Tụ cầu khuẩn (tiếng Anh: Staphylococcus có nguồn từ tiếng Hy lạp staphyle nghĩa là chùm nho) là các cầu khuẩn Gram dương không tạo nha bào có đường kính khoảng 1 μm, không di động và sắp xếp theo mọi hướng và thường tạo thành cụm (tụ) trông giống như chùm nho.
Tụ cầu khuẩn là một trong những vi khuẩn được nghiên cứu sớm và quan tâm nhiều nhất. Vi khuẩn này được những nhà vi khuẩn học nổi tiếng quan tâm nghiên cứu, tỉ lệ gây bệnh rất cao, có khả năng gây nhiều bệnh nặng cũng như đề kháng kháng sinh rất mạnh. Các nhà vi khuẩn học lừng danh như Robert Koch (1878) và Louis Pasteur (1880) đều rất quan tâm nghiên cứu tụ cầu khuẩn ngay từ thời kỳ đầu của lịch sử ngành vi sinh vật học. Ngày 9 tháng 4 năm 1880, bác sĩ người Scotland Alexander Ogston đã trình bày tại hội nghị lần thứ 9 Hội Phẫu Thuật Đức một báo cáo khoa học trong đó ông sử dụng khái niệm tụ cầu khuẩn (staphylococcus) và trình bày tương đối đầy đủ vai trò của vi khuẩn này trong các bệnh lý sinh mủ trong lâm sàng.
Trên phương diện gây bệnh, tụ cầu khuẩn được chia thành hai nhóm chính: tụ cầu có men coagulase và tụ cầu không có men coagulase.
Tụ cầu có enzym coagulase
Nhờ men coagulase này mà trên môi trường nuôi cấy có máu, vi khuẩn tạo nên các khuẩn lạc màu vàng. Do vậy vi khuẩn này còn gọi là tụ cầu vàng. Các vi khuẩn quan trọng của nhóm này là:
- Staphylococcus aureus hay còn gọi là tụ cầu vàng
- Staphylococcus intermedius
Tụ cầu không có enzym coagulase
Do không có men coagulase nên trên môi trường nuôi cấy có máu, khuẩn lạc có màu trắng ngà. Trên lâm sàng thường gọi các vi khuẩn này là tụ cầu trắng. Các vi khuẩn nhóm này có thể kể:
- Staphylococcus epidermidis
- Staphylococcus saprophyticus
- Staphylococcus haemolyticus
- Staphylococcus capitis
- Staphylococcus simulans
- Staphylococcus hominis
- Staphylococcus warneri
- Cùng 16 chủng tụ cầu khuẩn khác không hiện diện ở người.
Tụ cầu khuẩn mọc dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy ở nhiệt độ 37° C. Màu đặc trưng của các khuẩn lạc là màu trắng như sứ hoặc màu trắng ngà. Khả năng tan máu của vi khuẩn được nuôi cấy cung cấp gợi ý quan trọng về tính chất của vi khuẩn này.
1. Đặc điểm sinh học
1.1. Hình thể và tính chất bắt màu:
![[Image: 0d9f93c64ca46eaca00aba42811ac49e_46624157.tucau1.png]](http://no7.upanh.com/b6.s29.d4/0d9f93c64ca46eaca00aba42811ac49e_46624157.tucau1.png)
Hình thể và tính chất bắt màu của Staphylococcus aureus
Tụ cầu là những vi khuẩn hình cầu có đường kính 0,8 - 1μm đứng tụ lại với nhau thành từng đám như chùm nho; đôi khi có thể đứng riêng rẽ hoặc thành từng đôi hay từng chuỗi ngắn. Tụ cầu thường không có vỏ, không có lông, không di động, không sinh nha bào, bắt màu Gram dương.
1.2. Nuôi cấy:
Tụ cầu khuẩn thuộc loại vi khuẩn hô hấp hiếu khí kỵ khí tuỳ tiện, phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường. Tụ cầu có khả năng phát triển được ở khoảng nhiệt độ dao động từ 10 - 450C và môi trường có nồng độ muối cao tới 10%.
- Trong môi trường canh thang sau 5 - 6 giờ vi khuẩn đã phát triển mạnh và làm đục đều môi trường, để lâu đáy có lắng cặn.
- Trên môi trường thạch thường khuẩn lạc dạng S, đường kính 1 - 2mm, sau 24 giờ khuẩn lạc có màu vàng rơm (đối với tụ cầu vàng) hoặc có màu trắng (đối với các loại tụ cầu khác).
- Trên môi trường thạch máu tụ cầu phát triển nhanh:
+ Khuẩn lạc tụ cầu vàng dạng S, kích thước khoảng 1 – 2mm, tan máu hoàn toàn, có màu vàng.
+ Khuẩn lạc tụ cầu khác: dạng S, kích thước khoảng 1 – 2mm, có màu trắng và thường không gây tan máu.
1.3. Kháng nguyên
- Acid teichoic: acid này gắn vào polysaccharid vách tụ cầu, đây là một thành phần của kháng nguyên O là kháng nguyên ngưng kết và làm tăng tác dụng hoạt hoá bổ thể, còn là chất bám dính của tụ cầu vào niêm mạc mũi.
- Protein A: những protein bao quanh bề mặt vách tụ cầu và là một tiêu chuẩn xác định tụ cầu vàng. 100% tụ cầu vàng có kháng nguyên này, mang tính độc cao.
- Polysaccharid: Một số chủng tụ cầu có vỏ thì có kháng nguyên này. Lớp vỏ
bao gồm nhiều tính đặc hiệu kháng nguyên và có tác dụng chống thực bào.
- Kháng nguyên adherin (yếu tố bám): Đây là một protein bề mặt đặc hiệu của tụ cầu có tác dụng bám vào các điểm tiếp nhận đặc hiệu của tế bào.
