Pseudomonas bacillus

Genus Pseudomonas tergolong dalam keluarga Pseudomonadaceae (kelas Gammaproteobacteria, jenis Proteobacteria) dan mengandungi lebih daripada 20 spesies. Sebahagian daripada mereka adalah penghuni semula jadi tanah dan air dan oleh itu memainkan peranan yang besar dalam peredaran bahan di alam semula jadi. Spesies lain memainkan peranan penting dalam patologi manusia (lihat juga "Patogen kelenjar dan melioidosis "), haiwan dan tumbuhan.

Pseudomonas adalah bakteria bukan penapaian gram-negatif, yang termasuk wakil genus Pseudomonas, spesies tipikal ialah Pseudomonas aeruginosa (bacillus pus biru), yang merupakan agen penyebab banyak penyakit radang purulen, serta beberapa spesies lain. Pseudomonas aeruginosa (bacillus nanah biru)

Bakteria menerima nama mereka untuk ciri pewarnaan biru-hijau dari pelepasan purulen, yang pertama kali diterangkan oleh A. Lücke pada tahun 1862. Walau bagaimanapun, patogen telah diasingkan dalam budaya tulen oleh S. Gessard hanya pada tahun 1982. P. aeruginosa tergolong dalam keluarga Pseudomonadaceae.

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

Sifat biokimia Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas ialah batang gram-negatif, motil, lurus berukuran 1-3 µm, terletak secara tunggal, berpasangan, atau dalam rantai pendek. Mobiliti Pseudomonas aeruginosa dipastikan dengan kehadiran satu, jarang dua flagella polar (mopotrichous atau amphitrichous). Mereka tidak membentuk spora dan mempunyai pili jenis IV (fimbriae). Di bawah keadaan tertentu, mereka boleh menghasilkan mukus ekstraselular seperti kapsul yang bersifat polisakarida. Terdapat juga yang dipanggil strain mucoid yang menghasilkan jumlah lendir yang meningkat. Bakteria sedemikian paling kerap diasingkan daripada kahak pesakit dengan cystic fibrosis.

Semua pseudomonad adalah aerob obligat yang tumbuh dengan baik pada media nutrien mudah. Pada medium nutrien cecair, bakteria membentuk filem perak kelabu ciri di permukaan. Pada agar darah, zon hemolisis diperhatikan di sekitar koloni Pseudomonas aeruginosa; untuk mengasingkan kultur tulen Pseudomonas aeruginosa, media nutrien diagnostik terpilih atau pembezaan dengan penambahan antiseptik digunakan - agar malachite dengan penambahan agar hijau atau CPC yang cemerlang dengan asetamida. Suhu pertumbuhan optimum ialah 37 °C, tetapi Pseudomonas aeruginosa mampu berkembang pada 42 °C, yang membolehkan ia dibezakan daripada pseudomonad lain. Koloni Pseudomonas aeruginosa adalah licin, bulat, kering atau berlendir (dalam strain kapsul). Apabila ditanam pada media nutrien padat, P. aeruginosa menghasilkan bau manis khas melati, sabun strawberi atau karamel. Ciri biologi bakteria spesies P. aeruginosa juga adalah keupayaan mereka untuk mensintesis pigmen larut air yang mewarnai pembalut pesakit atau media nutrien semasa penanaman mereka. Selalunya, mereka menghasilkan pigmen phenazine - pyocyanin warna biru-hijau, tetapi mereka juga boleh membentuk fluorescein pigmen hijau (pyoverdin), yang pendarfluor dalam sinar UV, serta merah (pyorubin), hitam (pyomelanin) atau kuning (oxyphenazine).

Pseudomonas aeruginosa tidak menapai glukosa dan karbohidrat lain, tetapi ia boleh mengoksidakannya untuk mendapatkan tenaga. Untuk diagnostik pembezaan, membolehkan membezakan pseudomonad daripada rod gram-negatif lain, ujian OF (ujian pengoksidaan/penapaian glukosa) digunakan pada medium khas. Untuk ini, kultur tulen pseudomonads diinokulasi ke dalam dua tabung uji, satu daripadanya kemudian diinkubasi dalam keadaan aerobik, dan satu lagi dalam keadaan anaerobik. Pseudomonas hanya boleh mengoksidakan laktosa, oleh itu warna penunjuk berubah hanya dalam tabung uji yang disimpan dalam keadaan aerobik. P. aeruginosa mengurangkan nitrat kepada nitrit, dan juga mempunyai aktiviti proteolitik: ia mencairkan gelatin, menghidrolisis kasein. Pseudomonas aeruginosa mempunyai katalase dan cytochrome oxidase.

Banyak strain Pseudomonas aeruginosa menghasilkan bacteriocins yang dipanggil pyocins, yang mempunyai sifat bakteria. Pyocynotyping strain Pseudomonas aeruginosa digunakan untuk penandaan epidemiologi dan pengenalpastian intraspesifik P. aeruginosa. Untuk tujuan ini, spektrum pyocin yang dirembeskan oleh strain yang dikaji atau kepekaannya terhadap pyocins pseudomonad lain ditentukan.

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

Sifat antigen Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa mempunyai struktur antigen yang kompleks kerana kehadiran antigen O- dan H. LPS dinding sel ialah antigen O-termostabil khusus jenis dan digunakan untuk serottaip strain P. aeruginosa. Antigen flagellar termolabile H-antigen adalah pelindung, dan vaksin berdasarkannya. Antigen pili (fimbriae) juga terdapat pada permukaan sel Pseudomonas aeruginosa. Di samping itu, P. aeruginosa menghasilkan sejumlah produk ekstraselular dengan sifat antigen: eksotoksin A, protease, elastase, lendir ekstraselular.

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

Faktor patogenik Pseudomonas aeruginosa

Salah satu faktor utama patogenik Pseudomonas aeruginosa dan pseudomonad lain ialah O-antigen - lipopolisakarida dinding sel, mekanisme tindakannya adalah sama seperti bakteria gram-negatif lain.

P. aeruginosa mempunyai pelbagai faktor patogenik yang terlibat dalam perkembangan jangkitan pseudomonas. Antara yang paling penting adalah yang berikut.

Faktor lekatan dan kolonisasi ialah pili jenis IV (fimbriae) dan lendir ekstrasel P. aeruginosa.

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

Toksin

LPS membran luar dinding sel P. aeruginosa mempunyai sifat endotoksin dan terlibat dalam perkembangan demam, oliguria, dan leukopenia pada pesakit.

Pseudomonas exotoxin A ialah pitotoksin yang menyebabkan gangguan mendalam dalam metabolisme selular dengan menghalang sintesis protein dalam sel dan tisu. Seperti toksin difteria, ia adalah ADP-ribosyltransferase yang menghalang faktor pemanjangan EF-2 dan oleh itu menyebabkan gangguan dalam sintesis protein. Ia juga telah terbukti bahawa eksotoksin A, bersama-sama dengan protease, menghalang sintesis imunoglobulin dan menyebabkan neutropenia. Eksotoksin A dihasilkan dalam bentuk tidak aktif sebagai protoksin dan diaktifkan oleh pelbagai enzim dalam badan. Eksotoksin A mempunyai sifat perlindungan, iaitu antibodi terhadapnya melindungi sel perumah daripada kesan merosakkannya dan menghalang perkembangan bakteremia dan Pseudomonas sepsis.

Exotoxin S (exotzyme S) hanya terdapat dalam strain Pseudomonas aeruginosa yang sangat ganas. Mekanisme kesan merosakkannya pada sel masih tidak jelas, tetapi diketahui bahawa jangkitan yang disebabkan oleh strain penghasil exoenzyme-3 Pseudomonas aeruginosa sering berakhir dengan membawa maut. Eksotoksin A dan S juga mengganggu aktiviti fagosit.

Leukocidin juga merupakan sitotoksin dengan kesan toksik yang ketara pada granulosit darah manusia.

Faktor enterotokin dan kebolehtelapan memainkan peranan tertentu dalam perkembangan lesi tisu tempatan dalam bentuk usus jangkitan Pseudomonas aeruginosa, menyebabkan gangguan dalam metabolisme garam air.

Enzim pencerobohan

P. aeruginosa menghasilkan dua jenis hemolysin: fosfolipase C termolabile dan glikolipid termostabil. Phospholipase C memusnahkan fosfolipid dalam surfaktan pada permukaan alveolar paru-paru, menyebabkan perkembangan atelektasis (bronkiektasis) dalam patologi saluran pernafasan.

Neuraminidase juga memainkan peranan penting dalam patogenesis penyakit bronkopulmonari etiologi pseudomonas dan fibrosis kistik, kerana ia terlibat dalam penjajahan mucin saluran pernafasan.

Elastase, serta enzim proteolitik Pseudomonas aeruginosa dan eksotoksin A yang lain menyebabkan pendarahan, kemusnahan tisu dan nekrosis dalam lesi jangkitan mata, radang paru-paru, dan septikemia etiologi Pseudomonas aeruginosa.

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

Rintangan Pseudomonas

P. aeruginosa dicirikan oleh rintangan yang agak tinggi terhadap antibiotik, yang dijelaskan oleh kebolehtelapan membran luar bakteria yang lemah disebabkan oleh kecacatan semula jadi dalam porin, serta keupayaan bakteria untuk mensintesis penicillinase.

P. aeruginosa kekal berdaya maju dalam keadaan hampir ketiadaan sumber makanan: ia bertahan dengan baik di dalam air tawar, laut dan juga air suling. Ia juga telah dibuktikan bahawa kultur Pseudomonas aeruginosa boleh bertahan dan juga membiak dalam larutan pembasmi kuman (contohnya, furacillin) yang bertujuan untuk menyimpan kateter dan pelbagai instrumen perubatan, mencuci luka di hospital melecur dan pembedahan.

Pada masa yang sama, P. aeruginosa sensitif terhadap pengeringan, tindakan pembasmi kuman yang mengandungi klorin dan mudah tidak aktif apabila terdedah kepada suhu tinggi (mendidih, autoklaf).

Epidemiologi penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Penyakit Pseudomonas aeruginosa boleh berkembang akibat autojangkitan (jangkitan endogen) atau secara eksogen. Sumber jangkitan adalah orang (sakit atau pembawa bakteria), serta pelbagai takungan semula jadi alam (tanah dan pelbagai badan air tawar dan masin). Telah ditetapkan bahawa kira-kira 5-10% orang yang sihat adalah pembawa pelbagai jenis P. aeruginosa (mereka biasanya menjajah usus) dan kira-kira 70% pesakit di hospital. Pseudomonas juga terdapat di mana-mana: dalam bekalan air dan sistem pengudaraan, pada buah-buahan dan sayur-sayuran, tumbuhan dalaman, pada permukaan sabun, pencuci tangan, tuala, dalam alat pernafasan, dll. Oleh itu, jangkitan Pseudomonas aeruginosa boleh dianggap sebagai saproanthroponosis. Mekanisme dan laluan jangkitan dalam jangkitan yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa adalah sentuhan, pernafasan, darah, fecal-oral.

Jangkitan Pseudomonas aeruginosa boleh berlaku dalam kedua-dua individu immunodeficient dengan patologi bersamaan yang teruk (diabetes, penyakit terbakar, leukemia, fibrosis kistik, imunosupresi dalam penyakit onkologi dan pemindahan organ), dan di ruang legar kereaktifan imunologi normal badan. Adalah diketahui bahawa aktiviti pelekat P. aeruginosa meningkat dengan peningkatan suhu ambien, jadi melawat kolam renang, sauna, mandi terapeutik juga boleh mencetuskan jangkitan Pseudomonas aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa adalah agen penyebab jangkitan yang diperolehi hospital (hospital), iaitu penyakit yang berlaku pada orang yang menjalani rawatan hospital. Jangkitan dengan Pseudomonas aeruginosa di klinik mungkin dikaitkan dengan prosedur perubatan (kateterisasi pundi kencing, pemeriksaan endoskopik, mencuci luka, pembalut, rawatan permukaan terbakar dengan antiseptik, penggunaan ventilator, dsb.), apabila jangkitan berlaku melalui tangan kakitangan yang kotor, instrumen pada permukaan yang mikrob membentuk biofilm, atau dengan larutan tercemar.

Pseudomonas aeruginosa biasanya memasuki tubuh manusia melalui tisu yang rosak. Apabila dilekatkan, mereka menjajah permukaan luka atau terbakar, membran mukus atau kulit manusia dan membiak. Sekiranya tiada mekanisme imun terhadap jangkitan Pseudomonas aeruginosa pada manusia, proses tempatan (jangkitan saluran kencing, kulit, saluran pernafasan) boleh menjadi meluas (generalisasi). Bakteremia membawa kepada penyebaran patogen dan perkembangan sepsis, yang sering menyebabkan pembentukan foci purulen sekunder jangkitan. Apabila terdedah kepada faktor patogenik (eksotoksin, enzim agresif), fungsi organ dan sistem terganggu dan komplikasi teruk boleh berkembang - sindrom pembekuan intravaskular tersebar, kejutan, dan sindrom gangguan pernafasan.

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

Gejala penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa menyebabkan penyakit radang purulen pelbagai penyetempatan: jangkitan luka, penyakit terbakar, meningitis, jangkitan saluran kencing, jangkitan kulit, penyakit mata, radang paru-paru nekrotik, sepsis, dll. Kematian dari Pseudomonas aeruginosa sepsis mencapai 50%.

