GARDNERELLA VAGINALIS: ลักษณะสัณฐานวิทยาวัฏจักรชีวิต - ชีววิทยา - 2025

Gardnerella vaginalisอยู่ในตระกูล Bifidobacteriaceae ภายในลำดับ Bifidobacteriales ของ Actinobacteria สายพันธุ์นี้มีลักษณะเฉพาะเนื่องจากสามารถมีพฤติกรรมเป็น Gram positive หรือ Gram negative ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์และอาหารเลี้ยงเชื้อ

มันเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยการผลิตกรดอะซิติกส่วนใหญ่ในกระบวนการหมัก มันคือ pleomorphic (มีรูปร่างโครงสร้างสองแบบ) และสามารถมีรูปร่างเหมือนบาซิลลัสหรือมะพร้าว (มน)

ภาพ: มุมมองกล้องจุลทรรศน์ของ Gardnerella vaginalis ผู้แต่ง: ดร. FC Turner ผ่าน Wikimedia Commons

รูปแบบโค้งมน (coccobacilli) และแบบยาว (bacilli) สามารถเกิดขึ้นได้ในสายพันธุ์เดียวกันในขั้นตอนต่างๆของการพัฒนา ในทำนองเดียวกันประเภทของการย้อมสีที่มีอยู่ (แกรมบวกหรือลบ) อาจได้รับผลกระทบ

เมื่อมีการอธิบายครั้งแรกมันถูกจัดให้อยู่ในสกุล Haemophilus ต่อจากนั้นมีการพิสูจน์ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของสายพันธุ์ มันอยู่ในสกุล Gardnerella ซึ่งประกอบด้วยสายพันธุ์เดียว

ลักษณะทั่วไป

G. Vaginalis เป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนทางปัญญาแม้ว่าบางสายพันธุ์อาจจำเป็นต้องใช้แบบไม่ใช้ออกซิเจน

ผลิตภัณฑ์หลักของการหมักน้ำตาลคือกรดอะซิติก อย่างไรก็ตามบางสายพันธุ์สามารถผลิตกรดแลคติกฟอร์มิกหรือซัคซินิกได้ ไม่มีการผลิตก๊าซในกระบวนการหมัก

แบคทีเรียเหล่านี้สามารถหมักน้ำตาลประเภทต่างๆเช่นเดกซ์ทรินกลูโคสมอลโตสและแป้ง

เพื่อให้รู้จักสายพันธุ์นี้ลักษณะที่สำคัญที่สุดคือการย่อยสลายแป้งและฮิปโปเรต (สารประกอบอินทรีย์ที่มีกลิ่นหอม) ในทำนองเดียวกันพวกมันสร้างเม็ดเลือดแดงในเลือดมนุษย์ แต่ไม่ใช่ในเลือดแกะ

G. ช่องคลอดถือเป็นสาเหตุหลักของแบคทีเรียในช่องคลอด สายพันธุ์นี้เป็นส่วนหนึ่งของจุลินทรีย์ในช่องคลอดของแบคทีเรีย แต่อาจทำให้เป็นโรคได้

แบคทีเรียในช่องคลอดเกี่ยวข้องกับการเกิดความไม่สมดุลของไมโครไบโอต้าในช่องคลอด ดังนั้นแลคโตบาซิลลัสที่ผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จำนวนมากจึงถูกแทนที่ด้วยแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน

สายพันธุ์ G. vaginalis ยับยั้งการเจริญเติบโตของแลคโตบาซิลลัสและ pH ของช่องคลอดสามารถเพิ่มขึ้นได้ใกล้เคียงกับ 7 แบคทีเรียมีความสามารถในการย่อยสลายเยื่อเมือกที่หลั่งออกมาในเซลล์เยื่อบุผิวของช่องคลอด

