Synegonia coli

Slekten Pseudomonas tilhører familien Pseudomonadaceae (klasse Gammaproteobacteria, type Proteobacteria) og inneholder mer enn 20 arter. Noen av dem er naturlige innbyggere i jord og vann og spiller derfor en stor rolle i sirkulasjonen av stoffer i naturen. Andre arter spiller en betydelig rolle i patologien til mennesker (se også "Patogener av snive og melioidose "), dyr og planter.

Pseudomonas er gramnegative ikke-fermenterende bakterier, som inkluderer representanter for slekten Pseudomonas, den typiske arten er Pseudomonas aeruginosa (blå pussbasill), som er årsaken til mange purulente-inflammatoriske sykdommer, så vel som noen andre arter. Pseudomonas aeruginosa (blå pussbasill)

Bakteriene fikk navnet sitt fra den karakteristiske blågrønne fargen på den purulente utfloden, som først ble beskrevet av A. Lücke i 1862. Patogenet ble imidlertid isolert i renkultur av S. Gessard først i 1982. P. aeruginosa tilhører familien Pseudomonadaceae.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Biokjemiske egenskaper til Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas er gramnegative, bevegelige, rette staver som måler 1–3 µm, plassert enkeltvis, i par eller i korte kjeder. Mobiliteten til Pseudomonas aeruginosa sikres av tilstedeværelsen av én, sjelden to polare flageller (mopotrike eller amfitrike). De danner ikke sporer og har type IV pili (fimbrier). Under visse forhold kan de produsere kapsellignende ekstracellulært slim av polysakkaridnatur. Det finnes også såkalte mukoide stammer som produserer en økt mengde slim. Slike bakterier isoleres oftest fra sputumet til pasienter med cystisk fibrose.

Alle pseudomonader er obligate aerober som vokser godt på enkle næringsmedier. På et flytende næringsmedium danner bakteriene en karakteristisk gråsølvaktig film på overflaten. På blodagar observeres hemolysesoner rundt koloniene av Pseudomonas aeruginosa; for å isolere en renkultur av Pseudomonas aeruginosa brukes selektive eller differensialdiagnostiske næringsmedier med tilsetning av antiseptiske midler - malakittagar med tilsetning av briljantgrønn eller CPC-agar med acetamid. Den optimale veksttemperaturen er 37 °C, men Pseudomonas aeruginosa er i stand til å vokse ved 42 °C, noe som gjør at den kan skilles fra andre pseudomonader. Kolonier av Pseudomonas aeruginosa er glatte, runde, tørre eller slimete (i kapselstammer). Når den dyrkes på tette næringsmedier, produserer P. aeruginosa en særegen søtlig lukt av jasmin, jordbærsåpe eller karamell. Et karakteristisk biologisk trekk ved bakterier av arten P. aeruginosa er også deres evne til å syntetisere vannløselige pigmenter som farger pasientenes bandasjer eller næringsmedier under dyrkingen. Oftest produserer de et fenazinpigment - pyocyanin med en blågrønn farge, men de kan også danne et grønt pigment fluorescein (pyoverdin), som fluorescerer i UV-stråler, samt rødt (pyorubin), svart (pyomelanin) eller gult (oksyfenazin).

Pseudomonas aeruginosa fermenterer ikke glukose og andre karbohydrater, men den kan oksidere dem for å utvinne energi. For differensialdiagnostikk, som gjør det mulig å skille pseudomonader fra andre gramnegative staver, brukes en OF-test (glukoseoksidasjons-/fermenteringstest) på et spesielt medium. For dette inokuleres en renkultur av pseudomonader i to reagensrør, hvorav det ene deretter inkuberes under aerobe forhold og det andre under anaerobe forhold. Pseudomonas kan bare oksidere laktose, derfor endres fargen på indikatoren bare i reagensrøret som oppbevares under aerobe forhold. P. aeruginosa reduserer nitrater til nitritter, og har også proteolytisk aktivitet: den flyter opp gelatin og hydrolyserer kasein. Pseudomonas aeruginosa har katalase og cytokromoksidase.

