باکتری‌های بی‌هوازی

باکتری‌های بی‌هوازی

شامل جنس‌های کلستریدیوم، باکتروئیدس، پروتلا و پپتو استرپتوکوکوس

آزمایشات معمول: رشد روی آگار زرده تخم مرغ

رشد روی صفرا و هیدرولیز اسکولین

آزمایش CAMP

حساسیت به آنتی‌بیوتیک‌ها

رشد روی آگار خون‌دار

 

مقدمه: باکتری‌های بی‌هوازی نمی‌توانند در حضور اکسیژن هوا تکثیر یابند. حساسیت این باکتری‌ها نسبت به اکسیژن متفاوت است. باکتری‌های پاتوژن به دو گروه تقسیم می‌شوند. پاتوژن‌های اگزوژن به طور عمده شامل کلستریدیوم‌هایی می‌شوند که در خاک و زخم آلوده یافت می‌شوند و یا در غذا ایجاد اسپور می‌کنند و بیماری زا هستند. پاتوژن‌های اندوژن در مخاط طبیعی یا روده انسان زیست می‌کنند و هنگامی که پس از ضربه دیدن و نفوذ پذیر شدن مخاط، به نواحی استریل بدن وارد شوند، بیماری ایجاد می‌کنند. به منظور مصون ماندن از آسیب، نمونه‌های بی‌هوازی طی مراحل جمع‌آوری، انتقال و انجام آزمایشات نباید در معرض هوا قرار گیرند.

کلنی‌های باکتروئیدس فراژیلیس روی آگار خون‌دار انتخابی بروسلا

کلنی‌های باکتروئیدس فراژیلیس (B.fragilis) روی آگار خون‌دار انتخابی بروسلا، گونه‌های این باکتری همانند سایر باسیل‌های گرم منفی بی‌هوازی دیگر رشد خوبی بر روی این محیط کشت غیر‌انتخابی دارند. برای حمایت از رشد گونه‌های بی‌هوازی به این محیط کشت مکمل hemin و ویتامین k1 اضافه می‌شود. کلنی‌های این ارگانیسم گرد، صاف و برآمده می‌باشد.

کلنی‌های باکتروئیدس فراژیلیس

کلنی‌های باکتروئیدس فراژیلیس روی آگار صفرا و اسکولین انتخابی باکتروئیدس(BBE)، این محیط کشت حاوی جنتامایسین است که از رشد باسیل‌های گرم منفی جلوگیری می‌کند. نمک‌های صفراوی موجود در محیط کشت نیز از رشد اغلب باکتری‌های بی‌هوازی به جز باکتروئیدس فراژیلیس ممانعت می‌کنند. باکتری بر روی این محیط کلنی‌های بزرگ خاکستری تا سیاه ایجاد می‌کند. رنگ سیاه کلنی‌ها به علت هیدرولیز اسکولین موجود در محیط می‌باشد.

رشد کلستریدیوم‌ها روی آگار زرده تخم‌مرغ

رشد کلستریدیوم‌ها روی آگار زرده تخم‌مرغ، رسوب کدر سفید رنگ که از محل کلنی‌ها در محیط کشت منتشر شده است (سمت راست)، در نتیجه فعالیت آنزیم لسیتیناز می‌باشد. فعالیت آنزیم لیپاز موجب براق شدن سطح کلنی می‌شود (سمت چپ). این دو آزمایش جهت افتراق میان گونه‌های کلستریدیوم و تشخیص برخی از گونه‌های فوزوباکتریوم به کار می‌رود. کلستریدیوم پرفرنجنس دارای آنزیم لسیتیناز می‌باشد.

تست دیسک نیترات

تست دیسک نیترات، برای آزمایش احیا نیترات به نیتریت یک دیسک کاغذی حاوی نیترات بر روی محیط کشت ارگانیسم که به طریق بی‌هوازی تکثیر یافته قرار داده می‌شود. بعد از ۴۸ ساعت انکوباسیون چند قطره از معرف نیترات (سولفانیلیک اسید و آلفا- نفتیل آمین) به دیسک اضافه می‌شود. ایجاد رنگ قرمز معرف حضور نیتریت می‌باشد.

