المكورات الرئوية

المكورات الرئوية (Streptococcus pneumoniae) ، أو المكورات الرئوية ، هي بكتيريا كروية موجبة الغرام ،من جنس المكورات العقدية، وتُحلل الدم من النوع ألفا . ^{[ 1 ]} توجد خلايا المكورات الرئوية عادةً في أزواج ( مكورات ثنائية )، وهي لا تُكوّن أبواغًا وغير متحركة. ^{[ 2 ]} وباعتبارها بكتيريا ممرضة هامة للإنسان ، فقد تم التعرف على المكورات الرئوية كسبب رئيسي للالتهاب الرئوي في أواخر القرن التاسع عشر، وهي موضوع العديد منالدراسات المتعلقة بالمناعة الخلطية .

تستوطن بكتيريا المكورات الرئوية (Streptococcus pneumoniae) بشكل غير مصحوب بأعراض لدى حامليها الأصحاء، وتستوطن عادةً الجهاز التنفسي والجيوب الأنفية والتجويف الأنفي . مع ذلك، قد تصبح هذه البكتيريا ممرضة لدى الأفراد ذوي المناعة الضعيفة ، مثل كبار السن والأطفال الصغار، وتنتشر إلى أماكن أخرى مسببةً المرض. تنتشر البكتيريا عن طريق الاتصال المباشر بين الأشخاص عبر الرذاذ التنفسي ، وعن طريق العدوى الذاتية لدى الأشخاص الذين يحملون البكتيريا في الجهاز التنفسي العلوي. ^{[ 3 ]} وقد تكون سببًا للعدوى لدى حديثي الولادة . ^{[ 4 ]}

تُعدّ المكورة الرئوية (Streptococcus pneumoniae) السبب الرئيسي للالتهاب الرئوي والتهاب السحايا المكتسبين من المجتمع لدى الأطفال وكبار السن، ^{[ 5 ]} وللإنتان لدى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية . كما تُسبب هذه البكتيريا أنواعًا عديدة من العدوى الرئوية الأخرى غير الالتهاب الرئوي . وتشمل هذه الأمراض الغازية التهاب الشعب الهوائية ، والتهاب الأنف ، والتهاب الجيوب الأنفية الحاد ، والتهاب الأذن الوسطى ، والتهاب الملتحمة ، والتهاب السحايا، والإنتان، والتهاب العظم والنقي، والتهاب المفاصل الإنتاني ، والتهاب الشغاف ، والتهاب الصفاق ^، والتهاب التامور ، والتهاب النسيج الخلوي ، وخراج الدماغ . [ ^{6 ]}

يمكن التمييز بين المكورات الرئوية (Streptococcus pneumoniae) والمكورات العقدية الخضراء (viridans streptococci )، التي يُعد بعضها أيضًا مُحللًا للدم من النوع ألفا (alpha-hemolytic )، باستخدام اختبار الأوبتوشين ، حيث أن المكورات الرئوية حساسة للأوبتوشين. كما يمكن تمييز المكورات الرئوية بناءً على حساسيتها للتحلل بواسطة الصفراء ، فيما يُعرف بـ"اختبار الذوبان في الصفراء". تتميز هذه البكتيريا المُغلفة ، موجبة الغرام، الكروية الشكل ، بمورفولوجيا مميزة عند صبغها بصبغة غرام، حيث تظهر على شكل مكورات ثنائية تشبه المِقْطَع . تمتلك هذه البكتيريا كبسولة عديد السكاريد تعمل كعامل ضراوة للكائن الحي؛ وقد تم التعرف على أكثر من 100 نمط مصلي مختلف ^{[ 7 ]} ، وتختلف هذه الأنماط في الضراوة والانتشار ومدى مقاومة الأدوية .