1.4. Các yếu tố độc lực:
Trên lâm sàng việc phân biệt các chủng tụ cầu có khả năng gây bệnh và không gây bệnh thường dựa vào sự hiện diện của men coagulase. Men này gắn với prothrombin trong huyết tương và hoạt hóa quá trình sinh fibrin từ tiền chất fibrinogen. Enzyme này cùng với yếu tố kết cụm (clumping factor), một enzyme vách vi khuẩn, giúp tụ cầu vàng tạo kết tủa fibrin trên bề mặt của nó. Tính chất này là yếu tố bệnh sinh rất quan trọng và yếu tố cũng đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán.
- Yếu tố độc lực nội bào: Tụ cầu vàng còn sản xuất nhiều yếu tố độc lực khác có liên quan đến cấu tạo của vách vi khuẩn.
+ Vỏ polysaccharide: một số chủng tụ cầu vàng có thể tạo vỏ polysaccharide. Vỏ này cùng với protein A có chức năng bảo vệ vi khuẩn chống lại hiện tượng thực bào.
+ Hầu hết các chủng tụ cầu vàng đều có khả năng tổng hợp một loại protein bề mặt (protein A) có khả năng gắn với mảnh Fc của các globuline miễn dịch. Chính nhờ hiện tượng gắn độc đáo này mà số lượng mảnh Fc giảm xuống. Vì mảnh Fc của các globuline miễn dịch có vai trò quan trọng trong hiện tượng opsonin hóa: chúng là các receptor cho các đại thực bào. Quá trình gắn trên giúp tụ cầu vàng tránh không bị thực bào bởi đại thực bào.
+ Ngoài ra phần lớn các chủng tụ cầu đều có khả năng sản xuất một chất kết dính gian bào. Nhờ chất này, vi khuẩn tạo được một lớp màng sinh học bao phủ chính nó và vi khuẩn có thể phát triển trong lớp màng nhầy niêm mạc.
- Các yếu tố độc lực ngoại bào
Ngoài coagulase và yếu tố kết cụm, tụ cầu còn sản xuất một số enzym quan trọng góp phần tạo nên độc lực mạnh mẽ của chủng vi khuẩn này.
+ Hyaluronidase: enzym này có khả năng phá hủy mô liên kết của tổ
chức, giúp vi khuẩn có thể phát tán trong cơ thể.
+ Hemolysine và leukocidine: phá hủy hồng cầu (tan máu) và gây chết các tế bào bạch cầu hạt cũng như đại thực bào.
+ Exfoliatine: là các enzym phá hủy lớp thượng bì. Enzym này gây tổn thương da tạo các bọng nước. Ví dụ điển hình là hội chứng Lyell do tụ cầu.
+ Sáu độc tố ruột (Enterotoxine A, B, C, D, E, F) bền với nhiệt. Các độc tố ruột này đóng vai trò quan trọng trong ngộ độc thực phẩm.
+ Độc tố gây hội chứng sốc nhiễm độc: là nguyên nhân gây nên hội chứng sốc nhiễm độc, một hội chứng sốc trầm trọng.
+ Hầu hết các chủng tụ cầu đều sản xuất được men penicillinase (beta- lactamase). Enzym này phá hủy vòng beta-lactam, cấu trúc cơ bản của các kháng sinh như penicilline G, Ampicilline và Ureidopenicilline, làm cho các kháng sinh này mất tác dụng.
1.5. Tính chất sinh vật hóa học:
- Thử nghiệm coagulase: Khả năng sản xuất coagulase dùng để xác định chủng S. aureus. Enzym này hoạt động trong mô của cơ thể và chuyển hoá fibrinogen thành fibrin tạo ra cục máu đông. Mạng lưới fibrin được tạo ra bao quanh tế bào vi khuẩn hoặc mô nhiễm trùng, bảo vệ vi khuẩn khỏi tác dụng của có chế đề kháng không đặc hiệu của cơ thể như đại thực bào và hoạt động chống tụ cầu của huyết thanh bình thường trong cơ thể. Trong ống nghiệm thử cả coagulase tự do và liên kết, vi khuẩn thử nghiệm được cho vào dung dịch huyết tương chống đông bằng citrate. Sau đó ủ một khoảng thời gian trong vòng 4h, rồi đọc kết quả. Nếu huyết tương đông lại là (+), hay đây là chủng độc lực S. aureus. Nếu sau 24h ủ mà vẫn không xuất hiện enzym coagulase là âm tính, hay
chủng không có độc lực.
![[Image: 904e4cbf46747d9da434650a7d15edbc_46624228.tucau2.png]](http://no8.upanh.com/b1.s28.d1/904e4cbf46747d9da434650a7d15edbc_46624228.tucau2.png)
Phản ứng coagulase: Âm tính ở ống phía dưới và dương tính với ống ở phía trên.
![[Image: f9c2c3cbb56286a3d07629de8943e940_46624289.tucau3.png]](http://no9.upanh.com/b3.s27.d2/f9c2c3cbb56286a3d07629de8943e940_46624289.tucau3.png)
- Thạch manitol salt: Môi trường này có vai trò phân lập loại vi khuẩn có khả năng chịu đựng được nồng độ muối cao như staphylococcus. Phân biệt giữa các loại staphylococci được xác định bởi khả năng lên men đường manitol. Những vi khuẩn có khả năng lên men đường manitol, điển hình S. aureus, sẽ xuất hiện quầng màu vàng xung quanh khuẩn lạc mọc và những chủng không lên men đường nàu không có đặc điểm như vậy.
