باکتری باسیلوس آنتراسیس / اطلاعاتی در مورد عامل بیماری سیاه زخم
باسیلوس آنتراسیس
باسیلوس آنتراسیس یک باکتری گرم مثبت و عامل بیماری سیاه زخم می‌باشد. لویی پاستور برای اولین بار این عامل را در گوسفندها مشاهده کرد و پس از چند سال توانست واکسن آن را تهیه کند. باسیلوس آنتراسیس هوازی-بی هوازی اختیاری است.
باسیلوس آنتراسیس از این لحاظ که تنها باکتری کپسول دار از جنس پروتئین ( پلی D – گلوتامیک اسید ) است ، منحصر به حساب می آید . این کپسول از فاگوستیوز جلوگیری می کند . باسیلوس آنتراسیس باعث ایجاد آنتراکس ، بیماری ای که عمدتا گیاه خواران ( گاو وگوسفند ) را مبتلا می کند ، می شود.
انسان ها در طی تماس مستقیم با حیوانات یا خاک آلوده یا حین حمل محصولات حیوانی آلوده مثل چرم و پشم در معرض اسپور باسیلوس آنتراسیس قرار می گیرند . در ایالات متحده ، موارد بیماری بعد از تماس با محصولات مویی بز جزیره هائیتی از جمله چلیک و قالیچه ایجاد می شود . انتقال فرد به فرد هرگز گزارش نشده است .
باسیلوس آنتراسیس اسپور می سازد که مقاوم به خشکی ، گرما ، نور ماوراء بنفش و حشره کش ها است و می تواند برای مدت ها در خاک به حالت کمون بمانند . هنگامی که به زخم پوست ، روده و ریه می رسد ، شروع به رشد کرده و توکسین ایجاد می کند . تکثیر و بیان پلاسمید که ویرولانس فاکتورها ( بر روی پلاسمیدها POX1 , POX2 ) را رمز گشایی می کند با افزایش دما به ، تغلیظ کربن دی اکسید و پروتئین های سرم تنظیم می شود .
بنابراین اسپور تنها زمانی فعال می شود ( بهتر است بگوییم ساخته می شود ) که به بدن میزبان راه یابد . بعلت اندازه ی کوچک ( ۱-۲µm که برای استنشاق به درون الوئول ها ایده آل است ) ، پایداری و کشندگی حتمی ناشی از آنتراکس ریوی ( بعد از استنشاق اسپور ) این میکروارگانیسم یک عامل ایده آل برای استفاده در سلاح های کشتار جمعی و جنگ ها مطرح می شود که بوسیله کشور ژاپن در سال ۱۹۶۰ در جنگ منچوری Manchuria استفاده شد .
ساختار باسیلوس آنتراسیس
باسیلوس آنتراسیس دارای شکل خاصی است آنها باسیلهای نامتحرک با انتهای صاف هستند زمانی که از خون جدا می‌شوند دارای کپسول هستند ولی در محیط کشت هیچگاه کپسول ندارند. برروی محیط کشت کلنیهای نسبتاً بزرگ نامنظم ومسطح، بدون همولیز وخاکستری رنگ است در خون معمولاً فاقد اسپور هستند ولی در شرایط هوازی در مجاورت سرم و co۲ تولید اسپور می‌کنند اسپور این باکتری به صورت بیضی و تقریباً مرکزی است. اسپور با سیلوس آنتراسیس به فنول ۱۵٪ تا ۱۵ روز مقاوم است و ۶۰ درجه سانتی گراد را ۳ دقیقه تحمل می‌کند و حتی حرارت مرطوب را تا سه ساعت تحمل می‌کند. اسپور شدیداً نسبت به پنی سلینها حساس است.
کپسول این باکتری بر خلاف دیگر باکتری‌های پروتئینی است و پلیمری از اسید گلوتامیک می‌باشد
در عفونت آنتراکس پوستی ( که شایع ترین راه ورود میکروارگانیسم است ) باسیلوس آنتراسیس به سرعت تقسیم شده و یک اگزوتوکسین بسیار قوی ترشح می کند . این اگزوتوکسین نکروز بافتی موضعی ایجاد می کند که بصورت یک زخم سیاه گرد و خطرناک با حاشیه ی ادم دار مشخص می گردد .
به این زخم پوستول بدخیم می گویند زیرا در صورت عدم درمان آنتی بیوتیکی باسیلوس آنتراسیس می تواند به درون جریان خون منتشر شده و موجب مرگ گردد . زخم پوستی معمولا در ۹۰ – ۸۰ % موارد به صورت خود به خودی بهبودی می یابد اما گاهی ادم حاد پوست و شوک ایجاد می شود .
