باسیلها و کوکوباسیلهای گرم منفی
باسیلها و کوکوباسیلهای گرم منفی باکتریهایی هستند که در رنگآمیزی گرم، رنگ کریستال ویوله را حفظ نمیکنند، زیرا لایه پپتیدوگلیکان نازک آنها در زیر یک غشای خارجی غنی از لیپوپلیساکارید قرار دارد. این گروه شامل انتروباکترالهای رودهای (مانند اشریشیا کلی، کلبسیلا و سالمونلا)، فرصتطلبهای محیطی غیرتخمیرکننده (مانند سودوموناس آئروژینوزا و آسیتوباکتر) و کوکوباسیلهای کوچک سخترشد (مانند هموفیلوس و بوردتلا) میشود. آنها بخش عمدهای از بار جهانی عفونتهای ادراری، گوارشی، تنفسی و مرتبط با مراقبتهای بهداشتی را ایجاد میکنند.
Definition
باسیلها و کوکوباسیلهای گرم منفی، باکتریهای گرم منفی میلهای یا میلهای کوتاه هستند که با داشتن یک غشای خارجی حاوی لیپوپلیساکارید مشخص میشوند؛ از نظر پزشکی، آنها شامل انتروباکترالهای رودهای، فرصتطلبهای غیرتخمیرکننده و کوکوباسیلهای تنفسی سخترشد میشوند.
Scope
این مدخل ویژگی ساختاری که این گروه را تعریف میکند (غشای خارجی و لیپوپلیساکارید)، تمایزات آزمایشگاهی مورد استفاده برای طبقهبندی آن (تخمیر لاکتوز، واکنش اکسیداز، شکل)، استراتژیهای بیماریزایی اصلی آن (اندوتوکسین، سیستمهای ترشحی، مقاومت چند دارویی) و همبستگیهای بالینی گسترده آن را پوشش میدهد. این مطلب یک منبع مرجع و آموزشی است، نه راهنمای بالینی.
Core questions
- چگونه غشای خارجی گرم منفی هم رفتار رنگآمیزی و هم مقاومت دارویی ذاتی این گروه را شکل میدهد؟
- کدام آزمایشهای آزمایشگاهی (تخمیر لاکتوز، اکسیداز، مورفولوژی) ارگانیسمهای گرم منفی رودهای را از غیرتخمیرکنندهها جدا میکنند؟
- سیستمهای ترشحی و لیپوپلیساکارید چگونه به بیماری کمک میکنند؟
Key concepts
- غشای خارجی و لیپوپلیساکارید (اندوتوکسین)
- انتروباکترالها در مقابل غیرتخمیرکنندهها
- تخمیر لاکتوز و آزمایش اکسیداز
- سیستمهای ترشحی نوع III و سایر سیستمها
- پاتوژنهای ESKAPE و مقاومت چند دارویی
- آنزیمهای بتالاکتاماز وسیعالطیف و کارباپنماز
- کوکوباسیلها (هموفیلوس، بوردتلا)
Mechanisms
ویژگی تعیینکننده ارگانیسمهای گرم منفی، غشای خارجی است که لیپوپلیساکارید آن به عنوان اندوتوکسین عمل میکند و نفوذپذیری کم آن، همراه با پمپهای خروجی و بتالاکتامازها، اساس بسیاری از مقاومتهای دارویی ذاتی و اکتسابی این گروه را تشکیل میدهد (Blair et al., 2015; De Oliveira et al., 2020). بسیاری از این پاتوژنها از سیستمهای ترشحی تخصصی — به ویژه سیستم ترشحی نوع III — برای تزریق پروتئینهای مؤثر استفاده میکنند که سیگنالدهی سلول میزبان را بازبرنامهریزی میکنند، همانطور که در دستکاری غشاهای میزبان توسط سالمونلا برای ورود و بقا در داخل سلولها مشاهده میشود (Deng et al., 2017; Haraga et al., 2008). در آزمایشگاه، تخمیر لاکتوز و واکنش اکسیداز، ارگانیسمهای رودهای را از فرصتطلبهای غیرتخمیرکننده جدا میکند، در حالی که مورفولوژی کلنی و میکروسکوپی، باسیلهای بلندتر را از کوکوباسیلهای کوچک متمایز میکند.
