สแตฟิโลค็อกคัส
Staphylococcusมาจากภาษากรีกโบราณ σταφυλή ( staphulḗ ) ซึ่งหมายถึง "พวงองุ่น" และ κόκκος ( kókkos ) ซึ่งหมายถึง "เมล็ด" หรือ " Kermes " [ 1 ] [ 2 ]เป็นสกุลของแบคทีเรียแกรมบวก ในวงศ์ Staphylococcaceaeจากอันดับ Bacillalesเมื่อมองผ่านกล้องจุลทรรศน์พวกมันจะมีลักษณะเป็นทรงกลม ( cocci ) และรวมตัวกันเป็นกลุ่มคล้ายองุ่น แบคทีเรียสกุล Staphylococcusเป็นที่สามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในสภาวะที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน ( facultative anaerobic organisms )
ชื่อนี้ถูกตั้งขึ้นในปี ค.ศ. 1880 โดยศัลยแพทย์และนักแบคทีเรียวิทยาชาวสกอตแลนด์อเล็กซานเดอร์ อ็อกสตัน (ค.ศ. 1844–1929) ตามแบบแผนที่กำหนดไว้เมื่อห้าปีก่อนหน้าในการตั้งชื่อStreptococcus [ 3 ]โดยเป็นการรวมคำนำหน้า "staphylo-" (จากภาษากรีกโบราณ: σταφυλή , โรมันไน ซ์ : staphylē , แปล ตรงตัวว่า ' พวงองุ่น' [ 4 ] ) และคำต่อท้ายด้วยภาษาละตินใหม่: coccus , แปลตรงตัวว่า ' แบคทีเรียทรงกลม' (จากภาษากรีกโบราณ: κόκκος , โรมันไนซ์: kókkos , แปลตรงตัวว่า ' เมล็ดพืช, ผลเบอร์รี่' [ 5 ] )
เชื้อ Staphylococcus เป็นหนึ่งในเชื้อก่อโรคติดเชื้อที่สำคัญในโรงพยาบาล และเชื้อแบคทีเรียหลายสายพันธุ์ได้ดื้อต่อยาปฏิชีวนะแม้จะพยายามกำจัดเชื้อนี้อย่างเต็มที่แล้วก็ตาม แต่เชื้อ Staphylococcus ก็ยังคงมีอยู่ในโรงพยาบาล ซึ่งสามารถแพร่เชื้อไปยังผู้ที่มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อสูงได้[ 6 ]
สแตฟิโลค็อกคัสประกอบด้วยอย่างน้อย 44 สปีชีส์ ในจำนวนนี้ 9 สปีชีส์มีสองสายพันธุ์ย่อย 1 สปีชีส์มีสามสายพันธุ์ย่อย และ 1 สปีชีส์มีสี่สายพันธุ์ย่อย[ 7 ] หลายสปีชีส์ไม่ก่อให้เกิดโรคและอาศัยอยู่ตามปกติบนผิวหนังและเยื่อเมือกของมนุษย์และสัตว์ อื่นๆ พบว่าสแตฟิโลค็อกคัส เป็น จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในน้ำหวาน[ 8 ] นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบเล็กๆ ของไมโครไบโอมในดิน อีก ด้วย[ 9 ]
อนุกรมวิธาน
อนุกรมวิธานนี้อิงตามลำดับrRNA 16s [ 10 ]และสายพันธุ์สแตฟิโลค็อกคัสส่วนใหญ่จัดอยู่ใน 11 กลุ่ม:
- กลุ่ม S. aureus – S. argenteus , S. aureus , S. schweitzeri , S. simiae
- กลุ่มS. auricularis – S. auricularis
- กลุ่ม S. carnosus – S. carnosus , S. condimenti , S. debuckii , S. Massiliensis , S. piscifermentans , S. simulans
- กลุ่มS. หนังกำพร้า – S. capitis , S. caprae , S. epidermidis , S. saccharolyticus
- กลุ่ม S. haemolyticus – S. borealis , S. devriesei , S. haemolyticus , S. hominis
- กลุ่ม S. hyicus-intermedius – S. agnetis , S. chromogenes , S. cornubiensis , S. felis , S. delphini , S. hyicus , S. intermedius , S. lutrae , S. microti , S. muscae , S. pseudintermedius , S. rostri , S. schleiferi
- กลุ่มS. lugdunensis – S. lugdunensis
- กลุ่ม S. saprophyticus – S. arlettae , S. caeli , S. cohnii , S. equorum , S. gallinarum , S. kloosii , S. nepalensis , S. saprophyticus , S. succinus , S. xylosus