آنتراکس ریوی که بیماری چشم ریسان ( woolsortir’s disease ) نامیده می شود در واقع پنومونی نیست . اسپورها توسط ماکروفازها در ریه بلعیده شده و به عقده های لنفاوی مدیاستینال و نافی منتقل می گردند و در آنجا تکثیر می یابند . حال در نتیجه بزرگ شدن غدد مدیاستینال ( که به صورت ناحیه ی بزرگ شده در اطراف و بالای قلب در رادیوگرافی قفسه سینه و CT اسکن مشاهده می شود ) و افیوژن پلورال، خونریزی مدیاستینوم رخ می دهد .
آنتراکس گوارشی نادر است و غالبا منجر به مرگ می شود . بروز این نوع از آنتراکس بعلت بلع اسپور می باشد ( گاهی ناشی از گوشت آلوده ) . باسیل آنتراسیس در روده رشد و تکثیر یافته و اگزوتوکسین خود را ترشح می گند . این گروه باعث ایجاد یک زخم نکروتیک در روده می گردد و در این حال بیماران با علائمی مانند استفراغ، دردهای شکمی و اسهال خونی مراجعه می نمایند .
ترشح اگزوتوکسین علت اصلی میزان مرگ و میر بالای آنتراکس است . این اگزوتوکسین ها روی پلاسمیدی به نام PXO1 کد می شوند و حاوی ۳ پروتئین مجزا است که به تنهایی سمی نیستند اما زمانی که با هم باشند باعث اثرات سیستمیک آنتراکس می گردند
تستهای تشخیصی :
۱ – تست رشته های مروارید (Pearl string test )
روش کار : باکتری رادر سطح محیط مولر هینتون کشت داده یک دیسک پنی سلین ۱۰ واحدی برروی کشت خالص باکتری قرار داده پلیت رادردمای ۳۷ درجه به مدت ۴ تا۶ ساعت قرارداده سپس از قسمت زیرین دیسک اسمیر تهیه کرده وتوسط رنگ آمیزی گرم آن رابررسی نمایید . درصورت که باکتری موردنظر آنتراسیس باشد باسیلها به صورت زنجیره ای از باسیلهای متورم شیه رشته های مروارید مشاهده می شود که علت آن حساسیت باسیل شاربن نسبت به پنی سلین است .
۲ – تست تخمیر قندها :
آنتراسیس قادر به تخمیر قندهای گلوکز ، فروکتوز ، ملتوز وسوکروز است
۳ – تست هیدرولیز ژلاتین :
باکتری رادر محیط ژلاتین کشت داده دردمای ۳۷ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت نگهداری کنید . رشد آنتراسیس به صورت درخت سرو معکوس یاوارونه مشاهده می شود .
۴ – تست اسکولی :
قطعه ای کوچک ازبافت حیوان مبتلا به سیاه زخم را پس از ساییدن درهاون با۴ تا ۵ برابر سرم فیزیولوژی به مدت ۵ دقیقه بجوشانید . پس سرد شدن آن راصاف کرده درلوله حاوی سرم ضد سیاه زخم بریزید . درصورت ظهور حلقه کدری درسطح لوله آزمایش مثبت تلقی می شود
بیماریزایی
باسیلوس آنتراسیس از طریق تولید سم یا زهرابه به میزبان حمله می‌کند به طور دقیقتر بیماریزایی باسیلوس آنتراسیس به دو عامل مربوط است: کپسول و زهرابه. به این ترتیب که کپسول باکتری را در برابر بیگانه خوارها و فاگوسیتها و سایر عوامل دفاع غیر اختصاصی بدن محافظت می‌کند و زهرابه یا سم از سه جزء مهم پروتئینی تشکیل شده‌است. کپسول این باکتری (برخلاف کپسول سایر باکتری ها) از جنس پلی پپتیدی متشکل از اسید آمینه ی دی گلوتامیک اسید است.
مقاومت باکتری:
فرم رویشی و جوانه‌زده‌ی باکتری، مقاومتی همانند مقاومت سایر باکتری‌های بدون هاگ دارد یعنی حساس است و در گرمای ۶۰ درجه و مواد ضدعفونی کننده‌ی عادی، بزودی از بین می‌رود ولی هاگ یا اسپور آن سالها در شرایط عادی باقی می‌ماند و پس از این مدت اگر در شرایط مناسب قرار گیرد به فرم رویشی تبدیل میشود.
