Synegonia coli

Släktet Pseudomonas tillhör familjen Pseudomonadaceae (klass Gammaproteobacteria, typ Proteobacteria) och omfattar mer än 20 arter. Några av dem är naturliga invånare i jord och vatten och spelar därför en stor roll i cirkulationen av ämnen i naturen. Andra arter spelar en betydande roll i patologin hos människor (se även "Patogener av rotsar och melioidos "), djur och växter.

Pseudomonas är gramnegativa icke-fermenterande bakterier, vilka inkluderar representanter för släktet Pseudomonas, varav den typiska arten är Pseudomonas aeruginosa (blå pusbacillus), som är orsaken till många varig-inflammatoriska sjukdomar, såväl som till vissa andra arter. Pseudomonas aeruginosa (blå pusbacillus)

Bakterierna fick sitt namn från den karakteristiska blågröna färgen på den variga flytningen, som först beskrevs av A. Lücke år 1862. Patogenen isolerades dock i renkultur av S. Gessard först år 1982. P. aeruginosa tillhör familjen Pseudomonadaceae.

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

Biokemiska egenskaper hos Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas är gramnegativa, rörliga, raka stavar som mäter 1-3 µm, belägna enskilt, parvis eller i korta kedjor. Rörligheten hos Pseudomonas aeruginosa säkerställs av närvaron av en, i sällsynta fall två polära flageller (mopotrik eller amfitrik). De bildar inte sporer och har typ IV pili (fimbrier). Under vissa förhållanden kan de producera kapselliknande extracellulärt slem av polysackaridkaraktär. Det finns också så kallade mukoida stammar som producerar en ökad mängd slem. Sådana bakterier isoleras oftast från sputum hos patienter med cystisk fibros.

Alla pseudomonader är obligata aerober som växer bra på enkla näringsmedier. På ett flytande näringsmedium bildar bakterierna en karakteristisk gråsilverfärgad film på ytan. På blodagar observeras hemolyszoner runt kolonierna av Pseudomonas aeruginosa; för att isolera en renkultur av Pseudomonas aeruginosa används selektiva eller differentialdiagnostiska näringsmedier med tillsats av antiseptiska medel - malakitagar med tillsats av briljantgrönt eller CPC-agar med acetamid. Den optimala tillväxttemperaturen är 37 °C, men Pseudomonas aeruginosa kan växa vid 42 °C, vilket gör att den kan särskiljas från andra pseudomonader. Kolonier av Pseudomonas aeruginosa är släta, runda, torra eller slemmiga (i kapselstammar). Vid odling på täta näringsmedier producerar P. aeruginosa en säregen sötaktig doft av jasmin, jordgubbstvål eller karamell. Ett karakteristiskt biologiskt drag hos bakterier av arten P. aeruginosa är också deras förmåga att syntetisera vattenlösliga pigment som färgar patienters förband eller näringsmedier under deras odling. Oftast producerar de ett fenazinpigment - pyocyanin med en blågrön färg, men de kan också bilda ett grönt pigment fluorescein (pyoverdin), som fluorescerar i UV-strålar, såväl som rött (pyorubin), svart (pyomelanin) eller gult (oxyfenazin).

Pseudomonas aeruginosa fermenterar inte glukos och andra kolhydrater, men den kan oxidera dem för att utvinna energi. För differentialdiagnostik, som gör det möjligt att skilja pseudomonader från andra gramnegativa stavar, används ett OF-test (glukosoxidations-/fermenteringstest) på ett speciellt medium. För detta inokuleras en renkultur av pseudomonader i två provrör, varav det ena sedan inkuberas under aeroba förhållanden och det andra under anaeroba förhållanden. Pseudomonas kan bara oxidera laktos, därför ändras indikatorns färg endast i provröret som förvaras under aeroba förhållanden. P. aeruginosa reducerar nitrater till nitriter och har även proteolytisk aktivitet: den flytandegör gelatin och hydrolyserar kasein. Pseudomonas aeruginosa har katalas och cytokromoxidas.

Många stammar av Pseudomonas aeruginosa producerar bakteriociner som kallas pyociner, vilka har bakteriedödande egenskaper. Pyocynotypning av Pseudomonas aeruginosa-stammar används för epidemiologisk märkning och intraspecifik identifiering av P. aeruginosa. För detta ändamål bestäms spektrumet av pyociner som utsöndras av den studerade stammen eller dess känslighet för pyociner från andra pseudomonader.

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

Antigeniska egenskaper hos Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa har en komplex antigenstruktur på grund av närvaron av O- och H-antigener. Cellväggens LPS är ett typspecifikt termostabilt O-antigen och används för serotypning av P. aeruginosa-stammar. Det termolabila flagellära H-antigenet är skyddande, och vacciner är baserade på det. Pili (fimbriae)-antigener finns också på ytan av Pseudomonas aeruginosa-celler. Dessutom producerar P. aeruginosa ett antal extracellulära produkter med antigena egenskaper: exotoxin A, proteas, elastas, extracellulärt slem.

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

Patogenicitetsfaktorer för Pseudomonas aeruginosa

En av de viktigaste faktorerna för patogenicitet hos Pseudomonas aeruginosa och andra pseudomonader är O-antigen - en lipopolysackarid i cellväggen, vars verkningsmekanism är densamma som för andra gramnegativa bakterier.

P. aeruginosa har en mängd olika patogenicitetsfaktorer som är involverade i utvecklingen av pseudomonasinfektion. Bland de viktigaste av dessa är följande.

Adhesions- och koloniseringsfaktorer är typ IV pili (fimbriae) och extracellulärt slem från P. aeruginosa.

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

Gifter

LPS i det yttre membranet i cellväggen hos P. aeruginosa har endotoxinegenskaper och är involverat i utvecklingen av feber, oliguri och leukopeni hos patienter.

Pseudomonas exotoxin A är ett pitotoxin som orsakar djupa störningar i cellmetabolismen genom att hämma proteinsyntesen i celler och vävnader. Liksom difteritoxin är det ett ADP-ribosyltransferas som hämmar elongationsfaktorn EF-2 och därför orsakar störningar i proteinsyntesen. Det har också bevisats att exotoxin A, tillsammans med proteas, hämmar syntesen av immunglobuliner och orsakar neutropeni. Exotoxin A produceras i inaktiv form som ett protoxin och aktiveras av olika enzymer i kroppen. Exotoxin A har skyddande egenskaper, dvs. antikroppar mot det skyddar värdcellerna från dess skadliga effekter och förhindrar utveckling av bakteriemi och Pseudomonas sepsis.

Exotoxin S (exotzym S) finns endast i mycket virulenta stammar av Pseudomonas aeruginosa. Mekanismen bakom dess skadliga effekt på celler är fortfarande oklar, men det är känt att infektioner orsakade av exoenzym-3-producerande stammar av Pseudomonas aeruginosa ofta slutar dödligt. Exotoxinerna A och S stör också fagocyternas aktivitet.

Leukocidin är också ett cytotoxin med en uttalad toxisk effekt på mänskliga blodgranulocyter.

Enterotokin och permeabilitetsfaktorer spelar en viss roll i utvecklingen av lokala vävnadsskador i tarmformer av Pseudomonas aeruginosa-infektion, vilket orsakar störningar i vatten-saltmetabolismen.

Aggressionsenzymer

P. aeruginosa producerar två typer av hemolysiner: termolabilt fosfolipas C och termostabilt glykolipid. Fosfolipas C förstör fosfolipider i surfaktanter på lungans alveolära yta, vilket orsakar utveckling av atelektas (bronkiektasi) i luftvägspatologi.

Neuraminidas spelar också en viktig roll i patogenesen av bronkopulmonella sjukdomar av Pseudomonas etiologi och cystisk fibros, eftersom det är involverat i koloniseringen av luftvägsmucin.

Elastase, liksom andra proteolytiska enzymer från Pseudomonas aeruginosa och exotoxin A, orsakar blödningar, vävnadsförstörelse och nekros i lesioner vid ögoninfektioner, lunginflammation och sepsis av Pseudomonas aeruginosa-etiologi.

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

Pseudomonas-resistens

P. aeruginosa kännetecknas av en ganska hög resistens mot antibiotika, vilket förklaras av den dåliga permeabiliteten hos det yttre membranet hos dessa bakterier på grund av en medfödd defekt i poriner, liksom bakteriernas förmåga att syntetisera penicillinas.