![[Image: 165c27eca75e7ad17cf1194ccdb74fa7_46624315.tucau4.png]](http://no5.upanh.com/b6.s1.d4/165c27eca75e7ad17cf1194ccdb74fa7_46624315.tucau4.png)
- Thử nghiệm Deoxyribonuclease (DNase): Nhìn chung những tụ cầu có coagulase (+) cũng có khả năng sản xuất enzyme thuỷ phân DNase; vì vậy thử nghiệm này thường được sử dụng để khẳng định lại chẩn đoán S. aureus. Vi khuẩn làm thử nghiệm này được nuôi cấy trên môi trường có chứa ADN. Sau khi ủ hoạt động của DNase được xác định bằng cách cho tuluidine 1% vào bề mặt của thạch. DNase (+), hay chủng vi khuẩn có khả năng phân huỷ ADN sẽ có những khuẩn lạc với quầng màu hồng xuất hiện bao quanh. Nếu không có quầng nào bao quanh các khuẩn lạc, tức là phản ứng (-) hay vi khuẩn không có khả năng phân huỷ ADN.
- Nhạy cảm với Novobiocin: Đây là thử nghiệm để phân biệt giữa S. epidermidis và S. saprophiticus. Thử nghiệm này đòi hỏi vi khuẩn được nuôi cấy trên đĩa môi trường thạch Mueller-Hinton và đặt một khoang giấy tẩm 30μg kháng sinh novobiocin lên bề mặt thạch. Sau khi ủ, sự nhạy cảm của vi khuẩn với kháng sinh này được xác định giống như đọc đĩa kháng sinh đồ theo phương
pháp Kirby-Bauer.
![[Image: 0ba6e09bf15b9e7ac263dc79b17e19f2_46624376.tucau5.png]](http://no6.upanh.com/b3.s26.d2/0ba6e09bf15b9e7ac263dc79b17e19f2_46624376.tucau5.png)
2. Dịch tễ học và khả năng gây bệnh
2.1. Dịch tễ học
Tụ cầu khuẩn thường chịu đựng tốt các thay đổi của môi trường như khô hạn, ánh nắng, nhiệt độ, thay đổi pH và độ mặn. Nhân viên y tế là những người có tỉ lệ mang vi khuẩn cực kỳ cao. Các biện pháp như mang mũ hoặc khăn trùm đầu, mạng che mặt hoặc khẩu trang và rửa tay thường xuyên là biện pháp phòng lây truyền vi khuẩn hữu hiệu nhất trong bệnh viện đặc biệt là trong các đơn vị hồi sức. Những biện pháp này cũng được áp dụng cho những người làm việc trong các bếp ăn tập thể hoặc trong các xưởng chế biến thực phẩm.
Tỷ lệ người mang vi khuẩn tụ cầu vàng trên da hoặc niêm mạc vào khoảng từ 10 đến 90%. Các khu vực cư trú thường gặp của tụ cầu vàng là tiền đình mũi, tóc, nách và nếp hậu môn. Đây là nguồn lây chéo trong các đơn vị hồi sức, đặc biệt là ở các bệnh nhân suy giảm miễn dịch như đái tháo đường, bệnh nhân AIDS hoặc xơ gan. Chủng vi khuẩn nguy hiểm trong các khu vực này là tụ cầu vàng đề kháng với methicillin.
2.2. Khả năng gây bệnh
Tụ cầu có men coagulase gây nên rất nhiều bệnh lý khác nhau. Có thể
chia các bệnh này theo khả năng xâm nhập hay sinh độc tố của tụ cầu:
2.2.1. Bệnh do tụ cầu xâm nhập
- Các bệnh nhiễm trùng khu trú tại da và niêm mạc: những bệnh nhiễm trùng da và các phần phụ thuộc (chủ yếu là các chân lông và tuyến mồ hôi) tạo thành bệnh cảnh áp xe kinh điển của tụ cầu. Các tụ cầu khuẩn có khả năng tạo fibrin do đó tạo được một vách fibrin bao bọc ổ áp xe. Các ổ nhiễm trùng này có thể chỉ nhỏ như đầu đinh ghim (bệnh viêm nang lông) hoặc kích thước như quả táo trong áp xe cơ. Các vùng da có lông rậm bao phủ, tụ cầu thường là nguyên nhân gây nên các mụn đầu đanh. Tổn thương tại chỗ có thể nhẹ nhàng nhưng nó cũng là một mối nguy cơ phát tán vi khuẩn đến những cơ quan xa hơn. Mủ của các ổ áp xe do tụ cầu vàng thường có màu vàng, đặc và không hôi.
- Nhiễm trùng các cơ quan sâu: nhiễm trùng các cơ quan bên trong cơ
thể có thể do đường nội sinh: từ một ổ nhiễm viêm nhiễm ngoại vi, vi khuẩn
theo đường máu và bạch huyết đến các cơ quan khác. Nhiễm trùng cũng có thể do nguyên nhân ngoại sinh: vi khuẩn đi từ môi trường vào cơ thể thong qua vết rách da sau chấn thương hoặc trong quá trình phẫu thuật. Các bệnh lý điển hình trong nhóm này có thể kể: viêm xương tủy xương, nhiễm trùng huyết, viêm tắc tĩnh mạch xoang hang, viêm nội tâm mạc, viêm màng não mủ…
2.2.2. Thể trung gian
- Viêm da bọng nước (bong da sơ sinh, hội chứng bong da do tụ cầu) thường gặp ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Tác nhân gây bệnh là các chủng tụ cầu sản xuất độc tố Exofoliatine. Ngay sau triệu chứng sốt và đỏ da, bệnh được đặc trưng bằng dấu hiệu bong lớp biểu bì đồng thời hình thành bọng nước trên diện rộng. Bệnh thường diễn tiến lành tính. Mặc dù trên da hình thành nhiều bọng nước lớn nhưng ít khi đưa đến tình trạng rối loạn nước và điện giải. Lớp da non mới được hình thành khá nhanh. Tương tự với bệnh lý này là Hội chứng Lyell do tụ cầu và Chốc truyền nhiễm.
- Hội chứng sốc nhiễm độc: thường gặp ở phụ nữ trẻ trong kỳ kinh nguyệt có dùng băng thấm hút mạnh. Chính do khả năng thấm hút tốt này mà băng có thời gian sử dụng lâu hơn. Một số loại bông thấm này có khả năng gắn với các ion magnesium do đó làm giảm lượng ion này trong âm đạo. Khoảng
20% phụ nữ có mang tụ cầu ở đường âm đạo. Do lượng ion magnesium giảm xuống, vi khuẩn này tăng cường sản xuất các ngoại độc tố gây sốc. Bệnh cảnh lâm sàng của hội chứng sốc nhiễm độc gồm đột ngột sốt cao, cảm giác mệt mỏi, tiêu chảy toàn nước, nhức đầu, đau cơ, nổi ban ngoài da và một hoặc nhiều dấu hiệu của sốc. Hội chứng này có tỉ lệ tử vong khá cao.
- Hội chứng Thukydides: là thể đặc biệt của hội chứng sốc nhiễm độc. Hội chứng này có thể gặp ở thanh thiếu niên cả hai giới, thuờng gặp do bội nhiễm tụ cầu sau khi bị cúm. Tỉ lệ tử vong của hội chứng này rất cao (trên 50%). Biểu hiện lâm sàng về mặt hô hấp và tiêu hóa rất giống với bệnh dịch hạch do Thurykodides mô tả ở Athen và năm 430 trước công nguyên.
2.2.3. Bệnh do độc tố
- Ngộ độc thực phẩm là bệnh điển hình nhất do độc tố ruột bền với nhiệt của tụ cầu. Sau khi ăn các thức ăn nguội hoặc kể cả các thức ăn nhiễm tụ cầu đã được nấu chín. Có thể phân thành hai thể:
+ Viêm dạ dày ruột: nguyên nhân do ăn phải các thức ăn nhiễm độc tố tụ cầu. Bệnh thường xảy ra trong thời gian ngắn với triệu chứng nôn mửa dữ dội, tiêu chảy phân tóe nước, không sốt. Bệnh thường lành nhanh chóng và không cần điều trị kháng sinh.
+ Viêm ruột non-đại tràng: nguyên nhân do thức ăn nhiễm một lượng lớn vi khuẩn tụ cầu (> 105 vi khuẩn/g thức ăn) hoặc do vi khuẩn tăng sinh trong lòng ruột (có đến 2-30% số người mang vi khuẩn này trong ruột). Triệu chứng bệnh lý ở đường tiêu hóa như đau bụng, nôn mửa, tiêu chảy kéo dài hơn và cần phải điều trị kháng sinh.
3. Chẩn đoán vi khuẩn học
3.1. Lấy bệnh phẩm
Tuỳ theo từng bệnh mà lấy bệnh phẩm thích hợp. Bệnh phẩm có thể là: mủ, dịch đường hô hấp, nước tiểu, dịch não tủy,... Bệnh phẩm phải lấy đúng vị trí, đúng thời gian và đảm bảo vô khuẩn. Trường hợp cấy máu để xác định phải lấy 2 lần cách nhau 1-2 ngày.
4.2. Nhuộm soi trực tiếp
Phương pháp nhuộm soi cho phép chẩn đoán sơ bộ khi nhận định hình thể mà không có giá trị chẩn đoán quyết định. Tuy nhiên, nếu có các cầu khuẩn Gram dương xép thành từng đám trên tiêu bản thì đây là dấu hiệu gợi ý cho chẩn đoán.
4.3. Nuôi cấy
- Bệnh phẩm là mủ, dịch: Cấy bệnh phẩm vào môi trường thạch máu (nếu là dịch não tủy hoặc dịch tỵ hầu thì nên cấy thêm vào một đĩa thạch chocolate). Sau 24 giờ, nhận xét hình thái khuẩn lạc, xem tính chất tan máu. Nếu nghi ngờ là tụ cầu thì cấy chuyển sang các môi trường sinh vật hoá học và làm các phản ứng để kiểm tra các tính chất của tụ cầu.
- Bệnh phẩm là máu: Lấy 5-10 ml máu tĩnh mạch bằng thủ thuật vô khuẩn cấy vào bình môi trường có khoảng 100-150 ml canh thang. Để tủ ấm 370C, theo dõi hàng ngày. Nếu môi trường đục thì nhuộm soi, nếu có tụ cầu Gram (+) thì cấy chuyển sang môi trường thạch máu và các môi trường sinh vật hoá học, làm các phản ứng để xác định tụ cầu.
- Bệnh phẩm là phân: Cấy phân vào môi trường Schapman (Manitol Salt
Agar), để tủ ấm 370C. Sau 24-48 giờ, chọn khuẩn lạc dạng S, có màu vàng do lên men đường mannitol để cấy chuyển sang các môi trường xác định và kiểm tra các tính chất sinh vật hoá học của tụ cầu.
4.4. Xác định tính chất sinh vật hoá học
- Catalase (+)
- Tiến hành các thử nghiệm: Coagulase, lên men đường manitol và
DNAse. Sau 18 – 24 giờ, xác định tụ cầu gây bệnh.
4.4. Chẩn đoán huyết thanh
Các phản ứng huyết thanh ít có giá trị thực tế trừ một số bệnh tụ cầu mạn tính ở các tổ chức xương.
5. Phòng và điều trị bệnh
5.1. Phòng bệnh:
Vaccin phòng bệnh tụ cầu ít có kết quả. Phương pháp phòng bệnh chủ yếu là vệ sinh môi trường, vệ sinh cá nhân và quần áo, vệ sinh ăn uống, đặc biệt là vệ sinh bệnh viện để tránh nhiễm khuẩn bệnh viện. Đối với các dụng cụ tiêm truyền, các dụng cụ dùng trong sản khoa, ngoại khoa phải đảm bảo vô khuẩn khi dùng cho bệnh nhân.
