Псевдомонади (рід Pseudomonas)

Таксономічне положення. Псевдомонади – грамнегативні неферментуючі бактерії, до яких належать представники роду Pseudomonas, типовий вигляд – Pseudomonas aeruginosa (синьогнійна паличка), яка є збудником багатьох гнійно-запальних захворювань, а також деякі інші види.

Pseudomonas aeruginosa (синьогнійна паличка)

Свою назву бактерії одержали за характерну синьо-зелене забарвлення гнійних виділень, яке було вперше описано А. Люкке в 1862 р Однак в чистій культурі збудник був виділений С. Жессаром лише в 1882 р P. aeruginosa відноситься до сімейства Pseudomonadaceae.

Морфологічні та тинкторіальних властивості. Псевдомонади – грамнегативні рухливі прямі палички розміром 1-3 мкм, розташовані поодиноко, попарно або у вигляді коротких ланцюжків. Рухливість синьогнійної паличок забезпечується на- наявністю одного, рідко двох полярно розташованих джгутиків (вони монотріхі або амфітріхі). Суперечка не утворюють, мають пили IV типу (фимбрии). За певних умов можуть продукувати капсулоподібної позаклітинне слиз полисахаридной природи.

Зустрічаються також так звані мукоїдні штами, що утворюють підвищену кількість слизу. Такі бактерії виділяються найчастіше з мокротиння хворих на муковісцидоз.

Культуральні властивості. Всі псевдомонади – облігатні аероби, які добре ростуть на простих поживних середовищах. На рідкому поживному середовищі бактерії утворюють характерну сірувато-сріблясту плівку на поверхні. На кров’яному агарі навколо колоній синьогнійної палички спостерігаються зони гемолізу. Для виділення чистої культури синьогнійної палички застосовують селективні або диференційно-діагностичні живильні середовища з додаванням антисептиків – малахітового агару з додаванням брильянтового зеленого або ЦПХ-агару з ацетаміду. Оптимальна температура росту 37? С, однак синьогнійна паличка здатна рости і при 42? С, що дозволяє відрізняти її від інших псевдомонад. Колонії синьогнійної палички гладкі округлі сухуваті або слизові (у капсульних штамів).

При культивуванні на щільних поживних середовищах P. aeruginosa продукує тріметіламін, що надає культурам своєрідний солодкуватий запах жасмину, суничного мила або карамелі. Характерним біологічним ознакою бактерій виду P. aeruginosa є також їх здатність синтезувати водорозчинні пігменти, що забарвлюють у відповідний колір пов’язки хворих або живильні середовища при їх культивуванні. Найчастіше вони виробляють феназинового пігмент – піоціанін синьо-зеленого кольору, але можуть утворювати і зелений флуоресцентний в УФ-променях пігмент флюоресцеин (піовердін), а також червоний (піорубін), чорний (піомеланін) або жовтий (α-оксіфеназін).

Біохімічні властивості. Синьогнійна паличка не ферментує глюкозу та інші вуглеводи, проте для отримання енергії здатна їх окисляти. Для диференціальної діагностики, що дозволяє відрізняти псевдомонади від інших грамнегативних паличок, застосовують OF-тест (тест окислення / ферментації глюкози) на спеціальному середовищі. Для цього чисту культуру псевдомонад засівають у дві пробірки, одну з яких потім інкубують в аеробних умовах, а іншу – в анаеробних. Псевдомонади здатні тільки окисляти глюкозу, тому колір індикатора змінюється тільки в пробірці, витриманої в аеробних умовах. P. aeruginosa відновлює нітрати в нітрити, а також володіє протеолітичної активністю: розріджує желатин, гидролизует казеїн. Синьогнійна паличка має каталазу і цитохромоксидазу.

Багато штамів синьогнійної палички продукують бактеріоцини, звані піоцінамі, які мають бактерицидні властивості. Піоцінотіпірованіе штамів синьогнійної палички застосовують для епідеміологічного маркування та внутрішньовидової ідентифікації P. aeruginosa. З цією метою визначають спектр піоцінов, що виділяються досліджуваним штамом, або його чутливість до піоцінам інших псевдомонад.

Антигенні властивості. Синьогнійна паличка має складну антигенну структуру, обумовлену наявністю у неї О- і Н-антигенів. ЛПС клітинної стінки є типоспецифічними термостабільним О-антигеном і використовується для серотипування штамів P. aeruginosa. Термолабільних жгутиковий Н-антиген є протективного, і на його основі отримані вакцини. На поверхні клітин синьогнійної палички виявлені також антигени пілей (фімбрій). Крім того, P. aeruginosa продукує цілу низку позаклітинних продуктів, що володіють антигенними властивостями: екзотоксин А, протеазу, еластазу, позаклітинне слиз.

Фактори патогенності. P. aeruginosa володіє різноманітними факторами патогенності, які залучені в розвиток синьо гнійної інфекції. Серед найбільш важливих з них виділяють наступні.

Фактори адгезії і колонізації – пили IV типу (фимбрии) і позаклітинна (екстрацелюлярний слиз) P. aeruginosa.

Токсини. ЛПС зовнішньої мембрани клітинної стінки P. aerugi- nosa має властивості ендотоксину і бере участь у розвитку ли- хорадкі, олігурії, лейкопенії у хворих.

Екзотоксин А синьогнійної палички є цитотоксин, який викликає глибокі порушення клітинного метаболізму в результаті придушення синтезу білка в клітинах і тканинах. Подібно дифтерійного токсину, він є АДФ-рібозілтрансферазой, яка інгібує фактор елонгації EF-2 і тому викликає порушення синтезу білка. Також доведено, що екзотоксин А поряд з протеазой пригнічує синтез імуноглобулінів та викликає нейтропенію. Екзотоксин А продукується в неактивній формі у вигляді протоксін і активується за участю різних фер-

ментів всередині організму. Екзотоксин А володіє протектівнимі властивостями, тобто антитіла до нього захищають клітини господаря від його шкідливого дії, а також перешкоджають розвитку бактеріємії і синьогнійної сепсису.

Екзотоксин S (екзоензім S) виявляється тільки у високовірулентних штамів синьогнійної палички. Механізм його шкідливої ​​дії на клітини поки неясний, проте відомо, що інфекції, обумовлені екзоензім-S-продукують штамами синьогнійної палички, нерідко закінчуються летально. Екзотоксини А і S порушують також активність фагоцитів.

Лейкоцідін також є цитотоксин з вираженим токсичним впливом на гранулоцити крові людини.

Ентеротоксин і фактори проникності відіграють певну роль у розвитку місцевих тканинних уражень при кишкових формах синьогнійної інфекції, викликаючи порушення водно-сольового обміну.

Ферменти агресії. P. aeruginosa продукує гемолізини двох типів: термолабільного фосфоліпазу С і термостабільний гліколіпіди. Фосфоліпаза З руйнує фосфоліпіди у складі сурфактантов на альвеолярної поверхні легенів, викликаючи розвиток ателектазів (бронхоектазів) при патології респіраторного тракту.

Нейрамінідазу також відіграє важливу роль у патогенезі бронхолегеневих захворювань синьогнійної етіології та муковісцидозу, оскільки бере участь в колонізації муцина респіраторного тракту.

Еластаза, а також інші протеолітичні ферменти синьогнійної палички і екзотоксин А викликають крововиливи (геморагії), деструкцію тканин і некроз в осередках ураження при інфекціях очей, пневмонії, септицемії синьогнійної етіології.

Резистентність. P. aeruginosa характеризується досить високою стійкістю до антибіотиків, що пояснюється поганою проникності зовнішньої мембрани цих бактерій внаслідок вродженого дефекту порінов, а також здатністю бактерій синтезувати пенициллиназу.

P. aeruginosa зберігає життєздатність в умовах майже повної відсутності джерел живлення: вона добре зберігається в прісній, морський і навіть дистильованої воді. Доведено також, що культури синьогнійної палички можуть зберігатися і навіть розмножуватися в розчинах дезінфікуючих засобів (наприклад,

фурациліну), призначених для зберігання катетерів і різних медичних інструментів, промивання ран в опікових та хірургічних стаціонарах.

У той же час P. aeruginosa чутлива до висушування, дії хлорвмісних дезінфікуючих препаратів і легко інактивується при дії високих температур (при кип’ятінні, автоклавуванні).

Епідеміологія. Захворювання синьогнійної етіології може розвинутися в результаті аутоінфіцірованія (ендогенне зараження) або екзогенно. Джерелом інфекції є люди (хворі або бактеріоносії), а також різні природні резервуари природи (грунт і різні прісні і солоні водойми). Встановлено, що близько 5-10% здорових людей є носіями різних штамів P. aeruginosa (вони в нормі колонізують кишечник) і близько 70% пацієнтів, що знаходяться в стаціонарі. Псевдомонади також зустрічаються повсюдно: у водопровідних і вентиляційних системах, на фруктах і овочах, кімнатних рослинах, на поверхні мила, щетках для миття рук, рушниках, в дихальних апаратах і т.д. Тому синьогнійну інфекцію можна вважати сапроантропонозом. Механізми та шляхи зараження при інфекціях, викликаних синьогнійної паличкою, – контактний, респіраторний, кров’яної, фекально-оральний.