Clinical relevance
باسیلها و کوکوباسیلهای گرم منفی عامل بخش عمدهای از بار عفونتهای دستگاه ادراری، داخل شکمی، جریان خون، مرتبط با ونتیلاتور و سایر عفونتهای مرتبط با مراقبتهای بهداشتی هستند و چندین مورد از آنها به عنوان پاتوژنهای مقاوم به دارو با اولویت بالا شناخته شدهاند. این مدخل زیستشناسی و طبقهبندی را که این گروه را از نظر بالینی منسجم میکند، به عنوان یک ماده مرجع توصیف میکند؛ این مطلب مبنایی برای تشخیص یا انتخاب درمان نیست.
Epidemiology
اشریشیا کلی و کلبسیلا پنومونیه از جمله علل اصلی عفونت باکتریایی و مرگ و میر مرتبط با مقاومت در سطح جهان هستند و فرصتطلبهای غیرتخمیرکننده سودوموناس آئروژینوزا و آسیتوباکتر بومانی در گروه ESKAPE مقاوم به دارو که عامل عفونتهای مرتبط با مراقبتهای بهداشتی است، نقش محوری دارند (De Oliveira et al., 2020). سالمونلا و سایر ارگانیسمهای رودهای همچنان از علل اصلی بیماریهای اسهالی و سیستمیک در سراسر جهان هستند (Haraga et al., 2008).
Evidence & guidelines
بررسی مقاومت ESKAPE (De Oliveira et al., 2020) و بررسیهای مکانیکی سیستمهای ترشحی و مقاومت (Deng et al., 2017; Blair et al., 2015) چارچوب زیستشناسی بالینی و مولکولی این گروه را در کنار متون استاندارد میکروبیولوژی پزشکی تشکیل میدهند. فهرست پاتوژنهای اولویتدار سازمان جهانی بهداشت چندین ارگانیسم گرم منفی را برجسته میکند؛ مدیریت بالینی خاص در دستورالعملهای اختصاصی که در جای دیگری به آنها ارجاع داده شده است، پوشش داده میشود.
History
رنگآمیزی گرم (1884) ابتدا باکتریها را به دو دسته گرم مثبت و گرم منفی تقسیم کرد و باسیلهای گرم منفی رودهای از طریق مطالعه تیفوئید، دیسانتری و ارگانیسمهای کلیفرم، در مرکز باکتریشناسی اولیه قرار گرفتند. شناسایی بعدی اندوتوکسین، سیستمهای ترشحی و آنزیمهای مقاومت قابل انتقال، این گروه را حول غشای خارجی و توانایی آن در کسب مقاومت چند دارویی بازتعریف کرد.
Key figures
- Samantha J. Pitt
- Wanyin Deng
- Samuel I. Miller
- Laura J. V. Piddock
Related topics
Seminal works
- deoliveira-2020
- haraga-2008
Frequently asked questions
- چرا درمان باکتریهای گرم منفی اغلب دشوارتر از باکتریهای گرم مثبت است؟
- غشای خارجی آنها یک سد نفوذپذیری است که همراه با پمپهای خروجی و آنزیمهای بتالاکتاماز، میزان آنتیبیوتیکهایی را که میتوانند به سلول برسند و روی آن عمل کنند، محدود میکند و به این گروه مقاومت ذاتی قابل توجه و مقاومت اکتسابی آسان میدهد.
- چه چیزی باسیلهای گرم منفی رودهای را از غیرتخمیرکنندهها در آزمایشگاه جدا میکند؟
- انتروباکترالهای رودهای معمولاً گلوکز (و بسیاری لاکتوز) را تخمیر میکنند و اکسیداز منفی هستند، در حالی که فرصتطلبهای غیرتخمیرکننده مانند سودوموناس قندها را تخمیر نمیکنند و اغلب اکسیداز مثبت هستند؛ این واکنشها مراحل اولیه در شناسایی هستند.