🦠 خلاصه جلسه ۳۱ - میکروب‌شناسی

اشرشیاکلی و سایر اعضای خانواده انتروباکتریاسه | دکتر فاضلی

بیماری‌های ناشی از E.coli

تظاهرات بالینی عفونت‌های E.coli و سایر باکتری‌های روده‌ای وابسته به محل عفونت است، نه خود باکتری؛ یعنی نمی‌توان از روی علائم بالینی، عفونت E.coli را از سایر باکتری‌ها افتراق داد.

۱) عفونت‌های ادراری

شایع‌ترین عامل عفونت دستگاه ادراری، اشرشیاکلی است. حدود ۹۰٪ عفونت‌های ادراری در خانم‌ها به این باکتری اختصاص دارد.

عفونت ادراری می‌تواند به باکتریمی یا سپتی‌سمی منجر شود؛ از این جهت درمان اهمیت دارد.

۲) عفونت‌های گوارشی

بیماری اسهالی E.coli به‌طور وسیعی در سطح جهان وجود دارد. بر اساس خصوصیات بیماری‌زایی طبقه‌بندی می‌شود؛ حداقل ۶ گروه ایجادکننده اسهال شناخته شده‌اند.

۳) منژیت و سپتی‌سمی

E.coli و استرپتوکوک گروه B می‌توانند موجب منژیت نوزادی شوند. حدود ۸۰٪ از سویه‌های E.coli جدا شده از منژیت‌ها حاوی آنتی‌ژن کپسولی K1 هستند.

سپتی‌سمی زمانی رخ می‌دهد که سیستم دفاعی میزبان ناکافی باشد (مثلاً نوزادان به‌دلیل فقدان IgM). سپتی‌سمی می‌تواند به‌دنبال عفونت ادراری هم اتفاق بیفتد.

فاکتورهای ویرولانس در عفونت‌های خارج روده‌ای

فاکتور ویرولانسنقش در بیماری‌زایی
پلاسمید Col Vکد کننده سیدروفور (آئروباکتین) برای کلات Fe؛ افزایش مقاومت به سرم
همولیزینآسیب به سلول‌های میزبان؛ آزادسازی Fe از گلبول قرمز
انتروکلینکلات‌کننده Fe برای جذب باکتری
آنتی‌ژن K1مانع فاگوسیتوز؛ مسدودکننده اتصال اپسونین C3b
P-پیلیاتصال به آنتی‌ژن گروه خونی P در سلول‌های ادراری (به‌ویژه کلیه)
پیلی نوع ۱اتصال به اپیتلیوم مثانه، گلیکوپروتئین Tamm-Horsfall و بقایای D-مانوز

UPEC (Uropathogenic E.coli)

منشأ اگزوژن ندارد (منشأ اندوژن؛ از فلور خود فرد). وقتی باکتری از روده وارد دستگاه ادراری می‌شود، همه سویه‌ها توانایی ایجاد عفونت را دارند، اما سویه‌های خاصی قدرت بیماری‌زایی بیشتری دارند که به آن‌ها ایزوپاتوژن می‌گویند.

فاکتورهای این سویه‌ها: آنتی‌ژن O، پیلی P، آنتی‌ژن K، همولیزین و ادهسین‌ها.

طبقه‌بندی E.coli پاتوژن

باکتری‌ها با دو مکانیسم بیماری ایجاد می‌کنند: ۱) تهاجم ، ۲) تولید توکسین (گاهی هر دو با هم).

نکته شکل

شکل مربوطه ۶ حالت مختلف اتصال/تهاجم باکتری به سلول‌های اپی‌تلیال روده را نشان می‌دهد:

  • ETEC: فقط توکسین (LT/ST) آزاد می‌کند، بدون تهاجم واقعی
  • EPEC: اتصال محکم، تراکم اکتین و effacement میکروویلی
  • EHEC: شبیه EPEC + آزادسازی شیگاتوکسین
  • EAEC: چسبندگی تجمعی + بیوفیلم موکوسی + سیتوتوکسین
  • DAEC: چسبندگی منتشر به سیتوپلاسم طبیعی
  • EIEC: تهاجم واقعی، ورود به سلول، پارگی فاگوزوم، حرکت داخل‌سلولی به سلول مجاور

۶ گروه Diarrheagenic E.coli (DEC)

  1. ETEC – Enterotoxigenic
  2. EAEC – Enteroaggregative
  3. EPEC – Enteropathogenic
  4. EHEC – Enterohemorrhagic
  5. EIEC – Enteroinvasive
  6. DAEC – Diffusely adhering

نکته: اخیراً EPEC به دو زیرگروه t-EPEC (تیپیک) و a-EPEC (آتیپیک) تقسیم شده است.

جدول فاکتورهای ویرولانس هر ویروتایپ

ویروتایپفاکتور ویرولانسبیماری
ETECپیلی؛ LT، STa، STbاسهال
EAECپیلی BFP؛ EASTاسهال
EPECپیلی؛ effacing enteroadherenceاسهال
EHECEffacing enteroadherence؛ Shiga-like toxinاسهال، دیسانتری، HUS
EIECاینوازین‌ها (بدون SLT)اسهال، دیسانتری

جدول تشخیصی آزمایشگاهی (Table I)

گروه DECویژگی تشخیصی
t-EPECحضور ژن EAE + ناحیه EAF
a-EPECحضور ژن EAE، بدون ژن‌های stx
EHECحضور ژن‌های EAE و stx
EAECحضور ژن EAEC
DAECحضور ژن DAEC
ETECحضور ژن LT یا ST یا تولید ۱ یا ۲ توکسین
EIECحضور ژن ipa؛ تست Sereny مثبت
تشخیص افتراقی این گروه‌ها با تست‌های بیوشیمیایی معمول امکان‌پذیر نیست؛ فقط با تشخیص مولکولی یا تست‌های اختصاصی مثل Sereny قابل انجام است.