يُعدّ عديد السكاريد الكبسولي (CPS) آلية دفاعية بالغة الأهمية ضد جهاز المناعة لدى المضيف. وهو يُشكّل الطبقة الخارجية لسلالات المكورات الرئوية المُغلفة ، ويرتبط عادةً بالببتيدوغليكان الموجود في جدار الخلية. ^{[ 8 ]} ويتكون من مادة لزجة مُشتقة من بوليمر ذي وزن جزيئي عالٍ، يتألف من وحدات قليلة السكاريد مُتكررة مُرتبطة بروابط تساهمية بجدار الخلية. وتختلف ضراوة وغزو سلالات المكورات الرئوية المختلفة تبعًا لأنماطها المصلية، والتي تُحددها تركيبتها الكيميائية وكمية عديد السكاريد الكبسولي التي تُنتجها. وتؤثر الاختلافات بين سلالات المكورات الرئوية المختلفة بشكل كبير على إمراضيتها ، إذ تُحدد بقاء البكتيريا واحتمالية تسببها في أمراض غازية. ^{[ 9 ]} بالإضافة إلى ذلك، يُثبّط عديد السكاريد الكبسولي عملية البلعمة عن طريق منع وصول الخلايا المحببة إلى جدار الخلية. ^{[ 10 ]}

في عام 1881، تم عزل الكائن الحي، المعروف لاحقًا في عام 1886 باسم المكورات الرئوية ^{[ 11 ]} لدوره كسبب للالتهاب الرئوي، لأول مرة بشكل متزامن ومستقل من قبل طبيب الجيش الأمريكي جورج ستيرنبرغ ^{[ 12 ]} والكيميائي الفرنسي لويس باستور . ^{[ 13 ]}

أُطلق على هذا الكائن الحي اسم Diplococcus pneumoniae منذ عام 1920 ^{[ 14 ]} نظرًا لمظهره المميز في البلغم المصبوغ بصبغة غرام . ثم أُعيد تسميته إلى Streptococcus pneumoniae في عام 1974 لتشابهه الكبير مع المكورات العقدية . ^{[ 11 ] [ 15 ]}

لعبت بكتيريا المكورات الرئوية دورًا محوريًا في إثبات أن المادة الوراثية تتكون من الحمض النووي (DNA ). في عام 1928، أثبت فريدريك غريفيث تحول الحياة، محولًا المكورات الرئوية غير الضارة إلى شكل مميت عن طريق حقن فأر بالمكورات الرئوية الحية جنبًا إلى جنب مع المكورات الرئوية الممرضة المقتولة بالحرارة . ^{[ 16 ]} في عام 1944، أثبت أوزوالد أفيري وكولين ماكلويد وماكلين مكارتي أن العامل المحول في تجربة غريفيث لم يكن بروتينًا ، كما كان شائعًا في ذلك الوقت، بل كان الحمض النووي (DNA). ^{[ 17 ]} شكل عمل أفيري بداية العصر الجزيئي لعلم الوراثة . ^{[ 18 ]}

يُعدّ جينوم المكورات الرئوية بنيةً دائريةً مغلقةً من الحمض النووي، ويحتوي على ما بين 2.0 و2.1 مليون زوج قاعدي، وذلك بحسب السلالة . يضمّ مجموعةً أساسيةً من 1553 جينًا ، بالإضافة إلى 154 جينًا في جينوم الفيرولوم ، تُسهم في ضراوة البكتيريا، و176 جينًا تُحافظ على نمطها الظاهري غير الغازي . قد تختلف المعلومات الوراثية بنسبة تصل إلى 10% بين السلالات. ^{[ 19 ]} ومن المعروف أن جينوم المكورات الرئوية يحتوي على مجموعة كبيرة ومتنوعة من الببتيدات المضادة للميكروبات، بما في ذلك 11 نوعًا مختلفًا من اللانتيبيوتيك . ^{[ 20 ]}

تُعدّ بكتيريا المكورات الرئوية (Streptococcus pneumoniae) جزءًا من الفلورا الطبيعية للجهاز التنفسي العلوي . وكما هو الحال مع العديد من الفلورا الطبيعية، يُمكن أن تُصبح مُمرضة في ظل ظروف مُعينة، لا سيما عند ضعف جهاز المناعة لدى المُضيف . وتُعتبر عوامل الغزو ، مثل البنوموليسين ، والكبسولة المُضادة للبلعمة ، والعديد من عوامل الالتصاق ، ومكونات جدار الخلية المُحفزة للمناعة، من أهم عوامل الضراوة . بعد أن تستوطن بكتيريا المكورات الرئوية الحويصلات الهوائية في الرئتين ، يستجيب الجسم بتحفيز الاستجابة الالتهابية، مما يؤدي إلى امتلاء الحويصلات الهوائية بالبلازما والدم وخلايا الدم البيضاء. تُسمى هذه الحالة بالالتهاب الرئوي البكتيري. ^{[ 26 ]}

