Tụ cầu khuẩn gây bệnh (staphylococci)

Cầu khuẩn gây bệnh bao gồm Tụ cầu, Liên cầu, Phế cầu và Neisseria. Đó là những vi khuẩn hình cầu và được gọi chung là cầu khuẩn sinh mủ. Trừ Neisseria, các cầu khuẩn sinh mủ đều Gram dương.

Tụ cầu tìm thấy khắp nơi và có thể phân lập từ không khí, bụi, thực phẩm, cơ thể người và động vật. Tụ cầu là thành viên của khuẩn chí da hoặc niêm mạc tị hầu người. Có 3 loài tụ cầu có khả năng gây bệnh nhiễm trùng ở người: Staphylococcus aureus (S.aureus: tụ cầu vàng) được xem là tụ cầu gây bệnh, Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) và Staphylococcus saprophyticus (S. saprophyticus) thường xem như là tụ cầu không gây bệnh; tuy nhiên 2 loài sau cũng có thể gây nhiễm khuẩn đường tiết niệu hoặc nhiễm khuẩn trong phẩu thuật tim, trong thông tĩnh mạch. Nội dung bài này tập trung vào S. aureus.

Đặc điểm sinh vật học

Hình thái

Vi khuẩn hình cầu hoặc hình thuẫn, đường kính  0,8-1mm, ở canh thang thường họp thành từng cụm như chùm nho, hình thức tập hợp này do vi khuẩn phân bào theo nhiều chiều trong không gian. Trong bệnh phẩm vi khuẩn họp từng đôi hoặc đám nhỏ. Vi khuẩn bắt màu Gram (Gram dương). Vi khuẩn không di động, không sinh nha bào, thường không có vỏ.

Tính chất nuôi cấy

Vi khuẩn phát triển dễ dàng ở môi trường thông thường, hiếu khí hoặc kỵ khí tùy ý, mọc tốt ở 370C nhưng tạo sắc tố tốt ở 200C. Ở canh thang sau 5 - 6 giờ làm đục môi trường, sau 24 giờ làm đục rõ. Ở môi trường đặc, khuẩn lạc tròn lồi, bóng láng, óng ánh có thể có màu vàng đậm, màu vàng cam hoặc màu trắng, tương đối lớn sau 24 giờ. Những chủng khác nhau làm tan máu ở những mức độ khác nhau, ở thạch máu typ tan máu b thường được quan sát xung quanh khuẩn lạc.

Tính chất sinh hóa và đề kháng

Tụ cầu có hệ thống enzyme phong phú, những enzyme được dùng trong chẩn đoán là: catalase (phân biệt với liên cầu), S. aureus có coagulase (tiêu chuẩn quan trọng để phân biệt tụ cầu vàng với các tụ cầu khác). Tụ cầu lên men chậm nhiều loại đường, tạo axít nhưng không sinh hơi, S. aureus lên men đường mannít. Tụ cầu tương đối chịu nhiệt và thuốc sát khuẩn hơn những vi khuẩn khác, chịu độ khô và có thể sống ở môi trường nồng độ NaCl cao (9%), nhạy cảm thay đổi với kháng sinh, nhiều chủng đề kháng với penicillin và các kháng sinh khác.

Cấu trúc kháng nguyên

Vách tế bào vi khuẩn chứa kháng nguyên polysaccharide, kháng nguyên protein A ở bề mặt. Người ta có thể căn cứ vào các kháng nguyên trên để chia tụ cầu thành nhóm, tuy nhiên phản ứng huyết thanh không có giá trị trong chẩn đoán vi khuẩn.

Căn cứ vào sự nhạy cảm với phage, người ta chia tụ cầu thành type phage. Những bộ phage cho phép xếp loại phần lớn các chủng tụ cầu thành 4 nhóm phage chính. Định type phage tụ cầu có giá trị về dịch tễ học và chẩn đoán.

Các độc tố và enzyme

Khả năng gây bệnh của tụ cầu là do vi khuẩn phát triển và lan tràn rộng rãi trong mô cũng như tạo thành nhiều độc tố và enzyme.

Hemolysin:

Có 4 loại hemolysin được xác định là a, b, g và d. Một chủng tụ cầu có thể tạo thành nhiều hơn một loại hemolysin. Đó là những phẩm vật bản chất protein gây tan máu b nhưng tác động khác nhau trên những hồng cầu khác nhau. Chúng có tính sinh kháng. Một vài loại hemolysin gây hoại tử da tại chổ và giết chết súc vật thí nghiệm.

Leucocidin:

Là nhân tố giết chết bạch cầu của nhiều loài động vật, bản chất protein, không chịu nhiệt. Tụ cầu gây bệnh có thể bị thực bào như tụ cầu không gây bệnh nhưng lại có khả năng phát triển bên trong bạch cầu.

Coagulase:

Làm đông huyết tương người hoặc thỏ chống đông với citrat natri hoặc oxalat natri. Coagulase làm dính tơ huyết vào bề mặt vi khuẩn và do đó hình như cản trở sự thực bào. Tất cả các chủng S. aureus đều có coagulase dương tính.

Hyaluronidase:

Thủy phân axit hyaluronic của mô liên kết, giúp vi khuẩn lan tràn vào mô.

b-lactamase:

Sự đề kháng penicillin của tụ cầu vàng là do đa số tụ cầu vàng sản xuất được enzyme b-lactamase.

Ngoài ra, tụ cầu còn có những enzyme khác như staphylokinase là một fibrinolysin làm tan tơ huyết, nuclease, lipase.

Độc tố ruột:

Do một số chủng tụ cầu tạo thành, đặc biệt lúc phát triển ở nồng độ CO2 cao (30%) và môi trường đặc vừa. Nó đề kháng sự đun sôi trong 30 phút cũng như tác động của enzyme ở ruột. Có 5 typ huyết thanh A, B, C, D, E; typ A, B thường gây ngộ độc thức ăn.

