کلستریدیوم پرفرنژنس (Clostridium perfringens )

کلستریدیوم پرفرنژنس

کلستریدیوم پرفرنژنس در کشت از 90%-60% از مبتلایان به میونکروز کلستریدیومی به دست آمده است. بر اساس تولید 4 توکسین کشنده بزرگ، 5 تیپ از کلستریدیوم پرفرنژنس ( تیپ های a تا e) نام گذاری شده اند. کلستریدوم پرفرنژنس تیپ a ارگانیسمی است که ترجیحاً مسئول بروز بیماری در انسان می باشد. این کلستریدیوم عامل بروز میونکروز، عفونت های زخمی خفیف تر و شکل شایعی از مسمومیت غذایی است. کلستریدیوم پرفرنژنس تیپ a در دستگاه گوارش ( تقریباً هر حیوانی که از این نظر مورد بررسی قرار گرفته ) یافت شده است اما نسبت به انسان عامل کمتر شایعی برای بروز بیماری در حیوانات می باشد. از طرف دیگر تیپ های b، c، d و e که در روده حیوانات و فقط گاهی در روده انسان حضور دارند انواعی از بیماری های حیوانات اهلی را موجب می شوند. این تیپ ها بر خلاف تیپ a حضور دائمی در خاک ندارند.
مورفولوژی
معمولاٌ کلستریدوم پرفرنژنس در شکل یک باسیل شدیداً گرم مثبت کوتاه و چاق آشکار می شود، ارگانیسم ها از نظر ظاهری یکسان بوده و 2-4 میکرون طول و 5/1-1 میکرون عرض دارند. طول ارگانیسم ها بر اساس مرحله رشد و بر اساس محتوای غذایی و یونی محیط تغییر می کند. ارگانیسم های سریع الرشد ممکن است تقریباً در اشکال شبه کوکسی و یا مکعبی ظاهر شوند اما در کشت های کهنه، سلول های طویل تری را به وجود می آورند. بر خلاف بقیه کلستریدیوم های بیماری زا، کلستریدیوم پرفرنژنس تحرک ندارد. علاوه بر این در محیط های کشت معمولی اسپور تولید نمی کند و برای مشاهده اسپور های آن باید از محیط های اختصاصی استفاده کرد. در امتحان مستقیم اسمیر ها ، مشاهده کپسول امکان پذیر است اما در محیط های کشت همواره قابل مشاهده نیست.
فیزیولوژی
کلستریدیوم پرفرنژنس، یک بی هوازی آئروتولرانت می باشد که به ویژه در سطح محیط های کشت آگار خون دار، زنده باقی مانده و حتی در فشار هایی از اکسیژن که برای اغلب بی هوازی های دیگر مهار کننده می باشد رشد می کند. بعضی از سوش ها آنزیم سوپراکسید دیس موتاز را تولید می کنند. کلستریدیوم پرفرنژنس در محدوده ای از ph در حدود 5/5 تا 7 و در محدوده ای از حرارت در حدود 20 تا 50 درجه سانتی گراد رشد می کند. کلستریدیوم پرفرنژنس معمولاً در دمای 37 درجه سانتی گراد رشد می کند اما درجه حرارت 45 درجه سانتی گراد دمای اپتیمم برای بسیاری از سوش ها بوده و مدت زمان تولید مثل را به حدود 10 دقیقه کاهش می دهد.
صفات کشت:
کلونی های سطحی که در مدت زمان 24 ساعت در شرایط مناسب رشد می کنند در حدود 2 تا 4 میلی متر قطر دارند. همزمان که اندازه کلونی ها افزایش می یابد قرینه بودن حاشیه آنها از دست رفته، به اطراف گسترش یافته و نمایی شبیه به کلونی های متحرک یا سوارمینگ را به وجود می آورند. وابسته به میزان تولید کپسول و تغییر از کلونی صاف به خشن، تنوعی در مورفولوژی کلونی اتفاق می افتد.
