Trực khuẩn Gram dương

Trực khuẩn Gram dương là những vi khuẩn hình que giữ lại màu tím crystal do thành peptidoglycan dày của chúng. Các thành viên hiếu khí và kỵ khí tùy nghi quan trọng về mặt y học bao gồm các loài Bacillus tạo bào tử (đáng chú ý là Bacillus anthracis, tác nhân gây bệnh than), Listeria monocytogenes và Corynebacterium diphtheriae không tạo bào tử, và Actinomyces và Nocardia phân nhánh. Một sự phân chia hữu ích ban đầu là tách các loài tạo bào tử khỏi các loài không tạo bào tử.

Definition

Trực khuẩn Gram dương là vi khuẩn hình que, Gram dương; các mầm bệnh hiếu khí và kỵ khí tùy nghi trong số đó bao gồm Bacillus tạo bào tử, Listeria và Corynebacterium không tạo bào tử, và Actinomyces và Nocardia dạng sợi.

Scope

Mục này bao gồm việc phân tách thực tế các trực khuẩn Gram dương bằng cách hình thành bào tử, phản ứng catalase và khả năng di chuyển, các mầm bệnh hiếu khí và kỵ khí tùy nghi chính, các độc tố đặc trưng và chiến lược độc lực của chúng (độc tố bệnh than, listeriolysin, độc tố bạch hầu), và các mối tương quan lâm sàng rộng rãi của chúng. Các trực khuẩn Gram dương kỵ khí cổ điển (Clostridium) được đề cập trong chủ đề vi khuẩn kỵ khí. Đây là tài liệu tham khảo và giáo dục.

Core questions

• Sự hình thành bào tử phân chia các trực khuẩn Gram dương như thế nào và tại sao nó lại quan trọng về mặt lâm sàng?
• Những độc tố nào xác định các mầm bệnh chính trong nhóm này (độc tố bệnh than, độc tố bạch hầu, listeriolysin O)?
• Những đặc điểm nào phân biệt Listeria là một mầm bệnh nội bào với các trực khuẩn Gram dương khác?

Key concepts

• Sự hình thành nội bào tử (Bacillus, Clostridium)
• Độc tố bệnh than (kháng nguyên bảo vệ, yếu tố gây chết, yếu tố phù)
• Độc tố bạch hầu và Corynebacterium diphtheriae
• Listeriolysin O và khả năng di chuyển nội bào
• Catalase và khả năng di chuyển trong nhận dạng
• Xạ khuẩn dạng sợi (Actinomyces, Nocardia)

Mechanisms

Trong số các trực khuẩn Gram dương hiếu khí và kỵ khí tùy nghi, khả năng hình thành nội bào tử chịu nhiệt tách chi Bacillus (và, trong số các vi khuẩn kỵ khí, Clostridium) khỏi các sinh vật không tạo bào tử. Bacillus anthracis gây bệnh thông qua một độc tố ba thành phần và một vỏ chống thực bào (Dixon et al., 1999), trong khi Corynebacterium diphtheriae hoạt động thông qua một độc tố tiết ra duy nhất làm ngừng tổng hợp protein của vật chủ. Listeria monocytogenes là một mầm bệnh nội bào tùy nghi thoát khỏi thực bào thể bằng cách sử dụng độc tố tạo lỗ listeriolysin O và sau đó tự đẩy giữa các tế bào bằng cách trùng hợp actin của vật chủ (Vázquez-Boland et al., 2001). Nhận dạng trong phòng thí nghiệm dựa vào nhuộm bào tử, catalase, khả năng di chuyển và hình thái khuẩn lạc, với Actinomyces và Nocardia dạng sợi được nhận biết bởi các dạng phân nhánh của chúng.

Clinical relevance

Các trực khuẩn Gram dương hiếu khí và kỵ khí tùy nghi bao gồm từ các bệnh hiếm gặp nhưng nghiêm trọng (bệnh than, bạch hầu, bệnh listeriosis xâm lấn) đến các bệnh nhiễm trùng lây truyền qua thực phẩm và cơ hội phổ biến, và các thành viên tạo bào tử đáng chú ý vì khả năng tồn tại trong môi trường và liên quan đến mối đe dọa sinh học. Mục này trình bày sinh học và phân loại của nhóm như tài liệu tham khảo và không cung cấp tiêu chí chẩn đoán hoặc khuyến nghị điều trị.

Epidemiology

Listeria monocytogenes là một mầm bệnh quan trọng lây truyền qua thực phẩm với xu hướng ảnh hưởng đến phụ nữ mang thai, trẻ sơ sinh, người cao tuổi và vật chủ suy giảm miễn dịch, và đáng chú ý vì tỷ lệ tử vong cao trong bệnh xâm lấn (Vázquez-Boland et al., 2001). Bệnh than hiện không phổ biến ở người nhưng vẫn có ý nghĩa như một bệnh lây truyền từ động vật sang người và một tác nhân đe dọa sinh học được công nhận (Dixon et al., 1999), trong khi bệnh bạch hầu đã trở nên hiếm gặp ở những nơi tiêm chủng giải độc tố cho trẻ em được duy trì.

Evidence & guidelines

Các đánh giá có thẩm quyền trong Clinical Microbiology Reviews (Vázquez-Boland et al., 2001; Bottone, 2010) và New England Journal of Medicine (Dixon et al., 1999), cùng với các văn bản vi sinh y học tiêu chuẩn, định hình sinh học và các mối tương quan lâm sàng của nhóm này. Các khuyến nghị tiêm chủng (ví dụ, lịch tiêm giải độc tố bạch hầu) và các phản ứng bùng phát được đề cập trong các hướng dẫn y tế công cộng được tham chiếu ở nơi khác.

History

Một số trực khuẩn Gram dương là nền tảng cho vi khuẩn học: công trình của Robert Koch về Bacillus anthracis vào những năm 1870 và 1880 đã giúp thiết lập lý thuyết mầm bệnh và chu trình bào tử, và việc phát hiện độc tố bạch hầu và kháng độc tố của nó vào những năm 1880 và 1890 đã mở ra kỷ nguyên bệnh do độc tố và liệu pháp huyết thanh. Vai trò của Listeria như một mầm bệnh nội bào được làm sáng tỏ muộn hơn nhiều và trở thành một mô hình để nghiên cứu sự lây lan từ tế bào này sang tế bào khác.

Key figures

• José A. Vázquez-Boland
• Matthew Meselson
• Edward J. Bottone
• Emile Roux

Seminal works

• vazquezboland-2001
• dixon-1999

Frequently asked questions

Tại sao sự hình thành bào tử lại quan trọng đối với việc phân loại trực khuẩn Gram dương?

Nội bào tử là những cấu trúc không hoạt động, có khả năng kháng cao cho phép các chi tạo bào tử như Bacillus tồn tại qua nhiệt, khô và khử trùng; sự hiện diện hoặc không có của chúng là một điểm phân nhánh sớm trong việc xác định trực khuẩn Gram dương và có ý nghĩa thực tế đối với sự tồn tại trong môi trường.

Điều gì làm cho Listeria monocytogenes khác biệt so với các trực khuẩn Gram dương hiếu khí khác?

Nó là một mầm bệnh nội bào tùy nghi: nó thoát khỏi thực bào thể bằng cách sử dụng listeriolysin O và di chuyển trực tiếp giữa các tế bào chủ bằng cách chiếm đoạt actin, điều này cho phép nó lây lan trong khi tránh được phản ứng miễn dịch ngoại bào.