Mange stammer av Pseudomonas aeruginosa produserer bakteriociner kalt pyociner, som har bakteriedrepende egenskaper. Pyocynotyping av Pseudomonas aeruginosa-stammer brukes til epidemiologisk merking og intraspesifikk identifisering av P. aeruginosa. For dette formålet bestemmes spekteret av pyociner som skilles ut av stammen som studeres, eller dens følsomhet for pyociner fra andre pseudomonader.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Antigene egenskaper til Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa har en kompleks antigenstruktur på grunn av tilstedeværelsen av O- og H-antigener. LPS i celleveggen er et typespesifikt termostabilt O-antigen og brukes til serotyping av P. aeruginosa-stammer. Det termolabile flagellære H-antigenet er beskyttende, og vaksiner er basert på det. Pili (fimbriae)-antigener finnes også på overflaten av Pseudomonas aeruginosa-celler. I tillegg produserer P. aeruginosa en rekke ekstracellulære produkter med antigene egenskaper: eksotoksin A, protease, elastase, ekstracellulært slim.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Patogenitetsfaktorer for Pseudomonas aeruginosa

En av hovedfaktorene for patogenitet hos Pseudomonas aeruginosa og andre pseudomonader er O-antigen - et lipopolysakkarid i celleveggen, hvis virkningsmekanisme er den samme som for andre gramnegative bakterier.

P. aeruginosa har en rekke patogenitetsfaktorer som er involvert i utviklingen av pseudomonas-infeksjon. Blant de viktigste av disse er følgende.

Adhesjons- og koloniseringsfaktorer er type IV pili (fimbriae) og ekstracellulært slim fra P. aeruginosa.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Giftstoffer

LPS i den ytre membranen i celleveggen til P. aeruginosa har endotoksinegenskaper og er involvert i utviklingen av feber, oliguri og leukopeni hos pasienter.

Pseudomonas eksotoksin A er et pitotoksin som forårsaker betydelige forstyrrelser i cellemetabolismen ved å hemme proteinsyntesen i celler og vev. I likhet med difteritoksin er det en ADP-ribosyltransferase som hemmer elongasjonsfaktoren EF-2 og derfor forårsaker forstyrrelser i proteinsyntesen. Det er også bevist at eksotoksin A, sammen med protease, hemmer syntesen av immunglobuliner og forårsaker nøytropeni. Eksotoksin A produseres i inaktiv form som et prototoksin og aktiveres av forskjellige enzymer i kroppen. Eksotoksin A har beskyttende egenskaper, dvs. antistoffer mot det beskytter vertscellene mot dets skadelige effekter og forhindrer utvikling av bakteriemi og Pseudomonas sepsis.

Eksotoksin S (eksotzym S) finnes kun i svært virulente stammer av Pseudomonas aeruginosa. Mekanismen bak den skadelige effekten på celler er fortsatt uklar, men det er kjent at infeksjoner forårsaket av eksoenzym-3-produserende stammer av Pseudomonas aeruginosa ofte ender fatalt. Eksotoksinene A og S forstyrrer også aktiviteten til fagocytter.

Leukocidin er også et cytotoksin med en uttalt toksisk effekt på humane blodgranulocytter.

Enterotokin og permeabilitetsfaktorer spiller en viss rolle i utviklingen av lokale vevsskader i intestinale former for Pseudomonas aeruginosa-infeksjon, noe som forårsaker forstyrrelser i vann-saltmetabolismen.

Aggresjonsenzymer

P. aeruginosa produserer to typer hemolysiner: termolabil fosfolipase C og termostabil glykolipid. Fosfolipase C ødelegger fosfolipider i overflateaktive stoffer på lungenes alveolære overflate, noe som forårsaker utvikling av atelektase (bronkiektasi) i luftveispatologier.

Neuraminidase spiller også en viktig rolle i patogenesen av bronkopulmonale sykdommer av pseudomonas etiologi og cystisk fibrose, ettersom den er involvert i koloniseringen av luftveismucin.

Elastase, så vel som andre proteolytiske enzymer av Pseudomonas aeruginosa og eksotoksin A, forårsaker blødninger, vevsdestruksjon og nekrose i lesjoner av øyeinfeksjoner, lungebetennelse og sepsis av Pseudomonas aeruginosa-etiologi.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ]

Pseudomonas-resistens

P. aeruginosa er preget av en ganske høy resistens mot antibiotika, noe som forklares av den dårlige permeabiliteten til den ytre membranen til disse bakteriene på grunn av en medfødt defekt i poriner, samt bakterienes evne til å syntetisere penicillinase.