5.2. Điều trị:
Tụ cầu bị tiêu diệt bởi nhiều kháng sinh như: tetracylin, oxacillin, kanamycin, gentamycin, vancomycin… Tuy nhiên, do việc dùng kháng sinh rộng rãi và tuỳ tiện nên tụ cầu đã kháng lại nhiều loại kháng sinh. Việc điều trị cần thiết phải dựa vào kháng sinh đồ để chọn thuốc thích hợp.
Tụ cầu khuẩn là một trong những vi khuẩn được nghiên cứu sớm và quan tâm nhiều nhất. Vi khuẩn này được những nhà vi khuẩn học nổi tiếng quan tâm nghiên cứu, tỉ lệ gây bệnh rất cao, có khả năng gây nhiều bệnh nặng cũng như đề kháng kháng sinh rất mạnh. Các nhà vi khuẩn học lừng danh như Robert Koch (1878) và Louis Pasteur (1880) đều rất quan tâm nghiên cứu tụ cầu khuẩn ngay từ thời kỳ đầu của lịch sử ngành vi sinh vật học. Ngày 9 tháng 4 năm 1880, bác sĩ người Scotland Alexander Ogston đã trình bày tại hội nghị lần thứ 9 Hội Phẫu Thuật Đức một báo cáo khoa học trong đó ông sử dụng khái niệm tụ cầu khuẩn (staphylococcus) và trình bày tương đối đầy đủ vai trò của vi khuẩn này trong các bệnh lý sinh mủ trong lâm sàng.
Trên phương diện gây bệnh, tụ cầu khuẩn được chia thành hai nhóm chính: tụ cầu có men coagulase và tụ cầu không có men coagulase.
Tụ cầu có enzym coagulase
Nhờ men coagulase này mà trên môi trường nuôi cấy có máu, vi khuẩn tạo nên các khuẩn lạc màu vàng. Do vậy vi khuẩn này còn gọi là tụ cầu vàng. Các vi khuẩn quan trọng của nhóm này là:
- Staphylococcus aureus hay còn gọi là tụ cầu vàng
- Staphylococcus intermedius
Tụ cầu không có enzym coagulase
Do không có men coagulase nên trên môi trường nuôi cấy có máu, khuẩn lạc có màu trắng ngà. Trên lâm sàng thường gọi các vi khuẩn này là tụ cầu trắng. Các vi khuẩn nhóm này có thể kể:
- Staphylococcus epidermidis
- Staphylococcus saprophyticus
- Staphylococcus haemolyticus
- Staphylococcus capitis
- Staphylococcus simulans
- Staphylococcus hominis
- Staphylococcus warneri
- Cùng 16 chủng tụ cầu khuẩn khác không hiện diện ở người.
Tụ cầu khuẩn mọc dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy ở nhiệt độ 37° C. Màu đặc trưng của các khuẩn lạc là màu trắng như sứ hoặc màu trắng ngà. Khả năng tan máu của vi khuẩn được nuôi cấy cung cấp gợi ý quan trọng về tính chất của vi khuẩn này.
1. Đặc điểm sinh học
1.1. Hình thể và tính chất bắt màu:
Hình thể và tính chất bắt màu của Staphylococcus aureus
Tụ cầu là những vi khuẩn hình cầu có đường kính 0,8 - 1μm đứng tụ lại với nhau thành từng đám như chùm nho; đôi khi có thể đứng riêng rẽ hoặc thành từng đôi hay từng chuỗi ngắn. Tụ cầu thường không có vỏ, không có lông, không di động, không sinh nha bào, bắt màu Gram dương.
1.2. Nuôi cấy:
Tụ cầu khuẩn thuộc loại vi khuẩn hô hấp hiếu khí kỵ khí tuỳ tiện, phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường. Tụ cầu có khả năng phát triển được ở khoảng nhiệt độ dao động từ 10 - 450C và môi trường có nồng độ muối cao tới 10%.
- Trong môi trường canh thang sau 5 - 6 giờ vi khuẩn đã phát triển mạnh và làm đục đều môi trường, để lâu đáy có lắng cặn.
- Trên môi trường thạch thường khuẩn lạc dạng S, đường kính 1 - 2mm, sau 24 giờ khuẩn lạc có màu vàng rơm (đối với tụ cầu vàng) hoặc có màu trắng (đối với các loại tụ cầu khác).
- Trên môi trường thạch máu tụ cầu phát triển nhanh:
+ Khuẩn lạc tụ cầu vàng dạng S, kích thước khoảng 1 – 2mm, tan máu hoàn toàn, có màu vàng.
+ Khuẩn lạc tụ cầu khác: dạng S, kích thước khoảng 1 – 2mm, có màu trắng và thường không gây tan máu.
1.3. Kháng nguyên
- Acid teichoic: acid này gắn vào polysaccharid vách tụ cầu, đây là một thành phần của kháng nguyên O là kháng nguyên ngưng kết và làm tăng tác dụng hoạt hoá bổ thể, còn là chất bám dính của tụ cầu vào niêm mạc mũi.
- Protein A: những protein bao quanh bề mặt vách tụ cầu và là một tiêu chuẩn xác định tụ cầu vàng. 100% tụ cầu vàng có kháng nguyên này, mang tính độc cao.
- Polysaccharid: Một số chủng tụ cầu có vỏ thì có kháng nguyên này. Lớp vỏ
bao gồm nhiều tính đặc hiệu kháng nguyên và có tác dụng chống thực bào.
