Pseudomonas bacillus

Ang genus na Pseudomonas ay kabilang sa pamilya Pseudomonadaceae (klase Gammaproteobacteria, uri ng Proteobacteria) at naglalaman ng higit sa 20 species. Ang ilan sa kanila ay mga likas na naninirahan sa lupa at tubig at samakatuwid ay may malaking papel sa sirkulasyon ng mga sangkap sa kalikasan. Ang ibang mga species ay may mahalagang papel sa patolohiya ng mga tao (tingnan din ang "Pathogens ng glanders at melioidosis "), mga hayop at halaman.

Ang Pseudomonas ay gram-negative na non-fermenting bacteria, na kinabibilangan ng mga kinatawan ng genus Pseudomonas, ang tipikal na species ay Pseudomonas aeruginosa (blue pus bacillus), na siyang sanhi ng maraming purulent-inflammatory disease, pati na rin ang ilang iba pang mga species. Pseudomonas aeruginosa (asul na pus bacillus)

Natanggap ng bakterya ang kanilang pangalan para sa katangian ng asul-berde na kulay ng purulent discharge, na unang inilarawan ni A. Lücke noong 1862. Gayunpaman, ang pathogen ay nahiwalay sa purong kultura ni S. Gessard lamang noong 1982. Ang P. aeruginosa ay kabilang sa pamilyang Pseudomonadaceae.

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

Mga biochemical na katangian ng Pseudomonas aeruginosa

Ang Pseudomonas ay gram-negative, motile, straight rods na may sukat na 1-3 µm, na matatagpuan nang isa-isa, pares, o sa maikling chain. Ang kadaliang mapakilos ng Pseudomonas aeruginosa ay tinitiyak ng pagkakaroon ng isa, bihirang dalawang polar flagella (mopotrichous o amphitrichous). Hindi sila bumubuo ng mga spores at may uri ng IV pili (fimbriae). Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, maaari silang makagawa ng parang kapsula na extracellular mucus na may likas na polysaccharide. Mayroon ding mga tinatawag na mucoid strains na gumagawa ng mas mataas na halaga ng mucus. Ang ganitong mga bakterya ay madalas na nakahiwalay sa plema ng mga pasyente na may cystic fibrosis.

Ang lahat ng pseudomonads ay obligadong aerob na tumutubo nang maayos sa simpleng nutrient media. Sa isang likidong nutrient medium, ang bakterya ay bumubuo ng isang katangian na kulay-abo-pilak na pelikula sa ibabaw. Sa blood agar, ang mga hemolysis zone ay sinusunod sa paligid ng mga kolonya ng Pseudomonas aeruginosa; upang ihiwalay ang isang purong kultura ng Pseudomonas aeruginosa, ang selective o differential diagnostic nutrient media na may karagdagan ng antiseptics ay ginagamit - malachite agar na may pagdaragdag ng brilliant green o CPC agar na may acetamide. Ang pinakamainam na temperatura ng paglago ay 37 °C, ngunit ang Pseudomonas aeruginosa ay may kakayahang lumaki sa 42 °C, na nagpapahintulot na ito ay makilala mula sa iba pang mga pseudomonad. Ang mga kolonya ng Pseudomonas aeruginosa ay makinis, bilog, tuyo o malansa (sa mga capsular strain). Kapag nilinang sa siksik na nutrient media, ang P. aeruginosa ay gumagawa ng kakaibang matamis na amoy ng jasmine, strawberry soap o caramel. Ang isang katangiang biyolohikal na katangian ng bakterya ng P. aeruginosa species ay ang kanilang kakayahang mag-synthesize ng mga pigment na nalulusaw sa tubig na nagbibigay kulay sa mga dressing ng mga pasyente o nutrient media sa panahon ng kanilang paglilinang. Kadalasan, gumagawa sila ng isang phenazine pigment - pyocyanin ng isang asul-berde na kulay, ngunit maaari rin silang bumuo ng isang berdeng pigment fluorescein (pyoverdin), na fluoresces sa UV rays, pati na rin ang pula (pyorubin), itim (pyomelanin) o dilaw (oxyphenazine).

