Synegonia coli

Pseudomonas-suku kuuluu Pseudomonadaceae-heimoon (luokka Gammaproteobakteerit, tyyppi Proteobakteerit) ja sisältää yli 20 lajia. Jotkut niistä ovat luonnostaan maaperän ja veden asukkaita, ja siksi niillä on valtava rooli luonnon aineiden kierrossa. Toisilla lajeilla on merkittävä rooli ihmisten (katso myös " Rakkataudin ja melioidoosin taudinaiheuttajat "), eläinten ja kasvien patologiassa.

Pseudomonas-suvun edustajat ovat gramnegatiivisia, fermentoimattomia bakteereja. Tyypillinen laji on Pseudomonas aeruginosa (sininen mätäbasilli), joka aiheuttaa monia märkiviä ja tulehdussairauksia, sekä joitakin muita lajeja.

Bakteeri sai nimensä märkäisen vuodon tyypillisestä sinivihreästä värityksestä, jonka A. Lücke kuvasi ensimmäisen kerran vuonna 1862. S. Gessard eristi taudinaiheuttajan kuitenkin puhdasviljelmänä vasta vuonna 1982. P. aeruginosa kuuluu Pseudomonadaceae-heimoon.

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

Pseudomonas aeruginosan biokemialliset ominaisuudet

Pseudomonas-bakteerit ovat gramnegatiivisia, liikkuvia, suoria sauvabakteereja, joiden pituus on 1–3 µm ja jotka sijaitsevat yksinään, pareittain tai lyhyinä ketjuina. Pseudomonas aeruginosan liikkuvuuden varmistaa yksi, harvoin kaksi polaarista siimaa (mopotrikkoosi tai amfitrikkoosi). Ne eivät muodosta itiöitä ja niillä on tyypin IV pilit (fimbriat). Tietyissä olosuhteissa ne voivat tuottaa kapselimaista polysakkaridi-luonteista solunulkoista limaa. On myös niin sanottuja limaisia kantoja, jotka tuottavat lisääntynyttä liman määrää. Tällaisia bakteereja eristetään useimmiten kystistä fibroosia sairastavien potilaiden ysköksestä.

Kaikki pseudomonadit ovat obligaattisia aerobisia bakteereja, jotka kasvavat hyvin yksinkertaisilla ravintoalustoilla. Nestemäisellä ravintoalustalla bakteerit muodostavat pinnalle tunnusomaisen harmahtavan hopeanvärisen kalvon. Veriagarilla Pseudomonas aeruginosan pesäkkeiden ympärille havaitaan hemolyysivyöhykkeitä; Pseudomonas aeruginosan puhdasviljelmän eristämiseen käytetään selektiivisiä tai erotusdiagnostisia ravintoalustoja, joihin on lisätty antiseptisiä aineita - malakiittiagaria, johon on lisätty briljanttivihreää, tai CPC-agaria, jossa on asetamidia. Optimaalinen kasvulämpötila on 37 °C, mutta Pseudomonas aeruginosa pystyy kasvamaan 42 °C:ssa, minkä ansiosta se voidaan erottaa muista pseudomonadeista. Pseudomonas aeruginosan pesäkkeet ovat sileitä, pyöreitä, kuivia tai limaisia (kapselikannoissa). Tiheällä ravintoalustalla viljeltynä P. aeruginosa tuottaa ominaisen makean jasmiinin, mansikkasaippuan tai karamellin tuoksun. P. aeruginosa -lajin bakteerien tyypillinen biologinen piirre on myös niiden kyky syntetisoida vesiliukoisia pigmenttejä, jotka värjäävät potilaiden sidoksia tai ravintoalustoja viljelyn aikana. Useimmiten ne tuottavat fenatsiinipigmenttiä - sinivihreää pyosyaniinia, mutta ne voivat muodostaa myös vihreää pigmenttiä fluoreseiinia (pyoverdiini), joka fluoresoi UV-säteissä, sekä punaista (pyorubiini), mustaa (pyomelaniini) tai keltaista (oksifenatsiini).

