پرسش: چرا باکتریهای بیهوازی اجباری در محیط دارای اکسیژن رشد نمیکنند و مکانیسم دفاعی آنها چیست؟
پاسخ کامل: باکتریهای بیهوازی اجباری (Obligate anaerobes) میکروارگانیسمهایی هستند که برای رشد به کشش اکسیژن پایین (reduced oxygen tension) نیاز دارند. این باکتریها آنزیمهای حیاتی برای سمزدایی از اشکال سمی اکسیژن را ندارند. برای درک بهتر، متن اصلی را با هم میبینیم:
“Obligate anaerobes are defined as microorganisms that require a reduced oxygen tension for growth and fail to form colonies on the surface of solid media in 10% CO2 in air (18% oxygen). They cannot grow in the presence of molecular oxygen because anaerobes do not make superoxide dismutase, and most do not produce catalase.”
توضیح دقیق: در هنگام تنفس هوازی، رادیکالهای آزاد اکسیژن مانند آنیون سوپراکسید (superoxide anion) و هیدروژن پراکسید (hydrogen peroxide) تولید میشوند که برای دیواره سلولی باکتری کشنده هستند. برای خنثیسازی این سموم، سلولهای هوازی به آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و کاتالاز (Catalase) نیاز دارند. از آنجایی که باکتریهای بیهوازی اجباری فاقد ژنهای سازنده این آنزیمها هستند، در حضور اکسیژن مولکولی از بین میروند.
پرسش: بیشتر عفونتهای بیهوازی پلیمیکروبیال هستند. رابطه این باکتریها با هوازیها چگونه به ایجاد آبسه کمک میکند؟
پاسخ کامل: باکتریهای بیهوازی بخش عظیمی از فلور نرمال مخاطات (مثل دهان و روده) را تشکیل میدهند و نقش مهمی در ایمنی ذاتی (innate immunity) دارند؛ مثلاً برای ایجاد بیماری سالمونلا در یک حیوان با فلور بیهوازی سالم، به حدود ۱ میلیون باکتری نیاز است، درحالیکه اگر فلور بیهوازی تخریب شود (مثلاً با مصرف آمپیسیلین)، کمتر از ۱۰ باکتری سالمونلا میتوانند ایجاد بیماری کنند. اما وقتی یک پارگی یا ضربه به مخاط رخ دهد، این باکتریها وارد بافتهای استریل شده و تبدیل به پاتوژن میشوند.
مکانیسم همافزایی (Synergism): در عفونتهای مختلط، بهطور میانگین ۲ گونه بیهوازی با ۱ گونه هوازی (معمولاً انتریکها مثل E. coli، Pasteurella یا Staphylococcus) همراه هستند.
“Aerobic and anaerobic microorganisms have a synergistic relationship. Anaerobes act with facultative aerobes such as E. coli to induce abscess formation more rapidly than either bacterial group alone.”
نقش هوازیها: باکتریهای هوازی (اختیاری) با مصرف اکسیژن، پتانسیل اکسیداسیون-احیا (ORP) بافت را کاهش میدهند و محیطی کاملاً بیهوازی برای تکثیر بیهوازیها فراهم میکنند. علاوه بر این، برخی هوازیها آنزیم بتا-لاکتاماز (β-lactamase) تولید میکنند که پنیسیلین را تخریب کرده و بیهوازیهای حساس را در مجاورت خود محافظت میکند. این موضوع اهمیت ترکیب درمانی مناسب را نشان میدهد.
پرسش: اگر یک کشت بیهوازی از سگ یا گربه بگیریم، بهترتیب شایعترین باکتریهایی که رشد میکنند کدامند و بیشتر از چه ارگانیهایی نمونه میگیریم؟
پاسخ کامل: بر اساس دادههای جمعآوری شده از ۱۰ بیمارستان دامپزشکی معتبر آمریکا بین سالهای ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۹ (جدول ۵۴.۲ کتاب)، از مجموع ۴,۳۳۳ کشت بیهوازی، ۶,۲۲۱ ایزوله بهدست آمد. شایعترین جنسهای جدا شده به ترتیب عبارتند از:
ارگانهای درگیر (جدول ۵۴.۳): بیشترین تعداد کشت مثبت به ترتیب مربوط به دستگاه گوارش (GI tract)، مایعات بدن (پلورال یا شکمی) و آبسهها است. در سگها، کشت از زخمها (Wounds) و مجاری ادراری و در گربهها، کشت از مایعات پلورال و دستگاه تنفسی شیوع بالاتری دارد.
پرسش: چه علائم بالینی در سگ و گربه باید شک ما را به سمت عفونت بیهوازی ببرد؟ (بهجز بوی بد که همه میدانند!)
