السِّرَّاتِيَّة الذابلة
| د. وائل شرف |
| المساهمة الرئيسية في هذا المقال |
| السِّرَّاتِيَّة الذابلة | |
|---|---|
| |
| S. marcescens on an agar plate | |
| Scientific classification | |
| Domain: | Bacteria |
| Phylum: | Proteobacteria |
| Class: | Gammaproteobacteria |
| Order: | Enterobacteriales |
| Family: | Enterobacteriaceae |
| Genus: | Serratia |
| Species: | S. marcescens |
| Binomial name | |
| Serratia marcescens | |
التصنيف العلمي
| النطاق | جراثيم | Bacteria |
| الشعبة | المتقلبات | Proteobacteria |
| الصف | المتقلبات غام | Gammaproteobacteria |
| الرتبة | المعويات | Enterobacteriales |
| العائلة | الأمعائيات | Enterobacteriaceae |
| الجنس | السِّرَّاتِيَّة | Serratia |
| النوع | السِّرَّاتِيَّة الذابلة | S. marcescens |
الاسم الثنائي Binomial name
السِّرَّاتِيَّة الذابلة Serratia marcescens
Bizio 1823
مقدمة وتعريف
السِّرَّاتِيَّة الذابلة نوع من الجراثيم سلبية الغرام عصوية الشكل من عائلة الإمعائيات Enterobacteriaceae.
تُعَد السِّرَّاتِيَّة الذابلة (عامل مُمرِض للإنسان) متورطة في العداوى المكتسبة من المستشفى (HAIs)، وخاصة تجرثم الدم المرتبط بالقثاطير، وعداوى السبيل البولي وعداوى الجروح، وهي مسؤولة عن 1.4% من حالات العدوى المكتسبة من المستشفى في الولايات المتحدة.
توجد على نحو شائع في السبل التنفسية والبولية لدى البالغين نزلاء المستشفيات وفي الجهاز المَعِدي المعوي للأطفال. وبسبب وفرة وجود السِّرَّاتِيَّة الذابلة في البيئة وتفضيلها الشروط الرطبة، نجدها تنمو عادة في الحمامات (خصوصًا على تطين البلاط، وزوايا الدوش، وخط مياه المرحاض، والحوض)، حيث تظهر على شكل طبقة رقيقة لزجة (أو غروية) مع تبدل في اللون إلى الوردي أو الوردي-البرتقالي أو البرتقالي وتتغذى على المواد الحاوية على الفوسفور أو المواد الدسمة كالصابون وبقايا الشامبو.
حالما يتوطد هذا الكائن الحي، فإن الاستئصال التام له غالبًا ما يكون صعبًا، ولكن يمكن إنجاز ذلك بتطبيق مطهر ذي أساس مُبَيِّض bleach-based. إن شطف السطوح وتجفيفها بعد الاستخدام يمكن أن يمنع أيضًا توطد الجرثوم عن طريق إزالة مصدر غذائه وجعل البيئة أقل ملاءمة.
قد توجد السِّرَّاتِيَّة الذابلة أيضًا في بيئات كالقذارة، والأماكن التي يُفترَض أن تكون "عقيمة"، والطبقة الرقيقة الحيوية (البيوفيلم) تحت اللثوية للأسنان. ولذلك قد تسبب تصبغ الأسنان، حيث تُنتِج السِّرَّاتِيَّة الذابلة صباغًا ثلاثي البيرول ذا لون برتقالي محمر يُدعى البروديجيوزين prodigiosin. إن السبيل الكيميائي الحيوي لإنتاج البروديجيوزين من قبل السِّرَّاتِيَّة الذابلة غير معروف باستثناء الخطوتين الأخيرتين. في هاتين الخطوتين، يخضع أحادي بيرول وثنائي بيرول إلى تفاعل تكاثف عن طريق إنزيم لتشكيل البروديجيوزين.