Pseudomonas aeruginosa ei fermentoi glukoosia ja muita hiilihydraatteja, mutta se voi hapettaa ne energian saamiseksi. Differentiaalidiagnostiikassa, pseudomonadien erottamiseksi muista gramnegatiivisista sauvoista, käytetään OF-testiä (glukoosihapetus/fermentaatiotesti) erityisellä alustalla. Tätä varten pseudomonadien puhdasviljelmä inokuloidaan kahteen koeputkeen, joista toista inkuboidaan aerobisissa olosuhteissa ja toista anaerobisissa olosuhteissa. Pseudomonas voi hapettaa vain laktoosia, joten indikaattorin väri muuttuu vain aerobisissa olosuhteissa pidetyssä koeputkessa. Pseudomonas aeruginosa pelkistää nitraatit nitriiteiksi ja sillä on myös proteolyyttinen aktiivisuus: se nesteyttää gelatiinia ja hydrolysoi kaseiinia. Pseudomonas aeruginosalla on katalaasi ja sytokromioksidaaseja.

Monet Pseudomonas aeruginosa -kannat tuottavat bakteriosiineja, joita kutsutaan pyosiineiksi ja joilla on bakterisidisia ominaisuuksia. Pseudomonas aeruginosa -kantojen pyosynotyypitystä käytetään P. aeruginosan epidemiologiseen merkitsemiseen ja lajinsisäiseen tunnistamiseen. Tätä varten määritetään tutkittavan kannan erittämien pyosiinien spektri tai sen herkkyys muiden pseudomonadien pyosiineille.

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

Pseudomonas aeruginosan antigeeniset ominaisuudet

Pseudomonas aeruginosa -bakteerilla on monimutkainen antigeenirakenne O- ja H-antigeenien läsnäolon vuoksi. Soluseinän LPS on tyyppispesifinen termostabiili O-antigeeni, ja sitä käytetään P. aeruginosa -kantojen serotyypitykseen. Termolabiili siima-H-antigeeni on suojaava, ja rokotteet perustuvat siihen. Pili- (fimbria-) antigeenejä löytyy myös Pseudomonas aeruginosa -solujen pinnalta. Lisäksi P. aeruginosa tuottaa useita solunulkoisia tuotteita, joilla on antigeenisiä ominaisuuksia: eksotoksiini A:ta, proteaasia, elastaasia, solunulkoista limaa.

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

Pseudomonas aeruginosan patogeenisuustekijät

Yksi Pseudomonas aeruginosan ja muiden pseudomonadien patogeenisyyden tärkeimmistä tekijöistä on O-antigeeni - soluseinän lipopolysakkaridi, jonka vaikutusmekanismi on sama kuin muilla gramnegatiivisilla bakteereilla.

P. aeruginosalla on useita patogeenisuustekijöitä, jotka ovat mukana pseudomonas-infektion kehittymisessä. Näistä tärkeimpiä ovat seuraavat.

Adheesio- ja kolonisaatiotekijöitä ovat P. aeruginosan tyypin IV pilit (fimbriat) ja solunulkoinen lima.

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

Toksiinit

P. aeruginosan soluseinän ulkokalvon LPS:llä on endotoksiiniominaisuuksia ja se osallistuu kuumeen, oligurian ja leukopenian kehittymiseen potilailla.

Pseudomonas-eksotoksiini A on pitotoksiini, joka aiheuttaa merkittäviä häiriöitä solujen aineenvaihdunnassa estämällä proteiinisynteesiä soluissa ja kudoksissa. Kuten difteriatoksiini, se on ADP-ribosyylitransferaasi, joka estää elongaatiotekijä EF-2:ta ja aiheuttaa siten häiriöitä proteiinisynteesissä. On myös osoitettu, että eksotoksiini A yhdessä proteaasin kanssa estää immunoglobuliinien synteesiä ja aiheuttaa neutropeniaa. Eksotoksiini A:ta tuotetaan inaktiivisessa muodossa protoksiinina, ja sitä aktivoivat erilaiset entsyymit kehossa. Eksotoksiini A:lla on suojaavia ominaisuuksia, eli sen vasta-aineet suojaavat isäntäsoluja sen vahingollisilta vaikutuksilta ja estävät bakteremian ja Pseudomonas-sepsiksen kehittymisen.

Eksotoksiini S:ää (eksotsyymi S) esiintyy vain erittäin virulenteissa Pseudomonas aeruginosa -kannoissa. Sen soluja vahingoittavan vaikutuksen mekanismi on edelleen epäselvä, mutta tiedetään, että eksoentsyymi-3:a tuottavien Pseudomonas aeruginosa -kantojen aiheuttamat infektiot johtavat usein kuolemaan. Eksotoksiinit A ja S häiritsevät myös fagosyyttien toimintaa.

Leukosidiini on myös sytotoksiini, jolla on voimakas myrkyllinen vaikutus ihmisen veren granulosyytteihin.

Enterotokiini- ja permeabiliteettitekijöillä on tietty rooli paikallisten kudosvaurioiden kehittymisessä Pseudomonas aeruginosa -infektion suolistomuodoissa, mikä aiheuttaa häiriöitä vesi-suola-aineenvaihdunnassa.

Aggression entsyymit

P. aeruginosa tuottaa kahdenlaisia hemolysiinejä: termolabiilia fosfolipaasi C:tä ja termostabiilia glykolipidiä. Fosfolipaasi C hajottaa keuhkojen alveolaaripinnalla olevien pinta-aktiivisten aineiden fosfolipidejä, mikä aiheuttaa atelektaasin (bronkiektaasin) kehittymisen hengitysteiden patologiassa.

Neuraminidaasilla on myös tärkeä rooli pseudomonas-etiologian ja kystisen fibroosin keuhkoputkien sairauksien patogeneesissä, koska se osallistuu hengitysteiden musiinin kolonisaatioon.

Elastaasi, samoin kuin muut Pseudomonas aeruginosan proteolyyttiset entsyymit ja eksotoksiini A, aiheuttavat verenvuotoja, kudostuhoa ja nekroosia Pseudomonas aeruginosan aiheuttamien silmäinfektioiden, keuhkokuumeen ja sepsiksen aiheuttamissa vaurioissa.

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

Pseudomonas-resistenssi

P. aeruginosalle on ominaista melko korkea antibioottien vastustuskyky, mikä selittyy näiden bakteerien ulkokalvon heikolla läpäisevyydellä, joka johtuu synnynnäisestä poriinien viasta, sekä bakteerien kyvystä syntetisoida penisillinaasia.

P. aeruginosa säilyy elinkelpoisena lähes täydellisessä ravinnonlähteiden poissaolossa: se selviytyy hyvin makeassa vedessä, merivedessä ja jopa tislatussa vedessä. On myös osoitettu, että Pseudomonas aeruginosa -viljelmät voivat selviytyä ja jopa lisääntyä desinfiointiaineliuoksissa (esimerkiksi furasilliinissa), jotka on tarkoitettu katetrien ja erilaisten lääketieteellisten instrumenttien säilytykseen sekä haavojen pesuun palovammoissa ja kirurgisissa sairaaloissa.

Samaan aikaan P. aeruginosa on herkkä kuivumiselle, klooria sisältävien desinfiointiaineiden vaikutukselle ja inaktivoituu helposti korkeissa lämpötiloissa (keittäminen, autoklavointi).

Pseudomonas aeruginosan aiheuttamien tautien epidemiologia

Pseudomonas aeruginosa -tauti voi kehittyä autoinfektion (endogeenisen infektion) seurauksena tai eksogeenisesti. Tartunnan lähteenä ovat ihmiset (sairaat tai bakteerien kantajat) sekä erilaiset luonnonvaraiset lähteet (maaperä ja erilaiset makeat ja suolaiset vedet). On todettu, että noin 5–10 % terveistä ihmisistä kantaa erilaisia P. aeruginosa -kantoja (ne yleensä asuttavat suolistoa) ja noin 70 % sairaalapotilaista kantaa niitä. Pseudomonas-bakteereja löytyy myös kaikkialta: vesihuolto- ja ilmanvaihtojärjestelmistä, hedelmistä ja vihanneksista, huonekasveista, saippuan pinnalta, käsienpesukoneista, pyyhkeistä, hengityslaitteista jne. Siksi Pseudomonas aeruginosa -infektiota voidaan pitää saproantroponoosina. Pseudomonas aeruginosan aiheuttamien infektioiden tartuntamekanismit ja -reitit ovat kosketus, hengitystiet, veri ja uloste-oraalitartunta.