Độc tố gây hội chứng shock nhiễm trùng (Toxic schock syndrome toxin: TSST):

Thường gặp ở những phụ nữ có kinh nguyệt dùng bông băng dày, bẩn hoặc những người bị nhiễm trùng vết thương. Cơ chế gây shock của nó tương tự với nội độc tố.

Exfoliatin toxin hay epidermolitic toxin:

Là một ngoại độc tố, gây nên hội chứng phỏng rộp và chốc lở da (Scaded skin syndrome) ở trẻ em. 85% các chủng tụ cầu vàng thuộc loại phage nhóm II tạo độc tố này. Nó gồm 2 loại A và B, đều là polypeptid, loại A bền vững với nhiệt độ 1000C/20phút, còn loại B thì không. Có thể xác định chúng băng kỹ thuật miễn dịch (như ELISA hoặc RIA hay miễn dịch khuếch tán). Kháng thể đặc hiệu có tác dụng trung hoà độc tố này.

Alpha toxin:

Bản chất protein, gây tan các bạch cầu đa nhân và tiểu cầu, từ đó gây ra ổ áp xe, hoại tử da và tan máu. Độc tố có tính kháng nguyên nhưng kháng thể của nó không có tác dụng chống nhiễm khuẩn.

Khả năng gây bệnh

Đường xâm nhập là da (gốc chân lông, chỗ bị thương) và niêm mạc. Tụ cầu không gây nên một chứng bệnh nhất định nhưng thường làm phát sinh nhiều hình thức nhiễm khuẩn khác nhau. Tụ cầu thường gây nên những điểm nung mủ ở da, ở niêm mạc nhưng có thể xâm nhập vào những cơ quan khác nhau. Sự nhiễm trùng xảy ra ở những cơ thể đề kháng sút kém như già yếu, trẻ còn bú, bệnh đái tháo đường.

Các nhiễm trùng da và nung mủ sâu

Là một hình thức đặc biệt, nặng là đinh râu, tiếp đến là chốc lỡ, viêm tủy xương, viêm phổi màng phổi, viêm màng ngoài tim, viêm màng não.

Nhiễm trùng huyết

Từ những điểm nung mủ, vi khuẩn có thể đi vào máu và gây nên nhiễm trùng huyết. Nhiễm trùng huyết do tụ cầu là một bệnh thường gặp ở bệnh viện, thường xảy ra ở người có sức đề kháng giảm sút.

Viêm ruột cấp tính

Thường gặp ở các bệnh nhân uống kháng sinh có kháng khuẩn phổ rộng, kháng sinh hủy diệt những vi khuẩn bình thường ở ruột, làm phát triển chủng tụ cầu sinh độc tố ruột và gây nên chứng bệnh.

Ngộ độc thức ăn

Do tụ cầu sinh độc tố ruột đặc biệt type huyết thanh A và B gây nên. Chứng bệnh có những đặc điểm: thời gian ủ bệnh ngắn (1-8 giờ), buồn nôn dữ dội, nôn, đau bụng, ỉa chảy, không sốt, bình phục trong vòng 24 giờ.

Hội chứng da phồng rộp (Scalded skin syndrom)

Một số chủng tụ cầu vàng tiết độc tố exfoliatin, gây viêm da hoại tử và phồng rộp. Bệnh này thường gặp ở trẻ mới đẻ và tiên lượng xấu.

Hội chứng shock nhiễm độc (Toxic shock syndrome)

Thường gặp ở những phụ nữ có kinh nguyệt dùng băng vệ sinh dày, bẩn, bị nhiễm vi khuẩn tụ cầu vàng. Bệnh khu trú ở âm đạo và căn nguyên là tụ cầu vàng, liên quan đến độc tố gây hội chứng shock nhiễm trùng, cấy máu không tìm thấy tụ cầu vàng.

Chẩn đoán vi khuẩn

Bệnh phẩm là mủ, máu, đờm giải, phân, nước não tủy tùy theo chứng bệnh. Phân lập ở thạch máu, canh thang hoặc thạch Chapman. Xác định nhờ hình thái ở kính hiển vi và tính chất sinh hóa. Tụ cầu được xem như S. aureus nhờ 4 tiêu chuẩn: sắc tố vàng, tan máu, lên men đường mannit, tạo thành coagulase. Trong đó 2 tiêu chuẩn coagulase và lên men đường mannit là quan trọng nhất, chỉ có thể thiếu một trong 2 tiêu chuẩn đó chứ không thể thiếu cả 2.

Phản ứng huyết thanh không có giá trị để chẩn đoán vi khuẩn. Người ta định typ tụ cầu bằng phage. Nhờ những phage chính đặc hiệu người ta xếp tụ cầu vào một trong 4 nhóm phage chính (I, II, III và IV). Tụ cầu thuộc nhóm nào thì bị ly giải bởi một hoặc nhiều phage trong nhóm đó. Định typ phage có giá trị về dịch tễ học.

Phòng ngừa và điều trị

Phòng ngừa

Nguồn tụ cầu ở trong thiên nhiên là người. Sự lây nhiễm từ người này sang người khác là do tiếp xúc trực tiếp hoặc qua không khí. Những người lành mang trùng được khuyến cáo không nên làm việc ở phòng sinh, phòng trẻ sơ sinh, phòng mổ hoặc các xí nghiệp thực phẩm.

Điều trị

Nhiều chủng Tụ cầu kháng với nhiều kháng sinh nhất là penicillin nên cần làm kháng sinh đồ. Có trường hợp sử dụng vaccine bản thân và vaccine trị liệu có kết quả.