بررسی تفصیلی هر گروه

۱. ETEC

مهم‌ترین عامل اسهال مسافران و اسهال کودکان زیر ۵ سال در کشورهای در حال توسعه. فقط با فاکتور تولید توکسین (بدون تهاجم) بیماری ایجاد می‌کند.

نکته شکل - مسیر LT/ST

توکسین جذب سلول اپی‌تلیال روده می‌شود؛ LT و ST به‌ترتیب آدنیلات سیکلاز و گوانیلات سیکلاز را فعال می‌کنند → افزایش cAMP/cGMP → فعال شدن Protein Kinase → ترشح آب و الکترولیت (Cl⁻ همراه Na⁺, H₂O) به داخل لومن روده و مهار جذب مجدد Na-Cl-H₂O → اسهال ترشحی (Secretory Diarrhea)

۲. EIEC

بیماری مشابه شیگلوز ایجاد می‌کند؛ عمدتاً در کودکان کشورهای در حال توسعه و مسافران.

۳. EHEC

هم فاکتور تهاجم و هم فاکتور تولید توکسین دارد. توکسین: شیگا-لایک توکسین (وروتوکسین) — به این باکتری‌ها STEC هم گفته می‌شود.

نکته شکل - Figure 15.4: مکانیسم HUS
  1. E.coli O157:H7 به برش‌بوردر مخاط روده متصل می‌شود
  2. باکتری وروتوکسین تولید می‌کند که میکروویلی‌ها را تخریب می‌کند
  3. وروتوکسین وارد خون شده، باعث آسیب اندوتلیال عروقی و افزایش تجمع پلاکتی می‌شود
  4. تشکیل ترومبی‌های پلاکت-فیبرین → آسیب ایسکمیک به کولون، کلیه‌ها و سایر بافت‌ها → کولیت هموراژیک و HUS

۴. EPEC

فاکتور اصلی: Bundle-forming pili (BFP). باعث از بین رفتن ریزپرزهای روده می‌شود (effacement) همراه با اینتیمین در اتصال باکتری به سلول‌های میزبان. عامل مهم اسهال نوزادان؛ اسهال معمولاً خودمحدودشونده است.

۵. EAEC

فاکتور: BFP و توکسین EAST؛ تشکیل بیوفیلم موکوسی مشخصه آن است.

۶. DAEC

چسبندگی منتشر به سلول‌های اپی‌تلیال، بدون effacement قابل توجه.

کلبسیلا (Klebsiella)

در دستگاه گوارش وجود دارد؛ گاهی به‌طور موقت در مجاری تنفسی هم یافت می‌شود. ویژگی بارز: کپسول بزرگ پلی‌ساکاریدی.

باکتری فرصت‌طلب بیمارستانی؛ عامل عفونت پنومونی و ادراری بیمارستانی و عفونت دستگاه تنفس.

مهم‌ترین گونه پاتوژن: کلبسیلا پنومونیه

ویژگی‌های بیوشیمیایی تشخیصی

بیماری‌های ناشی از کلبسیلا

  1. عفونت دستگاه ادراری (خصوصاً بیمارستانی)
  2. پنومونی بیمارستانی همراه با خلط غلیظ و خون‌آلود
  3. باکتریمی و سپتی‌سمی که می‌تواند به منژیت منجر شود
گونهبیماری
کلبسیلا اوزانهرینیت آتروفیک
کلبسیلا رینواسکلروماتیسگرانولوم مخرب بینی (Rhinoscleroma)

پروتئوس (Proteus)

دارای فلاژل پریتریش است → بسیار متحرک. ایجاد پدیده سوآرمینگ (Swarming) روی محیط کشت جامد که کل سطح محیط را می‌پوشاند — نکته تشخیصی بسیار مهم.

تحرک زیاد → نقش در ایجاد عفونت در مناطق بالاتر دستگاه ادراری (پیلونفریت).

ویژگی‌های بیوشیمیایی

اسیدی شدن ادرار در این عفونت‌ها غیرممکن است.

حساسیت آنتی‌بیوتیکی

پروتئوس میرابیلیس معمولاً به پنی‌سیلین‌ها حساس است. آمینوگلیکوزیدها و سفالوسپورین‌ها برای سایر اعضای این گروه مؤثرترند. سویه‌ها از نظر حساسیت آنتی‌بیوتیکی بسیار متفاوت‌اند.

سایر اعضای انتروباکتریاسه

شامل: انتروباکتر، سیتروباکتر، مورگانلا، سراتیا

عفونت‌های اولیه این باکتری‌ها به‌ندرت در افراد با سیستم ایمنی طبیعی رخ می‌دهد؛ عمدتاً عفونت‌های بیمارستانی در افراد دچار نقص ایمنی و نوزادان.

مثال کلاسیک: سیتروباکتر کوزری تمایل به ایجاد منژیت و آبسه‌های مغزی در نوزادان دارد — یک مسئله کاملاً شناخته‌شده.

این باکتری‌ها مقاومت آنتی‌بیوتیکی بالایی دارند؛ درمان باید حتماً بر اساس الگوی آنتی‌بیوگرام باشد. مقاومت آنتی‌بیوتیکی در گونه‌های انتروباکتریاسه یکی از مشکلات مهم امروز است.


جمع‌بندی نکات کلیدی