Ang Pseudomonas aeruginosa ay hindi nagbuburo ng glucose at iba pang carbohydrates, ngunit maaari itong mag-oxidize sa kanila upang makakuha ng enerhiya. Para sa differential diagnostics, na nagpapahintulot na makilala ang mga pseudomonad mula sa iba pang gram-negative rods, isang OF test (glucose oxidation/fermentation test) ay ginagamit sa isang espesyal na medium. Para dito, ang isang purong kultura ng pseudomonads ay inoculated sa dalawang test tubes, ang isa ay pagkatapos ay incubated sa ilalim ng aerobic kondisyon, at ang isa sa ilalim ng anaerobic kondisyon. Ang pseudomonas ay maaari lamang mag-oxidize ng lactose, samakatuwid ang kulay ng indicator ay nagbabago lamang sa test tube na pinananatili sa ilalim ng aerobic na kondisyon. Binabawasan ng P. aeruginosa ang mga nitrates sa nitrites, at mayroon ding aktibidad na proteolytic: nilulusaw nito ang gelatin, nag-hydrolyze ng casein. Ang Pseudomonas aeruginosa ay may catalase at cytochrome oxidase.

Maraming mga strain ng Pseudomonas aeruginosa ang gumagawa ng mga bacteriocin na tinatawag na pyocins, na may mga katangiang bactericidal. Ang Pyocynotyping ng Pseudomonas aeruginosa strains ay ginagamit para sa epidemiological marking at intraspecific identification ng P. aeruginosa. Para sa layuning ito, tinutukoy ang spectrum ng mga pyocin na itinago ng strain na pinag-aaralan o ang pagiging sensitibo nito sa mga pyocin ng iba pang mga pseudomonad.

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

Mga antigenic na katangian ng Pseudomonas aeruginosa

Ang Pseudomonas aeruginosa ay may kumplikadong istraktura ng antigen dahil sa pagkakaroon ng O- at H-antigens. Ang LPS ng cell wall ay isang type-specific na thermostable O-antigen at ginagamit para sa serotyping ng P. aeruginosa strains. Ang thermolabile flagellar H-antigen ay proteksiyon, at ang mga bakuna ay nakabatay dito. Ang pili (fimbriae) antigens ay matatagpuan din sa ibabaw ng Pseudomonas aeruginosa cells. Bilang karagdagan, ang P. aeruginosa ay gumagawa ng isang bilang ng mga extracellular na produkto na may mga antigenic na katangian: exotoxin A, protease, elastase, extracellular mucus.

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

Pathogenicity factor ng Pseudomonas aeruginosa

Ang isa sa mga pangunahing kadahilanan ng pathogenicity ng Pseudomonas aeruginosa at iba pang mga pseudomonads ay O-antigen - isang lipopolysaccharide ng cell wall, ang mekanismo ng pagkilos na kung saan ay pareho sa iba pang mga gramo-negatibong bakterya.

Ang P. aeruginosa ay may iba't ibang mga kadahilanan ng pathogenicity na kasangkot sa pagbuo ng impeksyon ng pseudomonas. Kabilang sa pinakamahalaga sa mga ito ay ang mga sumusunod.

Ang adhesion at colonization factors ay type IV pili (fimbriae) at extracellular mucus ng P. aeruginosa.

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

Mga lason

Ang LPS ng panlabas na lamad ng cell wall ng P. aeruginosa ay may mga katangian ng endotoxin at kasangkot sa pagbuo ng lagnat, oliguria, at leukopenia sa mga pasyente.

Ang Pseudomonas exotoxin A ay isang pitotoxin na nagdudulot ng malalalim na kaguluhan sa cellular metabolism sa pamamagitan ng pagpigil sa synthesis ng protina sa mga cell at tissue. Tulad ng diphtheria toxin, ito ay isang ADP-ribosyltransferase na pumipigil sa elongation factor na EF-2 at samakatuwid ay nagiging sanhi ng mga kaguluhan sa synthesis ng protina. Napatunayan din na ang exotoxin A, kasama ang protease, ay pumipigil sa synthesis ng immunoglobulins at nagiging sanhi ng neutropenia. Ang Exotoxin A ay ginawa sa isang hindi aktibong anyo bilang isang protoxin at isinaaktibo ng iba't ibang mga enzyme sa loob ng katawan. Ang Exotoxin A ay may mga proteksiyon na katangian, ibig sabihin, ang mga antibodies dito ay nagpoprotekta sa mga host cell mula sa mga nakakapinsalang epekto nito at pinipigilan ang pagbuo ng bacteremia at Pseudomonas sepsis.