P. aeruginosa forblir levedyktig selv under forhold med nesten fullstendig fravær av næringskilder: den overlever godt i ferskvann, sjøvann og til og med destillert vann. Det er også bevist at Pseudomonas aeruginosa-kulturer kan overleve og til og med formere seg i løsninger av desinfeksjonsmidler (for eksempel furacillin) beregnet på oppbevaring av katetre og ulike medisinske instrumenter, vasking av sår på brannsårs- og kirurgiske sykehus.

Samtidig er P. aeruginosa følsom for uttørking, virkningen av klorholdige desinfeksjonsmidler og inaktiveres lett når den utsettes for høye temperaturer (koking, autoklavering).

Epidemiologi av sykdommer forårsaket av Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa-sykdommen kan utvikle seg som følge av autoinfeksjon (endogen infeksjon) eller eksogent. Smittekilden er mennesker (syke eller bærere av bakterier), samt ulike naturlige reservoarer i naturen (jord og ulike fersk- og saltvannsforekomster). Det er fastslått at omtrent 5–10 % av friske mennesker er bærere av ulike stammer av P. aeruginosa (de koloniserer vanligvis tarmen) og omtrent 70 % av pasientene på sykehus. Pseudomonas finnes også overalt: i vannforsynings- og ventilasjonssystemer, på frukt og grønnsaker, stueplanter, på overflaten av såpe, håndvaskemidler, håndklær, i pusteapparater osv. Derfor kan Pseudomonas aeruginosa-infeksjon betraktes som saproantroponose. Mekanismene og smitteveiene ved infeksjoner forårsaket av Pseudomonas aeruginosa er kontakt, luftveisinfeksjon, blodinfeksjon, avføring og oral infeksjon.

Pseudomonas aeruginosa-infeksjon kan forekomme både hos immunsviktige personer med alvorlig samtidig patologi (diabetes, brannskader, leukemi, cystisk fibrose, immunsuppresjon ved onkologiske sykdommer og organtransplantasjon), og i foajéen med normal immunologisk reaktivitet i kroppen. Det er kjent at den adhesive aktiviteten til P. aeruginosa øker med en økning i omgivelsestemperaturen, så besøk i svømmebasseng, badstue og terapeutiske bad kan også provosere frem en Pseudomonas aeruginosa-infeksjon.

Pseudomonas aeruginosa er årsaken til sykehusinfeksjoner, dvs. sykdommer som oppstår hos personer som gjennomgår sykehusbehandling. Infeksjon med Pseudomonas aeruginosa på en klinikk kan være forbundet med medisinske prosedyrer (kateterisering av blæren, endoskopisk undersøkelse, sårvask, bandasjering, behandling av brannskader med antiseptiske midler, bruk av respirator osv.), når infeksjon skjer gjennom skitne hender på personell, instrumenter på overflaten som mikroben danner en biofilm av, eller ved bruk av forurensede løsninger.

Pseudomonas aeruginosa kommer vanligvis inn i menneskekroppen gjennom skadet vev. Når de fester seg, koloniserer de sår- eller brannsåroverflaten, slimhinner eller menneskelig hud og formerer seg. I mangel av immunmekanismer mot Pseudomonas aeruginosa-infeksjon hos mennesker, kan den lokale prosessen (infeksjon i urinveier, hud, luftveier) bli utbredt (generalisert). Bakteriemi fører til spredning av patogenet og utvikling av sepsis, som ofte forårsaker dannelse av sekundære purulente infeksjonsfokus. Ved eksponering for patogene faktorer (eksotoksiner, aggressive enzymer) forstyrres organers og systemers funksjon, og alvorlige komplikasjoner kan utvikle seg - spredt intravaskulært koagulasjonssyndrom, sjokk og respiratorisk distresssyndrom.

[ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Symptomer på sykdommer forårsaket av Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa forårsaker purulent-inflammatoriske sykdommer på forskjellige steder: sårinfeksjoner, brannskader, hjernehinnebetennelse, urinveisinfeksjoner, hudinfeksjoner, øyesykdommer, nekrotisk lungebetennelse, sepsis, etc. Dødeligheten fra Pseudomonas aeruginosa sepsis når 50 %.

Immunitet

Antitoksiske og antibakterielle antistoffer finnes i blodserumet til friske mennesker, så vel som de som har kommet seg etter Pseudomonas aeruginosa-infeksjoner, men deres rolle i å beskytte mot tilbakevendende sykdommer har blitt lite studert.