- กลุ่ม S. sciuri – S. fleurettii , S. lentus , S. sciuri , S. stepanovicii , S. vitulinus
- กลุ่ม เอส.ซิมูลัน – เอส.ซิมูลานส์
- กลุ่มS. warneri – S. pasteuri , S. warneri
กลุ่มที่สิบสอง – ซึ่งก็คือS. caseolyticus – ได้ถูกย้ายไปอยู่ในสกุลใหม่Macrococcus ซึ่งสายพันธุ์ในสกุลนี้ถือ เป็นญาติใกล้ชิดที่สุดของStaphylococcus ในปัจจุบัน [ 11 ]
ในปี 2558 มีการอธิบายสายพันธุ์สองชนิด ได้แก่Staphylococcus argenteusและStaphylococcus schweitzeriซึ่งก่อนหน้านี้ถือว่าเป็นสายพันธุ์ย่อยของS. aureus [ 12 ]
มีการแยกสายพันธุ์โคอะกูเลสเชิงลบใหม่ – Staphylococcus edaphicus – ออกมาจาก ทวีปแอนตาร์กติกา [ 13 ] สาย พันธุ์นี้อาจเป็นสมาชิกของกลุ่มS. saprophyticus
กลุ่ม
จากการวิเคราะห์เนื้อหาของยีนออร์โธล็อกัส ได้มีการเสนอกลุ่มสามกลุ่ม (A, B และ C) [ 14 ]
- กลุ่ม A ได้แก่S. aureus , S. borealis , S. capitis , S. epidermidis , S. haemolyticus , S. hominis , S. lugdunensis , S. pettenkoferi , S. simiaeและ S. warneri
- กลุ่ม B ได้แก่S. arlettae , S. cohnii , S. equorum , S. saprophyticusและS. xylosus
- กลุ่ม C ประกอบด้วยS. delphini , S. intermediusและS. pseudintermedius
หมายเหตุ
โดยทั่วไปแล้วกลุ่ม S. saprophyticus และ S. sciuri มีความต้านทานต่อโนโวบิโอซินเช่นเดียวกับS. hominis subsp โนโวไบโอเซปติคัส
แบคทีเรียในกลุ่มS. sciuri ให้ผลบวกต่อ การทดสอบออกซิเดสเนื่องจากมีเอนไซม์ไซโตโครมซีออกซิเดสกลุ่มนี้เป็นกลุ่มเดียวในแบคทีเรียสกุลสแตฟิโลค็อกคัสที่มีจีนนี้
กลุ่มS. sciuri ดูเหมือนจะมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดที่สุด กับสกุลMacrococcus
S. pulvereriได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นชื่อพ้องรองของS. vitulinus [ 15 ]
ภายในกลุ่มสายพันธุ์เหล่านี้ กลุ่ม S. haemolyticusและS. simulansดูเหมือนจะมีความสัมพันธ์กัน เช่นเดียวกับกลุ่มS. aureusและS. epidermidis [ 16 ]
ดูเหมือนว่า S. lugdunensisจะมีความเกี่ยวข้องกับกลุ่มS. haemolyticus
S. petrasiiอาจมีความเกี่ยวข้องกับS. haemolyticusแต่จำเป็นต้องมีการยืนยันเพิ่มเติม
ตำแหน่งทางอนุกรมวิธานของ S. lyticans , S. petrasiiและS. pseudolugdunensisยังไม่ได้รับการชี้แจงให้ชัดเจน คำอธิบายที่ตีพิมพ์ของสายพันธุ์เหล่านี้ดูเหมือนจะไม่ได้รับการตีพิมพ์อย่างถูกต้อง
การระบุทางชีวเคมี
การกำหนดสายพันธุ์ให้กับสกุลStaphylococcusจำเป็นต้องเป็นโคคัสแกรมบวก[ 17 ]ที่ก่อตัวเป็นกลุ่ม มี โครงสร้าง ผนังเซลล์ ที่เหมาะสม (รวมถึง ชนิดของ เพปติโดไกลแคนและการมีอยู่ของกรดเทโคอิก) และมีปริมาณ G + C ของ DNA อยู่ในช่วง 30–40 โมล%
สายพันธุ์ Staphylococcusสามารถแยกแยะออกจากแบคทีเรียแกรมบวกรูปทรงกลมชนิดแอโรบิกและแอนแอโรบิกแบบไม่บังคับอื่นๆ ได้ด้วยการทดสอบง่ายๆ หลายวิธี[ 17 ] สายพันธุ์ Staphylococcusเป็นแอนแอโรบิก แบบไม่บังคับ (สามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในสภาวะแอโรบิกและแอนแอโรบิก) [ 17 ] ทุกสายพันธุ์เจริญเติบโต ได้ ในสภาวะที่มีเกลือน้ำดี
