Vi khuẩn kỵ khí

Vi khuẩn kỵ khí phát triển trong môi trường không có oxy, và các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc bị tổn hại bởi oxy. Các thành viên quan trọng trong y học bao gồm các loài Clostridium Gram dương tạo bào tử, với độc tố mạnh gây ra uốn ván, ngộ độc thịt, hoại thư sinh hơi và viêm đại tràng do Clostridioides difficile, cùng với các chi Bacteroides Gram âm không tạo bào tử và các chi liên quan, là những vi khuẩn cộng sinh phong phú trong ruột và miệng nhưng gây áp xe và nhiễm trùng hỗn hợp khi chúng vượt ra khỏi vị trí bình thường của mình.

Definition

Vi khuẩn kỵ khí là những vi khuẩn phát triển mà không cần oxy; các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc (nghiêm ngặt) không thể chịu đựng được oxy, và các tác nhân gây bệnh quan trọng trong y học bao gồm các loài clostridia tạo độc tố và các chi Bacteroides Gram âm gây áp xe và các chi liên quan.

Scope

Mục này bao gồm định nghĩa về vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và cách nuôi cấy kỵ khí và khả năng chịu oxy phân biệt chúng, các loài clostridia sản xuất độc tố chính, các vi khuẩn kỵ khí Gram âm gây áp xe, và các bối cảnh lâm sàng (nhiễm trùng sâu, hoại tử hoặc đa vi khuẩn) trong đó vi khuẩn kỵ khí chiếm ưu thế. Đây là tài liệu tham khảo và giáo dục, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Điều gì phân biệt vi khuẩn kỵ khí bắt buộc với các sinh vật chịu khí và tùy nghi, và tại sao điều đó lại quan trọng đối với việc nuôi cấy?
• Các độc tố thần kinh và độc tố mô của clostridia tạo ra các hội chứng lâm sàng đặc trưng của chúng như thế nào?
• Tại sao vi khuẩn kỵ khí thường gây ra áp xe và nhiễm trùng đa vi khuẩn?

Key concepts

• Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc so với tùy nghi so với chịu khí
• Nuôi cấy kỵ khí và độ nhạy oxy
• Độc tố thần kinh của Clostridium (uốn ván, botulinum)
• Clostridia gây độc mô (hoại thư sinh hơi)
• Clostridioides difficile và viêm đại tràng do độc tố
• Bacteroides và sự hình thành áp xe
• Nhiễm trùng đa vi khuẩn và nội sinh

Mechanisms

Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc thiếu các enzym bảo vệ (như catalase và superoxide dismutase) cần thiết để trung hòa các sản phẩm phản ứng của oxy, vì vậy chúng cần môi trường ít oxy và nuôi cấy kỵ khí chuyên biệt. Các loài clostridia gây bệnh chủ yếu thông qua ngoại độc tố: các độc tố thần kinh uốn ván và botulinum nằm trong số những độc tố mạnh nhất được biết đến, ngăn chặn giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, trong khi các loài gây độc mô sản xuất enzym và độc tố phá hủy mô. Clostridioides difficile sản xuất độc tố làm tổn thương biểu mô đại tràng, thường là sau khi kháng sinh làm gián đoạn hệ vi sinh vật đường ruột bảo vệ (Leffler & Lamont, 2015). Các vi khuẩn kỵ khí Gram âm như Bacteroides thường là vi khuẩn cộng sinh có lợi nhưng trở thành tác nhân gây bệnh khi di chuyển đến các vị trí vô trùng, nơi vỏ bọc của chúng và sự hiệp đồng với các sinh vật khác thúc đẩy sự hình thành áp xe (Wexler, 2007).

Clinical relevance

Vi khuẩn kỵ khí là nguyên nhân của một nhóm các vấn đề lâm sàng đặc trưng — áp xe, nhiễm trùng hít và nhiễm trùng mô mềm sâu, các bệnh do độc tố và viêm đại tràng liên quan đến kháng sinh — và chúng chiếm ưu thế ở những nơi mô bị hoại tử hoặc thiếu oxy. Mục này mô tả sinh học và phân loại làm cho nhiễm trùng kỵ khí trở thành một loại thống nhất như tài liệu tham khảo; nó không cung cấp ngưỡng chẩn đoán hoặc khuyến nghị điều trị.

Epidemiology

Clostridioides difficile là nguyên nhân hàng đầu gây tiêu chảy liên quan đến chăm sóc sức khỏe và viêm đại tràng liên quan đến kháng sinh (Leffler & Lamont, 2015). Các loài Bacteroides là những vi khuẩn kỵ khí được phân lập thường xuyên nhất từ các mẫu bệnh phẩm lâm sàng và đóng vai trò nổi bật trong các bệnh nhiễm trùng trong ổ bụng và các bệnh nhiễm trùng đa vi khuẩn khác (Wexler, 2007), trong khi uốn ván và ngộ độc thịt, mặc dù hiện nay không phổ biến ở những nơi có tiêm chủng và các biện pháp an toàn thực phẩm, vẫn là những bệnh nghiêm trọng do độc tố gây ra.

Evidence & guidelines

Các bài đánh giá toàn diện trên New England Journal of Medicine (Leffler & Lamont, 2015) và Clinical Microbiology Reviews (Wexler, 2007), cùng với các sách giáo khoa vi sinh y học tiêu chuẩn, đã định hình sinh học và các mối tương quan lâm sàng của nhiễm trùng kỵ khí. Việc quản lý các hội chứng cụ thể (ví dụ, nhiễm trùng C. difficile, dự phòng uốn ván) được đề cập trong các hướng dẫn lâm sàng chuyên biệt được tham chiếu ở nơi khác.

History

Vi khuẩn học kỵ khí phát triển từ các nghiên cứu về quá trình lên men và nhiễm trùng vết thương vào thế kỷ XIX, với sự công nhận của Pasteur rằng một số sinh vật sống không cần oxy. Các bệnh do clostridia — uốn ván, ngộ độc thịt và hoại thư sinh hơi — được mô tả vào khoảng đầu thế kỷ XX, và sự phát triển của nuôi cấy kỵ khí đáng tin cậy sau đó trong thế kỷ đó đã giúp các vi khuẩn kỵ khí Gram âm và vai trò của chúng trong các bệnh nhiễm trùng hỗn hợp trở nên rõ ràng một cách có hệ thống.

Key figures

• Daniel A. Leffler
• J. Thomas Lamont
• Hannele M. Wexler
• Sydney M. Finegold

Seminal works

• leffler-2015
• wexler-2007

Frequently asked questions

Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc có nghĩa là gì?

Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc không thể phát triển khi có oxy và thường bị tiêu diệt bởi oxy, vì nó thiếu các enzym giải độc các sản phẩm phụ phản ứng của oxy; những sinh vật như vậy yêu cầu điều kiện ít oxy và các kỹ thuật nuôi cấy kỵ khí đặc biệt.

Tại sao nhiễm trùng kỵ khí có xu hướng hình thành áp xe?

Vi khuẩn kỵ khí phát triển mạnh trong mô thiếu oxy, hoại tử và thường hoạt động cùng với các vi khuẩn khác; sự phát triển, vỏ bọc của chúng và phản ứng bao vây của vật chủ tạo điều kiện thuận lợi cho các túi kín, chứa mủ đặc trưng của áp xe.