کلستریدیوم پرفرنژنس در دمای 45 درجه سانتی گراد و در محیط گوشت خرد شده به سرعت رشد می کند. از این خصوصیت برای جدا سازی آن از مخلوط باکتری ها استفاده می شود. در این شرایط، کلستریدیوم پرفرنژنس در مدت زمان 4 تا 6 ساعت نسبت به بقیه ارگانیسم ها، بیشتر رشد می کند. اگر بعد از این مدت زمان بلافاصله آن را به پلیت های آگار خون دار انتقال داده و در دمای 37 درجه سانتی گراد نگهداری کنند تعداد بسیار زیادی از باکتری های کلستریدیوم پرفرنژنس رشد خواهند کرد. مجاور کردن با حرارت ( 80 تا 100 درجه سانتی گراد ) موجب خواهد شد تا اینکه جداسازی بسیاری از گونه های کلستریدیوم ( که اسپورزایی خوبی دارند) تسهیل شود اما این روش در کلستریدیوم پرفرنژنس توصیه نمی شود. در کشت هایی که از نمونه های بالینی این ارگانیسم تهیه شده باشند معمولاً تعداد کمی از اسپور ها وجود دارند و مقاومت آنها در برابر حرارت با توکسین زایی شکل های رویشی ارتباط معکوس دارد.
تشخیص آزمایشگاهی
تعدادی خصوصیات قابل مشاهده وجود دارند که در شناسایی کلستریدیوم پرفرنژنس کمک می کنند. در محیط های کشت گوشت خرد شده پخته و گلوکز ، رشد قابل توجهی از ارگانیسم ها به همراه تشکیل گاز اتفاق می افتد. با استفاده از صاف شده های سطح محیط های کشت، آزمایش سمیت در بدن موجود زنده انجام می شود. کلستریدیوم پرفرنژنس الگوی ویژه ای از همولیز را در سطح پلیت های آگار خون دار به وجود می آورد که موجب تشکیل رسوب ( کدورت ) در محیط های سرم و یا زرده تخم مرغ می شود و تخمیر طوفانی را در محیط های شیر به وجود می آورد. بعد از آن که یک شب ارگانیسم را در شرایط مناسب بر روی محیط آگار خون انسان ( خون خرگوش، گوسفند ویا روباه ) گرمخانه گذاری کنیم کلونی های اغلب سوش ها نوعی از همولیز را شبیه به صفحه هدف تیر اندازی به وجود می آورند که در آن یک حاشیه باریک از همولیز کامل ناشی از توکسین- تتا و یک حاشیه وسیع تری از همولیز ناقص ناشی از توکسین –آلفا وجود دارد. این الگوی دوگانه همولیز ممکن است در هنگام گرمخانه گذاری طولانی مدت ارگانیسم ها ناپدید شوند. علاوه بر این، کلستریدیوم پرفرنژنس نوعی از الگوی همولیز- بتا تشدید یافته را در هنگام کشت عمودی در مجاورت با استرپتوکوک آگالاکتیه نشان می دهد ( تست کمپ معکوس ).