- Kháng nguyên adherin (yếu tố bám): Đây là một protein bề mặt đặc hiệu của tụ cầu có tác dụng bám vào các điểm tiếp nhận đặc hiệu của tế bào.
1.4. Các yếu tố độc lực:
Trên lâm sàng việc phân biệt các chủng tụ cầu có khả năng gây bệnh và không gây bệnh thường dựa vào sự hiện diện của men coagulase. Men này gắn với prothrombin trong huyết tương và hoạt hóa quá trình sinh fibrin từ tiền chất fibrinogen. Enzyme này cùng với yếu tố kết cụm (clumping factor), một enzyme vách vi khuẩn, giúp tụ cầu vàng tạo kết tủa fibrin trên bề mặt của nó. Tính chất này là yếu tố bệnh sinh rất quan trọng và yếu tố cũng đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán.
- Yếu tố độc lực nội bào: Tụ cầu vàng còn sản xuất nhiều yếu tố độc lực khác có liên quan đến cấu tạo của vách vi khuẩn.
+ Vỏ polysaccharide: một số chủng tụ cầu vàng có thể tạo vỏ polysaccharide. Vỏ này cùng với protein A có chức năng bảo vệ vi khuẩn chống lại hiện tượng thực bào.
+ Hầu hết các chủng tụ cầu vàng đều có khả năng tổng hợp một loại protein bề mặt (protein A) có khả năng gắn với mảnh Fc của các globuline miễn dịch. Chính nhờ hiện tượng gắn độc đáo này mà số lượng mảnh Fc giảm xuống. Vì mảnh Fc của các globuline miễn dịch có vai trò quan trọng trong hiện tượng opsonin hóa: chúng là các receptor cho các đại thực bào. Quá trình gắn trên giúp tụ cầu vàng tránh không bị thực bào bởi đại thực bào.
+ Ngoài ra phần lớn các chủng tụ cầu đều có khả năng sản xuất một chất kết dính gian bào. Nhờ chất này, vi khuẩn tạo được một lớp màng sinh học bao phủ chính nó và vi khuẩn có thể phát triển trong lớp màng nhầy niêm mạc.
- Các yếu tố độc lực ngoại bào
Ngoài coagulase và yếu tố kết cụm, tụ cầu còn sản xuất một số enzym quan trọng góp phần tạo nên độc lực mạnh mẽ của chủng vi khuẩn này.
+ Hyaluronidase: enzym này có khả năng phá hủy mô liên kết của tổ
chức, giúp vi khuẩn có thể phát tán trong cơ thể.
+ Hemolysine và leukocidine: phá hủy hồng cầu (tan máu) và gây chết các tế bào bạch cầu hạt cũng như đại thực bào.
+ Exfoliatine: là các enzym phá hủy lớp thượng bì. Enzym này gây tổn thương da tạo các bọng nước. Ví dụ điển hình là hội chứng Lyell do tụ cầu.
+ Sáu độc tố ruột (Enterotoxine A, B, C, D, E, F) bền với nhiệt. Các độc tố ruột này đóng vai trò quan trọng trong ngộ độc thực phẩm.
+ Độc tố gây hội chứng sốc nhiễm độc: là nguyên nhân gây nên hội chứng sốc nhiễm độc, một hội chứng sốc trầm trọng.
+ Hầu hết các chủng tụ cầu đều sản xuất được men penicillinase (beta- lactamase). Enzym này phá hủy vòng beta-lactam, cấu trúc cơ bản của các kháng sinh như penicilline G, Ampicilline và Ureidopenicilline, làm cho các kháng sinh này mất tác dụng.
1.5. Tính chất sinh vật hóa học:
- Thử nghiệm coagulase: Khả năng sản xuất coagulase dùng để xác định chủng S. aureus. Enzym này hoạt động trong mô của cơ thể và chuyển hoá fibrinogen thành fibrin tạo ra cục máu đông. Mạng lưới fibrin được tạo ra bao quanh tế bào vi khuẩn hoặc mô nhiễm trùng, bảo vệ vi khuẩn khỏi tác dụng của có chế đề kháng không đặc hiệu của cơ thể như đại thực bào và hoạt động chống tụ cầu của huyết thanh bình thường trong cơ thể. Trong ống nghiệm thử cả coagulase tự do và liên kết, vi khuẩn thử nghiệm được cho vào dung dịch huyết tương chống đông bằng citrate. Sau đó ủ một khoảng thời gian trong vòng 4h, rồi đọc kết quả. Nếu huyết tương đông lại là (+), hay đây là chủng độc lực S. aureus. Nếu sau 24h ủ mà vẫn không xuất hiện enzym coagulase là âm tính, hay
chủng không có độc lực.
Phản ứng coagulase: Âm tính ở ống phía dưới và dương tính với ống ở phía trên.
- Thạch manitol salt: Môi trường này có vai trò phân lập loại vi khuẩn có khả năng chịu đựng được nồng độ muối cao như staphylococcus. Phân biệt giữa các loại staphylococci được xác định bởi khả năng lên men đường manitol. Những vi khuẩn có khả năng lên men đường manitol, điển hình S. aureus, sẽ xuất hiện quầng màu vàng xung quanh khuẩn lạc mọc và những chủng không lên men đường nàu không có đặc điểm như vậy.
- Thử nghiệm Deoxyribonuclease (DNase): Nhìn chung những tụ cầu có coagulase (+) cũng có khả năng sản xuất enzyme thuỷ phân DNase; vì vậy thử nghiệm này thường được sử dụng để khẳng định lại chẩn đoán S. aureus. Vi khuẩn làm thử nghiệm này được nuôi cấy trên môi trường có chứa ADN. Sau khi ủ hoạt động của DNase được xác định bằng cách cho tuluidine 1% vào bề mặt của thạch. DNase (+), hay chủng vi khuẩn có khả năng phân huỷ ADN sẽ có những khuẩn lạc với quầng màu hồng xuất hiện bao quanh. Nếu không có quầng nào bao quanh các khuẩn lạc, tức là phản ứng (-) hay vi khuẩn không có khả năng phân huỷ ADN.