อาการที่ชัดเจนที่สุดของแบคทีเรียในช่องคลอดคือการผลิตออกมาเป็นสีขาวหรือสีเหลืองและมีกลิ่นเหม็น นอกจากนี้ยังสามารถคันและแดง

รูปแบบการติดเชื้อที่พบบ่อยที่สุดคือการมีเพศสัมพันธ์โดยไม่มีการป้องกันและการมีคู่นอนหลายคน นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องปกติที่จะได้รับโรคจากการแบ่งปันของเล่นทางเพศหรือการใช้ห่วงอนามัย (อุปกรณ์ใส่มดลูก)

การรักษาโดยทั่วไป ได้แก่ การใช้ยาปฏิชีวนะเช่นเมโทรนิดาโซลและคลินดามัยซิน

สภาพอาหารเลี้ยงเชื้อ

อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาของแบคทีเรียอยู่ระหว่าง 35 - 37 ° C แม้ว่าจะสามารถพัฒนาได้ตั้งแต่ 25 - 42 ° C ช่วง pH คือ 6 - 6.5 แต่การเจริญเติบโตบางอย่างอาจเกิดขึ้นที่ pH 4.5

โคโลนีไม่ใช่เม็ดเลือดแดงในเลือดแกะ พวกมันผลิตเม็ดเลือดแดงที่เติบโตในเลือดของมนุษย์และกระต่าย

พวกมันถือเป็นแบคทีเรียที่ "จุกจิก" เนื่องจากพวกมันต้องการสารอาหารเฉพาะบางอย่างเพื่อการเจริญเติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อ ในจำนวนนี้เรามีไบโอตินกรดโฟลิกไทอามีนไรโบฟลาวินและพิวรีน / ปิรามิด

มีการสังเกตว่าเมื่อมีคาร์โบไฮเดรดและเปปโตนที่สามารถหมักได้จะทำให้แบคทีเรียในอาหารมีการเจริญเติบโตเร็วขึ้น

พันธุศาสตร์

ขนาดจีโนมใน G. vaginalis คือ 1,490-1,700 คู่เบสโดยมีปริมาณ GC ตั้งแต่ 41-43% ในสายพันธุ์ต่างๆ จีโนมหลัก (ยีนที่ใช้ร่วมกันโดยทุกสายพันธุ์) มีเพียง 716 ยีน ด้วยวิธีนี้จีโนมเพียง 27% เท่านั้นที่เป็นเรื่องธรรมดาสำหรับทุกสายพันธุ์ที่ศึกษา

ในการศึกษาระดับโมเลกุลที่ดำเนินการกับสายพันธุ์ต่างๆพบว่ามีกลุ่มที่แตกต่างกันอย่างน้อยสี่กลุ่ม กลุ่มเหล่านี้มีขนาดจีโนมที่แตกต่างกันและความสัมพันธ์ของ GC ซึ่งกันและกัน

อนุกรมวิธาน

สายพันธุ์นี้ถูกแยกครั้งแรกในปีพ. ศ. 2496 โดย Leopold ผู้เขียนคนนี้ได้รับเชื้อจากระบบทางเดินปัสสาวะของผู้ชาย

ไอโซเลทนี้สอดคล้องกับแบคทีเรียที่มีพฤติกรรมเป็นแกรมลบไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และไม่มีแคปซูล การเพาะเลี้ยงครั้งแรกนี้ทำในวุ้นเลือดที่อุณหภูมิ 37 ° C

Leopold พิจารณาว่าสายพันธุ์นี้เกี่ยวข้องกับสกุล Haemophilus ต่อมาการ์ดเนอร์และดุ๊กในปีพ. ศ. 2498 ระบุว่ามันเป็น Haemophilus vaginalis เนื่องจากคราบแกรมลบและรูปร่างของบาซิลลัส นอกจากนี้พวกเขายังพิจารณาว่ามันเป็นสาเหตุของลักษณะตกขาว