Pseudomonas aeruginosa -infektio voi esiintyä sekä immuunipuutteisilla henkilöillä, joilla on vakava samanaikainen sairaus (diabetes, palovamma, leukemia, kystinen fibroosi, immuunipuutos onkologisissa sairauksissa ja elinsiirroissa), että elimistön normaalin immunologisen reaktiivisuuden tilassa. Tiedetään, että P. aeruginosan adheesioaktiivisuus lisääntyy ympäristön lämpötilan noustessa, joten uimahallissa, saunassa ja terapeuttisissa kylvyissä käyminen voi myös provosoida Pseudomonas aeruginosa -infektion.

Pseudomonas aeruginosa on sairaalainfektioiden eli sairaalahoidossa olevien ihmisten sairauksien aiheuttaja. Pseudomonas aeruginosa -infektio klinikalla voi liittyä lääketieteellisiin toimenpiteisiin (virtsarakon katetrointi, endoskooppinen tutkimus, haavan pesu, sidonta, palovammojen käsittely antiseptisillä aineilla, hengityskoneen käyttö jne.), kun infektio tapahtuu henkilökunnan likaisten käsien, instrumenttien, joiden pinnalle mikrobi muodostaa biofilmin, tai saastuneiden liuosten käytön yhteydessä.

Pseudomonas aeruginosa pääsee ihmiskehoon yleensä vaurioituneiden kudosten kautta. Kiinnittyessään ne kolonisoivat haavan tai palovamman pintaa, limakalvoja tai ihmisen ihoa ja lisääntyvät. Ilman immuunijärjestelmiä Pseudomonas aeruginosa -infektiota vastaan ihmisillä paikallinen prosessi (virtsateiden, ihon, hengitysteiden infektio) voi yleistyä. Bakteremia johtaa taudinaiheuttajan leviämiseen ja sepsiksen kehittymiseen, mikä usein aiheuttaa sekundaaristen märkivien infektiopesäkkeiden muodostumista. Patogeenisille tekijöille (eksotoksiinit, aggressiiviset entsyymit) altistuessa elinten ja järjestelmien toiminta häiriintyy ja voi kehittyä vakavia komplikaatioita - disseminoitunut intravaskulaarinen koagulaatio-oireyhtymä, sokki ja hengitysvaikeusoireyhtymä.

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

Pseudomonas aeruginosan aiheuttamien sairauksien oireet

Pseudomonas aeruginosa aiheuttaa eri paikoissa esiintyviä märkiviä ja tulehduksellisia sairauksia: haavainfektioita, palovammoja, aivokalvontulehdusta, virtsatieinfektioita, ihoinfektioita, silmäsairauksia, nekroottista keuhkokuumetta, sepsistä jne. Pseudomonas aeruginosa -sepsiksen kuolleisuus on 50%.

Immuniteetti

Terveiden ihmisten sekä Pseudomonas aeruginosa -infektioista toipuneiden veriseerumissa on antitoksisia ja antibakteerisia vasta-aineita, mutta niiden roolia uusiutuvilta sairauksilta suojaamisessa on tutkittu vähän.

Pseudomonas aeruginosan aiheuttamien sairauksien laboratoriodiagnostiikka

Tärkein diagnostinen menetelmä on bakteriologinen tutkimus. Tutkittavat materiaalit ovat veri (sepsiksessä), aivo-selkäydinneste (meningiitissä), mätä- ja haavaerite (tulehdutuneissa haavoissa ja palovammoissa), virtsa (virtsatieinfektioissa), yskös (hengitystieinfektioissa) jne. Tutkittavan materiaalin irtosolunäytteiden bakterioskopia on informatiivista. P. aeruginosan tunnistamisessa otetaan huomioon niiden kasvu CPC-agarilla, pigmentin muodostuminen, viljelmälle ominaisen hajun esiintyminen, positiivinen pyrokromioksidaasitesti, termofiilisyyden havaitseminen (kasvu 42 °C:ssa) ja kyky hapettaa glukoosia OF-testissä. Bakteerien lajinsisäiseen tunnistamiseen tehdään serotyypitys, pyopinotyypitys ja faagityypitys.