- Nhạy cảm với Novobiocin: Đây là thử nghiệm để phân biệt giữa S. epidermidis và S. saprophiticus. Thử nghiệm này đòi hỏi vi khuẩn được nuôi cấy trên đĩa môi trường thạch Mueller-Hinton và đặt một khoang giấy tẩm 30μg kháng sinh novobiocin lên bề mặt thạch. Sau khi ủ, sự nhạy cảm của vi khuẩn với kháng sinh này được xác định giống như đọc đĩa kháng sinh đồ theo phương
pháp Kirby-Bauer.
2. Dịch tễ học và khả năng gây bệnh
2.1. Dịch tễ học
Tụ cầu khuẩn thường chịu đựng tốt các thay đổi của môi trường như khô hạn, ánh nắng, nhiệt độ, thay đổi pH và độ mặn. Nhân viên y tế là những người có tỉ lệ mang vi khuẩn cực kỳ cao. Các biện pháp như mang mũ hoặc khăn trùm đầu, mạng che mặt hoặc khẩu trang và rửa tay thường xuyên là biện pháp phòng lây truyền vi khuẩn hữu hiệu nhất trong bệnh viện đặc biệt là trong các đơn vị hồi sức. Những biện pháp này cũng được áp dụng cho những người làm việc trong các bếp ăn tập thể hoặc trong các xưởng chế biến thực phẩm.
Tỷ lệ người mang vi khuẩn tụ cầu vàng trên da hoặc niêm mạc vào khoảng từ 10 đến 90%. Các khu vực cư trú thường gặp của tụ cầu vàng là tiền đình mũi, tóc, nách và nếp hậu môn. Đây là nguồn lây chéo trong các đơn vị hồi sức, đặc biệt là ở các bệnh nhân suy giảm miễn dịch như đái tháo đường, bệnh nhân AIDS hoặc xơ gan. Chủng vi khuẩn nguy hiểm trong các khu vực này là tụ cầu vàng đề kháng với methicillin.
2.2. Khả năng gây bệnh
Tụ cầu có men coagulase gây nên rất nhiều bệnh lý khác nhau. Có thể
chia các bệnh này theo khả năng xâm nhập hay sinh độc tố của tụ cầu:
2.2.1. Bệnh do tụ cầu xâm nhập
- Các bệnh nhiễm trùng khu trú tại da và niêm mạc: những bệnh nhiễm trùng da và các phần phụ thuộc (chủ yếu là các chân lông và tuyến mồ hôi) tạo thành bệnh cảnh áp xe kinh điển của tụ cầu. Các tụ cầu khuẩn có khả năng tạo fibrin do đó tạo được một vách fibrin bao bọc ổ áp xe. Các ổ nhiễm trùng này có thể chỉ nhỏ như đầu đinh ghim (bệnh viêm nang lông) hoặc kích thước như quả táo trong áp xe cơ. Các vùng da có lông rậm bao phủ, tụ cầu thường là nguyên nhân gây nên các mụn đầu đanh. Tổn thương tại chỗ có thể nhẹ nhàng nhưng nó cũng là một mối nguy cơ phát tán vi khuẩn đến những cơ quan xa hơn. Mủ của các ổ áp xe do tụ cầu vàng thường có màu vàng, đặc và không hôi.
- Nhiễm trùng các cơ quan sâu: nhiễm trùng các cơ quan bên trong cơ
thể có thể do đường nội sinh: từ một ổ nhiễm viêm nhiễm ngoại vi, vi khuẩn
theo đường máu và bạch huyết đến các cơ quan khác. Nhiễm trùng cũng có thể do nguyên nhân ngoại sinh: vi khuẩn đi từ môi trường vào cơ thể thong qua vết rách da sau chấn thương hoặc trong quá trình phẫu thuật. Các bệnh lý điển hình trong nhóm này có thể kể: viêm xương tủy xương, nhiễm trùng huyết, viêm tắc tĩnh mạch xoang hang, viêm nội tâm mạc, viêm màng não mủ…
2.2.2. Thể trung gian
- Viêm da bọng nước (bong da sơ sinh, hội chứng bong da do tụ cầu) thường gặp ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Tác nhân gây bệnh là các chủng tụ cầu sản xuất độc tố Exofoliatine. Ngay sau triệu chứng sốt và đỏ da, bệnh được đặc trưng bằng dấu hiệu bong lớp biểu bì đồng thời hình thành bọng nước trên diện rộng. Bệnh thường diễn tiến lành tính. Mặc dù trên da hình thành nhiều bọng nước lớn nhưng ít khi đưa đến tình trạng rối loạn nước và điện giải. Lớp da non mới được hình thành khá nhanh. Tương tự với bệnh lý này là Hội chứng Lyell do tụ cầu và Chốc truyền nhiễm.
- Hội chứng sốc nhiễm độc: thường gặp ở phụ nữ trẻ trong kỳ kinh nguyệt có dùng băng thấm hút mạnh. Chính do khả năng thấm hút tốt này mà băng có thời gian sử dụng lâu hơn. Một số loại bông thấm này có khả năng gắn với các ion magnesium do đó làm giảm lượng ion này trong âm đạo. Khoảng
20% phụ nữ có mang tụ cầu ở đường âm đạo. Do lượng ion magnesium giảm xuống, vi khuẩn này tăng cường sản xuất các ngoại độc tố gây sốc. Bệnh cảnh lâm sàng của hội chứng sốc nhiễm độc gồm đột ngột sốt cao, cảm giác mệt mỏi, tiêu chảy toàn nước, nhức đầu, đau cơ, nổi ban ngoài da và một hoặc nhiều dấu hiệu của sốc. Hội chứng này có tỉ lệ tử vong khá cao.