อย่างไรก็ตามเมื่อการศึกษาสายพันธุ์ดำเนินต่อไปพบว่ามันไม่ต้องการองค์ประกอบบางอย่างที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของสายพันธุ์ Haemophilus ในการพัฒนา ในทางกลับกันแบคทีเรียมีแนวโน้มที่จะคงสีของคริสตัลไวโอเลตไว้ในคราบแกรม

ลักษณะเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์มีความสัมพันธ์กับสกุล Corynobacterium ซึ่งเป็นกลุ่ม Gram positive ของ Actinobacteria ด้วยเหตุนี้ในปี 1963 Zinnemann และ Turner จึงระบุว่ามันเป็น Corynobacterium vaginale

เพศ

ในช่วงทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ 20 การศึกษาต่างๆได้ดำเนินการด้วยเทคนิคทางชีวเคมีและโมเลกุลและการสังเกตการณ์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน กรีนวูดและพิกเก็ตระบุว่าไม่มีสกุลที่มีลักษณะเฉพาะของสายพันธุ์นี้

ผู้เขียนเสนอสกุลใหม่ชื่อ Gardnerella เพื่อเป็นเกียรติแก่ Gardner ซึ่งเป็นพันธุ์เดียว (มีเพียงชนิดเดียว) พวกเขาบ่งชี้ว่าแบคทีเรียในสกุลมีแกรมลบถึงตัวแปรมีรูปร่างคล้ายแท่งและมีผนังเซลล์เคลือบ

ปัจจุบันสกุลนี้อยู่ในวงศ์ Bifidobacteriaceae ของลำดับ Bifidobacteriales ของ Actinobacteria การศึกษาระดับโมเลกุลเมื่อเร็ว ๆ นี้บ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิตชนิดนี้ก่อให้เกิดความขัดแย้งกับสายพันธุ์ของสกุล Bifidobacterium (B. coryneforme และ B. minimimum)

สัณฐานวิทยา

แบคทีเรียมีลักษณะเป็น pleomorphic bacilli กว้างประมาณ 0.5 µm ยาว 1.5-2.5 µm แตกต่างจาก Actinobacteria อื่น ๆ พวกเขาไม่ได้สร้างเส้นใย

โคโลนีมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.4-0.5 มม. หลังจากฟักตัวเป็นเวลา 48 ชั่วโมง อาณานิคมเหล่านี้มีลักษณะกลมทึบแสงและเรียบ หลังจากเวลาฟักตัวพวกมันจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 0.5 มม. ความมีชีวิตของอาณานิคมจะสูญเสียไปอย่างรวดเร็ว

ผนังเซลล์

โครงสร้างของผนังเซลล์ในแบคทีเรียกำหนดปฏิกิริยาต่อคราบแกรม

ในกรณีของกลุ่มแกรมลบจะมีเยื่อหุ้มชั้นนอกซึ่งหุ้มด้วยโพลีแซ็กคาไรด์โปรตีนและฟอสโฟลิปิด ผนังมีสามชั้นปกคลุมด้วยชั้นบาง ๆ ของ peptidoglycans

สำหรับกลุ่มแกรมบวกผนังจะหนาโดยนำเสนอเมทริกซ์อสัณฐานที่พันด้วยเพปทิโดไกลแคน เห็นได้ชัดว่าปริมาณของ peptidoglycans ในผนังเป็นตัวกำหนดว่าคราบแกรมเป็นลบหรือเป็นบวก

ในกรณีของ G. vaginalis โครงสร้างพิเศษของผนังเซลล์มีแนวโน้มที่จะเป็น Gram positive สายพันธุ์มีแนวโน้มที่จะตอบสนองเป็นแกรมบวกในระยะการเติบโตแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล อย่างไรก็ตามเมื่อวัฒนธรรมมีอายุมากขึ้นชั้น peptidoglycan จะบางมากและทำปฏิกิริยาเป็นแกรมลบ