Ang Exotoxin S (exotzyme S) ay matatagpuan lamang sa mga high virulent na strain ng Pseudomonas aeruginosa. Ang mekanismo ng nakakapinsalang epekto nito sa mga cell ay hindi pa malinaw, ngunit alam na ang mga impeksyon na dulot ng exoenzyme-3-producing strains ng Pseudomonas aeruginosa ay kadalasang nagtatapos sa kamatayan. Ang mga exotoxin A at S ay nakakagambala rin sa aktibidad ng mga phagocytes.

Ang Leukocidin ay isa ring cytotoxin na may binibigkas na nakakalason na epekto sa mga granulocytes ng dugo ng tao.

Ang mga kadahilanan ng enterotokine at permeability ay gumaganap ng isang tiyak na papel sa pagbuo ng mga lokal na sugat sa tisyu sa mga bituka na anyo ng impeksyon sa Pseudomonas aeruginosa, na nagiging sanhi ng mga kaguluhan sa metabolismo ng tubig-asin.

Mga enzyme ng pagsalakay

Ang P. aeruginosa ay gumagawa ng dalawang uri ng hemolysin: thermolabile phospholipase C at thermostable glycolipid. Sinisira ng Phospholipase C ang mga phospholipid sa mga surfactant sa alveolar surface ng baga, na nagiging sanhi ng pag-unlad ng atelectasis (bronchiectasis) sa respiratory tract pathology.

Ang Neuraminidase ay gumaganap din ng isang mahalagang papel sa pathogenesis ng mga sakit na bronchopulmonary ng pseudomonas etiology at cystic fibrosis, dahil ito ay kasangkot sa kolonisasyon ng respiratory tract mucin.

Ang Elastase, pati na rin ang iba pang proteolytic enzymes ng Pseudomonas aeruginosa at exotoxin A ay nagdudulot ng mga pagdurugo, pagkasira ng tissue at nekrosis sa mga sugat ng mga impeksyon sa mata, pneumonia, at septicemia ng Pseudomonas aeruginosa etiology.

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

Pseudomonas paglaban

Ang P. aeruginosa ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang medyo mataas na pagtutol sa mga antibiotics, na ipinaliwanag ng mahinang pagkamatagusin ng panlabas na lamad ng mga bakteryang ito dahil sa isang likas na depekto sa mga porin, pati na rin ang kakayahan ng bakterya na mag-synthesize ng penicillinase.

Ang P. aeruginosa ay nananatiling mabubuhay sa mga kondisyon ng halos kumpletong kawalan ng mga mapagkukunan ng pagkain: ito ay nabubuhay nang maayos sa sariwa, dagat at kahit na distilled na tubig. Napatunayan din na ang mga kultura ng Pseudomonas aeruginosa ay maaaring mabuhay at kahit na dumami sa mga solusyon ng mga disinfectant (halimbawa, furacillin) na nilayon para sa pag-iimbak ng mga catheter at iba't ibang mga medikal na instrumento, paghuhugas ng mga sugat sa paso at mga surgical na ospital.

Kasabay nito, ang P. aeruginosa ay sensitibo sa pagpapatuyo, ang pagkilos ng mga disinfectant na naglalaman ng klorin at madaling hindi aktibo kapag nalantad sa mataas na temperatura (kumukulo, autoclaving).

Epidemiology ng mga sakit na dulot ng Pseudomonas aeruginosa

Maaaring magkaroon ng sakit na Pseudomonas aeruginosa bilang resulta ng autoinfection (endogenous infection) o exogenously. Ang pinagmumulan ng impeksyon ay mga tao (may sakit o mga carrier ng bakterya), pati na rin ang iba't ibang mga likas na imbakan ng kalikasan (lupa at iba't ibang sariwa at maalat na anyong tubig). Ito ay itinatag na ang tungkol sa 5-10% ng mga malulusog na tao ay mga carrier ng iba't ibang mga strain ng P. aeruginosa (karaniwan nilang colonize ang bituka) at mga 70% ng mga pasyente sa ospital. Ang Pseudomonas ay matatagpuan din sa lahat ng dako: sa mga sistema ng supply ng tubig at bentilasyon, sa mga prutas at gulay, mga halaman sa bahay, sa ibabaw ng sabon, mga tagapaghugas ng kamay, mga tuwalya, sa mga kagamitan sa paghinga, atbp. Samakatuwid, ang impeksiyon ng Pseudomonas aeruginosa ay maaaring ituring na saproanthroponosis. Ang mga mekanismo at ruta ng impeksyon sa mga impeksyon na dulot ng Pseudomonas aeruginosa ay contact, respiratory, dugo, fecal-oral.