- Hội chứng Thukydides: là thể đặc biệt của hội chứng sốc nhiễm độc. Hội chứng này có thể gặp ở thanh thiếu niên cả hai giới, thuờng gặp do bội nhiễm tụ cầu sau khi bị cúm. Tỉ lệ tử vong của hội chứng này rất cao (trên 50%). Biểu hiện lâm sàng về mặt hô hấp và tiêu hóa rất giống với bệnh dịch hạch do Thurykodides mô tả ở Athen và năm 430 trước công nguyên.
2.2.3. Bệnh do độc tố
- Ngộ độc thực phẩm là bệnh điển hình nhất do độc tố ruột bền với nhiệt của tụ cầu. Sau khi ăn các thức ăn nguội hoặc kể cả các thức ăn nhiễm tụ cầu đã được nấu chín. Có thể phân thành hai thể:
+ Viêm dạ dày ruột: nguyên nhân do ăn phải các thức ăn nhiễm độc tố tụ cầu. Bệnh thường xảy ra trong thời gian ngắn với triệu chứng nôn mửa dữ dội, tiêu chảy phân tóe nước, không sốt. Bệnh thường lành nhanh chóng và không cần điều trị kháng sinh.
+ Viêm ruột non-đại tràng: nguyên nhân do thức ăn nhiễm một lượng lớn vi khuẩn tụ cầu (> 105 vi khuẩn/g thức ăn) hoặc do vi khuẩn tăng sinh trong lòng ruột (có đến 2-30% số người mang vi khuẩn này trong ruột). Triệu chứng bệnh lý ở đường tiêu hóa như đau bụng, nôn mửa, tiêu chảy kéo dài hơn và cần phải điều trị kháng sinh.
3. Chẩn đoán vi khuẩn học
3.1. Lấy bệnh phẩm
Tuỳ theo từng bệnh mà lấy bệnh phẩm thích hợp. Bệnh phẩm có thể là: mủ, dịch đường hô hấp, nước tiểu, dịch não tủy,... Bệnh phẩm phải lấy đúng vị trí, đúng thời gian và đảm bảo vô khuẩn. Trường hợp cấy máu để xác định phải lấy 2 lần cách nhau 1-2 ngày.
4.2. Nhuộm soi trực tiếp
Phương pháp nhuộm soi cho phép chẩn đoán sơ bộ khi nhận định hình thể mà không có giá trị chẩn đoán quyết định. Tuy nhiên, nếu có các cầu khuẩn Gram dương xép thành từng đám trên tiêu bản thì đây là dấu hiệu gợi ý cho chẩn đoán.
4.3. Nuôi cấy
- Bệnh phẩm là mủ, dịch: Cấy bệnh phẩm vào môi trường thạch máu (nếu là dịch não tủy hoặc dịch tỵ hầu thì nên cấy thêm vào một đĩa thạch chocolate). Sau 24 giờ, nhận xét hình thái khuẩn lạc, xem tính chất tan máu. Nếu nghi ngờ là tụ cầu thì cấy chuyển sang các môi trường sinh vật hoá học và làm các phản ứng để kiểm tra các tính chất của tụ cầu.
- Bệnh phẩm là máu: Lấy 5-10 ml máu tĩnh mạch bằng thủ thuật vô khuẩn cấy vào bình môi trường có khoảng 100-150 ml canh thang. Để tủ ấm 370C, theo dõi hàng ngày. Nếu môi trường đục thì nhuộm soi, nếu có tụ cầu Gram (+) thì cấy chuyển sang môi trường thạch máu và các môi trường sinh vật hoá học, làm các phản ứng để xác định tụ cầu.
- Bệnh phẩm là phân: Cấy phân vào môi trường Schapman (Manitol Salt
Agar), để tủ ấm 370C. Sau 24-48 giờ, chọn khuẩn lạc dạng S, có màu vàng do lên men đường mannitol để cấy chuyển sang các môi trường xác định và kiểm tra các tính chất sinh vật hoá học của tụ cầu.
4.4. Xác định tính chất sinh vật hoá học
- Catalase (+)
- Tiến hành các thử nghiệm: Coagulase, lên men đường manitol và
DNAse. Sau 18 – 24 giờ, xác định tụ cầu gây bệnh.
4.4. Chẩn đoán huyết thanh
Các phản ứng huyết thanh ít có giá trị thực tế trừ một số bệnh tụ cầu mạn tính ở các tổ chức xương.
5. Phòng và điều trị bệnh
5.1. Phòng bệnh:
Vaccin phòng bệnh tụ cầu ít có kết quả. Phương pháp phòng bệnh chủ yếu là vệ sinh môi trường, vệ sinh cá nhân và quần áo, vệ sinh ăn uống, đặc biệt là vệ sinh bệnh viện để tránh nhiễm khuẩn bệnh viện. Đối với các dụng cụ tiêm truyền, các dụng cụ dùng trong sản khoa, ngoại khoa phải đảm bảo vô khuẩn khi dùng cho bệnh nhân.
5.2. Điều trị:
Tụ cầu bị tiêu diệt bởi nhiều kháng sinh như: tetracylin, oxacillin, kanamycin, gentamycin, vancomycin… Tuy nhiên, do việc dùng kháng sinh rộng rãi và tuỳ tiện nên tụ cầu đã kháng lại nhiều loại kháng sinh. Việc điều trị cần thiết phải dựa vào kháng sinh đồ để chọn thuốc thích hợp.
Tác giả: TS.BS. Trần Quang Cảnh - Khoa Xét nghiệm - HMTU
khóc trong bóng tối