Laboratoriediagnostikk av sykdommer forårsaket av Pseudomonas aeruginosa

Den viktigste diagnostiske metoden er bakteriologisk undersøkelse. Materialene som undersøkes er blod (ved sepsis), cerebrospinalvæske (ved hjernehinnebetennelse), puss og såravflod (ved infiserte sår og brannskader), urin (ved urinveisinfeksjoner), sputum (ved luftveisinfeksjoner), osv. Bakterieskopi av utstryk fra materialet som undersøkes er av lite informasjon. Ved identifisering av P. aeruginosa tas det hensyn til arten av deres vekst på CPC-agar, pigmentdannelse, tilstedeværelsen av en karakteristisk spesifikk lukt av kulturen, en positiv pyrokromoksidasetest, påvisning av termofilisitet (vekst ved 42 °C) og evnen til å oksidere glukose i OF-testen. For intraspesifikk identifisering av bakterier utføres serotyping, pyopinotyping og fagtyping.

Den serologiske forskningsmetoden er rettet mot å oppdage spesifikke antistoffer mot Pseudomonas aeruginosa-antigener (vanligvis eksotoksin A og LPS) ved hjelp av komplett immunofluorescensanalyse, opsonofagocytisk reaksjon og noen andre tester.

Behandling av sykdommer forårsaket av Pseudomonas aeruginosa

Antibiotika brukes til å behandle Pseudomonas-infeksjon, og det anbefales å kombinere legemidler fra forskjellige grupper. Antimikrobiell behandling foreskrives kun etter bestemmelse av antibiogram. I nødstilfeller brukes antibiotika empirisk.

For behandling av alvorlige former for Pseudomonas aeruginosa-infeksjon brukes også hyperimmunplasma oppnådd fra blodet til frivillige som er immunisert med en polyvalent korpuskulær Pseudomonas aeruginosa-vaksine.

For lokal behandling av hudinfeksjoner (trofiske sår, ekthyma, brannsår) forårsaket av P. aeruginosa, brukes anti-pseudomonas heterolog immunoglobulin, utvunnet fra blodserumet til værer hyperimmunisert med en suspensjon av kulturer av Pseudomonas aeruginosa av 7 forskjellige immunotyper, drept med formalin.

I tillegg kan pseudomonas-bakteriofag (bakteriofag pyocyansus) eller polyvalent flytende pyobakteriofag brukes til behandling av purulente hudinfeksjoner, abscesser, termiske brannskader komplisert av pseudomonas-infeksjon, blærekatarr, mastitt og andre sykdommer av pseudomonas-etiologi (unntatt sepsis).

Forebygging av sykdommer forårsaket av Pseudomonas aeruginosa

Effektiv sterilisering, desinfeksjon og antisepsis, samt overholdelse av aseptiske regler, er de viktigste tiltakene for uspesifikk forebygging av Pseudomonas-infeksjon på et sykehus. Planen for forebyggende tiltak må nødvendigvis inkludere kontroll over forurensning av det ytre miljøet (luft, ulike gjenstander, instrumenter og utstyr), samt overholdelse av regler for personlig hygiene.

For å forebygge purulent-inflammatoriske sykdommer på en uspesifikk måte anbefales det at pasienter med svekket antiinfeksjonsimmunitet foreskriver immunmodulatorer.

Vaksiner brukes til å skape aktiv immunitet mot Pseudomonas aeruginosa-infeksjon. For tiden er det utviklet vaksiner fra Pseudomonas aeruginosa LPS, polysakkarid subkorporkulære (kjemiske) vaksiner, ribosomale vaksiner, preparater fra P. aeruginosa flagellære antigener og ekstracellulære slimkomponenter, samt anatoksiner fra ekstracellulære proteaser og eksotoksin A. I Russland brukes en polyvalent korpuskulær Pseudomonas-vaksine (fra 7 stammer av P. aeruginosa) og en stafyloproteus-Pseudomonas-vaksine.

Aktiv immunisering mot infeksjoner forårsaket av P. aeruginosa er indisert for pasienter fra risikogrupper (pasienter med cystisk fibrose, diabetes og personer med immunsvikt). Siden immunresponsen på vaksiner hos personer med immunsvikt er sen og ikke alltid fullstendig, legges det imidlertid stor vekt på å kombinere metoder for aktiv og passiv immunisering.