بررسی تولید بیوفیلم و الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از پوست
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده ..........................................................................................................................................................................ز
فصل اول، کلیات..............................................................................................................................................................1
1-1- مقدمه ....................................................................................................................................................................2
1-2-بیان مساله.................................................................................................................................................................4
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق.....................................................................................................................................6
1-4- اهداف تحقیق...........................................................................................................................................................7
1-4-1- هدف کلی...........................................................................................................................................................7
1-4-2- اهداف ویژه.........................................................................................................................................................7
1-5- فرضیه یا پرسش های تحقیق........................................................................................................................................8
تعریف واژهها و اصطلاحات فنی و تخصصی (به صورت مفهومی و عملیاتی)................................................................................8
فصل دوم، مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق.........................................................................................................................10
2-1- مقدمه..................................................................................................................................................................11
2-2- مبانی نظری............................................................................................................................................................13
مقاومت به پنی‌سیلین به شیوههای مختلف صورت میگیرد.......................................................................................................19
2-3- پیشینه ی تحقیق.....................................................................................................................................................20
2-3-1- پیشینه تحقیق در ایران..........................................................................................................................................20
2-3-2- پیشینه تحقیق در خارج از ایران..............................................................................................................................24
فصل سوم، مواد و روش ها.............................................................................................................................................28
3-1- نمونه گیری و تشخیص آزمایشگاهی..........................................................................................................................30
3-2- رنگ آمیزی گرم...................................................................................................................................................31
3- 3- تست کاتالاز........................................................................................................................................................32
3-4- تست کوآگولاز....................................................................................................................................................32
3-5- روشهای نگهداری باکتری استافیلوکوکوس اورئوس......................................................................................................33
3-5-1- روش گلیسرول استوک.......................................................................................................................................33
3-5-2- تهیه محیط کشت دابل نوترنیت آگارا اسلنت (شیب دار )...........................................................................................34
3-6- روش آزمایش حساسیت باکتریها نسبت به آنتی بیوتیک ( آنتی بیوگرام)...........................................................................35
3-7- تعیین حداقل غلظت مهار کننده رشد باکتری...............................................................................................................37
3-8- تعیین میزان چسبندگی سطح سلول............................................................................................................................39
فصل چهارم، نتایج.......................................................................................................................................................43
4-1-نتیجه نمونه گیری و تشخیص آزمایشگاهی..................................................................................................................44
4-2- نتایج آنتی بیوگرام................................................................................................................................................44
4-3- نتایج تعیین حداقل غلظت مهار کننده رشد.................................................................................................................46
4-4-تعیین میزان چسبندگی سطح سلول باکتری استافیلوکوکوس اورئوس.................................................................................48
4-5-نتایج بررسی ایجاد بیوفیلم.......................................................................................................................................49
فصل پنجم، بحث و نتیجه گیری.....................................................................................................................................50
5-1- بحث................................................................................................................................................................ 51
5-2- نتیجه گیری.........................................................................................................................................................54
5-2- پیشنهادات..........................................................................................................................................................55
فهرست منابع و مآخذ...................................................................................................................................................56
فهرست جداول
جدول 3-1- مواد لازم و مورد استفاده در این پژوهش.............................................................................................................................................................29
جدول 3-2- دستگاه ها و وسایل مورد نیاز در این پژوهش......................................................................................................................................................30
جدول 3-3-مواد مورد نیاز رنگ آمیزی گرم..........................................................................................................................................................................31
جدول 3-4- مواد مورد نیاز تست کاتالاز................................................................................................................................................................................32
جدول3-5- مواد و وسایل مورد نیاز برای تهیه گلیسرول استوک.............................................................................................................................................33
جدول3-6- مواد و وسایل مورد نیاز برای تهیه محیط کشت دابل نوترینت آگار اسلنت..........................................................................................................34
جدول 3-7- مواد مورد نیاز برای آنتی بیوگرام........................................................................................................................................................................35
جدول3-8- مواد و وسایل مورد نیاز برای تعیین حداقل غلظت مهار کننده رشد باکتری...........................................................................................................37
جدول3-9- مواد و وسایل مورد نیاز برای تعیین چسبندگی سطح سلول...................................................................................................................................39
جدول3-10- مواد مورد نیاز برای ایجاد بیوفیلم.....................................................................................................................................................................41
جدول4-1- نتایج درصد مقاومت نمونه های منتخب به روش آنتی بیوگرام.............................................................................................................................45
جدول4-2- تعیین حداقل غلظت مهار کننده رشد باکتری استافیلوکوکوس اورئوس توسط کلیندامایسین ، اریترومایسین،وانکومایسین، آمپی سیلین بر حسب
میلی گرم بر میلی لیتر............................................................................................................................................................................................................47
جدول 4-3- نتایج تعیین میزان چسبندگی سطح سلول (CSH) باکتری استافیلوکوکوس اورئوس..........................................................................................48
جدول4-4- میزان جذب نور توسط نمونه های منتخب استافیلوکوکوس اورئوس در لوله های شیشهای و پلاستیکی در حالت سکون و تکان...........................49
نمودار 4-1-نتایج درصد مقاومت نمونه های استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده به روش آنتی بیوگرام....................................................................................46
نمودار 4- 2غلظت آنتی بیوتیک استفاده شده برای (MIC) 1024-1 میکروگرم بر میلی لیتر می باشد ..... ………………………………………………...48
نمودار 4- 3میزان جذب نور توسط نمونه های منتخب در لوله های شیشه ای و پلاستیکی در شرایط سکون …....…………………………………………..51
نمودار 4- 4میزان جذب نور توسط نمونه های منتخب در لوله های شیشه ای و پلاستیکی در شرایط تکان…..……………………………………………..52
استافیلوکوکوس اورئوس یک پاتوژن چند ظرفیتی و یکی از عوامل عفونت های بیمارستانی و اکتسابی است که از عفونت های نسبتا خفیف پوست و بافت نرم تا عفونت های سیستمیک تهدید کننده انسانی را ایجاد می کند . نمونه برداری از پوست 100 بیمار در بیمارستان جمع آوری گردید و با تست های بیوشیمیایی تشخیص داده شدند . تست آنتی بیوگرام توسط 10 آنتی بیوتیک متداول در بیمارستان به روش دیسک دیفیوژن انجام گرفت . حداقل غلظت مهار کننده از رشد توسط 4 آنتی بیوتیک به روش رقت آگار به صورت سه بار تکرار انجام شد. هیدروفوبیسیتی سطح سلول با زایلین روی ایزوله های مشخص شده بررسی گردید .تست بیوفیلم بر روی سطح شیشه ای و پلاستیکی با منتخب ماکزیمم و مینیمم شاخص هیدروفوبیسیتی به صورت تکرار دوتایی انجام گردید . از 100 نمونه پوست بیماران فقط 20 تا استافیلوکوکوس اورئوس بودند. تست حساسیت آنتی بیوتیکی روی آنتی بیوتیک ها بر حسب مقاومت ، کلیندا مایسین 50% ، جنتامایسین 60% ، آزیترومایسین 70% ، ارتیرو مایسین 80% ، متی سیلین 85% ، آمپلی سیلین و پنی سیلین و آموکسی سیلین 100% بود و نسبت به وانکو مایسین و کلرامفنیکل هیچ مقاومتی مشاهده نشد . نتایج به دست آمده از حداقل غلظت ممانعت کننده از رشد برای آنتی بیوتیک وانکومایسین 4-1 میکرو گرم بر میلی لیتر و بقیه انتی بیوتیکها بالاتراز 512-8 میکروگرم بر میلی لیتر بود . در آزمایش تعیین شاخص هیدروفوبیسیتی 7 باکتری بالای 70 درصد و 3 باکتری زیر 30 درصد برای انجام آزمایشات بیوفیلم انتخاب گردیدند . تعیین میزان کمی بیوفیلم تولید شده در لوله های شیشه ای نسبت به پلاستیکی در شرایط یکسان و دوبار تکرار کمتر بود و همچنین تعیین میزان بیوفیلم در لوله های شیشه ای و پلاستیکی در شرایط سکون کمتر از حالت تکان مشاهده گردید .
کلمات کلیدی : استافیلوکوکوس اورئوس ، مقاومت آنتی بیوتیکی، بیوفیلم، هیدروفوفیسیتی سطح سلول.
استافیلوکوکوس اورئوس[1] به عنوان یک پاتوژن شایع در ارتباط با مراقبت های بیمارستانی در سراسر جهان شناخته می شود . استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت ، کاتالاز مثبت ، هوازی بی هوازی اختیاری ، بدون اسپوری می باشد که در بخش قدامی سوراخ بینی ( شایع ترین مکان کلونیزاسیون)، پوست به ویژه پوست آسیب دیده، واژن، زیر بغل و ناف نوزادن تازه متولد شده کلونیزه می شود (رضا زاده و همکاران ، 1392).