ในความสัมพันธ์กับองค์ประกอบทางเคมีผนังเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีสารประกอบอินทรีย์หลายชนิด ซึ่งรวมถึง N-acetylglucosamine, อะลานีน, กรดแอสพาร์ติกและกลูตามิก, ไกลซีนและไลซีน

โพลีแซคคาไรด์ชั้นนอก

จะเห็นว่าภายนอกผนังเซลล์มีชั้นที่ประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์ มีแนวโน้มที่จะสร้างเครือข่ายเธรดที่สามารถเชื่อมต่อเซลล์เข้าด้วยกัน

ชั้นนี้ถือว่ามีความเกี่ยวข้องในกลไกการเกาะติดของ G. vaginalis กับเซลล์เยื่อบุผิวของช่องคลอด ในทำนองเดียวกันอาจเป็นสาเหตุของการก่อตัวของกลุ่มเซลล์ในอาหารเลี้ยงเชื้อ

fimbriae

มีการสังเกตเห็น fimbriae ขนาดเล็ก (ขนสั้น) รอบ ๆ แบคทีเรีย มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 3-7.5 นาโนเมตร เซลล์ที่มี fimbriae มักแยกได้จากผู้ป่วยที่มีช่องคลอดอักเสบจากเชื้อแบคทีเรีย ในกรณีของสายพันธุ์ที่ได้จากการเพาะเลี้ยงการปรากฏตัวของ fimbriae จะมีค่าคงที่น้อยกว่า

วงจรชีวิต

เช่นเดียวกับเซลล์แบคทีเรีย G. ช่องคลอดจะสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการฟิชชันแบบไบนารี ประการแรกการทำสำเนาดีเอ็นเอเกิดขึ้นและแบคทีเรียลูกสาวแต่ละตัวได้รับการเสริมพันธุกรรมที่เหมือนกับเซลล์แม่

เมื่อแบคทีเรียเริ่มแบ่งตัวก็จะสร้างอาณานิคม เมื่ออาณานิคมของ G. vaginalis เริ่มก่อตัวขึ้นเซลล์จะมีรูปร่างต่างกัน

พบ coccobacilli ขนาดเล็กและรูปแบบที่ยาวขึ้นเล็กน้อยในอาหารเลี้ยงเชื้อ 24 ชั่วโมง

ชนิดของอาหารเลี้ยงเชื้อสามารถส่งผลต่อรูปร่างและปฏิกิริยาต่อคราบแกรมของสายพันธุ์ เซลล์ที่เจริญเติบโตบนวุ้นในช่องคลอดมักจะสั้นมากแท่งแกรมลบ ในการเพาะเลี้ยงแป้งแบคทีเรียมีความสามารถในการเจริญเติบโตเป็นกลุ่มและตัวแปรแกรม

ในกรณีของการเพาะเชื้อจากเลือดของผู้ป่วยที่ติดเชื้อแบคทีเรียจะมีพฤติกรรมเป็นแกรมบวก นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในช่วงเลขชี้กำลังของการเจริญเติบโตของอาณานิคมในอาหารเลี้ยงเชื้อที่แตกต่างกัน

การแพร่กระจาย

G. ช่องคลอดเป็นสาเหตุหลักของแบคทีเรียในช่องคลอด การ์ดเนอร์ในปีพ. ศ. 2497 ยืนยันว่าสายพันธุ์นี้เป็นสาเหตุของโรคโดยใช้สมมติฐานของโคช

ผู้เขียนบางคนไม่ถือว่าแบคทีเรียในช่องคลอดเป็นโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์เนื่องจากการติดเชื้อไม่ได้เกิดจากเชื้อโรคภายนอก แต่เกิดจากสายพันธุ์ที่มีอยู่ในจุลินทรีย์ในช่องคลอดตามปกติ

อย่างไรก็ตามการมีเพศสัมพันธ์สามารถเพิ่มการติดเชื้อโดยการนำแบคทีเรียส่วนเกินเข้าไปในช่องคลอด ในทำนองเดียวกันมีการระบุว่าอาจมีการติดต่อจากการใช้อุปกรณ์มดลูก (IUD) หรือโดยการแบ่งปันของเล่นทางเพศ

การติดเชื้อเกิดขึ้นเมื่อมีความไม่สมดุลของ pH ของช่องคลอด (> 4.5) ซึ่งส่งเสริมการพัฒนาของ G. vaginalis ในสายพันธุ์แลคโตบาซิลลัส

เมื่อป่วยเป็นโรคอาจเกิดภาวะแทรกซ้อนต่างๆได้ Bacteremia (การปล่อยแบคทีเรียเข้าสู่กระแสเลือด) สามารถเกิดขึ้นได้หลังจากการผ่าตัดคลอด ในทำนองเดียวกันอาจทำให้เกิดภาวะโลหิตเป็นพิษในทารกแรกเกิดทำให้คลอดก่อนกำหนดหรือติดเชื้อหลังการผ่าตัดมดลูก

ระบาดวิทยา

จากการศึกษาพบว่าแบคทีเรียในช่องคลอดเกิดขึ้นในผู้หญิง 10-20% อย่างไรก็ตามมีปัจจัยเสี่ยงบางอย่างที่เพิ่มเปอร์เซ็นต์เหล่านี้

ในผู้ป่วยที่ติดเชื้อทางเพศสัมพันธ์เปอร์เซ็นต์เพิ่มขึ้นเป็น 36% นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในผู้หญิง 28% ที่เคยทำแท้ง

ในทางกลับกันแม้ว่าจะพบได้บ่อยในผู้หญิงที่เปลี่ยนคู่นอน แต่โรคนี้ก็พบได้ในผู้หญิงที่ไม่มีชีวิตทางเพศ ในสตรีที่อยู่ในวัยหมดประจำเดือนยังไม่ได้รับการประเมินอุบัติการณ์ของโรค

ผู้ป่วยผิวดำมีความอ่อนไหวต่อโรคมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ในประชากรอูกันดาในชนบทมีรายงานการเกิดขึ้นใน 50% ของผู้หญิงที่ได้รับการประเมิน

อาการ

ผู้หญิงส่วนใหญ่ที่มีเชื้อแบคทีเรียในช่องคลอดจะไม่มีอาการ ในกรณีของอาการอาการหลักคือการผลิตตกขาวสีขาวหรือสีเหลือง การไหลนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีประจำเดือนหรือหลังจากมีเพศสัมพันธ์โดยไม่มีการป้องกัน

นอกจากนี้ยังมีกลิ่นในช่องคลอดที่ไม่ดีเนื่องจากการผลิต putrescine และ cadaverine ในทางกลับกันอาจมีผื่นแดงและคันในช่องคลอด การตกเลือดที่ระบุสามารถมองเห็นได้ที่ปากช่องคลอด

การวินิจฉัยโรค

เมื่อไปพบแพทย์ด้วยอาการดังกล่าวจะมีการประเมินด้านต่างๆ มีการศึกษาค่า pH ของช่องคลอดว่าอาจมีการติดเชื้อเมื่อสูงกว่า 4.5

ในทำนองเดียวกันการศึกษาการตกขาวด้วยกล้องจุลทรรศน์จะทำเพื่อตรวจหาเซลล์สำคัญ สิ่งเหล่านี้คือเซลล์เยื่อบุผิวในช่องคลอดที่ล้อมรอบไปด้วยแบคทีเรีย

ปัจจุบันวิธีที่ถูกต้องที่สุดในการวินิจฉัยโรคคือทำการทดสอบ PCR เพื่อระบุพันธุกรรมของ G.