Kekebalan

Antibodi antitoksik dan antibakteria terdapat dalam serum darah orang yang sihat, serta mereka yang telah pulih daripada jangkitan Pseudomonas aeruginosa, tetapi peranan mereka dalam melindungi daripada penyakit berulang tidak banyak dikaji.

Diagnosis makmal penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Kaedah diagnostik utama ialah pemeriksaan bakteriologi. Bahan-bahan untuk pemeriksaan adalah darah (dalam septikemia), cecair serebrospinal (dalam meningitis), nanah dan pelepasan luka (dalam luka yang dijangkiti dan melecur), air kencing (dalam jangkitan saluran kencing), kahak (dalam jangkitan saluran pernafasan), dan lain-lain. Bakterioskopi smear daripada bahan yang diperiksa adalah sedikit maklumat. Apabila mengenal pasti P. aeruginosa, sifat pertumbuhan mereka pada agar CPC, pembentukan pigmen, kehadiran bau khusus ciri budaya, ujian pyrochrome oxidase positif, pengesanan thermophilicity (pertumbuhan pada 42 °C), keupayaan untuk mengoksidakan glukosa dalam ujian OF diambil kira. Untuk pengecaman intraspesifik bakteria, serotyping, pyopinotyping, dan phage typing dijalankan.

Kaedah penyelidikan serologi bertujuan untuk mengesan antibodi khusus kepada antigen Pseudomonas aeruginosa (biasanya eksotoksin A dan LPS) menggunakan ujian imunofluoresensi lengkap, tindak balas opsonophagocytic, dan beberapa ujian lain.

Rawatan penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Antibiotik digunakan untuk merawat jangkitan pseudomonas, dan disyorkan untuk menggabungkan ubat dari kumpulan yang berbeza. Terapi antimikrob hanya ditetapkan selepas menentukan antibiogram. Dalam kes kecemasan, antibiotik digunakan secara empirik.

Untuk rawatan bentuk jangkitan Pseudomonas aeruginosa yang teruk, plasma hiperimun yang diperoleh daripada darah sukarelawan yang diimunisasi dengan vaksin Pseudomonas aeruginosa corpuscular polyvalent juga digunakan.

Untuk rawatan tempatan jangkitan kulit (ulser trofik, ecthyma, luka terbakar) yang disebabkan oleh P. aeruginosa, immunoglobulin heterolog anti-pseudomonas digunakan, diperoleh daripada serum darah domba jantan yang hiperimunisasi dengan penggantungan kultur Pseudomonas aeruginosa daripada 7 imunotip yang berbeza, dibunuh dengan formalin.

Di samping itu, untuk rawatan jangkitan kulit bernanah, abses, luka bakar haba yang rumit oleh jangkitan pseudomonas, cystitis, mastitis dan penyakit lain etiologi pseudomonas (kecuali sepsis), pseudomonas bacteriophage (bacteriophage pyocyansus) atau pyobacteriophage cecair polyvalent boleh digunakan.

Pencegahan penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Pensterilan yang berkesan, pembasmian kuman dan antisepsis, serta pematuhan peraturan aseptik adalah langkah utama pencegahan tidak spesifik jangkitan pseudomonas di hospital. Pelan langkah pencegahan mestilah termasuk kawalan ke atas pencemaran persekitaran luaran (udara, pelbagai objek, instrumen dan peralatan), pematuhan peraturan kebersihan diri.

Untuk tujuan pencegahan tidak spesifik penyakit purulen-radang, pesakit yang mempunyai imuniti anti-jangkitan yang lemah disyorkan untuk diberi imunomodulator.

Vaksin digunakan untuk mencipta imuniti aktif terhadap jangkitan Pseudomonas aeruginosa. Pada masa ini, vaksin telah dibangunkan daripada Pseudomonas aeruginosa LPS, vaksin polysaccharide subcorpuscular (kimia), vaksin ribosom, persediaan daripada antigen flagellar P. aeruginosa dan komponen lendir ekstrasel, serta anatoksin daripada protease ekstraselular dan eksotoksin A. Di Rusia, strain P. aeruginosa P. aeruginosa. aeruginosa) dan vaksin staphyloproteus-Pseudomonas digunakan.

Imunisasi aktif terhadap jangkitan yang disebabkan oleh P. aeruginosa ditunjukkan untuk pesakit daripada kumpulan risiko (pesakit dengan cystic fibrosis, diabetes, dan individu yang kurang imun). Walau bagaimanapun, disebabkan oleh fakta bahawa tindak balas imun terhadap vaksin pada orang yang mengalami kekurangan imun adalah lewat dan tidak selalu lengkap, sangat penting untuk menggabungkan kaedah imunisasi aktif dan pasif.