تست دیسک ایندول نقطه‌ای

تست دیسک ایندول نقطه‌ای، برای تایید وجود آنزیم تریپتوفناز یک دیسک کاغذی را بر روی میکرو ارگانیسم‌های رشد کرده در محیط کشت حاوی تریپتوفان (اکثر محیط‌های کشت با پایه آگار خون‌دار) قرار داده و پس از مرطوب شدن (پس از ۵ دقیقه) یک قطره از پارا دی متیل آمینوسینام آلدئید بر روی دیسک ریخته، رنگ سبز متمایل به آبی معرف حضور ایندول بوده که حاصل از تجزیه تریپتوفان است. ایندول برای افتراق برخی از گونه‌های باکتری‌های بی‌هوازی کاربرد دارد.

تست دیسک سدیم پلی آنتول سولفانات

تست دیسک سدیم پلی آنتول سولفانات (SPS)، پپتو استرپتکوکوس انئروبیوس (P.anaerobius) تنها کوکسی گرم مثبت بی‌هوازی است که از رشد آن توسط این دیسک ممانعت می‌شود. برخلاف این گونه پپتو استرپتکوکوس مگنوس به این دیسک مقاوم است.

دیسک‌های آنتی‌بیوتیک اختصاصی برای تشخیص اولیه باکتری‌های بی‌هوازی

دیسک‌های آنتی‌بیوتیک اختصاصی برای تشخیص اولیه باکتری‌های بی‌هوازی، الگوی حساسیت نسبت به ۳ دیسک آنتی‌بیوتیک کانامایسین ۱۰۰۰ میکروگرم، کلیستین ۱۰ میکروگرم و وانکومایسین ۵ میکروگرم می‌تواند به تشخیص جنس‌های بی‌هوازی کمک کند. جدول ذیل می‌تواند جهت افتراق این گونه‌ها از یکدیگر کمک نماید.

Microorganism  type Kanamycine Vancomycine Colistin
Clostridium S (۱,۲) S R
Bacteroides fragilis group R (۱) R R
Bacteroides ureolyticus group  S R S
Fusobacterium species  S R S
Veillonella species  S R S
Porphyromonas species  R S R
Prevotella species  R R V
Peptostreptococcus anaerobius R(۳) S R
Other gram-positive cocci S S R

۱. بعضی از سویه‌ها مقاوم به کانامایسین هستند.

۲. V:متغیر    R: مقاوم    S: حساس

۳. بندرت سویه‌ها حساس هستند.

پروتلا ملانینوجنیکا

A . پروتلا ملانینوجنیکا (P.melaninogenica) در رنگ‌آمیزی گرم (بزرگ‌نمایی ۱۲۵۰ برابر)، کوکوباسیل‌های گرم منفی، پلی مورفیک و کوچک که می‌توانند در اسمیر به صورت باسیل نیز ظاهر شوند.

B . پروتلا ملانینوجنیکا بر روی آگار خون‌دار بروسلا، کلنی‌ها سیاه رنگ کوچک مشاهده می‌شود که مقاوم به کانامایسین (هاله عدم رشد کم‌تر از ۱۰ میلی‌متر) و وانکومایسین هستند. این باکتری تحت تاثیر نور ماورای بنفش (لامپ Wood) فلئورسنس قرمز آجری ایجاد می‌کند.

C . پروتلا ملانینوجنیکا بر روی آگار خون‌دار بروسلا بعد از چندین روز انکوباسیون، کلنی‌ها به دلیل جذب Heme از محیط به رنگ قهوه‌ای تیره تا سیاه مشاهده می‌شوند.

