Tụ cầu tìm thấy khắp nơi và có thể phân lập từ không khí, bụi, thực phẩm, cơ thể người và động vật. Tụ cầu là thành viên của khuẩn chí da hoặc niêm mạc tị hầu người.
Tụ cầu khuẩn là các cầu khuẩn Gram dương không tạo nha bào có đường kính khoảng 1 μm, không di động và sắp xếp theo mọi hướng và thường tạo thành cụm (tụ) trông giống như chùm nho.
Có thể nói tụ cầu khuẩn là một trong những vi khuẩn nổi tiếng nhất: được các nhà vi khuẩn học nổi tiếng quan tâm nghiên cứu, tỉ lệ gây bệnh rất cao, có khả năng gây nhiều bệnh nặng cũng như đề kháng kháng sinh rất mạnh. Các nhà vi khuẩn học lừng danh như Robert Koch (1878) và Louis Pasteur (1880) đều rất quan tâm nghiên cứu tụ cầu khuẩn ngay từ thời kỳ đầu của lịch sử ngành vi sinh vật học.
Ngày 9 tháng 4 năm 1880, bác sĩ người Scotland Alexander Ogston đã trình bày tại hội nghị lần thứ 9 Hội Phẫu thuật Đức một báo cáo khoa học trong đó ông sử dụng khái niệm tụ cầu khuẩn (staphylococcus) và trình bày tương đối đầy đủ vai trò của vi khuẩn này trong các bệnh lý sinh mủ trong lâm sàng.
Tụ cầu khuẩn.
Trên phương diện gây bệnh, tụ cầu khuẩn được chia thành hai nhóm chính: tụ cầu có men coagulase và tụ cầu không có men coagulase.
Nhờ men coagulase này mà trên môi trường nuôi cấy có máu, vi khuẩn tạo nên các khuẩn lạc màu vàng. Do vậy vi khuẩn này còn gọi là tụ cầu vàng. Các vi khuẩn quan trọng của nhóm này là:
Do không có men coagulase nên trên môi trường nuôi cấy có máu, khuẩn lạc có màu trắng ngà. Trên lâm sàng thường gọi các vi khuẩn này là tụ cầu trắng. Các vi khuẩn nhóm này có thể kể:
Cùng 16 chủng tụ cầu khuẩn khác không hiện diện ở người.
Tụ cầu khuẩn mọc dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy ở nhiệt độ 37°C. Màu đặc trưng của các khuẩn lạc là màu trắng như sứ hoặc màu trắng ngà. Khả năng tan máu của vi khuẩn được nuôi cấy cung cấp gợi ý quan trọng về tính chất của vi khuẩn này.
Năm 1926, Julius von Daranyi là người đầu tiên phát hiện mối tương quan giữa sự hiện diện của hoạt động men coagulase huyết tương của vi khuẩn với khả năng gây bệnh của nó. Tuy nhiên mãi đến năm 1948, phát hiện này mới được chấp nhận rộng rãi.
Tụ cầu vàng Staphylococcus aureus nuôi cấy trên môi trường thạch đậu nành trypticase: Các chủng này sản xuất sắc tố vàng staphyloxanthin.
Trên lâm sàng việc phân biệt các chủng tụ cầu có khả năng gây bệnh và không gây bệnh thường dựa vào sự hiện diện của men Coagulase. Men này gắn với prothrombin trong huyết tương và hoạt hóa quá trình sinh fibrin từ tiền chất fibrinogen. Enzyme này cùng với yếu tố kết cụm (clumping factor), một enzyme vách vi khuẩn, giúp tụ cầu vàng tạo kết tủa fibrin trên bề mặt của nó. Tính chất này là yếu tố bệnh sinh cực kỳ quan trọng và yếu tố cũng đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán.
Tụ cầu vàng còn sản xuất nhiều yếu tố độc lực khác có liên quan đến cấu tạo của vách vi khuẩn.
Ngoài ra phần lớn các chủng tụ cầu đều có khả năng sản xuất một chất kết dính gian bào. Nhờ chất này, vi khuẩn tạo được một lớp màng sinh học bao phủ chính nó và vi khuẩn có thể phát triển trong lớp màng nhầy niêm mạc.
Ngoài coagulase và yếu tố kết cụm, tụ cầu còn sản xuất một số men quan trọng góp phần tạo nên độc lực mạnh mẽ của chủng vi khuẩn này.