الاستعراف Identification
السِّرَّاتِيَّة الذابلة هي كائن حي متحرك ويمكنه أن تنمو في درجات حرارة تتراوح من 5-40°C وفي مستويات pH تتراوح من 5 إلى 9. يمكن تمييزها عن الجراثيم سلبية الغرام الأخرى بقدرتها على القيام بحلمهة الكازئين، مما يسمح لها بإنتاج إنزيمات بروتيناز معدنية (ميتاللوبروتيناز) خارج خلوية extracellular metalloproteinases والتي يُعتقَد أنها تلعب دورًا في تآثرات الخلية-إلى-المطرس خارج الخلوي. تُظهِر السِّرَّاتِيَّة الذابلة أيضًا تدرك التريبتوفان والسيترات. إن أحد المنتجات النهائية لتدرك التريبتوفان هو حمض البيروفيك، والذي يدخل بعدئذٍ في عمليات استقلابية مختلفة لدى السِّرَّاتِيَّة الذابلة.
إن الكربون منتج نهائي لتدرك السيترات، وهكذا يمكن للسِّرَّاتِيَّة الذابلة أن تعتمد على السيترات كمصدر للكربون. عند تحديد هوية الكائن الحي، يمكن أيضًا إجراء اختبار حُمرَة الميثيل، والذي يحدد ما إذا كان الكائن الحي الدقيق يقوم بالتخمر الحمضي الخليط، حيث تؤدي السِّرَّاتِيَّة الذابلة إلى اختبار سلبي. ثمة تحديد آخر للسِّرَّاتِيَّة الذابلة وهو قدرتها على إنتاج حمض اللبن عن طريق الاستقلاب التأكسدي والتخمري، لذلك قيل إن السِّرَّاتِيَّة الذابلة O/F+ بالنسبة لحمض اللبن.
| الاختبار | النتيحة | الاختبار | النتيحة |
|---|---|---|---|
| تلوين غرام | - | حلمهة الجيلاتين، 22°C | + |
| الأوكسيداز | - | الحمض من اللاكتوز | - |
| إنتاج الإندول | - | الحمض من الغلوكوز | + |
| حُمرَة الميتيل | > %70 - | الحمض من المالتوز | + |
| فُوغْس-بروسكاوَر | + | الحمض من المانيتول | + |
| السيترات (سيمون) | + | الحمض من السكروز | + |
| إنتاج كبريتيد الهيدروجين | - | إرجاع النترات | + (إلى نتريت) |
| حلمهة البولة | > %70 - | ديوكسي ريبونيوكلياز، 25°C | + |
| نازعة أمين الفينيل ألانين | - | الليباز | + |
| نازعة كربوكسيل الليزين | + | الصباغ | بعضها تنتج صباغًا أحمر |
| التحرك | + | إنتاج الكاتالاز (24 ساعة) | + |
الإمراضية Pathogenicity
يمكن أن تسبب السِّرَّاتِيَّة الذابلة العدوى لدى البشر في عدة مواقع، بما فيها السبيل البولي، والسبيل التنفسي، والجروح، والعين حيث قد تسبب التهاب الملتحمة والتهاب القرنية والتهاب باطن المقلة وعداوى قناة الدمع. وتُعَد أيضًا سببًا نادرًا لالتهاب الشغاف والتهاب العظم والنقي (وخاصة لدى الناس الذين يستعملون الأدوية داخل الوريد للترفيه)، وذات الرئة، والتهاب السحايا. إن معظم ذراري السِّرَّاتِيَّة الذابلة مقاومة لعدة مضادات حيوية بسبب وجود العوامل-R، وهي نوع من البلاسميد الذي يحمل واحدًا أو أكثر من الجينات التي تُرمِّز المقاومة؛ حيث تُعتبَر جميعها مقاومة بصورة داخلية المنشأ للأمبيسيلين، والماكروليدات، وسيفالوسبورينات الجيل الأول (مثل السيفاليكسين).
تسبب السِّرَّاتِيَّة الذابلة المرض المعروف بمرض الجدري الصغير لدى مُرجان الخورن elkhorn coral. ويمكن للسِّرَّاتِيَّة الذابلة أن تسبب أيضًا مرضًا مميتًا لدى ديدان القز، وخاصة بالترافق مع عوامل مُمرِضة أخرى.
من الشائع عدوى ذباب الفاكهة Drosophila بالسِّرَّاتِيَّة الذابلة في مختبرات الأبحاث التي تستخدم هذا الذباب. وتظهر بشكل لويحة أو تبدل في اللون إلى الزهري في أو على اليرقات أو الخوادر أو الغذاء ذي الأساس النشوي والسكري عادة (وخاصة عندما يُحضَّر بصورة غير ملائمة).
هناك شكل سريري نادر لالتهاب المعدة والأمعاء يحدث في سن الرَّضاع المبكر تسببه عدوى بالسِّرَّاتِيَّة الذابلة. يمكن أن يحدث خلط بين اللون الأحمر للحفاظ والبيلة الدموية (الدم في البول) مما قد يدفع الأطباء لاستقصاءات غير ضرورية.
تسبب السِّرَّاتِيَّة الذابلة مرض الكرم الأصفر القرعي cucurbit yellow vine disease مما يؤدي في بعض الأحيان إلى خسارات جدية في حقول الشمام.
لقد اكتشف البروفيسور Jim Burritt وطلابه في جامعة Wisconsin-Stout ذرية جديدة للسِّرَّاتِيَّة الذابلة في دم النحل (اللمف الدموي) من خلايا النحل التي تخرب جزء كبير منها عبر القتل بالتعريض للبرد. وقد نُشِرت نتائج بحثه وسُمِّيت الذرية الجديدة سيكاريا sicaria، والتي تعني القاتل (أو السفاك) باللغة اللاتينية. يصرح البروفيسور أن السِّرَّاتِيَّة الذابلة سيكاريا S. marcescens sicaria "قد تسهم في فشل مستعمرات نحل العسل شتاءً".
اكتشاف السِّرَّاتِيَّة الذابلة
اكتُشِفت السِّرَّاتِيَّة الذابلة عام 1819 من قبل الصيدلاني الفينيسي Bartolomeo Bizio، بوصفها سبب حادثة تبدل لون عصيدة من دقيق الذرة إلى الأحمر الدموي في مدينةPadua.
سمَّى Bizio هذا الكائن الحي بعد أربع سنوات تكريمًا لـSerafino Serrati، وهو فيزيائي طوَّر باخرة بدائية؛ أما لقب الذابلة marcescens (متلاشٍ باللغة اللاتينية) فقد اختير بسبب الفساد السريع للصباغ (إن مشاهدات Bizio دفعته إلى الاعتقاد بأن هذا الكائن الحي تلاشى إلى مادة شبيهة باللثأ عند وصوله إلى النضج).
أُعيدت تسمية السِّرَّاتِيَّة بعد ذلك بـMonas prodigiosus وBacillus prodigiosus قبل أن يُستعاد اسم Bizio الأصلي في عشرينيات القرن الماضي.
الاستعمالات والاستعمال الخاطئ
دورها في اختبار الحرب البيولوجية
حتى خمسينيات القرن الماضي، كان يُعتقَد على نحو خاطئ أن السِّرَّاتِيَّة الذابلة "رمَّام" غير مُمرِض، واستُخدِم لونها المحمر في التجارب المدرسية لتقفي أثر العداوى. وخلال الحرب الباردة استُخدِمت كمقلد في اختبار الحرب البيولوجية من قبل جيش الولايات المتحدة الذي درسها في اختبارات ساحات القتال كبديل عن جرثومة التولاريمية، والتي كانت مُستخدَمة كسلاح في ذلك الوقت.
في 26 و27 أيلول عام 1950، قاد سلاح البحرية في الولايات المتحدة تجربة سرية أسماها "عملية رذاذ البحر" أُطلِق فيها بعضٌ من السِّرَّاتِيَّة الذابلة بوساطة بالونات متفجرة حاوية عليها فوق مناطق حضرية من منطقة خليج سان فرانسيسكو في كاليفورنيا. على الرغم من أن سلاح البحرية ادعى بعد ذلك أن الجراثيم كانت غير مضرة، إلا أنه بدءًا من 29 أيلول، ظهرت لدى 11 مريضًا في مستشفى محلي عداوى جدية ونادرة جدًّا في السبيل البولي، هذا وتُوفِّي أحد هؤلاء الأفراد وهو Edward J. Nevin. كذلك زادت حالات ذات الرئة في سان فرانسيسكو بعد إطلاق السِّرَّاتِيَّة الذابلة. لم يثبت أبدًا بصورة جازمة أن الجراثيم المقلدة سببت هذه العداوى والوفاة. خسر ابن Nevin وحفيده دعوى قضائية رفعاها ضد الحكومة بين عامي 1981 و1983، وذلك على أساس أن الحكومة ذات حصانة، وأن فرصة تَسبُّب الجراثيم التي رُذَّت بموت Nevin كانت صغيرة. أيضًا مُزِجت الجرثومة مع الفينول وجمرة خبيثة مقلدة ورُذَّت عبر جنوب دورست south Dorset من قبل العلماء العسكريين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة كجزء من تجارب DICE التي جرت من عام 1971 حتى عام 1975.
منذ عام 1950، زادت تَسبُّب السِّرَّاتِيَّة الذابلة بعدوى البشر على نحو منتظم، مع العديد من الذراري المقاومة لمضادات حيوية متعددة. إن الإشارات الأولى للمشكلات مع لقاح الإنفلونزا الذي تنتجه Chiron Corporation عام 2004 تضمنت تلوثًا بالسِّرَّاتِيَّة الذابلة.
المواد القابلة للحقن الملوثة
في أوائل عام 2008، أوزعت إدارة الغذاء والدواء في الولايات المتحدة بسحب تشغيلة واحدة من Pre-Filled Heparin Lock Flush Solution USP من كل أنحاء البلاد، حيث وُجِد أن المحاقن الدافقة flush syringes داخل الوريد للهيبارين كانت ملوثة بالسِّرَّاتِيَّة الذابلة، مما أدى إلى عداوى عند المرضى. وأكد مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها نمو السِّرَّاتِيَّة الذابلة من عدة محاقن غير مفتوحة من هذا المنتج.
لقد جرى ربط السِّرَّاتِيَّة الذابلة أيضًا بـ19 حالة في مستشفيات ألاباما Alabama في عام 2011، بما فيها 10 وفيات. كان جميع هؤلاء المرضى يتلقون تغذية كاملة بالحقن في ذلك الوقت، ويجري التحقيق في هذا الأمر كمصدر محتمل للفاشية.
تقفي أثر تدفق المياه الجوفية
بسبب قدرة السِّرَّاتِيَّة الذابلة على النمو على أطباق الآغار لتعطي أنسجة رقيقة lawns مستوية وملونة جيدًا، ونظرًا لوجود عاثية نوعية لها، فقد استُخدِمت لتقفي أثر تدفق المياه في أنظمة الأحجار الكلسية Karst. تُحقَن كميات معلومة من العاثية في نقطة ثابتة في نظام مياه Karst ويُراقَب التدفق المرغوب بالأخذ الاعتيادي لعينات صغيرة الحجم في فواصل زمنية ثابتة. تُصَب العينات في المختبر على أنسجة رقيقة نامية مسبقًا من السِّرَّاتِيَّة الذابلة وتُحضَن. تشير اللويحات عديمة اللون في الأنسجة الرقيقة إلى وجود العاثية. وزُعِم أن هذه الطريقة حساسة في التمديدات العالية جدًّا بسبب القدرة على كشف جُسَيمات العاثية المفردة.