Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка)

Назад к списку Предыдущая статья Следующая статья

03.11.2017

Метки:

pseudomonas, псевдомонас

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)

История обнаружения

В 1855 году, во время Крымской войны, французский хирург С. Е. Sedillot обнаружил, что у некоторых солдат гнойные раны окрашивают перевязочный материал в аквамариновый цвет. Этот же врач впервые назвал живых существ, невидимых невооруженным глазом, микробами. Сам пигмент, который выделяется бактериями при этой инфекции, был обнаружен в 1860 году, а в 1862 Люке году связал пиоцианин с микроорганизмами, обнаруженными в ранах. Из-за такой особенности этих бактерий назвали синегнойными палочками.

Pseudomona saeruginosa (синегнойная палочка) – грамотрицательная бактерия, которая вызывает заболевания у человека и животных. Обнаруживается в почве, воде, наружных кожных покровах человека. Несмотря на то, что P.аeruginosa является облигатным (строгим) аэробом, но может размножаться и при низком содержании кислорода, таким образом может заражать как естественную так и искусственно созданную окружающую среду. Для своей жизнедеятельности может использовать широкий спектр биологических материалов Является одним из основных возбудителей гнойно-воспалительных процессов, особенно в условиях стационара. Первое описание раневой инфекции, вызванной синегнойной палочкой, принадлежит Люке (1862 г.), который отметил сине-зелёное окрашивание перевязочного материала. В 1897 году официально зарегистрирована первая вспышка госпитальной инфекции, вызванной P.аeruginosa. P.аeruginosa могут присутствовать на коже, в носоглотке и в кишечнике здорового человека (обнаруживаются примерно у 3-5%), не вызывая заболевания.

Биологические свойства

Прямая или искривлённая с закруглёнными концами палочка 1-5 х 0.5-1.0 мкм. Хемоорганогетеротроф, аэроб, факультативный анаэроб (денитрификатор). Растёт на мясопептонном агаре, при этом среда окрашивается в сине- зелёный цвет, на мясопептонном бульоне при росте в среде обнаруживается помутнение и пленка, и также характерен сине-зелёный цвет. Оптимальная температура роста – 370С. Селективная среда – питательный агар с цетилперидиниум-хлоридом. Образует протеазы. На твердых питательных средах диссоциирует на три формы- R-, S-. и M- форму. Продуцирует характерные пигменты: пиоцианин (феназиновый пигмент, который окрашивает питательную среду в сине-зеленый цвет, экстрагируется хлороформом), пиовердин (желто-зелёный флюоресцирующий в ультрафиолетовых лучах пигмент) и пиорубин (бурого цвета). Некоторые штаммы осуществляют биодеструкцию углеводородов, в том числе формальдегида

Рис. 1 Pseudomona saeruginosa, питательная среда.

Рис. 2. Pseudomonas aeruginosa, микроскопия

Рис. 3. Pseudomonas aeruginosa, електронная микроскопия

Эпидемиология

P.аeruginosa распространена повсеместно в природе, почве, воде, растениях, животных (включая человека). Большое значение в циркуляции P.аeruginosa имеет вода, в которой он может сохраняться до 1 года при температуре 37°С, в том числе во многих растворах, применяемых в медицине (например, жидкость для хранения контактных линз). Иногда входит в состав нормальной микрофлоры (кожа паха, подмышечной области, ушей, носа, глотки, ЖКТ). P.аeruginosa вызывает до 10-20% всех внутрибольничных инфекций, вызывая такие инфекции как пневмония, инфекции мочеполовой системы и бактериемию. Наиболее часто высевается у больных, находившихся более 7 дней в стационаре.

Свойства возбудителя

Грамотрицательные палочки, подвижны, имеют 1-2 полярных жгутика, в мазке располагаются одиночно, попарно, короткими цепочками, синтезируют крахмалоподобное вещество типа внеклеточной слизи, более вирулентные штаммы синтезируют повышенное его количество. Хорошо растет на простых питательных средах, имеет ограниченную потребность в питательных веществах. Растет в широком диапазоне температур (4-42°С). Выраженный хемоорганотроф, строгий аэроб, протеолитическая активность сильно выражена, сахаролитическая низкая. Продуцирует бактериоцины — пиоцины (белки, оказывают бактерицидный эффект на микроорганизмы аналогичного или генетически близкого вида). Характерным является пигментообразование. Наиболее часто встречаются: пиоцианин (окрашивает среду, отделяемое ран в сине-зелёный цвет), флюоресцин (флюоресцирует при УФ-облучении). Некоторые штаммы могут синтезировать и другие пигменты. Высоковирулентные штаммы синтезируют пиоцианин, обладающий свойствами бактериоцина, в больших количествах. При выделении культур могут наблюдаться атипичные непигментированные штаммы.

Патогенное действие обусловлено образованием экзотоксинов и высвобождением эндотоксинов при гибели клеток. Вырабатывает следующие экзотоксины: экзотоксин А — вызывает нарушение организации матрицы белкового синтеза, экзоэнзим S — вызывает глубокие патологические процессы в лёгких, цитотоксин — вызывает нейтропению и цитолиз других клеток, гемолизины, фосфолипазы. Среди продуктов жизнедеятельности значение имеют энтеротоксический фактор (возможно ответственный за развитие диарейного синдрома), фактор проницаемости, нейраминидаза (нарушает метаболизм нейраминовой кислоты), протеолитические ферменты (протеазы, коллагеназа).

Имеет соматический О и жгутиковый Н антигены, у мукоидных штаммов можно обнаружить капсульный К антиген.

Патогенез поражений Несмотря на наличие большого количества факторов вирулентности, инфекции чаще возникают у лиц с дефектом иммунитета. Большинство штаммов обладает поверхностными ворсинками, обеспечивающими адгезию к эпителию. Прикрепление стимулирует дефицит фибронектина, наблюдаемый при муковисцидозе и других хронических заболеваниях лёгких. Является типичным внеклеточный паразитом,. Основную роль в патогенезе поражений играют токсины возбудителя.

Клинические проявления Строго говоря, P. Aeruginosa является для человека условно-патогенным организмом. Она никогда не поражает здоровые неповрежденные ткани. С другой стороны, в организме нет таких тканей, которые в случае повреждения или другого снижения защитных функций не могли бы подвергнуться атаке синегнойной палочки. Поэтому, инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa, являются довольно распространенными госпитальными инфекциями. Локальная инфекция наиболее часто возникает на месте порезов (в том числе операционных швов) и ожогов. Pseudomonas aeruginosa может вызвать инфекцию мочевыводящих путей (заносится, например, при введении катетеров), инфекцию глаз (как результат травмы или оперативного вмешательства), инфекцию кожи и мягких тканей (раневые инфекции, дерматит, пиодермия). Часто Pseudomonas aeruginosa обнаруживают при обследовании детей, страдающих отитом — воспалением среднего уха. К другим серьезным инфекциям, вызываемым синегнойной палочкой можно отнести пневмонию, эндокардит (заражение клапанов сердца), инфекции центральной нервной системы (менингит и абсцесс мозга), костно-мышечного аппарата (в т.ч. суставов) и желудочно-кишечного тракта. Синегнойная палочка является одним из основных возбудителей нозокомиальных пневмоний, поражений мочеполовой системы у урологических больных, вызывает 20-25% гнойных хирургических инфекций. Часто встречается у больных с ожогами, заболеваниями мочевого пузыря. Факторы инфицирования P.аeruginosa: нарушение правил стерилизации, хранения и применения сосудистых и мочевых катетеров, а также игл для поясничной пункции, а также различных растворов, применяемых в медицине.

Лабораторная диагностика Заподозрить синегнойную инфекцию позволяет характерное окрашивание ран и перевязочного материала в сине-зелёный цвет. Для выделения и идентификации возбудителя используют культуральный метод посева. Забор материала необходимо производить до начала антибактериальной терапии. Растет на простых питательных средах, в частности на агаре Мюллер-Хинтон. При росте на плотных средах дает характерный феномен радужного лизиса, развивающийся спонтанно, при образовании пигмента окрашивает некоторые среды в зелёный цвет. Используется метод пиоцианинотипирования, основанный на том, что штаммы резистентны к своему пиоцианину и обладают различной чувствительностью к пиоцианинам других штаммов. На жидких средах дают рост в виде поверхностной пленки, со временем образуется помутнение, распространяющееся сверху вниз.

Лекарственная устойчивость и лечение P.аeruginosa-ассоциированной инфекции

P. aeruginosa устойчива к действию многих беталактамов, аминогликозидов, цефалоспоринов и фторхинолонов. Инфекции, вызванные P.аeruginosa на сегодняшний день излечимы, несмотря на то, что плохо поддаются терапии в связи с множественной её резистентностью, передаваемой R-плазмидами.

Механизмы резистентности P. aeruginosa: блокирование транспорта антибиотика к внутриклеточной мишени и инактивация ферментами (бета-лактамазы инактивируют пенициллины и цефалоспорины, ацетилтрансфераза и нуклеотидаза инактивируют аминoгликозиды). В исследовании NPRS-3, для синегнойной палочки был характерен высокий уровень резистентности к гентамицину (61,3%), а также к пиперациллину, пиперациллину/тазобактаму, ципрофлоксацину. Наиболее активными в отношении P.aeruginosa являлись амикацин (резистентность 6,7%) и цефтазидим (резистентность 11,2%), меропенем (резистентность 3%).

Антибактериальная терапия нозокомиальных инфекций установленной этиологии

Частота цефтазидиморезистентных штаммов в среднем по ОРИТ в России составила 11%; отмечен рост имипенемо- и ципрофлоксацинорезистентных штаммов (19% и 30% соответственно)

Согласно Hachem RY и соавт. [2] наиболее эффективными антибиотиками для лечения P. aeruginosa являются:

аминогликозиды (гентамицин, амикацин, тобрамицин) фторхинолоны (ципрофлоксацин, левофлоксацин и моксифлоксацин) Цефалоспорины (цефтазидим, цефипим, цефоперазон). Не рекомендуется использовать цефуроксим, цефтриаксон, цефотаксим! Антипсевдомонадные пенициллины: уреидопенициллины и карбоксипенициллины (пиперациллин, тикарциллин). Ко всем другим пенициллинам P. aeruginosa устойчива. Карбапенемы (меропенем, имипенем, дорипенем). Не рекомендуется использовать эртапенем (ertapenem) Полимиксины (Полимиксин В) Монобактамы – азтреонам (aztreonam)

Профилактика

Возбудитель устойчив к действию антисептиков и дезинфектантов, может сохраняться в растворах фурацилина, способен нейтрализовывать некоторые дезинфектанты, чувствителен к высушиванию, хлорсодержащим веществам, высоким температурам и давлению. Создана вакцина Aerugen, предназначенная для профилактики инфекций, вызываемых Pseudomonas aeruginosa, разработанная фирмами Berna Biotech и Orphan Europe для применения у пациентов с муковисцидозом. Ожидается, что новая вакцина поступит на рынок в 2005 году. Основным в профилактике внутрибольничных инфекций остается соблюдение правил асептики и антисептики. [1]

1. Döring G, Pier GB (2008). «Vaccines and immunotherapy against Pseudomonas aeruginosa». Vaccine 26 (8): 1011–24.

2. Hachem RY, Chemaly RF, Ahmar CA, et al. (2007). «Colistin is effective in treatment of infections caused by multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa in cancer patients». Antimicrob. Agents Chemother. 51 (6): 1905–11. doi:10.1128/AAC.01015-06. PMID 17387153

Свойства

Температурный оптимум +37°С, однако жить и развиваться этот микроорганизм способен вплоть до температуры +42°С. Выделяет пигменты:

• сине-зеленый пиоцианин;
• желто-зеленый пиовердин;
• бурый пиовердин.

Последний флуоресцирует при воздействии УФ-излучением. Бактериологи также заметили, что среды, на которых растет синегнойная палочка, приобретают характерный запах, напоминающий аромат земляничного мыла. Способна существовать только при наличии кислорода, то есть относится к облигатным аэробам.

Для псевдомонад характерно образование биопленки путем агрегации клеток и выделению во внешнюю среду полисахаридов, что защищает колонию от неблагоприятных условий. Такая способность возникает благодаря чувству кворума — упорядоченному и скоординированному поведению бактерий путем передачи сигналом посредством химических соединений. Поэтому бактерии этого рода устойчивы к воздействию многих дезинфектантов и антибиотиков, что нередко приводит к вспышкам внутрибольничных инфекций.