เดิมทีเชื่อกันว่าเชื้อ Staphylococcus aureusทุกสายพันธุ์มีผลการทดสอบ coagulase เป็นบวก แต่ภายหลังได้มีการพิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นเช่นนั้น[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
การเจริญเติบโตยังสามารถเกิดขึ้นได้ในสารละลาย NaCl 6.5% [ 17 ]บนอาหารเลี้ยงเชื้อ Baird-Parkerเชื้อStaphylococcusเจริญเติบโตแบบหมัก ยกเว้นS. saprophyticusซึ่งเจริญเติบโตแบบออกซิเด ชั่น เชื้อ Staphylococcusดื้อต่อบาซิเทรซิน (แผ่นดิสก์ 0.04 U: ความต้านทาน = โซนยับยั้ง< 10 มม.) และไวต่อ ฟูราโซลิโดน (แผ่นดิสก์ 100 μg: ความต้านทาน = โซนยับยั้ง < 15 มม.) จำเป็นต้องมีการทดสอบทางชีวเคมีเพิ่มเติมเพื่อระบุระดับสายพันธุ์
การผลิตโคอะกูเลส
หนึ่งในลักษณะทางฟีโนไทป์ที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในการจำแนกกลุ่มแบคทีเรียสแตฟิโลค็อกคัสคือความสามารถในการผลิตเอนไซม์โคอะกูเลสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ทำให้เกิดการแข็งตัวของเลือด
ปัจจุบันมีการจำแนกเชื้อแบคทีเรีย 7 ชนิดว่าเป็นเชื้อที่สร้างเอนไซม์โคอะกูเลส ได้แก่S. aureus , S. delphini , S. hyicus , S. intermedius , S. lutrae , S. pseudintermediusและS. schleiferi subsp. coagulansเชื้อเหล่านี้จัดอยู่ในสองกลุ่มแยกกัน คือ กลุ่ม S. aureus ( เฉพาะ S. aureusเท่านั้น) และ กลุ่ม S. hyicus-intermedius (อีก 5 ชนิดที่เหลือ)
เชื้อ S. aureus เป็นเชื้อที่ให้ผลบวกต่อการทดสอบโคอะกูเลส หมายความว่ามันสามารถสร้างเอนไซม์โคอะกูเลสได้ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเชื้อ S. aureusส่วนใหญ่ จะให้ผลบวกต่อการทดสอบโค อะกูเลส แต่บางสายพันธุ์อาจผิดปกติ คือไม่สามารถสร้างเอนไซม์โคอะกูเลสได้ นอกจากนี้aureusยังคาตาเลส (หมายความว่ามันสามารถผลิตเอนไซม์คาตาเลสได้) และสามารถเปลี่ยนไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ( ) ให้เป็นน้ำและออกซิเจนได้ ซึ่งทำให้การทดสอบคาตาเลสมีประโยชน์ในการแยกแยะเชื้อสแตฟิโลค็อกซีออกจากเชื้อเอ็นเทอโรค็อกซีและสเตรปโตค็อกซี
S. pseudintermediusอาศัยอยู่และบางครั้งก็ก่อให้เกิดการติดเชื้อที่ผิวหนังของสุนัขและแมวบ้าน จุลินทรีย์ชนิดนี้ก็สามารถมีสารพันธุกรรมที่ทำให้เกิดการดื้อยาต่อแบคทีเรียหลายชนิดได้เช่นกัน แต่พบได้น้อยมากที่จะก่อให้เกิดการติดเชื้อในมนุษย์ เนื่องจากเป็นการติดเชื้อจากสัตว์ สู่ คน
S. epidermidisซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ไม่สร้างเอนไซม์โคอะกูเลส เป็นแบคทีเรียประจำถิ่นบนผิวหนัง แต่สามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อรุนแรงใน ผู้ป่วยที่ มีภูมิคุ้มกันบกพร่องและผู้ที่มีสายสวนหลอดเลือดดำส่วนกลาง S. saprophyticusซึ่งเป็นอีกสายพันธุ์ที่ไม่สร้างเอนไซม์โคอะกูเลสและเป็นส่วนหนึ่งของจุลินทรีย์ปกติในช่องคลอดมีส่วนเกี่ยวข้องกับ การติดเชื้อ ในระบบทางเดินปัสสาวะ และอวัยวะสืบพันธุ์ในหญิงสาวที่เริ่มมีเพศสัมพันธ์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการค้นพบว่าแบคทีเรียสกุล Staphylococcus ชนิด อื่นๆ อีกหลายชนิดมีส่วนเกี่ยวข้องกับการติดเชื้อในมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง S. lugdunensis , S. schleiferiและ S. caprae