P. aeruginosa förblir livskraftig även under förhållanden med nästan fullständig avsaknad av näringskällor: den överlever bra i sötvatten, havsvatten och till och med destillerat vatten. Det har också bevisats att Pseudomonas aeruginosa-kulturer kan överleva och till och med föröka sig i lösningar av desinfektionsmedel (till exempel furacillin) avsedda för förvaring av katetrar och olika medicinska instrument, tvättning av sår på brännskadade och kirurgiska sjukhus.

Samtidigt är P. aeruginosa känslig för uttorkning, verkan av klorhaltiga desinfektionsmedel och inaktiveras lätt vid exponering för höga temperaturer (kokning, autoklavering).

Epidemiologi av sjukdomar orsakade av Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa-sjukdomen kan utvecklas som ett resultat av autoinfektion (endogen infektion) eller exogent. Smittkällan är människor (sjuka eller bärare av bakterier), såväl som olika naturliga reservoarer i naturen (jord och olika söt- och saltvatten). Det har fastställts att cirka 5–10 % av friska personer är bärare av olika stammar av P. aeruginosa (de koloniserar normalt tarmen) och cirka 70 % av patienterna på sjukhus. Pseudomonas finns också överallt: i vattenförsörjnings- och ventilationssystem, på frukt och grönsaker, krukväxter, på ytan av tvål, handtvättmedel, handdukar, i andningsapparater etc. Därför kan Pseudomonas aeruginosa-infektion betraktas som saproantroponos. Mekanismerna och infektionsvägarna vid infektioner orsakade av Pseudomonas aeruginosa är kontakt, andningsvägar, blod, fekal-orala.

Pseudomonas aeruginosa-infektion kan förekomma både hos immunbristpatienter med svår samtidig patologi (diabetes, brännskada, leukemi, cystisk fibros, immunsuppression vid onkologiska sjukdomar och organtransplantation) och i kroppens normala immunologiska reaktivitet. Det är känt att den adhesiva aktiviteten hos P. aeruginosa ökar med ökande omgivningstemperatur, så ett besök i poolen, bastun eller terapeutiska bad kan också provocera fram en Pseudomonas aeruginosa-infektion.

Pseudomonas aeruginosa är orsaken till sjukhusinfektioner, dvs. sjukdomar som uppstår hos personer som genomgår sjukhusvård. Infektion med Pseudomonas aeruginosa på en klinik kan vara förknippad med medicinska ingrepp (kateterisering av urinblåsan, endoskopisk undersökning, sårtvätt, bandage, behandling av brännskador med antiseptiska medel, användning av respirator etc.), när infektion sker genom personalens smutsiga händer, instrument på vars yta mikroben bildar en biofilm, eller genom användning av kontaminerade lösningar.

Pseudomonas aeruginosa kommer vanligtvis in i människokroppen genom skadade vävnader. När de fäster sig koloniserar de sår- eller brännskadaytan, slemhinnor eller mänsklig hud och förökar sig. I avsaknad av immunmekanismer mot Pseudomonas aeruginosa-infektion hos människor kan den lokala processen (infektion i urinvägar, hud, luftvägar) bli utbredd (generaliserad). Bakteriemi leder till spridning av patogenen och utveckling av sepsis, vilket ofta orsakar bildandet av sekundära purulenta infektionsfokus. Vid exponering för patogena faktorer (exotoxiner, aggressiva enzymer) störs organens och systemens funktion och allvarliga komplikationer kan utvecklas - disseminerat intravaskulärt koagulationssyndrom, chock och andnödssyndrom.

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

Symtom på sjukdomar orsakade av Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa orsakar varig-inflammatoriska sjukdomar i olika lokalisationer: sårinfektioner, brännskador, hjärnhinneinflammation, urinvägsinfektioner, hudinfektioner, ögonsjukdomar, nekrotisk lunginflammation, sepsis, etc. Dödligheten från Pseudomonas aeruginosa-sepsis når 50 %.

Immunitet

Antitoxiska och antibakteriella antikroppar finns i blodserumet hos friska personer, såväl som hos de som har tillfrisknat från Pseudomonas aeruginosa-infektioner, men deras roll i att skydda mot återkommande sjukdomar har varit lite studerad.