تخضع بكتيريا المكورات الرئوية (S. pneumoniae) لتغير طوري تلقائي ، حيث تنتقل بين نمطين ظاهريين للمستعمرات: الشفاف والمعتم. يتميز النمط الشفاف بكبسولة أرق، ويُنتج كميات كبيرة من الفوسفوريل كولين (ChoP) وبروتين ربط الكولين A (CbpA)، مما يُسهم في قدرة البكتيريا على الالتصاق والاستيطان في البلعوم الأنفي. ^{[ 27 ]} أما النمط المعتم، فيتميز بكبسولة أكثر سمكًا، مما يزيد من مقاومتها للتخلص منها من قِبل الجسم. ^{[ 27 ]} كما يُنتج كميات كبيرة من بروتين الكبسولة وبروتين سطح المكورات الرئوية A (PspA)، مما يُساعد البكتيريا على البقاء في الدم. ^{[ 28 ]} يسمح التغير الطوري بين هذين النمطين الظاهريين لبكتيريا المكورات الرئوية بالبقاء في مختلف أجهزة جسم الإنسان.

يُعدّ الالتهاب الرئوي أكثر الأمراض شيوعًا التي تُسببها بكتيريا المكورات الرئوية. وهو عدوى تصيب الرئتين، وتتميز بأعراض مثل الحمى، والقشعريرة، والسعال، وسرعة التنفس أو صعوبته، وألم الصدر. ^{[ 29 ]} أما كبار السن، فقد تظهر عليهم هذه الأعراض الأقل تحديدًا، بالإضافة إلى ميلهم إلى الإصابة بتسرع التنفس قبل أيام قليلة من التأكد السريري من إصابتهم بالعدوى البكتيرية. يتميز تسرع التنفس بالتنفس السريع والسطحي، وقد يؤثر على قدرة الشخص على النوم، ويسبب ألمًا في الصدر، ويقلل الشهية. ^{[ 30 ]}

على الرغم من أن أنواعًا مختلفة من العدوى البكتيرية قد تُسبب التهاب السحايا، إلا أن المكورات الرئوية (S. pneumoniae) تُعدّ من الأسباب الرئيسية. يحدث التهاب السحايا بالمكورات الرئوية عندما تنتشر البكتيريا من مجرى الدم إلى الجهاز العصبي المركزي، الذي يتكون من الدماغ والحبل الشوكي. في هذه المنطقة، تنتشر العدوى وتُسبب التهابًا، مما يؤدي إلى إعاقات شديدة مثل تلف الدماغ أو فقدان السمع أو بتر الأطراف أو الوفاة. ^{[ 31 ]} تشمل الأعراض مشاكل شائعة مثل الصداع والحمى والغثيان، ولكن من أبرز العلامات التي تُشير إلى وصول العدوى البكتيرية إلى الدماغ: الحساسية للضوء، والنوبات، ومحدودية حركة الرقبة، وسهولة ظهور الكدمات في جميع أنحاء الجسم.

يُعد التهاب العظم والنقي، أو عدوى العظام، حالة نادرة الحدوث، ولكنه لوحظ لدى المرضى الذين تم تشخيص إصابتهم بعدوى المكورات الرئوية التي لم تعالج لفترة طويلة جدًا. ^{[ 32 ]}

تؤدي الاستجابة المفرطة للعدوى التي تُسبب تلف الأنسجة إلى تسمم الدم، والذي قد يُفضي إلى فشل الأعضاء ، بل وحتى الوفاة. تشمل الأعراض التشوش الذهني، وضيق التنفس، وتسارع ضربات القلب، والألم أو الانزعاج، وفرط التعرق، والحمى، والقشعريرة، أو الشعور بالبرد. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

تشمل الأمراض الأقل خطورة التي يمكن أن تسببها عدوى المكورات الرئوية التهاب الملتحمة (العين الوردية)، والتهاب الأذن الوسطى، والتهاب الشعب الهوائية، والتهاب الجيوب الأنفية. ^{[ 35 ]}

نظراً لأهمية الأمراض التي تسببها بكتيريا المكورات الرئوية ، فقد طُوّرت العديد من اللقاحات للوقاية من العدوى الغازية. وتوصي منظمة الصحة العالمية بالتطعيم الروتيني ضد المكورات الرئوية للأطفال؛ ^{[ 36 ]} وهو مُدرج في جدول التطعيمات للأطفال في عدد من البلدان، بما في ذلك المملكة المتحدة، ^{[ 37 ]} والولايات المتحدة، ^{[ 38 ]} واليونان، ^{[ 39 ]} وجنوب أفريقيا. ^{[ 40 ]}

يتوفر حاليًا لقاحان ضد المكورات الرئوية: لقاح عديد السكاريد للمكورات الرئوية (PPV23 أو PPSV23) ولقاح المكورات الرئوية المقترن (PCV13). يعمل لقاح PPV23 عن طريق استخدام عديد السكاريد الكبسولي (CPS) لتحفيز إنتاج أجسام مضادة نوعية، مما يؤدي إلى بدء عمليات مثل تنشيط المتممة، والتغطية المناعية، والبلعمة لمكافحة العدوى البكتيرية. ويُحفز استجابة مناعية خلطية تستهدف عديد السكاريد الكبسولي الموجود على سطح البكتيريا. ^{[ 41 ]} يوفر لقاح PPSV23 مناعة مستقلة عن الخلايا التائية ، ويتطلب إعادة التطعيم بعد 5 سنوات من التطعيم الأول نظرًا لطبيعته المؤقتة. ^{[ 42 ]} تم تطوير لقاح PCV13 بعد تحديد انخفاض فعالية لقاح PPSV23 لدى الأطفال والرضع. يُحفز لقاح PCV13 استجابة مناعية تعتمد على الخلايا التائية، ويوفر مناعة طويلة الأمد عن طريق تعزيز التفاعل بين الخلايا البائية والتائية، مما يؤدي إلى استجابة مناعية معززة ومطولة؛ وهو أكثر فعالية لدى الأطفال الصغار. ^{[ 42 ]}

استُخدمت مكونات من بكتيريا المكورات الرئوية (S. pneumoniae) في مجموعة واسعة من تطبيقات التقنية الحيوية. فمن خلال هندسة جزيئات سطحية من هذه البكتيريا، يمكن ربط البروتينات بشكل لا رجعة فيه باستخدام إنزيم السورتاز ^{[ 43 ]} أو باستخدام تفاعل SnoopTag/SnoopCatcher ^{[ 44 ]} . كما تم استنساخ العديد من إنزيمات تحلل الغليكوزيدات من بكتيريا المكورات الرئوية للمساعدة في تحليل غلكزة الخلايا ^{[ 45 ]} .

لطالما شكّلت بكتيريا المستدمية النزلية (Haemophilus influenzae) سببًا رئيسيًا للعدوى، ويمكن العثور على كلٍّ من المستدمية النزلية والمكورات الرئوية (S. pneumoniae) في الجهاز التنفسي العلوي للإنسان. وكشفت دراسةٌ للتنافس في المختبر أن المكورات الرئوية تتفوق على المستدمية النزلية بمهاجمتها ببيروكسيد الهيدروجين . ^{[ 46 ]} كما توجد أدلةٌ على أن المكورات الرئوية تستخدم بيروكسيد الهيدروجين كعامل ضراوة. ^{[ 47 ]} مع ذلك، في دراسةٍ أُضيفت فيها البكتيريتان إلى تجويف أنف فأرٍ خلال أسبوعين، لم تنجُ سوى المستدمية النزلية ؛ وأظهر تحليلٌ إضافي أن العدلات (نوعٌ من الخلايا البلعمية) التي تعرضت للمستدمية النزلية الميتة كانت أكثر شراسةً في مهاجمة المكورات الرئوية . ^{[ 48 ]}

يُعتمد التشخيص عمومًا على الاشتباه السريري بالإضافة إلى نتيجة إيجابية لزرع عينة من أي مكان تقريبًا في الجسم. تُعتبر المكورات الرئوية حساسة بشكل عام للأوبتوشين ، على الرغم من رصد حالات مقاومة له. ^{[ 49 ]}