ตัวย่อทั่วไปสำหรับสแตฟิโลค็อกซีที่ไม่สร้างโคอะกูเลส ได้แก่ CoNS, CNS หรือ CNST [ 21 ]สมาคมจุลชีววิทยาแห่งอเมริกาใช้ตัวย่อสำหรับสแตฟิโลค็อกซีที่ไม่สร้างโคอะกูเลสว่า "CoNS"
จีโนมิกส์และชีววิทยาโมเลกุล
จีโนมของ S. aureus ชุดแรก ที่ได้รับการถอดรหัสลำดับคือจีโนมของ N315 และ Mu50 ในปี 2544 จีโนม ของ S. aureusที่สมบูรณ์อีกมากมายได้ถูกส่งไปยังฐานข้อมูลสาธารณะ ทำให้ S. aureus เป็นหนึ่งในแบคทีเรียที่มีการถอดรหัสลำดับมากที่สุด การใช้ข้อมูลจีโนมเป็นที่แพร่หลายและเป็นแหล่งข้อมูลที่มีค่าสำหรับนักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับS. aureusเทคโนโลยีจีโนมทั้งหมด เช่น โครงการถอดรหัสลำดับและไมโครอาร์เรย์ได้แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายอย่างมหาศาลของ สายพันธุ์ S. aureusแต่ละสายพันธุ์มีโปรตีนบนพื้นผิวและสารพิษ ที่แตกต่างกัน การเชื่อมโยงข้อมูลนี้กับพฤติกรรมก่อโรคเป็นหนึ่งในหัวข้อหลักของการวิจัยเกี่ยวกับสแตฟิโลค็อกคัส การพัฒนาวิธีการจำแนกประเภททางโมเลกุลทำให้สามารถติดตามสายพันธุ์ต่างๆ ของS. aureus ได้ ซึ่งอาจนำไปสู่การควบคุมสายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดการระบาดได้ดียิ่งขึ้น ความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสแตฟิโลค็อกซี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการได้รับองค์ประกอบทางพันธุกรรมเคลื่อนที่ที่เข้ารหัสยีนต้านทานและยีนก่อโรค ช่วยในการระบุสายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดการระบาดใหม่ และอาจป้องกันการเกิดขึ้นของสายพันธุ์เหล่านั้นได้[ 22 ]
การเกิดการดื้อยาปฏิชีวนะ อย่างแพร่หลาย ในสายพันธุ์ต่างๆ ของS. aureusหรือในสปีชีส์ต่างๆ ของStaphylococcusได้รับการระบุว่าเกิดจากการถ่ายโอนยีนในแนวนอนของยีนที่เข้ารหัสการดื้อยาปฏิชีวนะ/โลหะและความรุนแรง การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าขอบเขตของการถ่ายโอนยีนในแนวนอนในหมู่Staphylococcusนั้นมากกว่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้มาก และครอบคลุมยีนที่มีฟังก์ชันนอกเหนือจากการดื้อยาปฏิชีวนะและความรุนแรง และนอกเหนือจากยีนที่อยู่ในองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เคลื่อนที่ได้[ 23 ]
สายพันธุ์ต่างๆ ของแบคทีเรีย Staphylococcusสามารถหาได้จากศูนย์วิจัยทางชีววิทยา เช่นNational Collection of Type Cultures
ช่วงโฮสต์

สมาชิกของสกุลStaphylococcusมักจะอาศัยอยู่บนผิวหนังและทางเดินหายใจส่วนบนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก รวมถึงในฟองน้ำทะเลด้วย[ 17 ] สายพันธุ์ Staphylococcusที่เกี่ยวข้องกับฟองน้ำทะเลมีความทนทานต่อเกลือสูง[ 17 ]มีการสังเกตความเฉพาะเจาะจงของสายพันธุ์บางชนิดในช่วงโฮสต์ เช่น สายพันธุ์ Staphylococcusที่พบในสัตว์บางชนิดปรากฏน้อยลงในสายพันธุ์โฮสต์ที่มีความสัมพันธ์ห่างไกลกัน[ 24 ] ความเฉพาะเจาะจงของโฮสต์ที่สังเกตได้บางส่วน ได้แก่:
- S. arlattae – ไก่แพะฟองน้ำทะเล [ 17 ]
- S. aureus – มนุษย์, [ 25 ]วัว
- S. auricularis – กวางสุนัขมนุษย์
- S. borealis – มนุษย์ , วัว
- S. capitis – มนุษย์
- S. caprae – แพะ, มนุษย์
- S. cohnii – ไก่, มนุษย์
- S. delphini – โลมา
- S. devriesei – วัว
- S. epidermidis – มนุษย์, ฟองน้ำทะเล[ 17 ]
- S. equorum – ม้า
- S. felis – แมว
- S. fleurettii – แพะ
- S. gallinarum – ไก่ แพะนกกระทา
- S. haemolyticus – มนุษย์, Cercocebus , Erythrocebus , Lemur , Macca , Microcebus , Pan
- S. hyicus – หมู
- S. lentus – แพะกระต่ายแกะ
- S. lugdunensis – มนุษย์, แพะ
- S. lutrae – นาก
- S. microti – voles ( Microtus arvalis )
- S. nepalensis – แพะ
- S. pasteuri – มนุษย์, แพะ
- S. pettenkoferi – มนุษย์
- S. pseudintermedius – สุนัข
- S. rostri – หมู
- S. schleiferi – มนุษย์
- S. sciuri – มนุษย์ สุนัข แพะ
- S. simiae – ลิงกระรอกอเมริกาใต้ ( Saimiri sciureus )
- S. simulans – มนุษย์
- S. warneri – มนุษย์, Cercopithecoidea , Pongidae
- S. xylosus – มนุษย์
ประชากรกลุ่มเสี่ยงต่อการติดเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus aureus
กลุ่มคนบางกลุ่มมีความเสี่ยงสูงกว่า ได้แก่ ผู้ที่มีภาวะเรื้อรัง เช่น โรคเบาหวาน โรคมะเร็ง โรคหลอดเลือด โรคผิวหนังอักเสบ โรคปอด และผู้ที่ฉีดสารเสพติด ในสถานพยาบาล ความเสี่ยงของการติดเชื้อสแตฟที่รุนแรงกว่าจะสูงขึ้นในผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ผู้ป่วยในหน่วยดูแลผู้ป่วยหนัก (ICU) ผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดบางประเภท และผู้ป่วยที่มีอุปกรณ์ทางการแพทย์ฝังอยู่ในร่างกาย[ 26 ]
Staphylococcus aureusได้กลายเป็นสาเหตุสำคัญของภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดโดยจะทำให้เกิดปัจจัยต่างๆ เช่น การยึดเกาะของเนื้อเยื่อ การหลีกเลี่ยงภูมิคุ้มกัน และการบาดเจ็บของเซลล์เจ้าบ้าน ในกระแสเลือด ปัจจัยเหล่านี้จะทำให้เกิดการอักเสบ ทำให้การทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันบกพร่อง เปลี่ยนแปลงการแข็งตัวของเลือด และทำให้ความสมบูรณ์ของหลอดเลือดลดลง หากไม่ได้รับการรักษาS. aureusจะกระตุ้นให้เกิดความผิดปกติทางพยาธิสรีรวิทยา ซึ่งจะถูกขยายให้รุนแรงขึ้นโดยการตอบสนองการอักเสบของเจ้าบ้าน จนนำไปสู่อาการทางคลินิกที่รุนแรงของภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดและภาวะช็อกจากการติดเชื้อ[ 27 ]
ทางคลินิก
แบคทีเรีย Staphylococcusสามารถก่อให้เกิดโรคต่างๆ มากมายในมนุษย์และสัตว์ได้ทั้งจากการผลิตสารพิษหรือการแทรกซึม สารพิษของ Staphylococcus เป็นสาเหตุทั่วไปของอาหารเป็นพิษ เนื่องจากแบคทีเรียสามารถผลิตสารพิษเหล่านี้ได้ในอาหารที่เก็บรักษาไม่ถูกต้อง โรคต่อมน้ำลายอักเสบ ที่พบบ่อยที่สุด เกิดจาก Staphylococcus ซึ่งเป็นการติดเชื้อแบคทีเรีย[ 28 ] Staphylococcus ย่อยสลายลิวซีนเป็นกรดไอโซวาเลอริกซึ่งเป็นสาเหตุหลักของกลิ่นเท้า[ 29 ]