پاسخ کامل: علائم بالینی به محل درگیری بستگی دارد (جدول ۵۴.۴ را ببینید)، اما نکات طلایی برای آزمون شامل موارد زیر است:
پرسش: برای تشخیص قطعی عفونت بیهوازی، نمونهگیری باید چطور انجام شود تا کشت موفق باشد؟ و سیتولوژی چه کمکی به ما میکند؟
پاسخ کامل: تشخیص بر اساس جعبه ۵۴.۲ (علائم بالینی مثل گاز در بافت، بوی بد، بافت نکروزه) شروع میشود، اما برای کشت موفق، رعایت نکات زیر حیاتی است (جدول ۵۴.۵):
نقش سیتولوژی (میکروسکوپی) بسیار کلیدی است (تصویر ۵۴.۶ را ببینید). در گسترش مستقیم، مشاهده نوتروفیلهای دژنره همراه با جمعیت مختلط از باکتریهای رشتهای و باسیلهای گرممنفی رنگپریده با انتهای تیز، نشانه قوی عفونت بیهوازی است. در آزمایشگاه، کشت در محیط Pre-reduced anaerobically sterilized و در اتمسفر ۹۰% نیتروژن، ۵% هیدروژن و ۵% دیاکسیدکربن انجام میشود. شناسایی دقیق امروزه با MALDI-TOF MS انجام میشود.
پرسش: انتخاب خط اول درمان برای عفونت بیهوازی چیست و چرا نباید از برخی آنتیبیوتیکها استفاده کرد؟
پاسخ کامل: قانون طلایی: بدون تخلیه جراحی آبسه (drainage)، درمان دارویی به تنهایی شکست میخورد، زیرا خونرسانی در آبسه کم است و دارو نفوذ نمیکند.
داروهای انتخابی (جدول ۵۴.۸): - مترونیدازول (Metronidazole): ۱۵ میلیگرم بر کیلوگرم هر ۱۲ ساعت (IV یا PO) – طلاییترین دارو برای بیهوازیهای گرممنفی اجباری. - آموکسیسیلین-کلاوولانات (Amoxicillin-clavulanate): ۱۲.۵ تا ۲۵ میلیگرم بر کیلوگرم هر ۱۲ ساعت خوراکی. - کلیندامایسین (Clindamycin): ۱۱ میلیگرم بر کیلوگرم هر ۱۲ ساعت (در سگ) و هر ۲۴ ساعت (در گربه). - کلرامفنیکل (Chloramphenicol) و پرادوفلوکساسین (Pradofloxacin): گزینههای بعدی.
مقاومت دارویی (بسیار مهم برای آزمون): - آمینوگلیکوزیدها (مثل جنتامایسین) و کینولونهای نسل دوم ذاتاً علیه بیهوازیها بیاثر هستند (چون برای ورود به سلول بیهوازی به اکسیژن وابستهاند). - باکتروئیدس فراژیلیس (B. fragilis) بسیار مقاوم است. بر اساس جدول ۵۴.۷، بیش از ۹۰٪ از سویههای B. fragilis در سگ و گربه، آنزیم بتا-لاکتاماز تولید میکنند (یعنی نسبت به پنیسیلین، آمپیسیلین و سفالوسپورینها مقاوم هستند، مگر اینکه با مهارکننده بتا-لاکتاماز مثل کلاوولانات همراه شوند). - مقاومت به مترونیدازول و کلرامفنیکل در حیوانات هنوز نادر است (کمتر از ۵٪) و این داروها همچنان گزینههای مطمئنی هستند.
پرسش: آیا باکتریهای بیهوازی سگ و گربه برای صاحبانشان خطرناک هستند؟
پاسخ کامل: بله، مهمترین خطر از طریق گازگرفتگی (Animal bite wounds) اتفاق میافتد. سالانه میلیونها گازگرفتگی در آمریکا رخ میدهد و حدود یکسوم این زخمها حاوی بیهوازیهای حفره دهان حیوانات است. جنسهای جدا شده از زخم انسان مشابه حیوانات (فوزوباکتریوم، باکتروئیدس، پپتواسترپتوکوک) است. همچنین کلستریدیوم دیفیسیل (C. difficile) و کلستریدیوم پرفرنژنس (C. perfringens) در گوشتهای خام و مدفوع حیوانات یافت میشوند و ریبوتایپهای آنها با سویههای بیماریزای انسانی مرتبط است، هرچند انتقال مستقیم از سگ به انسان بهطور قطعی ثابت نشده است اما در افراد دچار نقص ایمنی بسیار خطرناک است.
برای جمعبندی، به کیس سگ لابرادور ۴ ماهه (Cocoa) توجه کنید که علائم آن شامل اگزوفتالموس (که با آموکسیکلاو خوب شد و عود کرد) و سپس تشنج و آتاکسی بود. در MRI ضایعه کیستیک در ناحیه فورامن مگنوم دیده شد و در مایع مغزی-نخاعی (CSF)، پلئوسیتوز نوتروفیلی شدید (۷,۵۰۰ سلول در میکرولیتر) و وجود باسیلهای داخل سلولی مشاهده شد. کشت، باکتروئیدس فراژیلیس را جدا کرد که بتا-لاکتاماز مثبت بود. درمان با تیکارسیلین و مترونیدازول شروع شد و بعد از ۳ روز به آموکسیکلاو تبدیل شد. این کیس نشان میدهد که: