Synegonia coli

Genul Pseudomonas aparține familiei Pseudomonadaceae (clasa Gammaproteobacteria, tipul Proteobacteria) și conține peste 20 de specii. Unele dintre ele sunt locuitori naturali ai solului și apei și, prin urmare, joacă un rol imens în circulația substanțelor în natură. Alte specii joacă un rol semnificativ în patologia oamenilor (vezi și „Agenți patogeni ai morvei și melioidozei ”), animalelor și plantelor.

Pseudomonas sunt bacterii gram-negative nefermentante, care includ reprezentanți ai genului Pseudomonas, specia tipică fiind Pseudomonas aeruginosa (bacilul puroiului albastru), care este agentul cauzator al multor boli purulente-inflamatorii, precum și al altor specii. Pseudomonas aeruginosa (bacilul puroiului albastru)

Bacteriile și-au primit numele datorită colorației caracteristice albastru-verzui a secreției purulente, descrisă pentru prima dată de A. Lücke în 1862. Cu toate acestea, agentul patogen a fost izolat în cultură pură de S. Gessard abia în 1982. P. aeruginosa aparține familiei Pseudomonadaceae.

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

Proprietățile biochimice ale Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas sunt tije gram-negative, mobile, drepte, cu dimensiuni de 1-3 µm, situate individual, în perechi sau în lanțuri scurte. Mobilitatea Pseudomonas aeruginosa este asigurată de prezența unuia, rareori a două flageli polari (mopotrich sau amfitrich). Nu formează spori și au pili (fimbrii) de tip IV. În anumite condiții, pot produce mucus extracelular de tip capsulă, de natură polizaharidă. Există și așa-numitele tulpini mucoide care produc o cantitate crescută de mucus. Astfel de bacterii sunt cel mai adesea izolate din sputa pacienților cu fibroză chistică.

Toate pseudomonadele sunt aerobe obligatorii care cresc bine pe medii nutritive simple. Pe un mediu nutritiv lichid, bacteriile formează o peliculă cenușie-argintie caracteristică la suprafață. Pe agar-sânge, se observă zone de hemoliză în jurul coloniilor de Pseudomonas aeruginosa; pentru a izola o cultură pură de Pseudomonas aeruginosa, se utilizează medii nutritive selective sau de diagnostic diferențial cu adaos de antiseptice - agar malachit cu adaos de agar verde strălucitor sau agar CPC cu acetamidă. Temperatura optimă de creștere este de 37 °C, dar Pseudomonas aeruginosa este capabilă să crească la 42 °C, ceea ce îi permite să fie distinsă de alte pseudomonade. Coloniile de Pseudomonas aeruginosa sunt netede, rotunde, uscate sau lipicioase (în tulpini capsulare). Când este cultivată pe medii nutritive dense, P. aeruginosa produce un miros dulceag particular de iasomie, săpun de căpșuni sau caramel. O caracteristică biologică a bacteriilor din specia P. aeruginosa este, de asemenea, capacitatea lor de a sintetiza pigmenți solubili în apă care colorează pansamentele pacienților sau mediile nutritive în timpul cultivării lor. Cel mai adesea, produc un pigment fenazină - piocianină de culoare albastru-verzuie, dar pot forma și un pigment verde fluoresceină (pioverdină), care fluoresce în razele UV, precum și roșu (piorubină), negru (piomelanină) sau galben (oxifenazină).

Pseudomonas aeruginosa nu fermentează glucoza și alți carbohidrați, dar îi poate oxida pentru a obține energie. Pentru diagnosticul diferențial, care permite distingerea pseudomonadelor de alte bacilor gram-negativi, se utilizează un test OF (test de oxidare/fermentare a glucozei) pe un mediu special. Pentru aceasta, o cultură pură de pseudomonade este inoculată în două eprubete, dintre care una este apoi incubată în condiții aerobe, iar cealaltă în condiții anaerobe. Pseudomonas poate oxida doar lactoza, prin urmare culoarea indicatorului se schimbă doar în eprubeta ținută în condiții aerobe. Pseudomonas aeruginosa reduce nitrații la nitriți și are, de asemenea, activitate proteolitică: lichefiază gelatina, hidrolizează cazeina. Pseudomonas aeruginosa are catalază și citocrom oxidază.

Multe tulpini de Pseudomonas aeruginosa produc bacteriocine numite piocine, care au proprietăți bactericide. Piocinotiparea tulpinilor de Pseudomonas aeruginosa este utilizată pentru marcarea epidemiologică și identificarea intraspecifică a P. aeruginosa. În acest scop, se determină spectrul piocinelor secretate de tulpina studiată sau sensibilitatea acesteia la piocinele altor pseudomonade.

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

Proprietățile antigenice ale Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa are o structură antigenică complexă datorită prezenței antigenelor O și H. LPS-ul peretelui celular este un antigen O termostabil specific tipului și este utilizat pentru serotipizarea tulpinilor de P. aeruginosa. Antigenul H flagelar termolabil este protector, iar vaccinurile se bazează pe acesta. Antigenele pili (fimbrii) se găsesc și pe suprafața celulelor de Pseudomonas aeruginosa. În plus, P. aeruginosa produce o serie de produse extracelulare cu proprietăți antigenice: exotoxină A, protează, elastază, mucus extracelular.

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

Factorii de patogenitate ai Pseudomonas aeruginosa

Unul dintre principalii factori de patogenitate ai Pseudomonas aeruginosa și ai altor pseudomonade este antigenul O - un lipopolisaharid al peretelui celular, al cărui mecanism de acțiune este același cu cel al altor bacterii gram-negative.

P. aeruginosa are o varietate de factori de patogenitate implicați în dezvoltarea infecției cu pseudomonas. Printre cei mai importanți se numără următorii.

Factorii de adeziune și colonizare sunt pilii (fimbriile) de tip IV și mucusul extracelular de P. aeruginosa.

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

Toxine

LPS-ul membranei externe a peretelui celular al P. aeruginosa are proprietăți endotoxinice și este implicat în dezvoltarea febrei, oliguriei și leucopeniei la pacienți.

Exotoxina A din familia Pseudomonas este o pitotoxină care provoacă perturbări profunde ale metabolismului celular prin inhibarea sintezei proteinelor în celule și țesuturi. La fel ca toxina difterică, este o ADP-riboziltransferază care inhibă factorul de elongație EF-2 și, prin urmare, provoacă perturbări în sinteza proteinelor. De asemenea, s-a dovedit că exotoxina A, împreună cu protează, inhibă sinteza imunoglobulinelor și provoacă neutropenie. Exotoxina A este produsă într-o formă inactivă ca protoxină și este activată de diverse enzime din organism. Exotoxina A are proprietăți protectoare, adică anticorpii împotriva acesteia protejează celulele gazdă de efectele sale dăunătoare și previn dezvoltarea bacteriemiei și a sepsisului cauzat de Pseudomonas.

Exotoxina S (exozima S) se găsește doar în tulpinile extrem de virulente de Pseudomonas aeruginosa. Mecanismul efectului său dăunător asupra celulelor este încă neclar, dar se știe că infecțiile cauzate de tulpinile de Pseudomonas aeruginosa producătoare de exoenzima 3 se termină adesea fatal. Exotoxinele A și S perturbă, de asemenea, activitatea fagocitelor.

Leucocidina este, de asemenea, o citotoxină cu un efect toxic pronunțat asupra granulocitelor din sângele uman.

Enterotokinele și factorii de permeabilitate joacă un anumit rol în dezvoltarea leziunilor tisulare locale în formele intestinale de infecție cu Pseudomonas aeruginosa, provocând perturbări ale metabolismului apă-sare.

Enzimele agresivității

P. aeruginosa produce două tipuri de hemolizine: fosfolipaza C termolabilă și glicolipidă termostabilă. Fosfolipaza C distruge fosfolipidele din surfactanții de pe suprafața alveolară a plămânilor, provocând dezvoltarea atelectaziei (bronșiectaziei) în patologia tractului respirator.

Neuraminidaza joacă, de asemenea, un rol important în patogeneza bolilor bronhopulmonare de etiologie pseudomonas și a fibrozei chistice, deoarece este implicată în colonizarea mucinei tractului respirator.

Elastaza, precum și alte enzime proteolitice ale Pseudomonas aeruginosa și exotoxina A provoacă hemoragii, distrugerea țesuturilor și necroză în leziunile infecțiilor oculare, pneumoniei și septicemiei de etiologie Pseudomonas aeruginosa.

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

Rezistența la Pseudomonas

P. aeruginosa se caracterizează printr-o rezistență destul de mare la antibiotice, ceea ce se explică prin permeabilitatea slabă a membranei externe a acestor bacterii din cauza unui defect înnăscut al porinilor, precum și prin capacitatea bacteriilor de a sintetiza penicilinaza.

P. aeruginosa rămâne viabilă în condiții de absență aproape completă a surselor de hrană: supraviețuiește bine în apă dulce, de mare și chiar distilată. De asemenea, s-a dovedit că culturile de Pseudomonas aeruginosa pot supraviețui și chiar se pot multiplica în soluții de dezinfectanți (de exemplu, furacilină) destinate depozitării cateterelor și a diferitelor instrumente medicale, spălării rănilor în spitalele de arsuri și chirurgie.

În același timp, P. aeruginosa este sensibilă la uscare, la acțiunea dezinfectanților care conțin clor și este ușor inactivată atunci când este expusă la temperaturi ridicate (fierbere, autoclavizare).

Epidemiologia bolilor cauzate de Pseudomonas aeruginosa

Boala cu Pseudomonas aeruginosa se poate dezvolta ca urmare a autoinfecției (infecție endogenă) sau exogenă. Sursa de infecție o reprezintă oamenii (bolnavi sau purtătorii de bacterii), precum și diverse rezervoare naturale (solul și diverse ape dulci și sărate). S-a stabilit că aproximativ 5-10% dintre persoanele sănătoase sunt purtătoare ale diferitelor tulpini de P. aeruginosa (acestea colonizează în mod normal intestinul) și aproximativ 70% dintre pacienții spitalizați. Pseudomonas se găsește, de asemenea, peste tot: în sistemele de alimentare cu apă și ventilație, pe fructe și legume, plante de apartament, pe suprafața săpunului, în spălătoarele de mâini, în prosoape, în aparatele respiratorii etc. Prin urmare, infecția cu Pseudomonas aeruginosa poate fi considerată saproantroponoză. Mecanismele și căile de infecție în infecțiile cauzate de Pseudomonas aeruginosa sunt de contact, respiratorii, sanguine, fecal-orale.

Infecția cu Pseudomonas aeruginosa poate apărea atât la persoanele imunodeficiente cu patologii concomitente severe (diabet, arsuri, leucemie, fibroză chistică, imunosupresie în bolile oncologice și transplant de organe), cât și în condițiile reactivității imunologice normale a organismului. Se știe că activitatea adezivă a P. aeruginosa crește odată cu creșterea temperaturii ambientale, așadar vizitarea unei piscine, a unei saune, băile terapeutice pot, de asemenea, provoca o infecție cu Pseudomonas aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa este agentul cauzal al infecțiilor nosocomiale (spitalicești), adică boli care apar la persoanele care urmează tratament spitalicesc. Infecția cu Pseudomonas aeruginosa într-o clinică poate fi asociată cu proceduri medicale (cateterizarea vezicii urinare, examinare endoscopică, spălarea rănilor, bandajarea, tratarea suprafețelor arse cu antiseptice, utilizarea unui ventilator etc.), atunci când infecția apare prin mâinile murdare ale personalului, instrumente pe suprafața cărora microbul formează un biofilm sau cu utilizarea de soluții contaminate.

Pseudomonas aeruginosa pătrunde de obicei în corpul uman prin țesuturi deteriorate. Când se atașează, colonizează suprafața plăgii sau arsurii, membranele mucoase sau pielea umană și se înmulțesc. În absența mecanismelor imune împotriva infecției cu Pseudomonas aeruginosa la om, procesul local (infecția tractului urinar, a pielii, a tractului respirator) se poate răspândi (generaliza). Bacteriemia duce la răspândirea agentului patogen și la dezvoltarea sepsisului, care provoacă adesea formarea de focare purulente secundare de infecție. Atunci când sunt expuse la factori patogeni (exotoxine, enzime agresive), funcționarea organelor și sistemelor este perturbată și se pot dezvolta complicații severe - sindrom de coagulare intravasculară diseminată, șoc și sindrom de detresă respiratorie.

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

Simptomele bolilor cauzate de Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa provoacă boli purulente-inflamatorii de diverse localizări: infecții ale rănilor, arsuri, meningită, infecții ale tractului urinar, infecții ale pielii, boli oculare, pneumonie necrotică, sepsis etc. Mortalitatea cauzată de sepsisul cauzat de Pseudomonas aeruginosa ajunge la 50%.