باکتروئیدس فراژیلیس و پروتلا ملانینوجنیکا

باکتروئیدس فراژیلیس و پروتلا ملانینوجنیکا روی آگار صفرا و اسکولین انتخابی باکتروئیدس(BBE)، در این محیط کشت از رشد پروتلا ممانعت می‌شود (نیمه بالای پلیت)، اما باکتروئیدس فراژیلیس در این محیط به خوبی رشد می‌کند و رسوب خاکستری رنگ خاصی در اطراف کلنی‌ها در آگار ایجاد می‌کند (نیمه پایین پلیت).

فوزوباکتریوم نوکلئوتوم روی آگار خون‌دار بروسلا - در رنگ‌آمیزی گرم

A. فوزوباکتریوم نوکلئوتوم (F.nucleatum) بر روی آگار خون‌دار بروسلا، کلنی‌های سفید رنگ، خشک و شبیه به خرده نان که به وانکومایسین مقاوم و به کلیستین و کانامایسین حساس می‌باشند. اگر معرف ایندول به دیسک کاغذی که بر روی پلیت گذاشته شده، اضافه شود رنگ دیسک آبی شده که نشان دهنده ایندول مثبت بودن این گونه است.

B. فوزوباکتریوم نوکلئوتوم در رنگ‌آمیزی گرم (بزرگ‌نمایی ۱۲۵۰ برابر)، باسیل‌های گرم منفی کم‌رنگ، بلند و باریک با انتهای نوک تیز که از ویژگی‌های این ارگانیسم می‌باشد.

پپتو استرپتوکوکوس انئروبیوس بر روی آگار خون‌دار بروسلا

پپتو استرپتوکوکوس انئروبیوس بر روی آگار خون‌دار بروسلا، کلنی‌های این کوکوباسیل گرم منفی بر روی محیط کشت متوسط و خاکستری رنگ هستند که به وانکومایسین حساس و به کلیستین و کانامایسین مقاوم می‌باشند.

پپتو استرپتوکوکوس مگنوس بر روی آگار خون‌دار بروسلا

پپتو استرپتوکوکوس مگنوس (P.magnus) بر روی آگار خون‌دار بروسلا، کلنی‌های این گونه کوچک بوده  اما در رنگ‌آمیزی گرم کوکسی‌های بزرگ شبیه به میکروکوکوس هستند. این ارگانیسم به کانامایسین و وانکومایسین حساس و به کلیستین مقاوم می‌باشند.

کلنی‌های پروپیونی باکتریوم اکنس بر روی آگار خون‌دار بروسلا

کلنی‌های پروپیونی باکتریوم اکنس (P.acnes) بر روی آگار خون‌دار بروسلا، کلنی‌های جوان این گونه کوچک و سفید تا سفید متمایل به خاکستری می‌باشند. کلنی‌های مسن‌تر زرد رنگ می‌باشند. از نظر میکروسکوپی شبیه به دیفتروئید‌ها می‌باشند. همانطور که در پلیت مشاهده می‌شود این گونه ایندول مثبت است. همچنین کاتالاز این ارگانیسم مثبت می‌باشد.

گونه‌ی کلستریدیوم در رنگ‌آمیزی گرم

گونه‌ی کلستریدیوم (Clostridium sp) در رنگ‌آمیزی گرم (بزرگ‌نمایی ۱۲۵۰ برابر)، باسیل‌های نازک، بلند، هم اندازه، با انتهای برآمده و متورم که نشان دهنده تولید اسپور می‌باشد.

کلستریدیوم پرفرنجنس بر روی آگار خـون‌دار بروسلا

کلستریدیوم پرفرنجنس (C.perfringens) بر روی آگار خـون‌دار بروسلا، کلنی‌های این باکتری همولیز دو‌گانه ایجاد می‌کنند که از خصوصیات این گونه می‌باشد. کلنی‌هایی بزرگ با مرکز برآمده و کناره‌های نامنظم بعد از ۴۸ ساعت انکوباسیون ایجاد می‌شوند.