Ang impeksiyon ng Pseudomonas aeruginosa ay maaaring mangyari kapwa sa mga indibidwal na immunodeficient na may malubhang kaakibat na patolohiya (diabetes, sakit sa paso, leukemia, cystic fibrosis, immunosuppression sa mga sakit na oncological at paglipat ng organ), at sa foyer ng normal na immunological reactivity ng katawan. Ito ay kilala na ang malagkit na aktibidad ng P. aeruginosa ay tumataas na may pagtaas sa temperatura ng kapaligiran, kaya ang pagbisita sa isang swimming pool, sauna, pagkuha ng mga therapeutic bath ay maaari ring makapukaw ng impeksiyon ng Pseudomonas aeruginosa.

Ang Pseudomonas aeruginosa ay ang causative agent ng mga impeksyon na nakuha sa ospital (ospital), ibig sabihin, mga sakit na nangyayari sa mga taong sumasailalim sa paggamot sa ospital. Ang impeksyon sa Pseudomonas aeruginosa sa isang klinika ay maaaring nauugnay sa mga medikal na pamamaraan (catheterization ng pantog, endoscopic na pagsusuri, paghuhugas ng sugat, pagbebenda, paggamot ng mga paso na ibabaw na may antiseptics, paggamit ng ventilator, atbp.), kapag ang impeksyon ay nangyayari sa pamamagitan ng maruruming kamay ng mga tauhan, mga instrumento sa ibabaw kung saan ang mikrobyo ay bumubuo ng isang biofilm, o may kontaminadong solusyon.

Ang Pseudomonas aeruginosa ay karaniwang pumapasok sa katawan ng tao sa pamamagitan ng mga nasirang tissue. Kapag nakakabit, kino-colonize nila ang sugat o paso sa ibabaw, mauhog lamad o balat ng tao at dumarami. Sa kawalan ng immune mechanism laban sa Pseudomonas aeruginosa infection sa mga tao, ang lokal na proseso (infection ng urinary tract, balat, respiratory tract) ay maaaring maging laganap (generalized). Ang Bacteremia ay humahantong sa pagkalat ng pathogen at pag-unlad ng sepsis, na kadalasang nagiging sanhi ng pagbuo ng pangalawang purulent foci ng impeksiyon. Kapag nalantad sa mga pathogenic na kadahilanan (exotoxins, agresibong enzymes), ang paggana ng mga organo at sistema ay naaabala at maaaring magkaroon ng malubhang komplikasyon - disseminated intravascular coagulation syndrome, shock, at respiratory distress syndrome.

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

Mga sintomas ng sakit na dulot ng Pseudomonas aeruginosa

Ang Pseudomonas aeruginosa ay nagdudulot ng purulent-inflammatory disease ng iba't ibang localization: impeksyon sa sugat, sakit sa paso, meningitis, impeksyon sa ihi, impeksyon sa balat, sakit sa mata, necrotic pneumonia, sepsis, atbp. Ang pagkamatay mula sa Pseudomonas aeruginosa sepsis ay umabot sa 50%.

Ang kaligtasan sa sakit

Ang mga antitoxic at antibacterial antibodies ay matatagpuan sa serum ng dugo ng mga malulusog na tao, gayundin sa mga gumaling mula sa mga impeksyon ng Pseudomonas aeruginosa, ngunit ang kanilang papel sa pagprotekta laban sa mga pabalik-balik na sakit ay hindi gaanong pinag-aralan.

Mga diagnostic sa laboratoryo ng mga sakit na dulot ng Pseudomonas aeruginosa

Ang pangunahing pamamaraan ng diagnostic ay pagsusuri sa bacteriological. Ang mga materyales para sa pagsusuri ay dugo (sa septicemia), cerebrospinal fluid (sa meningitis), nana at paglabas ng sugat (sa mga nahawaang sugat at paso), ihi (sa mga impeksyon sa ihi), plema (sa mga impeksyon sa respiratory tract), atbp. Ang Bacterioscopy ng mga pahid mula sa materyal na sinusuri ay maliit na impormasyon. Kapag tinutukoy ang P. aeruginosa, ang likas na katangian ng kanilang paglaki sa CPC agar, pagbuo ng pigment, ang pagkakaroon ng isang katangian na tiyak na amoy ng kultura, isang positibong pagsubok ng pyrochrome oxidase, pagtuklas ng thermophilicity (paglago sa 42 °C), ang kakayahang mag-oxidize ng glucose sa pagsubok ng OF ay isinasaalang-alang. Para sa intraspecific na pagkakakilanlan ng bakterya, ang serotyping, pyopinotyping, at phage typing ay isinasagawa.