การรักษา

G. ช่องคลอดไวต่อยาปฏิชีวนะหลายชนิดเช่นแอมพิซิลลินคาร์เบนิซิลลินออกซาซิลินเพนิซิลลินและแวนโคไมซิน สายพันธุ์ได้รับการสังเกตว่าตอบสนองต่อ tetracycline และ gentaminycin แตกต่างกันไป

ในทางกลับกัน metrodinazole ค่อนข้างมีประสิทธิภาพในร่างกาย แต่ให้ผลลัพธ์ที่หลากหลายในการเพาะเลี้ยงในหลอดทดลอง

การรักษาที่พบบ่อยที่สุดในการรักษาโรค ได้แก่ การใช้เมโทรนิดาโซลหรือคลินดามัยซิน สามารถใช้เป็นครีมในช่องปากหรือช่องคลอด

ในกรณีของการใช้ในช่องปากมักใช้ metronidazole และการรักษาจะใช้เวลาประมาณเจ็ดวัน เมื่อใช้ครีมทาช่องคลอดสามารถใช้ยา metronidazole หรือ clindamycin ซึ่งใช้เป็นเวลา 1-2 สัปดาห์

สำหรับผู้ป่วยตั้งครรภ์ที่เป็นโรคนี้แนะนำให้ใช้การรักษาช่องปากเนื่องจากถือว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากกว่า

การรักษาเหล่านี้อาจมีผลข้างเคียงเช่นคลื่นไส้ปวดท้องไอและรสโลหะในปาก

มีการรักษาทางเลือกบางอย่างเช่นการใช้โปรไบโอติกที่สามารถช่วยป้องกันการกำเริบของโรคได้ ในทำนองเดียวกันการใช้กรดบอริกได้แสดงประสิทธิภาพบางอย่าง

อ้างอิง

1. อาเหม็ดเอเจเอิร์ล เพื่อ Retchless เอสฮิลลิเออร์. LK Rabe. T Cherpes อีพาวเวลล์ บี Xanthos, R Eutsey, NL Hiller R Boissy, M Dahlgren B Hall JW Costerton JC โพสต์ FZ Hu และ GD Ehrlich (2012) การวิเคราะห์จีโนมเปรียบเทียบของ 17 แยกทางคลินิกของ Gardnerella vaginalis แสดงหลักฐานของ clades ที่แยกทางพันธุกรรมหลายตัวซึ่งสอดคล้องกับการแยกชนิดย่อยไปสู่ ​​genovars วารสารแบคทีเรีย 194: 3922-3937
2. Castellanos D, Galuppo C และ V Da Silva (2010) Bacterial vaginosis: ลักษณะทางคลินิกระบาดวิทยาและจุลชีววิทยา นิตยสาร HU, Juiz de For a 36: 223-230
3. Catlin, W (1992) Gardnerella vaginalis: ลักษณะการพิจารณาทางคลินิกและข้อถกเถียง บทวิจารณ์จุลชีววิทยาคลินิก 5: 213-237.
4. Hay, P (2002) ภาวะช่องคลอดอักเสบจากเชื้อแบคทีเรีย. วารสารกุมารเวชศาสตร์สูติศาสตร์และนรีเวชวิทยา. ก.ย. / ต.ค. : 36-40.
5. Storms V และ P Vandamme (2015) Gardnerella ใน: Whitman WB (บรรณาธิการ) Bergey Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Inc. ร่วมกับ Bergey's Manual Trust
6. Yeoman C, S Yildirim, S Thomas, AS Durkin, M Torralba, G Sutton, CJ Buhay, Y Ding, SP Dugan-Rocha, D Muzny, X Qin, RA Gibbs, S Leigh R Stumpf, B White, SK Highlander, KE Nelson และ BA Wilson (2010) จีโนมิกส์เปรียบเทียบของสายพันธุ์ Gardnerella vaginalis เผยให้เห็นความแตกต่างอย่างมากในศักยภาพในการเผาผลาญอาหาร Plos ONE 5: 1-15