آزمایش CAMP معکـوس برای تشخیص اولیه کلستریدیوم پرفرنجنس

آزمایش CAMP معکـوس برای تشخیص اولیه کلستریدیوم پرفرنجنس، کلستریدیوم پرفرنجنس به‌ صورت عمودی و استرپتو کوکوس آگالاکتیه به‌ صورت افقی کشت داده شده است. همولیز کلستریدیوم توسط همولیز استرپتوکوکوس تقویت می‌شود و به شکل پیکان مشاهده می‌گردد.

کلستریدیوم دیفیسیل بر روی آگار خون‌دار بروسلا

کلستریدیوم دیفیسیل (C.difficile) بر روی آگار خون‌دار بروسلا، الگوی رشد این باکتری در حضور دیسک ضد میکروبی مشابه میکروارگانیسم‌های گرم مثبت است. کلستریدیوم دیفیسیل بوی خاص کاه دارد و تحت تاثیر نور ماورای بنفش دارای خاصیت فلئورسنس می‌باشد. تشخیص آزمایشگاهی اسهال ناشی از کلستریدیوم دیفیسیل بر اساس تعیین توکسین آن در مدفوع است که به جای جدا سازی میکرو‌ارگانیسم برای تشخیص به کار می‌رود.

کلستریدیوم دیفیسیل و کلستریدیوم پرفرنجنس بر روی آگار زرده تخم‌مرغ

کلستریدیوم دیفیسیل و کلستریدیوم پرفرنجنس بر روی آگار زرده تخم‌مرغ، کلستریدیوم پرفرنجنس تولید لسیتیناز کرده و رسوب سفید رنگ تولید کرده (نیمه بالایی پلیت)، در حالی که کلستریدیوم دیفیسیل بر روی محیط رشد کرده اما واکنش ایجاد نکرده است (نیمه پایینی پلیت).

کلستریدیوم تریتوم بر روی آگار خون‌دار بروسلا

کلستریدیوم تریتوم (C.tertium) بر روی آگار خون‌دار بروسلا، این گونه همان طور که در شکل مشاهده می‌شود الگوی آنتی بیوتیکی مانند باکتری‌های گرم مثبت دارد. کلستریدیوم تریتوم یکی از چندین گونه کلستریدیوم‌ها می‌باشد که قادر است بصورت هوازی نیز رشد کند. اسپورها تحت شرایط بی‌هوازی رشد می‌کنند.

کلستریدیوم تتانی بر روی آگار خون‌دار بروسلا

کلستریدیوم تتانی بر روی آگار خون‌دار بروسلا، رشد روی این محیط کشت از طریق مشاهده حرکت سوآرمینگ مشخص می‌شود. دراین گونه، رشد به صورت لایه نازکی است که طی چند روز سطح پلیت را کاملاً می‌پوشاند.

کلستریدیوم پارا پوتریفیکوم در رنگ‌آمیزی گرم

کلستریدیوم پارا پوتریفیکوم (C.paraputrificum) در رنگ‌آمیزی گرم (بزرگ‌نمایی ۱۲۵۰ برابر)، این میکروارگانیسم همانند گونه‌های کلستریدیوم گرم متغیر بوده و دارای اسپور انتهایی برآمده و باد کرده می‌باشد. اسپور ممکن است رنگ نشود و بصورت بی‌رنگ نمایان می‌شود.

نتایج مثبت و منفی در آزمایش CAMP معکوس

نتایج مثبت و منفی در آزمایش CAMP معکوس، استرپتو کوکوس آگالاکتیه به صورت قطری در مرکز محیط آگار خون‌دار کشت داده شده است. کلستریدیوم پرفرنجنس (پایین سمت راست) کشت داده شده و همولیز بتا به صورت پاپیون مشخص است. کلستریدیوم سپتیکوم (بالا سمت چپ) واکنش CAMP معکوس منفی است و همولیز ایجاد نمی‌کند.

کلستریدیوم بوتولینوم در رنگ‌آمیزی گرم

کلستریدیوم بوتولینوم (C.botulinum) در رنگ‌آمیزی گرم (بزرگ‌نمایی ۱۲۵۰ برابر)، در این رنگ‌آمیزی اسپورها صورتی و باسیل‌ها بنفش شده‌اند.