Синьогнійна інфекція може виникнути як у імунодефіцитних осіб з важкою супутньою патологією (діабет, опікова хвороба, лейкоз, муковісцидоз, імуносупресія при онкологічних захворюваннях і трансплантації органів), так і на тлі нормальної імунологічної реактивності організму. Відомо, що адгезивная активність P. aeruginosa посилюється при підвищенні температури навколишнього середовища, тому відвідування басейну, лазні, прийняття лікувальних ванн також можуть спровокувати синьогнійну інфекцію.

Синьогнійна паличка є збудником внутрішньолікарняних (госпітальних) інфекцій, тобто захворювань, що виникають у людей, що знаходяться на лікуванні в стаціонарі. Зараження синьогнійної інфекцією в клініці може бути пов’язано з медичними маніпуляціями (катетеризація сечового міхура, ендоскопічне дослідження, промивання ран, перев’язка, обробка антисептиками опікової поверхні, застосування апарату для штучної вентиляції легенів тощо.), Коли інфікування відбувається через брудні руки персоналу, інструменти, на поверхні яких мікроб утворює біоплівку, або з використанням контамінованих розчинів.

Патогенез. Синьогнійної палички зазвичай проникають в організм людини через пошкоджені тканини. Прикріплюючись, вони заселяють раневую або опікову поверхню, слизові оболонки або шкіру людини і розмножуються. При відсутності у людини імунних механізмів проти синьогнійної інфекції локаль- ний процес (інфекція сечовивідних шляхів, шкіри, респіраторного тракту) може стати поширеним (генералізованим). Бактеріємія призводить до поширення збудника і розвитку сепсису, часто викликає формування вторинних гнійних вогнищ інфекції. При впливі факторів патогенності (екзотоксинів, ферментів агресії) відбувається порушення функціонування органів і систем і можуть розвинутися важкі ускладнення – синдром дисемінованого внутрішньосудинного згортання, шок, а також респіраторний дистрес-синдром.

Клінічна картина. Синьогнійна паличка викликає гнойновоспалітельних захворювання різної локалізації: ранові інфекції, опікову хворобу, менінгіти, інфекції сечовивідних шляхів, шкіри, захворювання очей, некротическую пневмонію, сепсис та ін. Летальність від синьогнійної сепсису досягає 50%.

Імунітет. У сироватці крові здорових людей, а також пе- реболевшіх інфекціями синьогнійної етіології виявляють антитоксичні та антибактеріальні антитіла, проте їх роль у захисті від повторних захворювань мало вивчена.

Лабораторна діагностика. Основним методом діагностики є бактеріологічне дослідження. Матеріалами для дослідження служать кров (при септицемії), спинно-мозкова рідина (при менінгіті), гній і ранові відокремлюване (при інфікованих ранах і опікових ураженнях), сеча (при інфекціях сечовивідних шляхів), мокротиння (при інфекціях респіраторного тракту) та ін. Бактериоскопия мазків з досліджуваного матеріалу малоинформативна. При ідентифікації P. aeruginosa враховують характер їхнього зростання на ЦПХ-агарі, пігментообразованія, наявність характерного специфічного запаху культури, позитивний цітохромоксідазной тест, виявлення термофільний (зростання при 42? С), здатність окислювати глюкозу в OF-тесті. Для внутрішньовидової ідентифікації бактерій проводять серотіпірованіе, піоцінотіпірованіе, фаготіпірованіе.

Серологічний метод дослідження спрямований на виявлення специфічних антитіл до антигенів синьогнійної палички (зазвичай екзотоксину А і ЛПС) за допомогою РСК, РПГА, опсонофагоцітарной реакції і деяких інших тестів.

Лікування. Для лікування синьогнійної інфекції застосовують анти- биотики, причому рекомендується комбінування препаратів з різних груп. Антимікробну терапію призначають тільки після визначення антибіотикограми. В екстрених випадках антибіотики застосовують емпірично.

Для лікування важких форм синьогнійної інфекції використовують також гипериммунную плазму, отриману з крові добровольців, імунізованих полівалентної корпускулярної синьогнійної вакциною.

При місцевому лікуванні інфекцій шкіри (трофічних виразок, ектіми, опікових ран), викликаних P. aeruginosa, застосовують антисинегнойной гетерологічний імуноглобулін, отриманий із сироватки крові баранів, гіперімунізованих суспензією культур синьогнійної паличок 7 різних іммунотіпамі, убитих формаліном.

Крім того, для лікування гнійних інфекцій шкіри, абсцесів, термічних опіків, ускладнених синьогнійною інфекцією, ци- стіт, маститів та інших захворювань синьогнійної етіології (крім сепсису) можна застосовувати синьогнійної бактеріофаг (бактеріофаг піоціанеус) або полівалентний рідкий піобактеріофаг.

Посилання на основну публікацію