Синьогнійна паличка

Рід Pseudomonas відноситься до сімейства Pseudomonadaceae (клас Gammaproteobacteria, тип Proteobacteria) і містить понад 20 видів. Одні з них є природними мешканцями грунту і води і тому грають величезну роль в круговороті речовин в природі. Інші види відіграють значну роль в патології людини (див. Також «Збудники сапу і меліоїдоза »), тварин і рослин.

Псевдомонади - грамнегативні неферментіруюшіе бактерії, до яких відносяться представники роду Pseudomonas, типовий вигляд - Pseudomonas aeruginosa (синьогнійна паличка), яка є збудником багатьох гнійно-запальних захворювань, а також деякі інші види. Pseudomonas aeruginosa (сінегнонная паличка)

Свою назву бактерії отримали 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 1К82 р P. Aeruginosa відноситься до сімейства Pseudomonadaceae.

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

Біохімічні властивості синьогнійної палички

Псевдомонади - грамнегативні рухливі прямі палички розміром 1-3 мкм, розташовані поодиноко, попарно або у вигляді коротких ланцюжків. Рухливість синьогнійної паличок забезпечується наявністю одного, рідко двох полярно розташованих джгутиків (мопотріхі або амфітріхі). Суперечка не утворюють, мають пили IV типу (фимбрии). При певних умовах можуть продукувати капсулоподібної позаклітинне слиз полисахаридной природи. Зустрічаються також так звані мукоїдні штами, що утворюють підвищену кількість слизу. Такі бактерії виділяються найчастіше з мокроти хворих на муковісцидоз.

Все 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 поживні середовища з додаванням антисептиків - малахітового агару з додаванням брильянтового зеленого або ЦПХ-агару з ацетамідо. 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 па щільних поживних середовищах P. Aeruginosa продукує своєрідний солодкуватий запах жасмину, суничного мила або карамелі. Характерним біологічним ознакою бактерій виду P. Aeruginosa є також їх здатність синтезувати водорозчинні пігменти, що забарвлюють в відповідний колір пов'язки хворих або поживні середовища при їх культивуванні, Найчастіше вони виробляють феназинового пігмент - піоціанін синьо-зеленого кольору, але можуть утворювати і зелений флуоресцентний в УФ -променів пігмент флюоресцеин (піовердін), а також червоний (піорубін), чорний (піомеланін) або жовтий (оксіфеназін).

Синьогнійна паличка не ферментує глюкозу та інші вуглеводи, проте для отримання енергії здатна їх окисляти. Для диференціальної діагностики, що дозволяє відрізняти псевдомонади від інших грамогріцательних 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 лактозу, тому колір індикатора змінюється тільки в пробірці, витриманою 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 і внутрішньовидової ідентифікації P. Aeruginosa. З цією метою визначають спектр піоцінов, що виділяються досліджуваним штамом, або його чутливість до піоцінам інших псевдомонад.

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

Антигенні властивості синьогнійної палички

Синьогнійна паличка має складну антигенну структуру, обумовлену наявністю О-і Н-антигенів. ЛПС клітинної стінки є типоспецифічними термостабільним О-антигеном і використовується для серотипування штамів P. Aeruginosa. Термолабільних жгутикових 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 цілий ряд позаклітинних продуктів, що володіють антигенними властивостями: екзотоксин А, протеазу, еластазу, позаклітинне слиз.

[13], [14], [15], [16], [17]

Фактори патогенності синьогнійної палички

Одним з головних факторів патогенності синьогнійної палички та інших псевдомонад є О-антиген - ліпополісахарид клітинної стінки, механізм дії якого такий же, як у інших грамнегативних бактерій.

P. Aeruginosa володіє різноманітними факторами патогеніості, які залучені в розвиток синьогнійної інфекції. Серед найбільш важливих з них виділяють наступні.

Фактори адгезії і колонізації - пили iV типу (фімбрій) і позаклітинна (екстрацелюлярний слиз) P. Aeruginosa.

