کورینه باکتریوم دیفتریه: ویژگی ها, بیماری زایی و پیشگیری

کورینه باکتریوم دیفتریه یا Corynebacterium diphtheriae یک گونه از باکتری های گرم مثبت بدون اسپور است که میتواند بیماری های فراوانی را در انسان ایجاد کند از جمله مهم ترین بیماری که در انسان ایجاد میکند دیفتری است.

ویژگی های جنس کورینه باکتریوم

کورینه باکتریوم ها گونه های مختلفی را شامل میشوند از جمله کورینه باکتریوم دیفتریه ، کورینه باکتریوم جیکیوم و کورینه باکتریوم لیپوفیلیک. اعضای جنس کورینه باکتریوم ویژگی های مشترکی دارند که در بین تمام گونه های این جنس این ویژگی ها مشترک هستند.

کورینه باکتریوم ها باسیل های گرم مثبت چماق مانند دارای شکل نامنظم مانند حروف چینی هستند. در واقع کورینه واژه یونانی به
معنای گرز یا چماق است.

اعضای این گروه فاقد اسپور ، غیر متحرک ، کاتالاز مثبت و بی هوازی اختیاری هستند.  کربوهیدراتها را تخمیر کرده و اسید لاکتیک تولید می کنند.(از این برای تشخیص استفاده می کنند)

بیشتر گونه ها بروی محیط های ساده رشد می کنند. برای رشد سویه های لیپوفیلیک باید به محیط کشت لیپید اضافه نمود.

تعدادی از گونه های کورینه باکتریوم در دستگاه تنفسی بصورت کومنسال هستند یعنی پاتوژن نیستند در عین حال فلور هم نیستند و در آزمایشگاه بالینی در حین آزمایش بر روی نمونه خلط افراد به صورت متداول تحت عنوان دیفتروئید ها گزارش می شوند.

با محتوای G+Cبالا هستند که یکی از معیار های طبقه بندی های آن ها همین موضوع است.  دیواره سلولی متشکل از آرابینوز،گالاکتوز و مزو دی آمینوپایملیک اسید و در بعضی گونه ها اسید های چرب با زنجیره کوتاه بنام اسید مایکولیک است.
گرانولهای متاکروماتیک باکتری با رنگ آمیزی متیلن بلو قابل مشاهده است.

کورینه باکتریوم دیفتریه مهم ترین گونه از کورینه باکتریوم هاست

کورینه باکتریوم دیفتریه باسیل گرم مثبت، چماقی شکل و به شکل حروف چینی دیده می شود. ظاهری دندانه دار و تسبیح مانند (گرانول متاکروماتیک) دارد.

بدون حرکت، بدون اسپور، غیر اسید فست و بدون کپسول است.

هوازی و یا بی هوازی اختیاری است و در ۳۷درجه سانتی گراد (حداقل ۲۰و حد اکثر ۴۰درجه ) رشد می کند. در محیط بلادآگار بعد یک روز انکوباسیون کلنی های کوچک ۱-۳میلیمتری، دانه دار ، خاکستری و بعضا با حاشیه باریکی از همولیز ایجاد می کند.

به این باکتری باسیل کلبس- لوفلر هم گفته می شود

در زیر تصویر کلنی این باکتری را در محیط کشت مشاهده میکنید:

خصوصیات بیوتایپ های کورینه باکتریوم دیفتریه

خود گونه دیفتریه به چند زیر گونه یا بیوتایپ تقسیم میشود، این بیوتایپ های مهم هر کدام در محیط کشت های مختلف ویژگی های متفاوتی دارند :

ویژگی بیو تایپ ها در محیط تلوریت پتاسیم

1. کلنی بیوتایپ گراویس Gravis خاکستری ، بزرگ ، نامنظم ، شیار دار و بدون همولیز است.
2. -کلنی بیو تایپ میتیس Mitis سیاه ، کوچک ، شفاف ، محدب و همولیز دار است.
3. کلنی بیوتایپ اینترمدیوس Intermedius کوچک ، بدون همولیز و حد واسط بین دو نوع کلنی بالا است.

تیپ کلنی با شکل اختصاصی بیماری مرتبط نیست ولی بر اساس مطالعات انجام شده ،درصد سویه های حامل ژن توکسین در میان تیپ های مختلف ، متفاوت است.

خصوصیات بیوتایپ های کورینه باکتریوم دیفتریه در محیط مایع

1. Gravis در محیط مایع به صورت ورقه ورقه نازک رشد می کند.
2. Mitis به صورت انتشار یکنواخت رشد می کند.
3. Intermedius به صورت دانه های ته نشین شده دیده می شود.

رشد باکتری در محیط کشت کلنی  ایحاد میکند و رشد باکتری در محیط مایع باعث ایحاد کدورت میشود که درواقع کلنی های شناور در مایع هستند.

واگیر و انتشار کورینه باکتریوم دیفتریه

انسان تنها میزبان آن است.  از طریق تماس نزدیک و ترشحات تنفسی وپوستی از فردی به فرد دیگرمنتقل می شود.

در مناطق آندمیک در گلو و بینی ناقلین سالم حمل می شود.شبیه فلور طبیعی می شود ولی فلور طبیعی نیست.

نسبت به خشکی مقاوم است ولی اسپور تشکیل نمی دهد. چندین هفته در گرد و غبار و مواد آلوده باقی می ماند.

فاکتور های بیماری زایی کورینه باکتریوم دیفتریه

• باکتری توسط سه نوع پیلی به نام های , SpaA, SpaDو SpaH که بوسیله سه دسته ژن کد می شوند به سلول های گلو متصل می شود.
• Diphterial cord factor یا فاکتور طنابی دیفتری  یک دی استر ۶-۶ تره هالوز حاوی مایکولیک اسید که در دیواره است مانند فاکتور طنابی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس که برای سلولهای میزبان توکسیک بوده و برای ویرولانس باکتری ضروری می باشد.
•  توکسین یا سم دیفتری:  یک پلی پپتید حساس به حرارت ( ۶۲۰۰۰دالتون) است. A-Bتوکسین دیفتری با با غیر فعال کردن فاکتور طویل سازی -EF-2) 2) یا همان Elongation Factor 2 از سنتز پروتئین جلوگیری می کند.
  الگوی عملکرد این توکسین شبیه اگزوتوکسین A سودوموناس آئروجینوزا می باشد. اما بافت هدف آگزوتوکسین A کبد است. توکسین دیفتری به قلب،کلیه ها و اعصاب حمله می کند.

مکانیسم عمل توکسین یا سم دیفتری

زیر واحد B توکسین واسطه اتصال توکسین به گیرنده های گلیکوپروتئینی غشای سلولهای یوکاریوتی بخصوص سلولهای قلبی و عصبی است. (فاکتور رشد اپیدرمی متصل به هپارین).

زیر واحد A اندوسیتوز شده و بعد از ورود به سلول، واکوئل فاگوسیتی را ترک کرده و ( EF-2آنزیم ترانسلوکاز بوده و حاوی یک آمینواسید حاصل از هیستیدین بنام دیفتامید است) را غیر فعال می کند.

زیر واحد A فعالیت آنزیمی دارد و نیکوتین آمید را از نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید NAD جدا کرده و باقیمانده -ADP ریبوز را به دیفتامید EF 2متصل می کند. ADPرا ریبوزیله می کند و از این طریق ساختار Pro را تغییر می دهد.

اتصال ADP-R باعث غیر فعال شدن EF-2 می شود.

بیماری زایی کورینه باکتریوم دیفتریه

اگزوتوکسین نقش اساسی در بیماریزایی دارد ولی خاصیت تهاجمی باکتری نیز ضروری است.

بیان ژن فاژی توکسین در غلظت های پایین آهن (حداکثر ۰.۱۴میکروگرم) انجام می شود ( اغلب در مرحله سکون و یا مرگ اولیه باکتری). در آزمایشگاه تولید توکسین به غلظت یون آهن بستگی دارد.

حداکثر فعالیت در ۰.۱۴میکروگرم آهن بوده و در ۰.۱۵میکروگرم فعالیت متوقف می شود(در باکتری بیان ژن به صورت گروهی است و یک پروموتور و یک اپراتور داریم که به پروموتور RNA پلی مراز اتصال میابد و هنگامی که آهن کم است فاکتور تنظیمی نداریم و RNAپلی مراز می تواند حرکت کند و بیان ژن توکسین انجام شود).

فشار اسمزی، غلظت اسید امینه ، PH ، وجود کربن و ازت نیز مهم هستند.

علت متوقف شدن در ۰.۱۵ میکروگرم آهن ، فاکتور مهار کننده توکسین دیفتری (DTxR) است که توسط کروموزوم کد می شود. DTxR در غلظت ۰.۱۵ میکروگرم آهن فعال شده به اپراتور ژن توکسین متصل شده و باعث توقفسنتز توکسین می شود.

اطلاعات بالینی دیفتری را در دیفتری: دلایل، علائم، عوارض و درمان بخوانید.

تشخیص

•  نمونه : سوآب های (گلو ، حفره بینی ، حنجره و پوست)
• رنگ آمیزی نمونه: با رنگهای آلبرت ، نایسر، متیلن بلو و گرم
• کشت: در محیط های کشت لوفلر ( ۱۸-۱۲ساعت بعد ساب کالچر می شود) ، تلوریت پتاسیم و بلادآگار این کار را برای جداسازی آن از استرپتوکوک انجام می دهیم

تشخیص توکسین زائی

• ردیابی مستقیم ژن tox درنمونه های کلینیکی توسط PCR
• تست خنثی سازی با استفاده از خوکچه هندی : تزریق نمونه بیمار به خوکچه هندی بصورت زیر جلدی
• تست (ELEKیک تست ایمنودیفیوژن) : نوار پرسیپیتاسیون بین کاغذ صافی آغشته به آنتی توکسین و توکسین موجود در کشت خطی کلنی مشکوک بعد از ۴ ساعت گرمخانه گذاری ظاهر می شود.

پیشگیری

واکسیناسیون با توکسوئید دیفتری که معمولا با واکسن کزاز و واکسن سیاه سرفه ( واکسن سه گانه ) انجام میشود که به واکسن DTP معروف است.

واکسیناسیون در ۵دوز ۲،۴،۶ و تا ۱۵تا ۱۸ ماهگی، ۴-۶ سال انجام می شود. یادآور هر ۱۰سال یکبار با (Tdترکیبی از توکسوئید دیفتری و کزاز).

درصورتی که در مورد کورینه باکتریوم دیفتریه سوالی دارید در قسمت نظرات میتوانید سوال خود را مطرح کنید.