Synegonia coli

Slægten Pseudomonas tilhører familien Pseudomonadaceae (klasse Gammaproteobacteria, type Proteobacteria) og omfatter mere end 20 arter. Nogle af dem er naturlige beboere af jord og vand og spiller derfor en stor rolle i stoffets omsætning i naturen. Andre arter spiller en betydelig rolle i patologien hos mennesker (se også "Patogener af snive og melioidose "), dyr og planter.

Pseudomonas er gramnegative ikke-fermenterende bakterier, som omfatter repræsentanter for slægten Pseudomonas, hvor den typiske art er Pseudomonas aeruginosa (blå pusbacillus), som er årsag til mange purulent-inflammatoriske sygdomme, såvel som nogle andre arter. Pseudomonas aeruginosa (blå pusbacillus)

Bakterierne fik deres navn fra den karakteristiske blågrønne farvning af den purulente udflåd, som først blev beskrevet af A. Lücke i 1862. Patogenet blev dog først isoleret i renkultur af S. Gessard i 1982. P. aeruginosa tilhører Pseudomonadaceae-familien.

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

Biokemiske egenskaber af Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas er gramnegative, motile, lige stave, der måler 1-3 µm, placeret enkeltvis, parvis eller i korte kæder. Mobiliteten af Pseudomonas aeruginosa sikres af tilstedeværelsen af en, sjældent to polære flageller (mopotrich eller amfitrich). De danner ikke sporer og har type IV pili (fimbrier). Under visse forhold kan de producere kapsellignende ekstracellulært slim af polysaccharidkarakter. Der findes også såkaldte mucoide stammer, der producerer en øget mængde slim. Sådanne bakterier isoleres oftest fra sputum hos patienter med cystisk fibrose.

Alle pseudomonader er obligate aerober, der vokser godt på simple næringsmedier. På et flydende næringsmedium danner bakterierne en karakteristisk grålig-sølvfarvet film på overfladen. På blodagar observeres hæmolysezoner omkring kolonierne af Pseudomonas aeruginosa; for at isolere en renkultur af Pseudomonas aeruginosa anvendes selektive eller differentialdiagnostiske næringsmedier med tilsætning af antiseptiske midler - malakitagar med tilsætning af brilliantgrøn eller CPC-agar med acetamid. Den optimale væksttemperatur er 37 °C, men Pseudomonas aeruginosa er i stand til at vokse ved 42 °C, hvilket gør det muligt at skelne den fra andre pseudomonader. Kolonier af Pseudomonas aeruginosa er glatte, runde, tørre eller slimede (i kapselstammer). Når P. aeruginosa dyrkes på tætte næringsmedier, producerer den en ejendommelig sødlig duft af jasmin, jordbærsæbe eller karamel. Et karakteristisk biologisk træk ved bakterier af arten P. aeruginosa er også deres evne til at syntetisere vandopløselige pigmenter, der farver patienters forbindinger eller næringsmedier under deres dyrkning. Oftest producerer de et phenazinpigment - pyocyanin med en blågrøn farve, men de kan også danne et grønt pigment fluorescein (pyoverdin), som fluorescerer i UV-stråler, såvel som rød (pyorubin), sort (pyomelanin) eller gul (oxyphenazin).

Pseudomonas aeruginosa fermenterer ikke glukose og andre kulhydrater, men den kan oxidere dem for at opnå energi. Til differentialdiagnostik, der gør det muligt at skelne pseudomonader fra andre gramnegative stave, anvendes en OF-test (glukoseoxidations-/fermenteringstest) på et specielt medium. Til dette inokuleres en renkultur af pseudomonader i to reagensglas, hvoraf det ene derefter inkuberes under aerobe forhold og det andet under anaerobe forhold. Pseudomonas kan kun oxidere laktose, derfor ændres indikatorens farve kun i reagensglasset, der opbevares under aerobe forhold. P. aeruginosa reducerer nitrater til nitritter og har også proteolytisk aktivitet: den flyder gelatine og hydrolyserer kasein. Pseudomonas aeruginosa har katalase og cytochromoxidase.

Mange stammer af Pseudomonas aeruginosa producerer bakteriociner kaldet pyociner, som har bakteriedræbende egenskaber. Pyocynotypning af Pseudomonas aeruginosa-stammer anvendes til epidemiologisk mærkning og intraspecifik identifikation af P. aeruginosa. Til dette formål bestemmes spektret af pyociner udskilt af den undersøgte stamme eller dens følsomhed over for pyociner fra andre pseudomonader.

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

Antigene egenskaber af Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa har en kompleks antigenstruktur på grund af tilstedeværelsen af O- og H-antigener. Cellevæggens LPS er et typespecifikt termostabilt O-antigen og bruges til serotypning af P. aeruginosa-stammer. Det termolabile flagellære H-antigen er beskyttende, og vacciner er baseret på det. Pili (fimbriae)-antigener findes også på overfladen af Pseudomonas aeruginosa-celler. Derudover producerer P. aeruginosa en række ekstracellulære produkter med antigene egenskaber: exotoksin A, protease, elastase, ekstracellulært slim.

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

Patogenicitetsfaktorer for Pseudomonas aeruginosa

En af hovedfaktorerne for patogenicitet af Pseudomonas aeruginosa og andre pseudomonader er O-antigen - et lipopolysaccharid i cellevæggen, hvis virkningsmekanisme er den samme som for andre gramnegative bakterier.

P. aeruginosa har en række patogenicitetsfaktorer, der er involveret i udviklingen af pseudomonas-infektion. Blandt de vigtigste af disse er følgende.

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

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

Toksiner

LPS i den ydre membran af cellevæggen hos P. aeruginosa har endotoksiske egenskaber og er involveret i udviklingen af feber, oliguri og leukopeni hos patienter.

Pseudomonas exotoksin A er et pitotoksin, der forårsager betydelige forstyrrelser i cellemetabolismen ved at hæmme proteinsyntesen i celler og væv. Ligesom difteritoksin er det en ADP-ribosyltransferase, der hæmmer forlængelsesfaktoren EF-2 og derfor forårsager forstyrrelser i proteinsyntesen. Det er også blevet bevist, at exotoksin A sammen med protease hæmmer syntesen af immunoglobuliner og forårsager neutropeni. Exotoksin A produceres i en inaktiv form som et prototoksin og aktiveres af forskellige enzymer i kroppen. Exotoksin A har beskyttende egenskaber, dvs. antistoffer mod det beskytter værtscellerne mod dets skadelige virkninger og forhindrer udvikling af bakteriæmi og Pseudomonas sepsis.

Exotoksin S (exotzym S) findes kun i meget virulente stammer af Pseudomonas aeruginosa. Mekanismen bag dens skadelige virkning på celler er stadig uklar, men det er kendt, at infektioner forårsaget af exoenzym-3-producerende stammer af Pseudomonas aeruginosa ofte ender fatalt. Exotoksinerne A og S forstyrrer også fagocytternes aktivitet.

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

Enterotokin og permeabilitetsfaktorer spiller en vis rolle i udviklingen af lokale vævslæsioner i intestinale former for Pseudomonas aeruginosa-infektion, hvilket forårsager forstyrrelser i vand-saltmetabolismen.

Aggressionsenzymer

P. aeruginosa producerer to typer hæmolysiner: termolabil fosfolipase C og termostabil glycolipid. Fosfolipase C ødelægger fosfolipider i overfladeaktive stoffer på lungernes alveolære overflade, hvilket forårsager udvikling af atelektase (bronkiektasi) i forbindelse med luftvejspatologi.

Neuraminidase spiller også en vigtig rolle i patogenesen af bronkopulmonale sygdomme af Pseudomonas ætiologi og cystisk fibrose, da det er involveret i koloniseringen af luftvejsmucin.

Elastase, såvel som andre proteolytiske enzymer fra Pseudomonas aeruginosa og exotoksin A, forårsager blødninger, vævsødelæggelse og nekrose i læsioner forårsaget af øjeninfektioner, lungebetændelse og sepsis af Pseudomonas aeruginosa-ætiologi.

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

Pseudomonas-resistens

P. aeruginosa er karakteriseret ved en forholdsvis høj resistens over for antibiotika, hvilket forklares af den dårlige permeabilitet af den ydre membran hos disse bakterier på grund af en medfødt defekt i poriner, samt bakteriers evne til at syntetisere penicillinase.

P. aeruginosa forbliver levedygtig under forhold med næsten fuldstændig mangel på fødekilder: den overlever godt i ferskvand, havvand og endda destilleret vand. Det er også blevet bevist, at Pseudomonas aeruginosa-kulturer kan overleve og endda formere sig i opløsninger af desinfektionsmidler (f.eks. furacillin) beregnet til opbevaring af katetre og forskellige medicinske instrumenter, vask af sår på brandsårs- og kirurgiske hospitaler.

Samtidig er P. aeruginosa følsom over for udtørring, virkningen af klorholdige desinfektionsmidler og inaktiveres let ved udsættelse for høje temperaturer (kogning, autoklavering).

Epidemiologi af sygdomme forårsaget af Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa-sygdommen kan udvikle sig som følge af autoinfektion (endogen infektion) eller eksogent. Infektionskilden er mennesker (syge eller bærere af bakterier) samt forskellige naturlige reservoirer i naturen (jord og forskellige fersk- og saltvandsforekomster). Det er blevet fastslået, at omkring 5-10% af raske mennesker er bærere af forskellige stammer af P. aeruginosa (de koloniserer normalt tarmen) og omkring 70% af patienter på hospitalet. Pseudomonas findes også overalt: i vandforsynings- og ventilationssystemer, på frugt og grøntsager, stueplanter, på overfladen af sæbe, håndvaskemaskiner, håndklæder, i åndedrætsværn osv. Derfor kan Pseudomonas aeruginosa-infektion betragtes som saproantroponose. Mekanismerne og infektionsvejene ved infektioner forårsaget af Pseudomonas aeruginosa er kontakt, respiratorisk, blod, fækal-oral.

Pseudomonas aeruginosa-infektion kan forekomme både hos immunsvage personer med alvorlig samtidig patologi (diabetes, forbrændinger, leukæmi, cystisk fibrose, immunsuppression ved onkologiske sygdomme og organtransplantationer) og i kroppens normale immunologiske reaktivitet. Det er kendt, at P. aeruginosas adhæsionsaktivitet stiger med en stigning i omgivelsestemperaturen, så besøg i swimmingpool, sauna og terapeutiske bade kan også fremkalde en Pseudomonas aeruginosa-infektion.

Pseudomonas aeruginosa er årsagen til hospitalsinfektioner, dvs. sygdomme, der opstår hos personer, der gennemgår hospitalsbehandling. Infektion med Pseudomonas aeruginosa på en klinik kan være forbundet med medicinske procedurer (kateterisering af blæren, endoskopisk undersøgelse, sårvask, bandagering, behandling af brandsårsoverflader med antiseptiske midler, brug af en respirator osv.), når infektionen sker gennem personalets beskidte hænder, instrumenter, på hvis overflade mikroben danner en biofilm, eller ved brug af kontaminerede opløsninger.

Pseudomonas aeruginosa trænger normalt ind i menneskekroppen gennem beskadiget væv. Når de hæfter sig fast, koloniserer de sår- eller forbrændingsoverfladen, slimhinder eller menneskehud og formerer sig. I mangel af immunmekanismer mod Pseudomonas aeruginosa-infektion hos mennesker kan den lokale proces (infektion i urinveje, hud, luftveje) blive udbredt (generaliseret). Bakteriæmi fører til spredning af patogenet og udvikling af sepsis, hvilket ofte forårsager dannelse af sekundære purulente infektionsfokus. Ved eksponering for patogene faktorer (eksotoksiner, aggressive enzymer) forstyrres organers og systemers funktion, og alvorlige komplikationer kan udvikle sig - dissemineret intravaskulært koagulationssyndrom, shock og respiratorisk distresssyndrom.

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

Symptomer på sygdomme forårsaget af Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa forårsager purulent-inflammatoriske sygdomme i forskellige lokalisationer: sårinfektioner, forbrændinger, meningitis, urinvejsinfektioner, hudinfektioner, øjensygdomme, nekrotisk lungebetændelse, sepsis osv. Dødeligheden fra Pseudomonas aeruginosa sepsis når 50%.

Immunitet

Antitoksiske og antibakterielle antistoffer findes i blodserum hos raske mennesker, såvel som hos dem, der er kommet sig over Pseudomonas aeruginosa-infektioner, men deres rolle i beskyttelse mod tilbagevendende sygdomme er blevet lidt undersøgt.