Laboratoriediagnostik av sjukdomar orsakade av Pseudomonas aeruginosa

Den huvudsakliga diagnostiska metoden är bakteriologisk undersökning. Materialen för undersökning är blod (vid sepsis), cerebrospinalvätska (vid hjärnhinneinflammation), pus och sårsekret (vid infekterade sår och brännskador), urin (vid urinvägsinfektioner), sputum (vid luftvägsinfektioner), etc. Bakterieskopi av utstryk från det undersökta materialet är av begränsad information. Vid identifiering av P. aeruginosa beaktas arten av deras tillväxt på CPC-agar, pigmentbildning, förekomsten av en karakteristisk specifik lukt hos kulturen, ett positivt pyrokromoxidastest, detektion av termofilicitet (tillväxt vid 42 °C), förmågan att oxidera glukos i OF-testet. För intraspecifik identifiering av bakterier utförs serotypning, pyopinotypning och fagtypning.

Den serologiska forskningsmetoden syftar till att detektera specifika antikroppar mot Pseudomonas aeruginosa-antigener (vanligtvis exotoxin A och LPS) med hjälp av komplett immunofluorescensanalys, opsonofagocytisk reaktion och några andra tester.

Behandling av sjukdomar orsakade av Pseudomonas aeruginosa

Antibiotika används för att behandla pseudomonasinfektion, och det rekommenderas att kombinera läkemedel från olika grupper. Antimikrobiell behandling förskrivs endast efter bestämning av antibiogram. I nödfall används antibiotika empiriskt.

För behandling av allvarliga former av Pseudomonas aeruginosa-infektion används även hyperimmunplasma erhållen från blodet från frivilliga som immuniserats med ett polyvalent korpuskulärt Pseudomonas aeruginosa-vaccin.

För lokal behandling av hudinfektioner (trofiska sår, ektyma, brännskador) orsakade av P. aeruginosa används heterologt immunglobulin mot pseudomonas, utvunnet från blodserum från baggar hyperimmuniserade med en suspension av kulturer av Pseudomonas aeruginosa av 7 olika immunotyper, avdödade med formalin.

Dessutom kan pseudomonasbakteriofag (bakteriofag pyocyansus) eller polyvalent flytande pyobakteriofag användas för behandling av variga hudinfektioner, abscesser, brännskador komplicerade av pseudomonasinfektion, cystit, mastit och andra sjukdomar av pseudomonas etiologi (förutom sepsis).

Förebyggande av sjukdomar orsakade av Pseudomonas aeruginosa

Effektiv sterilisering, desinfektion och antisepsis, samt efterlevnad av aseptiska regler, är de viktigaste åtgärderna för ospecifikt förebyggande av pseudomonasinfektion på ett sjukhus. Planen för förebyggande åtgärder måste nödvändigtvis inkludera kontroll över kontaminering av den yttre miljön (luft, olika föremål, instrument och utrustning) samt efterlevnad av regler för personlig hygien.

För att ospecifikt förebygga varig-inflammatoriska sjukdomar rekommenderas immunmodulatorer förskrivas till patienter med försvagad antiinfektiv immunitet.

Vacciner används för att skapa aktiv immunitet mot Pseudomonas aeruginosa-infektion. För närvarande har vacciner utvecklats från Pseudomonas aeruginosa LPS, polysackarid subkorporösa (kemiska) vacciner, ribosomala vacciner, preparat från P. aeruginosa flagellära antigener och extracellulära slemkomponenter, samt anatoxiner från extracellulära proteaser och exotoxin A. I Ryssland används ett polyvalent korpuskulärt Pseudomonas-vaccin (från 7 stammar av P. aeruginosa) och ett stafyloproteus-Pseudomonas-vaccin.

Aktiv immunisering mot infektioner orsakade av P. aeruginosa är indicerad för patienter från riskgrupper (patienter med cystisk fibros, diabetes och personer med immunbrist). Eftersom immunsvaret på vacciner hos personer med immunbrist är sent och inte alltid fullständigt, läggs dock stor vikt vid att kombinera metoder för aktiv och passiv immunisering.