Các bệnh nhiễm trùng khu trú tại da và niêm mạc: những bệnh nhiễm trùng da và các phần phụ thuộc (chủ yếu là các chân lông và tuyến mồ hôi) tạo thành bệnh cảnh áp xe kinh điển của tụ cầu. Các tụ cầu khuẩn có khả năng tạo fibrin do đó tạo được một vách fibrin bao bọc ổ áp xe. Các ổ nhiễm trùng này có thể chỉ nhỏ như đầu đinh ghim (bệnh viêm nang lông) hoặc kích thước như quả táo trong áp xe cơ. Các vùng da có lông rậm bao phủ, tụ cầu thường là nguyên nhân gây nên các mụn đầu đanh. Tổn thương tại chỗ có thể nhẹ nhàng nhưng nó cũng là một mối nguy cơ phát tán vi khuẩn đến những cơ quan xa hơn. Mủ của các ổ áp xe do tụ cầu vàng thường có màu vàng, đặc và không hôi.
Nhiễm trùng các cơ quan sâu: nhiễm trùng các cơ quan bên trong cơ thể có thể do đường nội sinh: từ một ổ nhiễm viêm nhiễm ngoại vi, vi khuẩn theo đường máu và bạch huyết đến các cơ quan khác. Nhiễm trùng cũng có thể do nguyên nhân ngoại sinh: vi khuẩn đi từ môi trường vào cơ thể thong qua vết rách da sau chấn thương hoặc trong quá trình phẫu thuật. Các bệnh lý điển hình trong nhóm này có thể kể: viêm xương tủy xương, nhiễm trùng huyết, viêm tắc tĩnh mạch xoang hang, viêm nội tâm mạc, viêm màng não mủ…
Tụ cầu khuẩn thường chịu đựng tốt các thay đổi của môi trường như khô hạn, ánh nắng, nhiệt độ, thay đổi pH và độ mặn. Nhân viên y tế là những người có tỉ lệ mang vi khuẩn cực kỳ cao. Các biện pháp như mang mũ hoặc khăn trùm đầu, mạng che mặt hoặc khẩu trang và rửa tay thường xuyên là biện pháp phòng lây truyền vi khuẩn hữu hiệu nhất trong bệnh viện đặc biệt là trong các đơn vị hồi sức. Những biện pháp này cũng được áp dụng cho những người làm việc trong các bếp ăn tập thể hoặc trong các xưởng chế biến thực phẩm.
Tỷ lệ người mang vi khuẩn tụ cầu vàng trên da hoặc niêm mạc vào khoảng từ 10 đến 90%. Các khu vực cư trú thường gặp của tụ cầu vàng là tiền đình mũi, tóc, nách và nếp hậu môn. Đây là nguồn lây chéo trong các đơn vị hồi sức, đặc biệt là ở các bệnh nhân suy giảm miễn dịch như đái tháo đường, bệnh nhân AIDS hoặc xơ gan. Chủng vi khuẩn nguy hiểm trong các khu vực này là tụ cầu vàng đề kháng với methicillin.
Tụ cầu không có men coagulase là thành phần của hệ vi khuẩn bình thường của da và niêm mạc. Đại diện quan trọng nhất của nhóm này là Staph. epidermidis.
Trong một thời gian rất dài, các nhà vi khuẩn học đã xem vi khuẩn này không có tính gây bệnh. Tuy nhiên ngày nay người ta biết rõ rằng các tụ cầu khuẩn không có men coagulase, đặc biệt là Staph. epidermidis là nguyên nhân thường gặp sau phẫu thuật chấn thương chỉnh hình và cũng là nguyên nhân của nhiễm trùng bệnh viện. Các vi khuẩn này có khả năng tạo nên một lớp màng nhầy và dưới lớp màng nhầy nầy, vi khuẩn phát triển tạo thành các khuẩn lạc nhỏ bám vào các catheter bằng chất dẻo. Lớp nhầy này cũng bảo vệ vi khuẩn không bị tấn công bởi các tế bào có thẩm quyền miễn dịch của cơ thể và không bị tác động bởi kháng sinh.
Staphylococcus saprophyticus là nguyên nhân gây nhiễm trùng tiết niệu thường gặp ở phụ nữ trẻ vì vi khuẩn này có khả năng bám dính vào tế bào biểu bì đường tiết niệu và sản xuất men urease.
Điều trị nhiễm trùng do các vi tụ cầu không có men coagulase thường khó khăn vì vi khuẩn này thường đa đề kháng kháng sinh. Một nguyên nhân khác nữa là việc xác định chính xác tác nhân nào trong nhóm vi khuẩn này gây bệnh để điều trị đặc hiệu rất khó vì chúng thường hiện diện trên da và niêm mạc.