Imunitate

Anticorpii antitoxici și antibacterieni se găsesc în serul sanguin al persoanelor sănătoase, precum și al celor care s-au recuperat după infecții cu Pseudomonas aeruginosa, dar rolul lor în protejarea împotriva bolilor recurente a fost puțin studiat.

Diagnosticul de laborator al bolilor cauzate de Pseudomonas aeruginosa

Principala metodă de diagnostic este examenul bacteriologic. Materialele pentru examinare sunt sânge (în septicemie), lichidul cefalorahidian (în meningită), puroi și secreții de la plagă (în plăgi și arsuri infectate), urina (în infecții ale tractului urinar), sputa (în infecții ale tractului respirator) etc. Bacterioscopia frotiurilor din materialul examinat oferă puține informații. La identificarea P. aeruginosa se ia în considerare natura creșterii lor pe agar CPC, formarea pigmenților, prezența unui miros specific caracteristic culturii, un test pozitiv de pirocrom oxidază, detectarea termofilicității (creștere la 42 °C), capacitatea de a oxida glucoza în testul OF. Pentru identificarea intraspecifică a bacteriilor se efectuează serotiparea, piopinotiparea și tipizarea fagilor.

Metoda serologică de cercetare are ca scop detectarea anticorpilor specifici împotriva antigenelor Pseudomonas aeruginosa (de obicei exotoxină A și LPS) utilizând testul complet de imunofluorescență, reacția opsonofagocitară și alte teste.

Tratamentul bolilor cauzate de Pseudomonas aeruginosa

Antibioticele sunt utilizate pentru tratarea infecției cu pseudomonas și se recomandă combinarea medicamentelor din diferite grupuri. Terapia antimicrobiană este prescrisă numai după determinarea antibiogramei. În cazuri de urgență, antibioticele sunt utilizate empiric.

Pentru tratamentul formelor severe de infecție cu Pseudomonas aeruginosa se utilizează și plasmă hiperimună obținută din sângele voluntarilor imunizați cu un vaccin corpuscular polivalent împotriva Pseudomonas aeruginosa.

Pentru tratamentul local al infecțiilor cutanate (ulcere trofice, ectima, arsuri) cauzate de P. aeruginosa, se utilizează imunoglobulină heterologă anti-pseudomonas, obținută din serul sanguin al berbecilor hiperimunizați cu o suspensie de culturi de Pseudomonas aeruginosa de 7 imunotipuri diferite, eliminate cu formalină.

În plus, pentru tratamentul infecțiilor purulente ale pielii, abceselor, arsurilor termice complicate de infecția cu pseudomonas, cistitei, mastitei și altor boli de etiologie pseudomonas (cu excepția sepsisului), se poate utiliza bacteriofagul pseudomonas (bacteriofag pyocyanus) sau piobacteriofag lichid polivalent.

Prevenirea bolilor cauzate de Pseudomonas aeruginosa

Sterilizarea, dezinfecția și antisepsia eficiente, precum și respectarea regulilor aseptice sunt principalele măsuri de prevenire nespecifică a infecției cu pseudomonas într-un spital. Planul de măsuri preventive trebuie să includă în mod necesar controlul contaminării mediului extern (aer, diverse obiecte, instrumente și echipamente), respectarea regulilor de igienă personală.

În scopul prevenirii nespecifice a bolilor purulente-inflamatorii, pacienților cu imunitate antiinfecțioasă slăbită li se recomandă prescrierea de imunomodulatori.

Vaccinurile sunt utilizate pentru a crea imunitate activă împotriva infecției cu Pseudomonas aeruginosa. În prezent, au fost dezvoltate vaccinuri din LPS de Pseudomonas aeruginosa, vaccinuri subcorpusculare (chimice) polizaharidice, vaccinuri ribozomale, preparate din antigene flagelare de P. aeruginosa și componente extracelulare ale mucusului, precum și anatoxine din proteaze extracelulare și exotoxină A. În Rusia, se utilizează un vaccin corpuscular polivalent împotriva Pseudomonas (din 7 tulpini de P. aeruginosa) și un vaccin stafiloproteus-Pseudomonas.

Imunizarea activă împotriva infecțiilor cauzate de P. aeruginosa este indicată pacienților din grupurile de risc (pacienți cu fibroză chistică, diabet și persoane imunodeficiente). Cu toate acestea, datorită faptului că răspunsul imun la vaccinuri la persoanele cu imunodeficiențe este tardiv și nu întotdeauna complet, se acordă o mare importanță combinării metodelor de imunizare activă și pasivă.