Serologinen tutkimusmenetelmä pyrkii havaitsemaan spesifisiä vasta-aineita Pseudomonas aeruginosa -antigeeneille (yleensä eksotoksiini A ja LPS) käyttämällä täydellistä immunofluoresenssimääritystä, opsonofagosyyttistä reaktiota ja joitakin muita testejä.

Pseudomonas aeruginosan aiheuttamien sairauksien hoito

Pseudomonas-infektion hoitoon käytetään antibiootteja, ja on suositeltavaa yhdistää eri ryhmien lääkkeitä. Mikrobilääkehoito määrätään vasta antibioottikuvan määrittämisen jälkeen. Hätätapauksissa antibiootteja käytetään empiirisesti.

Vaikeiden Pseudomonas aeruginosa -infektioiden hoitoon käytetään myös hyperimmuuniplasmaa, joka on saatu polyvalenttisella korpuskulaarisella Pseudomonas aeruginosa -rokotteella immunisoitujen vapaaehtoisten verestä.

P. aeruginosan aiheuttamien ihoinfektioiden (troofiset haavaumat, ektyymat, palovammat) paikallishoitoon käytetään heterologista anti-pseudomonas-immunoglobuliinia, joka on saatu seitsemän eri immunotyypin Pseudomonas aeruginosa -viljelmien suspensiolla, joka on tapettu formaliinilla.

Lisäksi märkivien ihoinfektioiden, paiseiden, pseudomonas-infektion monimutkaistamien lämpöpalovammojen, kystiitin, mastiitin ja muiden pseudomonas-etiologian sairauksien (paitsi sepsiksen) hoitoon voidaan käyttää pseudomonas-bakteriofagia (bakteriofagi pyocyansus) tai moniarvoista nestemäistä pyobakteriofagia.

Pseudomonas aeruginosan aiheuttamien tautien ehkäisy

Tehokas sterilointi, desinfiointi ja antisepsis sekä aseptisten sääntöjen noudattaminen ovat tärkeimmät toimenpiteet pseudomonas-infektion epäspesifisessä ehkäisyssä sairaalassa. Ennaltaehkäisevien toimenpiteiden suunnitelman on välttämättä sisällettävä ulkoisen ympäristön (ilma, erilaiset esineet, instrumentit ja laitteet) saastumisen valvonta sekä henkilökohtaisen hygienian sääntöjen noudattaminen.

Märkivien tulehdussairauksien epäspesifisen ehkäisyn vuoksi suositellaan immunomodulaattoreita potilaille, joilla on heikentynyt infektiovastainen immuniteetti.

Rokotteita käytetään aktiivisen immuniteetin luomiseen Pseudomonas aeruginosa -infektiota vastaan. Tällä hetkellä rokotteita on kehitetty Pseudomonas aeruginosa LPS:stä, polysakkaridisubkorpuskulaarisista (kemiallisista) rokotteista, ribosomirokotteista, P. aeruginosan flagellaarisista antigeeneistä ja solunulkoisista liman komponenteista valmistetuista valmisteista sekä solunulkoisten proteaasien toksiinista ja eksotoksiini A:sta. Venäjällä käytetään polyvalenttia korpuskulaarista Pseudomonas-rokotetta (7 P. aeruginosa -kannasta) ja stafyloproteus-Pseudomonas-rokotetta.

Aktiivinen immunisaatio P. aeruginosan aiheuttamia infektioita vastaan on aiheellista riskiryhmiin kuuluville potilaille (kystinen fibroosi, diabetes ja immuunipuutospotilaat). Koska immuunivaste rokotteille immuunipuutospotilailla on kuitenkin myöhäinen eikä aina täydellinen, aktiivisen ja passiivisen immunisaation menetelmien yhdistämiselle annetaan suuri merkitys.