گزارش های مختلفی از دوام هاگ این باکتری وجود دارد بطوریکه بقای آن را در طبیعت تا ۶۰ سال گزارش کرده‌اند. عواملی که باعث هاگ‌گذاری، تبدیل هاگ به فرم رویشی و تبدیل فرم رویشی به هاگ میشود، موجب بقای باکتری است که در این مورد می توان به وجود زمین‌های قلیائی و حاوی آهک و مقداری ازت در اثر نباتات گندیده (که این مناطق به مناطق گرمخانه‌ای موسوم هستند) و همچنین فصول بارانی و خشکسالیهای پی در پی و گرمای بیش از ۱۵ درجه اشاره کرد که تناوب تبدیل هاگ به فرم رویشی و بالعکس را تامین می کند
(این تبدیلات بطور استثناء در هاگ این باکتری وجود دارد یعنی با مساعد شدن شرایط به فرم رویشی تبدیل میشود و با نامساعد شدن شرایط، مجددا به شکل هاگ برمی‌گردد). اسپور باکتری در دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد در تحت فشار در اتوکلاو به مدت ۱۵ دقیقه از بین می‌رود. عوامل دیگری که در از بین بردن هاگ این باکتری موثر است: گرمای خشک ۱۴۰ درجه به مدت بیش از ۳ ساعت، محلول ۱۰% فرمالین در دمای ۴۰ درجه به مدت ۱۵ دقیقه( اما در دمای کمتر مدت زمان بیشتری مورد نیاز است)، محلول ۵% سود سوزآور. اما نور آفتاب و گندیدن لاشه بر هاگ باکتری اثر کمی دارد.
حساسیت:
در دام ها در شرایط طبیعی، تمام علفخواران نسبت به این بیماری حساسیت زیادی دارند. نشخوارکنندگان بویژه گوسفند، گاو و بزبسیار حساس می‌باشند و در صورت ابتلا بیماری بیشتر به شکل فوق حاد بوده و تلف می‌شوند. حساسیت دام‌های تک‌سمی نیز زیاد است اما از نظر حساسیت بعد از نشخوارکنندگان قرار دارند. گوشتخواران حساسیت کمی دارند و بطور استثناء ممکن است مبتلا شوند. پرندگان به این بیماری مقاومت دارند به استثنای شترمرغ که حساس است. نژاد در حساسیت دام‌ها موثر است بطوریکه گوسفندان آفریقا نسبت به سایر نژادها مقاومت بیشتری به شاربن دارند همچنین حیوانات مسن بدلیل ایمنی اکتسابی و تدریجی بیش از حیوانات جوان مقاومت دارند.
انسان به بیماری شاربن حساس بوده و با تماس با حیوانات مبتلا و یا فراورده‌های آلوده به این بیماری مبتلا میشود.
راه انتقال و انتشار باکتری و بیماری:
بیماری شاربن در انسان در نتیجه تماس مستقیم با حیوانات بیمار و یا فرآورده‌های حیوانات مثل پوست، مو و پشم ایجاد میشود بنابراین دامپزشکان، دامداران، میکروب شناسان، کشاورزان، چوپانان، کارگران کشتارگاه‌ها و کارگرانی که در صنایع پوست و پشم کار می‌کنند بیشتر در معرض ابتلاء به این بیماری هستند.
در حیوانات میکروب شاربن بطور مستقیم از حیوان آلوده به حیوان سالم منتقل نمی‌شود بلکه میکروب در بافت‌هایحیوانات مبتلا وجود داشته و کمی قبل از مرگ از راه ترشحات مختلف به خارج دفع میشود. همچنین اگر لاشه حیوانات تلف شده کالبدگشایی شود و یا در دسترس پرندگان و یا حیوانات شکاری قرار گیرد، ممکن است بطور وسیع و خطرناکی میکروب را در خاک پراکنده کند.
بنابراین انتشار میکروب در یک منطقه ممکن است بوسیله‌ی جریان آب، حشرات، سگ‌ها و سایر گوشتخواران، پرندگان وحشی و یا مدفوع دام‌های مبتلا تامین شود. ورود عفونت به یک منطقه غیرآلوده همواره بوسیله مواد آلوده حیوانی مانند پودر استخوان، کود، پوست، روده، پشم و مواد کنسانتره و یا علوفه آلوده صورت می‌گیرد.
میکروب شاربن در انسان و حیوان ممکن است از راه خراش‌های پوستی، راه گوارشی و یا از طریق تنفس ایجاد آلودگی نماید. گرچه در بیشتر مواقع طرز ایجاد آلودگی به درستی معلوم نیست اما غالبا تصور میشود که دام‌ها در نتیجه خوردن غذاها و یا آب‌های آلوده مبتلا می‌شوند و در انسان میکروب بیشتر از راه خراش‌های پوستی وارد بدن میشود ولی ندرتا ممکن است از راه مخاط دستگاه تنفس و یا گوارش افراد را مبتلا کند. بنابراین بسته به راه ورود میکروب سه نوع شاربن ایجاد میشود: شاربن پوستی، شاربن تنفسی و شاربن گوارشی.