أتاحت التطورات الحديثة في تقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي وعلم الجينوم المقارن تطوير أساليب جزيئية قوية وموثوقة للكشف عن بكتيريا المكورات الرئوية وتحديدها . فعلى سبيل المثال، وُصف جين Xisco مؤخرًا بأنه مؤشر حيوي للكشف عن بكتيريا المكورات الرئوية باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) والتمييز بينها وبين الأنواع وثيقة الصلة بها. ^{[ 50 ]}

يمتلك الأترومنتين واللوكوميلون نشاطًا مضادًا للبكتيريا، حيث يثبطان إنزيم مختزلة بروتين حامل الأسيل إينويل (الضروري للتخليق الحيوي للأحماض الدهنية ) في المكورات الرئوية . ^{[ 51 ]}

تُسمى سلالات المكورات الرئوية المقاومة بالمكورات الرئوية المقاومة للبنسلين ( PRP )، ^{[ 52 ]} أو المكورات الرئوية المقاومة للبنسلين ( PRSP )، ^{[ 53 ]} أو المكورات الرئوية المقاومة للبنسلين ( SPPR )، ^{[ 54 ]} أو المكورات الرئوية المقاومة للأدوية ( DRSP ). في عام 2015، في الولايات المتحدة، قُدِّر عدد الحالات بنحو 30,000 حالة، وكانت السلالات مقاومة لمضاد حيوي واحد أو أكثر في 30% منها. ^{[ 55 ]}

إلى جانب البنسلين ، تُظهر المكورات الرئوية مقاومة عالية لأنواع أخرى من المضادات الحيوية، بما في ذلك الماكروليدات (مثل الإريثروميسين )، واللينكوزاميدات (مثل الكليندامايسين )، والتتراسيكلينات ، كما ورد في دراسة أجريت على عزلات صينية. ^{[ 56 ]} ومع ذلك، فقد أظهرت مضادات حيوية جديدة مثل الإيرافايكلين ، والأوماداسيكلين ، والكونتيزوليد ، والنيمونوكساسين نشاطًا مضادًا للميكروبات كبيرًا في المختبر ضد المكورات الرئوية .

المكورات الرئويةتُعزى حساسية المكورات الرئوية العالية للإيرافايكلين والأوماداسيكلين، مقارنةً بالأجيال السابقة من التتراسيكلينات، إلى تعديلات بنيوية في هذه المضادات الحيوية تُعزز ارتباطها بالهدف وتقلل من التعرف عليها. وترتبط مقاومة التتراسيكلين في المكورات الرئوية بطفرات في جينات tet ، بالإضافة إلى جينات rpsJ و rpsC . ^{[ 56 ]}

تعتبر الفلوروكينولونات مثل النيمونوكساسين علاجًا فعالًا للالتهاب الرئوي المكتسب من المجتمع (CAP) ومقاومة المكورات الرئوية منخفضة نسبيًا؛ وقد تُكتسب المقاومة من خلال طفرات نقطية في جينات المقاومة gyrA و gyrB و parC و parE و patA و patB . ^{[ 56 ]}

تُظهر الأوكسازوليدينونات ، مثل كونتيزوليد، فعالية في المختبر ضد العديد من المكورات موجبة الجرام. ترتبط مقاومة المكورات الرئوية للأوكسازوليدينونات بطفرات في الحلقة المركزية لإنزيم ببتيديل ترانسفيراز في النطاق الخامس من الحمض النووي الريبوزي 23S. ^{[ 56 ]}

• التحول (علم الوراثة)
• مجلس خبراء التوعية بالمكورات الرئوية
• كائن حي لا هوائي اختياري

• تحالف جافي (GAVI) - مؤرشف بتاريخ 20 أغسطس 2014 على موقع Wayback Machine
• PneumoADIP
• مكتبة موارد لقاحات منظمة PATH - موارد لقاح المكورات الرئوية
• مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها (2012). "الفصل 16: مرض المكورات الرئوية" . في: أتكينسون، دبليو، وولف، إس، وهامبورسكي، جيه (محررون). وبائيات الأمراض التي يمكن الوقاية منها باللقاحات والوقاية منها (  الطبعة الثانية عشرة). واشنطن العاصمة: مؤسسة الصحة العامة. الصفحات 233-248 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 مارس 2017. 
• السلالة النمطية لبكتيريا المكورات الرئوية في قاعدة بيانات التنوع البكتيري Bac Dive - مؤرشفة بتاريخ 20 أبريل 2020 على موقع Wayback Machine