مهم ترین راه انتقال این باکتری به بیماران بستری شده در بیمارستان از طریق دست های آلوده پرسنل بهداشتی و درمانی است . آلودگی با این میکروارگانیسم اغلب باعث بیماری هایی نظیر آبسه ، عفونت خون ، عفونت پس از جراحی و گاهی مرگ و میر می گردد . استافیلوکوکوس اورئوس بعد از اشریشیا کلای به عنوان دومین عامل ایجاد کننده عفونت های بیمارستانی می باشد. یکی از مشکلات عمده در درمان و پیشگیری از عفونت های ایجاده شده توسط استافیلوکوکوس اورئوس ، مقاومت این باکتری نسبت به آنتی بیوتیک های مختلف از قبیل بتالاکتامها[2]، آمنیوگلیکوزیدها[3]، ماکرولیدها[4] و غیره می باشد که این امر موجب گسترش عفونت های ناشی از این باکتری ، و هم چنین بروز مشکلاتی از قبیل افزایش میزان مرگ و میر ، افزایش میزان جراحت های وارد شده به بیماران بستری شده ، افزایش هزینه های درمان از طریق نیاز به آنتی بیوتیک های گران قیمت ، افزایش مدت زمان بستری بیماران در بیمارستان ها و افزایش هزینه های بیمه های درمانی گردیدکه این مسئله پزشکان را جهت درمان عفونت های ناشی از استافیلوکوکوس اورئوس با محدودیت های بسیار مواجه کرده است (رضازاده و همکاران 1392).
در بین باکتری ها، استا فیلوکوکوس اورئوس یکی از مهمترین پاتوژن هایی است که باعث مسمومیت غذایی شده و هر ساله صدها هزار نفر از مردم را به این بیماری مبتلا می کند. استافیلوکوکوس اورئوس بر روی غشا های مخاطی و پوست ، مواد غذایی مختلف و محیط اطراف یافت می شود و عامل ایجاد ذات الریه بعد از عفونت های ویروسی ، مننژیت ، عفونت دستگاه ادراری ، التهاب موضعی استخوان ها ، ضایعات سطحی پوست و غیره می باشد . استافیلوکوکوس اورئوس توکسین های پروتئینی خارج سلولی با وزن مولکولی کم و فاکتورهای بیماری زایی مختلفی را تولید می کنند (نوروزی و همکاران ،1392).
محققین نشان دادهاند که مرحله اول در عفونت زایی استافیلوکوکوس اورئوس اتصال این باکتری به سطوحی از قبیل ابزارهای پزشکی ، بافت های میزبان و غیره است که به ترکیبی از عوامل خارج از سلولی مانند توانایی اتصال و تشکیل بیوفیلم نسبت داده می شود . بیوفیلم ساختار های متشکل از مجموعه ای از باکتری ها هستند که در یک ماتریکس پلیمری که خود باکتری ها تولید میکنند محصور شده و می توانند به سطوح مختلف متصل شوند . پلی ساکارید چسبنده بین سلولی به عنوان عوامل اصلی تشکیل دهنده بیوفیلم در گونه های استافیلوکوکوس هستند (میرزایی و همکاران ، 1393) .
در طی سال های گذشته میزان شیوع مقاومت ضد میکروبی نسبت به باکتری های مختلف به ویژه سویه های بیمارستانی استافیلوکوکوس اورئوس در سراسر جهان به سرعت افزایش یافته است و البته این مسئله به عنوان یک اپیدمی جهانی شد . پس از آنکه پنی سیلین به عنوان اولین آنتی بیوتیک ضد باکتری ها شناخته شد ، استافیلوکوکوس اورئوس به واسطه داشتن آنزیم پنی سیلینازکه از طریق پلاسمیدکسب می گردد نسبت به این نوع آنتی بیوتیک ها مقاومت آنزیمی پیدا کرد، بطوری که امروزه کمتر از 10 درصد استافیلوکوکوس اورئوس به این آنتی بیوتیک حساس می باشند . به دنبال افزایش مقاومت آنتی بیوتیکی نسبت به پنی سیلین ، دارو های نیمه سنتتیک مقاوم به فعالیت های آنزیمی استافیلوکوکوس اورئوس مانند متی سیلین[5]، اگزا سیلین[6] ساخته شد، اما پس از مدتی به این آنتی بیتیک ها نیز مقاومت نشان دادند . امروزه تنها آنتی بیوتیک انتخابی برای درمان عفونت های ناشی از سویهها ی مقاوم به پنی سیلین ، آنتی بیوتیک های گلیکوپپتیدی مانند وانکومایسین می باشد (میرزایی و همکاران ،1393) .
استافیلوکوکوس اورئوس باکتری گرم مثبت و بی هوازی اختیاری است که مهمترین گونه در جنس(سرده) استافیلوکوک از نظر پزشکی محسوب می شود.
1- Staphilococcus aureus
[2] - Lactamase
[3] - Aminoglycosides
[4] - Macrolides
1- Methicillin
2- Oxacillin