Ang serological na paraan ng pananaliksik ay naglalayong tuklasin ang mga partikular na antibodies sa Pseudomonas aeruginosa antigens (karaniwan ay exotoxin A at LPS) gamit ang kumpletong immunofluorescence assay, ang opsonophagocytic reaction, at ilang iba pang mga pagsubok.

Paggamot ng mga sakit na dulot ng Pseudomonas aeruginosa

Ang mga antibiotic ay ginagamit upang gamutin ang impeksyon ng pseudomonas, at inirerekomenda na pagsamahin ang mga gamot mula sa iba't ibang grupo. Ang antimicrobial therapy ay inireseta lamang pagkatapos matukoy ang antibiogram. Sa mga emergency na kaso, empirically ginagamit ang mga antibiotic.

Para sa paggamot ng mga malubhang anyo ng impeksyon sa Pseudomonas aeruginosa, ginagamit din ang hyperimmune plasma na nakuha mula sa dugo ng mga boluntaryo na nabakunahan ng polyvalent corpuscular Pseudomonas aeruginosa na bakuna.

Para sa lokal na paggamot ng mga impeksyon sa balat (trophic ulcers, ecthyma, burn wounds) na dulot ng P. aeruginosa, ginagamit ang anti-pseudomonas heterologous immunoglobulin, na nakuha mula sa serum ng dugo ng mga tupa na hyperimmunized na may suspensyon ng mga kultura ng Pseudomonas aeruginosa ng 7 iba't ibang immunotypes, pinatay ng formalin.

Bilang karagdagan, para sa paggamot ng purulent na impeksyon sa balat, abscesses, thermal burn na kumplikado ng pseudomonas infection, cystitis, mastitis at iba pang mga sakit ng pseudomonas etiology (maliban sa sepsis), pseudomonas bacteriophage (bacteriophage pyocyansus) o polyvalent liquid pyobacteriophage ay maaaring gamitin.

Pag-iwas sa mga sakit na dulot ng Pseudomonas aeruginosa

Ang mabisang isterilisasyon, pagdidisimpekta at antisepsis, pati na rin ang pagsunod sa mga tuntunin ng aseptiko ay ang mga pangunahing hakbang ng hindi tiyak na pag-iwas sa impeksyon ng pseudomonas sa isang ospital. Ang plano ng mga hakbang sa pag-iwas ay kinakailangang kasama ang kontrol sa kontaminasyon ng panlabas na kapaligiran (hangin, iba't ibang bagay, instrumento at kagamitan), pagsunod sa mga panuntunan sa personal na kalinisan.

Para sa layunin ng di-tiyak na pag-iwas sa purulent-inflammatory disease, ang mga pasyente na may mahinang anti-infective immunity ay inirerekomenda na magreseta ng mga immunomodulators.

Ang mga bakuna ay ginagamit upang lumikha ng aktibong kaligtasan sa sakit laban sa impeksyon ng Pseudomonas aeruginosa. Sa kasalukuyan, ang mga bakuna ay binuo mula sa Pseudomonas aeruginosa LPS, polysaccharide subcorpuscular (chemical) vaccines, ribosomal vaccine, paghahanda mula sa P. aeruginosa flagellar antigens at extracellular mucus component, gayundin ang mga anatoxin mula sa extracellular proteases at exotoxin A. Sa Russia, isang polysevalent corpusonacular strain ng P. aeruginosa. aeruginosa) at isang bakunang staphyloproteus-Pseudomonas ang ginagamit.

Ang aktibong pagbabakuna laban sa mga impeksiyon na dulot ng P. aeruginosa ay ipinahiwatig para sa mga pasyente mula sa mga grupo ng panganib (mga pasyenteng may cystic fibrosis, diabetes, at mga indibidwal na immunodeficient). Gayunpaman, dahil sa ang katunayan na ang immune response sa mga bakuna sa mga taong may immunodeficiencies ay huli at hindi palaging kumpleto, malaking kahalagahan ay nakalakip sa pagsasama-sama ng mga paraan ng aktibo at passive immunization.