسط باسیلوس سرئوس دارای دو شکل مختلف است:

1)نوع استفراعی،که معمولا در اثر خوردن غذاهای برنجی ایجاد میشود

2)نوع اسهالی،که به دنبال غذاهای گوشتی و سوسیس تظاهر پیدا میکند.

باسیلوس سرئوس توکسین هایی تولید میکند که بیماری ایجاد شده ناشی از اثر این توکسین ها میباشد.نوع استفراغ  مسمومیت غذایی ایجاد شده به صورت تهوع، استفراغ، کرامپهای شکمی وگاهی اسهال تظاهر پیدا میکند؛معمولا این بیماری خود محدود شونده بوده و بهبودی در عرض 24ساعت حاصل میشود.

باسیلوس سرئوس عامل مهمی در عفونت های چشم نظیر کراتیت شدید،اندوفتالمیت و پانوفتالمیت میباشد،معمولا ارگانیسم به دنبال ضربه و بوسیله اجسام خارجی وارد چشم میشود سایر گونه های باسیلوس به ندرت موجب بیماری در انسان میشوند.

گونه کلستریدیوم:

کلستریدیوم ها،باسیل های متحرک،گرم مثبت،بزرگ و بی هوازی  هستند.برخی از این باکتری ها،پروتئین ها را تجزیه میکنند و برخی دیگر توکسین تولید میکنند و برخی دو عمل را انجام میدهند.

زیستگاه طبیعی این باکتری ها خاک یا دستگاه گوارشی حیوانات و انسان میباشد که در آنجا به صورت ساپروفیت میباشد.

بیماریهایی نظیر بوتولیسم،کزاز،گانگرن گازی و کولیت با غشای کاذب توسط باکتری های موجود در اینگونه ایجاد میشود.

مورفولوژی و شناسایی:

الف)شکل ارگانیسم

اسپور در کلستریدیوم معمولا دارای قطر بیشتر از باسیل میباشد در انواع مختلف این باکتری هااسپور میتواند در مرکز،نزدیک انتها و یا بصورت انتهایی باشد.بیشتر گونه های کلستریدیوم به دلیل وجود فلاژل پری تریش متحرک هستند.

ب)کشت

کلستریدیوم ها بی هوازی بوده و تحت شرایط بی هوازی رشد میکنند و تعداد محدودی در شرایط هوازی نیز رشد میکنند

ج)اشکال کلنی

برخی کلستریدیوم ها نظیر کلستریدیوم پرفرجینس،کلنی های بزرگی ایجاد میکند،برخی مثل کلستریدیوم تتانی کلنی های کوچک ایجاد میکند.برخی از باکتری ها کلنی هایی ایجاد میکند که بر روی محیط جامد پخش میشود.بسیاری از این باکتری ها بر روی محیط خوندار هاله های از همولیز ایجاد میکنند.کلستریدیوم پرفریجینس همولیز چندگانه ای در اطراف کلنی ایجاد میکند.

خصوصیات رشد:

کلستریدیوم ها میتوانند انواع مختلفی از قند ها را تخمیر کنند.برخی از آنها میتوانند پروتئین ها را نیز هضم کنند.

گروهی از این باکتری ها شیر را اسیدی کرده و گروهی دیگرمانند کلستریدیوم پرفریجینس آن را هضم کرده و حالتی و حالتی بنام تخمیر طوفانی(لخته های که گاز در حد فاصل آنهاست)ایجاد میکنند.

ه)خصوصیات آنتی ژنیک

کلستریدیوم ها دارای یکسری آنتی ژنهای مثابه میباشد،این باکتری ها دارای آنتی ژنهای اختصاصی نیز هستند که از طریق آزمایش پرسیپیتاسیون تشخیص داده میشوند که بر اساس آن طبقه بندی میشوند.

کلستریدیوم بوتولونیوم:

عامل بیماری بوتولیسم است که انتشار جهانی داشته و عمدتا در خاک و گاهی در مدفوع حیوانات یافت میشود.انواع مختلف بوتولینیوم را بر اساس نوع توکسین تولید شده از همدیگر متمایز میکنند.

اسپور این باکتری نسبت به گرما مقاوم بوده به صورتی که در حرارت 100 درجه ساعت ها پایدار است.میزان مقومت به گرما در محیطهای اسیدی یا غلظت بالای نمک کاهش میابد.

توکسین:

در حین رشد کلستریدیوم بوتولینیم و در هنگام لیز باکتری توکسین آن به محیط ترشح میشود.امروزه بر اساس خصوصیات آنتی ژنی،7 نوع(A-G) توکسین مورد شناسایی قرار گرفته است.انواع A-B-E و در موارد نادرF عامل بیماری در انسان میباشند.

انواعA-B در ارتباط با انواع مختلفی از غذاها بوده و نوع E اغلب از طریق محصولات ماهی ایجاد میشود. نوع C عامل بیماری گردن شل در پرندگان بوده و نوع D عامل بوتولیسم پرندگان است.

 

بیماری زایی:

اگرچه کلستریدیوم بوتولینیوم نوعAوB در مواردی از عفونت زخم ها جدا شده است اما مسمومیت بوتولیسم به دنبال خوردن غذایی که در آن این باکتری رشد و تولید توکسین نموده است ایجاد میشود.

اکثر مسمومیت های غذایی به دنبال خوردن غذاهای ادویه دار و دودی شده ای که در خلا بسته بندی شده اند و یا غذاهای کنسرو شده با حالت قلیایی هستند که قبل از مصرف پخت کافی نداشته اند.در این حالت بیهوازی اسپور باکتری تبدیل به حالت رویشی شده و توکسین تولید میکند.عسل در در بوچیلیسم نوزادان فراوانترین ناقل عفونت است که با نوع بالغین متفاوت است.

یافته های بالینی: