คิวติแบคทีเรียม แอ้นเซส
| คิวติแบคทีเรียม แอ้นเซส | |
|---|---|
 | |
การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| โดเมน: | แบคทีเรีย |
| อาณาจักร: | แบคซิลลาติ |
| ไฟลัม: | แอคติโนไมซีโตตา |
| ระดับ: | แอคติโนไมซีส |
| คำสั่ง: | โพรพิโอนิแบคทีเรียลส์ |
| ตระกูล: | โพรพิโอนิแบคทีเรียซี |
| ประเภท: | คิวติแบคทีเรียม |
| สายพันธุ์: | ซี. สิว |
| ชื่อทวินาม | |
| คิวติแบคทีเรียม แอ้นเซส | |
| สายพันธุ์ย่อย | |
| คำพ้องความหมาย | |
| |
Cutibacterium acnes ( Propionibacterium acnes ) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]เป็นแบคทีเรียแกรมบวกแบบ แท่งที่เจริญเติบโตค่อนข้างช้า และทนต่อออกซิเจน ได้ ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับสภาพผิวที่ เป็น สิว[ 5 ]นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดโรคเปลือกตาอักเสบ เรื้อรัง และโรคเยื่อบุตาอักเสบ [ 6 ] โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการผ่าตัดภายในลูกตา จีโนมของมันได้รับการถอดรหัสแล้ว และการศึกษาหนึ่งแสดงให้เห็นว่ายีน หลายตัว สามารถสร้างเอนไซม์สำหรับย่อยสลายผิวหนังและโปรตีนที่อาจก่อให้เกิดภูมิคุ้มกัน (กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน ) [ 7 ]
สายพันธุ์นี้ส่วนใหญ่เป็นจุลินทรีย์ประจำถิ่นและเป็นส่วนหนึ่งของจุลินทรีย์บนผิวหนังของมนุษย์ผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีส่วนใหญ่[ 8 ] โดยปกติแล้วแทบจะไม่สามารถตรวจพบได้บนผิวหนังของเด็กก่อนวัยรุ่นที่มีสุขภาพดี จุลินทรีย์ชนิดนี้ดำรงชีวิตโดยอาศัย กรดไขมันในไขมันที่หลั่งออกมาจากต่อมไขมันในรูขุมขน เป็นหลัก นอกจากนี้ยังอาจพบได้ทั่วทั้งระบบทางเดินอาหาร[ 9 ]
เดิมทีระบุว่าเป็นBacillus acnes [ 10 ] ต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่าPropionibacterium acnesเนื่องจากความสามารถในการสร้างกรดโพรพิโอนิก [ 11 ] ในปี 2016 P. acnesได้รับการจัดจำแนกทางอนุกรมวิธานใหม่อันเป็นผลมาจากการศึกษาทางชีวเคมีและจีโนมิกส์ ในแง่ของ โครงสร้าง แผนภูมิวิวัฒนาการและปริมาณ DNA G + C สปีชีส์ที่พบในผิวหนังสามารถแยกแยะได้จากสปีชีส์อื่นๆ ที่เคยถูกจัดประเภทเป็นP. acnes มา ก่อน[ 2 ] [ 12 ] ในฐานะส่วนหนึ่งของการปรับโครงสร้างใหม่ สกุลใหม่Cutibacteriumถูกสร้างขึ้นสำหรับสปีชีส์ที่พบในผิวหนัง[ 2 ]รวมถึงสปีชีส์ที่เคยระบุว่าเป็นPropionibacterium acnes , Propionibacterium avidumและPropionibacterium granulosum [ 1 ] การจำแนกลักษณะของไฟโลไทป์ของC. acnesเป็นสาขาการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่[ 3 ] [ 13 ] [ 14 ]
บทบาทในโรคต่างๆ
สิว
แบคทีเรีย Cutibacterium acnesส่วนใหญ่จะอาศัยอยู่ลึกเข้าไปในรูขุมขนและรูพรุนแม้ว่าจะพบได้บนผิวหนังที่แข็งแรงก็ตาม[ 3 ] ในรูขุมขนเหล่านี้ แบคทีเรีย C. acnesใช้ไขมันเศษเซลล์ และผลพลอยได้จากการเผาผลาญของเนื้อเยื่อผิวหนังโดยรอบเป็นแหล่งพลังงานและสารอาหารหลัก การผลิตไขมันที่เพิ่มขึ้นจากต่อมไขมัน ที่ทำงานมากเกินไป ( ภาวะต่อมไขมันโตเกิน ) หรือการอุดตันของรูขุมขนอาจทำให้ แบคทีเรีย C. acnesเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนขึ้น[ 15 ]
แบคทีเรีย Cutibacterium acnesหลั่งโปรตีนหลายชนิด รวมถึงเอนไซม์ย่อยอาหารหลายชนิด[ 16 ] เอนไซม์เหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการย่อยไขมันและการดูดซึมสารอาหารอื่นๆ นอกจากนี้ยังสามารถทำให้ชั้นของเซลล์ที่ประกอบเป็นผนังของรูขุมขนไม่เสถียรได้ ความเสียหายของเซลล์ ผลพลอยได้จากการเผาผลาญ และเศษแบคทีเรียที่เกิดจากการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของC. acnesในรูขุมขนสามารถกระตุ้นให้เกิดการอักเสบได้[ 17 ] การอักเสบนี้อาจนำไปสู่อาการที่เกี่ยวข้องกับโรคผิวหนังทั่วไปบาง ชนิด เช่นโรครูขุมขนอักเสบและสิว[ 18 ] [ 19 ]สิวเป็นโรคที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อC. acnes มากที่สุด Cutibacterium acnes เป็นหนึ่งในโรคผิวหนังที่พบบ่อยและแพร่หลายที่สุด ส่งผลกระทบต่อผู้คนมากกว่า 45 ล้านคนในสหรัฐอเมริกา ร้อยละ 20 ของการไปพบแพทย์ผิวหนังทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการรักษาปัญหาสิว ปัญหานี้มักเกิดขึ้นในช่วงที่มีการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมน อย่างไรก็ตาม ก็สามารถพบได้ในช่วงวัยผู้ใหญ่ตอนต้นเช่นกัน[ 5 ]ไม่มีความแตกต่างเชิงปริมาณระหว่าง C. acnes บนผิวหนังของผู้ป่วยที่เป็นสิว แต่กลุ่มสายพันธุ์ของ C. acnes แสดงลักษณะทางพันธุกรรมและลักษณะทางฟีโนไทป์ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ยังพบ ไบโอฟิล์ม ของ C. acnes บ่อยกว่ามากในสิว และสามารถกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ที่แตกต่างกัน เพื่อต่อสู้กับสิวได้[ 20 ]
สิวเป็นโรคอักเสบเรื้อรังของหน่วยรูขุมขน ซึ่งรวมถึงรูขุมขน เส้นผม และต่อมไขมัน และมีผู้ป่วยโรคนี้ทั่วโลกประมาณ 650 ล้านคน[ 21 ]เชื้อ C. acnesเริ่มเจริญเติบโตบนผิวหนังประมาณ 1 ถึง 3 ปีก่อนวัยแร้ง และเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงเวลานี้[ 22 ]นี่คือเหตุผลที่วัยรุ่นและคนหนุ่มสาวจำนวนมากประสบปัญหาสิว ยาที่ใช้รักษาสิวส่วนใหญ่มักเป็นยาปฏิชีวนะ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเพิ่มขึ้นของเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะปัจจุบันยาปฏิชีวนะมักถูกใช้ร่วมกับสารต้านแบคทีเรียชนิดออกฤทธิ์กว้าง เช่น เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ และยาอื่นๆ เช่นไอโซเทรติโนอิน (รู้จักกันทั่วไปในชื่อแบรนด์ Accutane) ก็ถูกนำมาใช้กับผู้ป่วยที่มีสิวรุนแรงหรือดื้อยา[ 23 ]
สแตฟิโลค็อกคัสเอพิเดอร์มิดิส
ความเสียหายที่เกิดจากC. acnesและการอักเสบที่เกี่ยวข้องทำให้เนื้อเยื่อที่ได้รับผลกระทบไวต่อการตั้งรกรากของแบคทีเรียฉวยโอกาสเช่นStaphylococcus aureusมากขึ้น การวิจัยเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่ารูขุมขนที่แข็งแรงจะมีC. acnes อาศัยอยู่เท่านั้น ในขณะที่รูขุมขนที่ไม่แข็งแรงจะมี Staphylococcus epidermidisซึ่งไม่ใช่แบคทีเรียประจำรูขุมขนอยู่ด้วย รวมถึง แบคทีเรียปนเปื้อนอื่นๆ ไม่ว่านี่จะเป็นสาเหตุหลัก เป็นเพียงแบคทีเรียฉวยโอกาสและเป็นผลข้างเคียง หรือเป็นความสัมพันธ์ทางพยาธิวิทยาที่ซับซ้อนกว่าระหว่างC. acnes และ Staphylococcus ชนิด นี้โดยเฉพาะยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด[ 24 ]การวิจัยในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าC. acnesและS. epidermidisมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน[ 25 ]แบคทีเรียทั้งสองชนิดนี้มีอยู่ในจุลินทรีย์ปกติของผิวหนัง และการรบกวนความสมดุลของแบคทีเรียเหล่านี้บนผิวหนังอาจส่งผลให้เกิดสิวหรือการติดเชื้อแบคทีเรียอื่นๆ[ 25 ]
นอกจากจะทำให้เกิดการอักเสบของผิวหนังและสิวแล้ว ความไม่สมดุลของแบคทีเรียเหล่านี้ยังอาจทำให้ความสามารถในการรักษาและฟื้นฟูของผิวหนังลดลง ส่งผลให้สิวกำเริบนานขึ้นและรุนแรงขึ้น การหยุดชะงักนี้ยังอาจส่งผลต่อความหลากหลายของจุลินทรีย์บนผิวหนังโดยรวม ซึ่งอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคผิวหนังอื่นๆ เช่น โรคผิวหนังอักเสบหรือโรคโรซาเซีย การตรวจสอบพลวัตของความสัมพันธ์นี้อาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับแนวทางการรักษาแบบใหม่สำหรับการจัดการโรคผิวหนังต่างๆ[ 26 ]
ภาวะแทรกซ้อนทางจักษุวิทยา
Cutibacterium acnesเป็นสาเหตุทั่วไปของภาวะเยื่อบุตาอักเสบ เรื้อรัง หลังการผ่าตัดต้อกระจกเชื้อก่อโรคอาจทำให้เกิดแผลที่กระจกตาได้ เช่นกัน [ 27 ]
หมอนรองกระดูกเคลื่อน
พบว่าCutibacterium acnes อยู่ใน หมอนรองกระดูกเคลื่อน [ 28 ] กรดโพรพิโอนิกที่มันหลั่งออกมาทำให้เกิดรอยแตกเล็กๆ ของกระดูกโดยรอบ รอยแตกเล็กๆ เหล่านี้ไวต่อความรู้สึก และพบว่ายาปฏิชีวนะมีประโยชน์ในการบรรเทาอาการปวดหลังส่วนล่างประเภทนี้[ 29 ]
โรคซาร์คอยโดซิส
แบคทีเรีย Cutibacterium acnesสามารถพบได้ในน้ำล้างหลอดลมและถุงลมปอด ของผู้ป่วยโรค ซาร์คอยโดซิสประมาณ 70% และมีความเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของโรค แต่ก็สามารถพบได้ในกลุ่มควบคุม 23% เช่นกัน[ 24 ] [ 30 ] อย่างไรก็ตาม สายพันธุ์ย่อยของC. acnesที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อในเนื้อเยื่อที่ปราศจากเชื้อ (ก่อนการทำหัตถการทางการแพทย์) เป็นสายพันธุ์ย่อยเดียวกันกับที่พบในผิวหนังของบุคคลที่ไม่เป็นสิวง่าย ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะเป็นเชื้อปนเปื้อนเฉพาะที่สิวชนิด รุนแรงปานกลางถึงรุนแรง ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับสายพันธุ์ที่มีความรุนแรงมากกว่า[ 31 ]
โรคฉวยโอกาส
Cutibacterium acnesมักถูกพิจารณาว่าเป็นเชื้อก่อโรคฉวยโอกาสทำให้เกิดการติดเชื้อหลังการผ่าตัดและการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เช่น การติดเชื้อจากการผ่าตัด[ 32 ]การติดเชื้อหลังการผ่าตัดระบบประสาท[ 33 ]การติดเชื้อที่ ข้อต่อเทียม (โดยเฉพาะไหล่) [ 34 ] การติดเชื้อ ที่ท่อ ระบายน้ำไขสันหลัง หลังการผ่าตัดระบบประสาทและโรคเยื่อหุ้มหัวใจอักเสบในผู้ป่วยที่มีลิ้นหัวใจเทียม (ส่วนใหญ่เป็นผู้ชาย) [ 35 ] C. acnesอาจมีบทบาทในภาวะอื่นๆ รวมถึง กลุ่มอาการ SAPHO (synovitis, acne, pustulosis, hyperostosis, osteitis) โรคซาร์คอยโดซิสและ โรคปวดเส้นประสาทไซ อาติก[ 36 ]นอกจากนี้ยังสงสัยว่าเป็นแหล่งแบคทีเรียหลักของการอักเสบในระบบประสาทในสมอง ของ ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์[ 37 ] และยัง เป็นเชื้อปนเปื้อนที่พบได้ทั่วไปในการเพาะ เชื้อ ในเลือดและน้ำไขสันหลัง[ 38 ] [ 39 ]
ความไวต่อยาต้านจุลชีพ
แบคทีเรีย Cutibacterium acnesมีความไวต่อโมเลกุลต้านจุลชีพหลากหลายชนิด ทั้งจากยาและแหล่งธรรมชาติ ยาปฏิชีวนะที่ใช้บ่อยที่สุดในการรักษาสิวคืออิริโทร ไมซิ นคลินดา ไมซิน ด็อกซีไซคลินและ มิน โนไซคลิน [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] ยา ปฏิชีวนะกลุ่มอื่นๆ อีกหลายชนิดก็มีฤทธิ์ต่อต้าน แบคทีเรีย C. acnesเช่นกัน ได้แก่ ควิโนโลน เซฟาโลสปอริน เพลอโรมิวทิลิน เพนิซิลลิน และซัลโฟนาไมด์[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]
การดื้อยาปฏิชีวนะ
การปรากฏตัวของ แบคทีเรีย C. acnes ที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ เป็นปัญหาที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก[ 46 ] ปัญหานี้เด่นชัดเป็นพิเศษในอเมริกาเหนือและยุโรป[ 47 ] กลุ่มยาปฏิชีวนะที่C. acnesมีแนวโน้มที่จะดื้อยามากที่สุด ได้แก่มาโครไลด์ (เช่น อิริโทรไมซินและอะซิโทรไมซิน ) ลินโคซาไมด์ (เช่น คลินดาไมซิน) และเตตราไซคลิน (เช่น ด็อกซีไซคลินและมินโนไซคลิน) [ 48 ] [ 49 ]
อย่างไรก็ตาม แบคทีเรีย C. acnesมีความไวต่อสารเคมีต้านจุลชีพหลายชนิดที่พบในผลิตภัณฑ์ต้านแบคทีเรียที่จำหน่ายทั่วไป รวมถึงเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ [ 50 ] ไตรโคลซาน [ 51 ] คลอ โรไซลีนอล [ 52 ] และคลอร์เฮกซิดีนกลูโคเนต[ 53 ]
ความต้านทานของ C. acnes ต่อยาปฏิชีวนะเพิ่มขึ้นเป็น 64% ในปี 2000 จาก 20% ในปี 1979 การรักษาเช่น macrolides แบบรับประทานมักถูกหลีกเลี่ยงเนื่องจากแบคทีเรียดื้อยาในกรณีส่วนใหญ่ ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาด้านสาธารณสุข บังคับให้ผู้ให้บริการด้านการดูแลสุขภาพต้องหาวิธีการรักษารูปแบบอื่น[ 20 ]
การรักษา
โมเลกุลและสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหลายชนิดเป็นพิษต่อแบคทีเรียC. acnes น้ำมันหอมระเหย บางชนิด เช่น โรสแมรี่[ 54 ] น้ำมันทีทรี[ 55 ]น้ำมันกานพลู [ 56 ]และน้ำมันส้ม[ 57 ] [ 58 ] มีสารเคมีต้านแบคทีเรีย นอกจากนี้ยังพบว่าน้ำผึ้งธรรมชาติ มีคุณสมบัติต้านแบคทีเรียบางอย่างที่อาจมีฤทธิ์ต่อต้าน C. acnes ได้[ 59 ]
ธาตุเงิน [ 60 ]กำมะถัน[ 61 ]และทองแดง[ 62 ]ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นพิษต่อแบคทีเรียหลายชนิด รวมถึง C. acnes ด้วย
กรดซาลิไซลิกเป็นสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งได้มาจากพืช (เปลือกต้นวิลโลว์ขาวและใบวินเทอร์กรีน) ใช้เพื่อส่งเสริมการผลัดเซลล์ผิวเพื่อรักษาสิว นอกจากนี้ การวิจัยยังตรวจสอบกลไกที่กรดซาลิไซลิก (SA) ใช้ในการรักษาสิว การศึกษาพบว่า SA ยับยั้งวิถี AMPK/SREBP1 (AMP-activated protein kinase) (วิถี AMPK/SREBP1 เป็นวิถีการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการเผาผลาญไขมันในเซลล์ไขมัน ซึ่งเป็นเซลล์ที่รับผิดชอบในการผลิตไขมันในผิวหนัง) ในเซลล์ไขมัน ส่งผลให้การสังเคราะห์ไขมันและการผลิตไขมันลดลง SA ยังช่วยลดการอักเสบของเซลล์ไขมันและลดการแพร่กระจายของC. acnesผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า SA มีแนวทางที่หลากหลายในการรักษาสิวโดยการกำหนดเป้าหมายปัจจัยสำคัญหลายประการที่ก่อให้เกิดสิว[ 63 ]ความเข้มข้นต่ำสุดที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของ SA คือ4000–8000 μg/ mL [ 64 ]
ภาวะไวต่อแสง
แบคทีเรีย Cutibacterium acnesจะเรืองแสงสีส้มเมื่อสัมผัสกับแสงแบล็กไลท์ซึ่งอาจเป็นเพราะการมีอยู่ของพอร์ไฟ รินภายในเซลล์ นอกจากนี้ยังถูกทำลายโดยแสงอัลตราไวโอเลต C. acnesมีความไวต่อแสงใน ช่วง 405–420 นาโนเมตร (ใกล้กับรังสีอัลตราไวโอเลต) เป็นพิเศษ เนื่องจากมีพอร์ไฟรินภายในเซลล์คือโคพอร์ไฟริน III การได้รับรังสี รวม 320 J/cm² จะทำให้แบคทีเรียชนิดนี้ไม่ทำงานในหลอดทดลอง [ 65 ] ความไวต่อแสงของมันสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการบำบัดล่วงหน้าด้วยกรดอะมิโนเลวูลินิกซึ่งช่วยเพิ่มการผลิตสารเคมีนี้ แม้ว่าจะทำให้เกิดผลข้างเคียงที่สำคัญในมนุษย์ และในทางปฏิบัติก็ไม่ได้ดีกว่าการรักษาด้วยแสงเพียงอย่างเดียวอย่างมีนัยสำคัญ[ 66 ] [ 67 ]
แหล่งที่อยู่อาศัยอื่นๆ
พบว่าCutibacterium acnes เป็น เอนโดไฟต์ของพืช ที่น่าสังเกตคือองุ่นดูเหมือนจะเป็นแหล่งอาศัยของประชากรเอนโดไฟต์ของC. acnesที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ สายพันธุ์ทั้งสองแยกออกจากกันเมื่อประมาณ 7,000 ปีที่แล้ว ซึ่งเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่อาจมีการปลูกองุ่นเพื่อการเกษตรสายพันธุ์ย่อยของ C. acnes นี้ ถูกตั้งชื่อว่าZappaeเพื่อเป็นเกียรติแก่นักแต่งเพลงผู้แปลกประหลาดFrank Zappaเพื่อเน้นย้ำถึงถิ่นที่อยู่อาศัยที่ไม่คาดคิดและไม่ธรรมดา[ 68 ]
ลิงก์ภายนอก
สื่อที่เกี่ยวข้องกับPropionibacterium acnes ใน Wikimedia Commons- Propionibacterium+acnes ที่ หัวข้อทางการแพทย์(MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
- Propionibacterium (วิทยาลัยเคนยอน)
- สายพันธุ์ต้นแบบของPropionibacterium acnesที่ Bac Dive - ฐานข้อมูลเมตาของความหลากหลายทางแบคทีเรีย