در ارگانیسم های در حال رشد و یا به توسط مایع سطحی از کشت 24 ساعته، کدورتی در سرم انسان تولید می شود. این واکنش ( واکنش ناگلر) به توسط توکسین- آلفا ( یک آنزیم لستیناز c) ایجاد می شود که به ویژه در مجاورت با آنتی توکسین کلستریدیوم پرفرنژنس، مهار می گردد. کدورتی که از طریق توکسین تولید می شود با سهولت بیشتری در آگار زرده تخم مرغ قابل مشاهده می باشد. در این محیط، مستقیماً نمونه های زخم را کشت داده و در مقاصد غربال گری استفاده می کنند. این محیط کشت در شناسایی کشت های خالص کلستریدیوم پرفرنژنس و بقیه کلستریدیوم های تولید کننده لستیناز ( یا یک آنزیم لیپاز) مفید است. کلستریدیوم پرفرنژنس از طریق مفروش کردن نیمی از یک پلیت آگار زرده تخم مرغ با آنتی توکسین کلستریدیوم پرفرنژنس، کشت دادن خطی ارگانیسم ها بر روی تمامی پلیت و سپس گرم خانه گذاری و مشاهده پلیت محیط کشت از نظر ممانعت از بروز کدورت ( در نقاطی که به توسط آنتی توکسین مفروش شده اند) شناسایی می شود. این واکنش، اختصاصیت کاملی برای کلستریدیوم پرفرنژنس ندارد. لستیناز هایی که به توسط کلستریدیوم بی فرمنتانس، کلستریدیوم سوردلی و کلستریدیوم باراتی تولید می شوند از نظر آنتی ژنیک مشابه بوده و در مجاورت با آنتی توکسین بر ضد آلفا- توکسین کلستریدیوم پرفرنژنس، تا حدودی مهار می شوند. این ارگانیسم ها به توسط آزمون های دیگری متمایز می گردند.
در محیط های شیر، اغلب سوش های کلستریدیوم پرفرنژنس موجب بروز تخمیر طوفانی می شوند. به این ترتیب که تخمیر لاکتوز موجب تولید مقادیر زیادی از اسید می شود که پروتئین های موجود در شیر ( کازئین) را لخته می کند. این لخته اسیدی به توسط حجم زیادی از گاز که در نتیجه تخمیر لاکتوز حاصل شده است تجزیه شده و در یکدیگر می پیچد. این فرآیند که در محیط شیر اتفاق می افتد در شناسایی کلستریدیوم پرفرنژنس مفید است اما از آنجایی که این واکنش در گونه های دیگری از کلستریدیوم ها ( از قبیل کلستریدیوم سپتیکوم ) اتفاق می افتد لذا به تنهایی ارزش تشخیصی ندارد.
ساختمان آنتی ژنی
سوش های کلستریدیوم پرفرنژنس، حداقل 12 ماده توکسین مختلف را تولید می کنند که تمامی آنها ماهیت پروتئینی داشته و آنتی ژنیک هستند. از میان 4 آنتی ژن کشنده ی بزرگ ( توکسین های آلفا- بتا، اپسیلون و لوتا ) توکسین آلفا بیشترین اهمیت را دارد که به توسط تمامی 4 تیپ کلستریدیوم پرفرنژنس تولید می شود. تمامی این توکسین ها اگزوتوکسین هستند.
بسیاری از مواد محلول و یا آنتی ژن های کوچک دیگری نیز تولید می شوند که سوبستراهای شناخته شده ای دارند. قبلاً مرسوم شده بود که به این مواد توکسین گفته می شد اما این مواد کشنده نیستند و نباید به عنوان توکسین معرفی شوند. مثال هایی که قابل ذکر می باشند: کلاژناز ( آنتی ژن کاپا )، دزاکسی ریبونوکلئاز ( آنتی ژن نو ) و هیالورونیداز ( آنتی ژن مو ) هستند.
تعداد زیادی از تیپ های سرولوژیک وجود دارند اما معمولاً تعیین تیپ سروتیپ ( به توسطو آنتی ژن های سوماتیک ) در تقسیم بندی های کوچکتر کلستریدیوم پرفرنژنس، کاربردی ندارد. یکی از کاربردهای تیپ های سرولوژیک، در مطالعات اپیدمیک مسمومیت غذایی است که در آن ارتباطی در میان حضور سروتیپ های مقاوم در برابر حرارت ( 100 درجه سانتی گراد برای 1 ساعت) از کلستریدیوم پرفرنژنس تیپ a در مدفوع ( و غذای آلوده ) و ابتلاء به مسمومیت غذایی وجود داشته است.

یک دیدگاه برای “کلستریدیوم پرفرنژنس (Clostridium perfringens )

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *