یرسینیا پستیس نام یک گونه از باکتری های جنس یرسینیا است بیماری طاعون را در انسان ایجاد میکند. جنس یرسینیا سه گونه مهم در ارتباط با عفونت های انسانی دارد که عبارتند از یرسینیا پستیس، یرسینیا انتروکولیتیکا و یرسینیا سودوتوبرکلوزیس. در ادامه ابتدا با ویژگی های کلی جنس یرسینیا آشنا میشویم سپس به طور کامل تر به یرسینیا پستیس و بیماری طاعون می پردازیم. با ما همراه باشید.
ویژگی های کلی باکتری‌های جنس یرسینیا
این باکتری ها گرم منفی و لاکتوز منفی و همچنین اکسیداز منفی هستند. برخی از آنها حرکت مثبت و برخی غیر متحرک اند. گونه انتروکولیتیکا مثل سایر یرسینیا ها عامل عفونت های زئونوز است ؛ یعنی بین انسان و دام مشترکند. بیش از ۷۰ تایپ انتروکولیتیکی وجود دارد اما سروتایپ O9 و O8 و O3 عمدتاً در ارتباط با اکثر عفونت های انسانی هستند. اما سروتایپهای سودوتوبرکلوزیس محدودتر اند و سروتایپ O1 آن عمده ی عفونت های انسانی را شامل میشود.
یرسینیا ها در دمای ۲۵_۲۲ (دمای اتاق)( رشد بهتری نسبت به دمای ۳۷ درجه (دمای بدن) دارند و متحرک ها هم عمدتاً در این دما حرکت دارند. انتروکولیتیک ها و سودوتوبرکلوزیس ها هر دو در دمای ۲۵_۲۲ متحرک اند اما یرسینیا پستیس در این دما کاملاً غیر متحرک است. یرسینیا ها منشا حیوانی دارند. انواعی از حیوانات اهلی و وحشی می توانند به عنوان مخزن گونه انتروکولیت ها و سودوتوبرکلوزیس باشند و حتی عاملی که موجب انتقال آلودگی از طریق مدفوع این حیوانات به منابع غذایی و آشامیدنی انسان شود احتمال عفونت را در انسان افزایش میدهد. (لبنیات،فراورده های گوشتی و…)
باکتری ها از طریق دستگاه گوارش وارد میشوند و عفونتها عمدتاً oral focal هستند.(با منشا زئونوز) و از ناحیه ایلئوم تا کولون را میتوانند درگیر کنند. یکسری عوامل در اتصال آنها به سلول‌های میزبان نقش دارد مثل ادهزین ها (Antigen PH6 و YADAو ail.inv و…).
پلازمید ویرولانس یرسینیا ها
یرسینیاها و همچنین یرسینیا پستیس دارای پلازمیدی به نام پلازمید ویرولانس هستند که دارای یکسری ژنهای ایجاد کننده بیماری میباشد. این پلازمید حدوداً ۷۰ هزار جفت باز دارد. دو تا از ژنهای روی این پلازمید را بررسی میکنیم. یکی سیستم ترشحی تیپ ۳ و نیز پروتئین های افکتوری به نام YOP. پاتوژنز یرسینیاها عمدتاً به دلیل تمایل آنها به رشد خارج سلولی و فرار از مرگ داخل سلولی است. مثلاً با تزریق YOP ها به ماکروفاژها و درهم شکستن رشته‌های اکتین از فاگوسیت خود جلوگیری میکنند.
YOP ها بیش از ۱۵_۱۰ تا تایپ مختلف دارند که هر کدام یک یا چند نقش دارند مانند:
- برخی از آنها از فاگوسیت جلوگیری میکنند
- برخی از آنها موجب آپوپتوز ماکروفاژها میشوند
- برخی ها روی transduction signal تاثیر می گذارند
- برخی مهار آزادسازی سایتوکاین ها را بر عهده دارند
- و همچنین برخی مهار انفجار تنفسی داخل سلول ماکروفاژ را به عهده دارند
سیستم ترشحی تایپ ۳ یک سیستم ترشحی وابسته به تماس است و پس از تماس، YOP ها به عنوان افکتور پروتئین به داخل سلول میزبان ترشح میشوند. ( معمولاً زمانی که کلسیم محیط کم است و اتصال به سلول برقرار میشود این اتفاق رخ میدهد مثلاً در داخل ماکروفاژ کلسیم کم است) یرسینیاهایی که پلازمید ویرولانس ندارند اکثرا فاگوسیت میشوند و بیماریزایی آنچنانی ندارند و تعداد زیادی از آنها در داخل سلول هستند.
ویژگی های یرسینیا پستیس
یرسینیا پستیس باکتری عامل طاعون، پلی مورف، اکسیداز منفی و غیرمتحرک است. این باکتری رشد بهتر در دمای ۲۸ تا ۲۵ دارد و معمولاً در این کلونی های درشت تری دارد. در برخی رنگ آمیزی‌ها مثل رایت گیمسا (رنگ آمیزی هماتولوژی) و ویسون و متیلن بلو، این باکتری به شکل دوقطبی رنگ میگیرد (bipolar) و در دو قطب خود بیشتر رنگ میگیرد (اما در رنگ امیزی گرم اینطور نیست).
فاکتورهای ویرولانس یرسینیا پستیس
فاکتور های ویرولانس یرسینیا پستیس شامل دو گروه پلازمید و سایر فاکتور های داخلی این باکتری هستند. این فاکتور ها عبارتند از:
- عوامل ادهزینی (PH6 Antigen) که در کلونیزاسیون نقش دارد.
- یرسینیا باکتین که سیدوفورهایی هستند که در جذب آهن نقش دارند (آهن نقش مهمی در بیماری زایی یرسینیاهای پاتوژن دارد)
- باکتری LPS سمی دارد و در داخل خون، سیستم ایمنی را تحریک میکند؛ کمپلمان را فعال میکند سپس فشار خون افت پیدا میکند . LPS باکتری حتی ممکن است منجر به DIC (انعقادد داخل عروقی منتشر)، شوک و مرگ شود.
پلازمید‌ها
یرسینیا پستیس یک پلازمید ویرولانس دارد که روی آن سیستم ترشحی تایپ ۳ و یکسری افکتور پروتئین ها به نام YOP قرار دارد. یرسینیا پتیس دوتا پلازمید دیگر هم دارد که عبارتند از:
- پلازمید pesitisin که حداقل دو فاکتور زیر روی آن قرار دارد:
باکتریوسینی به نام پسیتیسین؛ (باکتریوسین ها سمومی هستند که از یک گونه باکتری ترشح می شوند و رشد سایر گونه های باکتری‌ها را متوقف میکنند. (که اثرش در بیماری زایی انسان ، شناخته نشده است)
دومین فاکتور pla است ؛ که فعال کننده پالسمینوژن است و خاصیتِ دو عملکردی دارد عملکرد این فاکتور وابسته به دما است و در دماهای پایین مثل ۲۵ درجه سانتیگراد یا ۲۲ درجه سانتیگراد، در داخل بدن کک، خاصیت انعقادی دارد اما در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد، در بدن انسان خاصیت فیبرینولیزی دارد (لخته
ها را حل میکند)
- پلازمید فراکشن که پلازمید درشتی است که روی آن فاکتور های زیر قرار دارند:
کپسول پروتئینی به نام کپسول فراکشن ۱ قرار دارد که معمولاً در ۳۷ درجه سانتیگراد بیان میشود و نقش آن ممانعت از فاگوسیتوز است. همچنین فاکتور دیگر روی این پلازمید باکتری یرسینیا پستیس اگزوتوسین موشی است که در مقادیر خیلی کم در حد ماکرو گرم میتواند موجب مرگ موش شود. این اگزوتوسین در انسان مهار کننده گیرنده های بتا آدرنژیک است و می تواند خاصیت کاردیو توکسیک داشته باشد.(برای قلب سمی باشد). فاکتور دیگری به نام فسفولیپاز D هم روی این پلازمید قرار دارد که در بقای باکتری داخل کک نقش دارد.
بیماری طاعون
بیماری طاعون یا مرگ سیاه بیماری است که توسط یرسینیا پستیس ایجاد میشود و در طول تاریخ موجب مرگ افراد زیادی شده است. این بیماری عمدتاً عفونت جوندگان وحشی است و انسان میزبان تصادفی این باکتری است. طاعون به طور کلی معمولا به ۳ شکل زیر دیده میشود:
- الف) طاعون وحشی: معمولاً باکتری در مخازن جوندگانِ وحشی چرخش مییابد و باکتری انواعی از گونه های جوندگان وحشی را آلوده میکند. (انواعی از موش ها، خرگوش، سنجاب، راسو و غیره …) معمولاً در طاعون وحشی باکتری از یک جونده وحشیِ آلوده، از طریق تماس مستقیم یا از طریق گزشِ کک، به جونده وحشی دیگر منتقل میشود.
- ب) طاعون شهری: انتقال یریسنیا پستیس از جوندگان وحشی به جوندگان اهلیِ شهرها (مثلاً موش ها) که عمدتا از طریق گزش ککِ جوندگانِ وحشی، منتقل می شود؛ عامل طاعون شهری است. یکی از علائم طاعون شهری، مرگ غیر قابل توجیه و غیر منتظره‌ی موش هاست.
- ج) طاعون انسانی: اگر انسان با جونده وحشی آلوده تماس داشته باشد یا توسط ککِ جوندگان نیش زده شود؛ مبتلا میشود.
در طول تاریخ ۳ پاندمی مرگ آور طاعون داشته ایم :
- حدود ۵۴۰ سال پس از میلاد
- سال ۱۳۲۰ میلادی : ۲۰_۲۵ میلیون نفر مرگ (۳۰_۴۰ %جمعیت اروپا)
- سال ۱۸۶۰ میلادی: درگیری اکثر کشورهای جهان
طاعون در انسان به سه شکل زیر ظاهر میشود که در ادامه به طور مختصر به آن ها میپردازیم:
- طاعون خیارکی
- طاعون سپتی سمی
- طاعون پنومونیک
طاعون خیارکی
خیارک به معنای غدد لنفاوی بزرگ است. زمانی که کک از حیوان جونده آلوده خونخواری میکند؛ یرسینیا پستیس وارد دستگاه گوارشش می شود و به خاطر فاکتور pla و فاکتورهای دیگر موجب انعقاد دستگاه گوارش کک شده و کک را بسیار گرسنه و وحشی میکند بنابراین تمایل خونخواری کک بیشتر میشود. حین خونخواری ممکن است باکتری به انسان تلقیح شود؛ یرسینیا پستیس در محل تلقیح، تکثیر میشود .
معمولاً باکتری در برابر نوتروفیل ها دوام نمی آورد اما با استفاده از پلازمید ویروالنس و YOP و تمایل به رشد خارج سلولی از فاگوسیتوز فرار میکند و در خارج سلولها تکثیر مییابد یا از طریق لنف به غدد لنفاوی میرود و در آنجا تکثیر میشود و موجب التهاب، تورم، بزرگی و خونریزی غدد لنفاوی میشود که همراه با تب می باشد؛ به این عارضه طاعون خیارکی گفته می شود.
طاعون سپتی سمی
در بیشتر موارد، یرسینیا پستیس به طاعون خیارکی بسنده نمیکند. از طریق جریان لنف وارد خون میشود و موجب باکتریمی نیز میشود. باکتری وارد خون میشود و از طریق کپسول فراکشن و سایر عوامل ویرولانس در مقابل فاگوسیتوز مقابله میکند و به شدت در خون تکثیر می شود. LPS باکتری که شدیداً توکسیک است موجب تحریک سیستم ایمنی شده و در مقادیر زیاد موجب DIC می شود. این عارضه یرسینیا پستیس نکروز و سیاه شدن اندام های تحتانی را سبب میشود که علت آن کاهشِ شدتِ جریان خون است. در نهایت شوک و افت فشار خون و مرگ رخ میدهد. (بیش از ۹۰ درصد منجر به مرگ میشود)
پس از سپتی سمی باکتری می تواند وارد بافت های دیگر شود و ممکن است مننژیت طاعونی رخ دهد یا حتی پنومونی طاعونی نیز رخ دهد… (پنومونی ثانویه به سپتی سمی)
طاعون پنومونیک
این عارضه از باکتری یرسینیا پستیس به شکل عفونت ریه، و ایجاد مناطقِ متورم و نکروز شده در ریه‌ها معمولاً به دو شکل رخ میدهد:
- طاعون پنومونیک ثانویه: که پس از سپتی سمی رخ میدهد
- طاعون پنومونیک اولیه: است که سومین راه انتقال به انسان است و فرد، بیماری را از طریق آئرسول تنفسی، از فرد مبتلا به طاعون پنومونی می گیرد.(این طاعون به احتمال بالای ۹۰ درصد موجب مرگ میشود).
راه انتقال طاعون یا انتقال مستقیم انسان به انسان است که در طاعون پنومونیک توضیح داده شد و یا از طریق گزش کک است. اگر کک از فرد مبتلا به طاعون، خونخواری کند چون فرد دچار سپتی سمی شده پس باکتری حین خونخواری وارد بدن کک میشود؛ همینککِ آلوده اگر فرد دیگری را نیش بزند، آن شخص طاعون میگیرد.
تشخیص و درمان یرسینیا پستیس
نمونه هایی که برای تشخیص یرسینیا پستیس استفاده می شود عبارتند از:
- مایع مغزی نخاعی
- نمونه خون در طاعون سپتی سمی
- نمونه خلط در طاعون پنومونیک
- آسپیراسیون خیارک ها در طاعون خیارکی
باکتری عمدتا میتواند روی محیط های معمولی آزمایشگاه مثل بلاد آگار و محیط های انتخابی گرم منفی ها رشد کند. کلنی های آن در دمای ۲۵ الی ۲۸ درجه سانتیگراد نسبت به دمای ۳۷ درجه رشد بهتری دارند. باسیل های گرم منفی پلی مورفی هستند که تست اکسیداز آنها منفی، اوره آز منفی و تست حرکت آنها نیز منفی است.
یک راه تشخیص آنها اسمیرهای خون محیطی است(در طاعون سپتی سمی) که اگر با رایت گیمسا، ویسون رنگ آمیزی شوند باکتری به شکل دوقطبی رنگ میگیرد. هم چنین می توان نمونه های اسمیر خون را علاوه بر رنگ آمیزی با روش ایمونوفلورسنت نیز تشخیص داد.
معمولاً برای درمان از استرپتومایسین استفاده میشود در مواردی می توان از جنتامایسین و داکسی سایکلین نیز استفاده کرد.
بسیار عالی موفق باشید