Laboratoriediagnostik af sygdomme forårsaget af Pseudomonas aeruginosa

Den primære diagnostiske metode er bakteriologisk undersøgelse. Materialerne til undersøgelse er blod (ved sepsis), cerebrospinalvæske (ved meningitis), pus og sårflåd (ved inficerede sår og forbrændinger), urin (ved urinvejsinfektioner), sputum (ved luftvejsinfektioner) osv. Bakterieskopi af udstrygninger fra det undersøgte materiale er af begrænset information. Ved identifikation af P. aeruginosa tages der hensyn til arten af deres vækst på CPC-agar, pigmentdannelse, tilstedeværelsen af en karakteristisk specifik lugt af kulturen, en positiv pyrochromoxidasetest, påvisning af termofilicitet (vækst ved 42 °C) og evnen til at oxidere glukose i OF-testen. Til intraspecifik identifikation af bakterier udføres serotypning, pyopinotypning og fagtypning.

Den serologiske forskningsmetode har til formål at detektere specifikke antistoffer mod Pseudomonas aeruginosa-antigener (normalt exotoksin A og LPS) ved hjælp af det komplette immunofluorescensassay, den opsonofagocytiske reaktion og nogle andre tests.

Behandling af sygdomme forårsaget af Pseudomonas aeruginosa

Antibiotika bruges til at behandle Pseudomonas-infektion, og det anbefales at kombinere lægemidler fra forskellige grupper. Antimikrobiel behandling ordineres kun efter bestemmelse af antibiogram. I nødstilfælde anvendes antibiotika empirisk.

Til behandling af alvorlige former for Pseudomonas aeruginosa-infektion anvendes også hyperimmunplasma opnået fra blodet fra frivillige, der er immuniseret med en polyvalent korpuskulær Pseudomonas aeruginosa-vaccine.

Til lokal behandling af hudinfektioner (trofiske sår, ekthyma, brandsår) forårsaget af P. aeruginosa anvendes anti-pseudomonas heterolog immunoglobulin, udvundet fra blodserum fra væddere hyperimmuniseret med en suspension af kulturer af Pseudomonas aeruginosa af 7 forskellige immunotyper, dræbt med formalin.

Derudover kan pseudomonas-bakteriofag (bakteriofag pyocyansus) eller polyvalent flydende pyobakteriofag anvendes til behandling af purulente hudinfektioner, abscesser, forbrændinger kompliceret af pseudomonas-infektion, blærebetændelse, mastitis og andre sygdomme af pseudomonas-ætiologi (undtagen sepsis).

Forebyggelse af sygdomme forårsaget af Pseudomonas aeruginosa

Effektiv sterilisering, desinfektion og antisepsis samt overholdelse af aseptiske regler er de vigtigste foranstaltninger til ikke-specifik forebyggelse af Pseudomonas-infektion på et hospital. Planen for forebyggende foranstaltninger skal nødvendigvis omfatte kontrol over forurening af det ydre miljø (luft, forskellige genstande, instrumenter og udstyr) samt overholdelse af regler for personlig hygiejne.

Med henblik på ikke-specifik forebyggelse af purulent-inflammatoriske sygdomme anbefales det at ordinere immunmodulatorer til patienter med svækket antiinfektiv immunitet.

Vacciner bruges til at skabe aktiv immunitet mod Pseudomonas aeruginosa-infektion. I øjeblikket er der udviklet vacciner fra Pseudomonas aeruginosa LPS, polysaccharid subkorporulære (kemiske) vacciner, ribosomale vacciner, præparater fra P. aeruginosa flagellære antigener og ekstracellulære slimkomponenter, samt anatoksiner fra ekstracellulære proteaser og exotoksin A. I Rusland anvendes en polyvalent korpuskulær Pseudomonas-vaccine (fra 7 stammer af P. aeruginosa) og en stafyloproteus-Pseudomonas-vaccine.

Aktiv immunisering mod infektioner forårsaget af P. aeruginosa er indiceret til patienter fra risikogrupper (patienter med cystisk fibrose, diabetes og personer med immundefekter). Da immunresponset på vacciner hos personer med immundefekter er sent og ikke altid fuldstændigt, lægges der dog stor vægt på at kombinere metoder til aktiv og passiv immunisering.