[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25]

Токсини

ЛПС зовнішньої мембрани клітинної стінки P. Aeruginosa має властивості ендотоксину і бере участь у розвитку лихоманки, олігурії, лейкопенії у хворих.

Екзотоксин А синьогнійної палички є пітотоксіном, який викликає глибокі порушення клітинного метаболізму в результаті пригнічення синтезу білка в клітинах і тканинах. Подібно дифтерійного токсину, він є АДФ-рібозілтрансферазой, яка пригнічує 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 ферментів всередині організму. Екзотоксин А володіє протектівнимі властивостями, ie антитіла до нього захищають клітини господаря від його шкідливої дії, а також перешкоджають розвитку бактеріємії і синьогнійної сепсису.

Екзотоксин S (екзотзім S) виявляється тільки у високо вірулентних штамів синьогнійної палички. Механізм його шкідливої дії на клітини поки неясний, проте відомо, що інфекції, обумовлені екзоензім-3-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.

Ентеротокін і фактори проникності відіграють певну роль і 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 в складі сурфактантов на альвеолярної поверхні легенів, викликаючи розвиток ателектазів (бронхоектазів) при патології респіраторного тракту.

Нейрамінідазу також грає важливу роль в патогенезі бронхо-легеневих захворювань синьогнійної етіології і 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.

[26], [27], [28], [29], [30], [31]

Резистентність псевдомонад

P. Aeruginosa характеризується досить високою стійкістю до антибіотиків, що пояснюється поганою проникністю 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 і хірургічних стаціонарах.

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

Епідеміологія захворювань, викликаних синьогнійної палички

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: в водопровідних та вентиляційних системах, на фруктах і овочах, кімнатні рослини, на поверхні мила, Щеглов для миття рук, рушниках, в дихальних апаратах і т.д. Тому синьогнійну інфекцію можна вважати сапроантропонозом. Механізми і 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 фойє нормальної імунологічної реактивності організму. Відомо, що адгезивная активність P. Aeruginosa посилюється при підвищенні температури навколишнього середовища, тому відвідини басейну, лазні, прийняття лікувальних ванн також можуть спровокувати синьогнійну інфекцію.

Синьогнійна паличка є збудником внутрішньолікарняних (госпітальних) інфекцій, тобто захворювань, що виникають у людей, які перебувають 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 і ін.), Коли інфікування відбувається через брудні руки персоналу, інструменти, на поверхні яких мікроб утворює біоплівку, або з використанням контамінованих розчинів.

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 локальний процес (інфекція сечі ви провідних шляхів, шкіри, респіраторного тракту) може стати поширеним (генералізований). Бактериемия 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.

[32], [33], [34], [35], [36]

Симптоми захворювань, викликаних синьогнійної палички

Синьогнійна паличка викликає гнійно-запальні 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 перехворіли інфекціями синьогнійної етіології виявляють антитоксичні і антибактеріальні антитіла, однак їх роль в захисті від повторних захворювань мало вивчена.

Лабораторна діагностика захворювань, викликаних синьогнійної палички

Основним методом діагностики є бактеріологічне дослідження. Матеріалами для дослідження служать кров (при септицемії), спинномозкова рідина (при менінгіті), гній і ранові відокремлюване (при інфікованих ранах і опікових ураженнях), сеча (при інфекціях сечовивідних шляхів), мокрота (при інфекціях респіраторного тракту) і ін. Бактериоскопия мазків з досліджуваного матеріалу малоинформативна. При ідентифікації P. Aeruginosa враховують характер їх зростання на ЦПХ-агарі, пігментообразованія, наявність характерного специфічного запаху культури, позитивний пітохромоксідазіий тест, виявлення термофільна (зростання при 42 ° С), здатність окисляти глюкозу в OF-тесті. Для внутрішньовидової ідентифікації бактерій проводять серотіпірованіе, піопінотіпірованіе, фаготіпірованіе.

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

Лікування захворювань, викликаних синьогнійної палички

Для лікування синьогнійної інфекції застосовують антибіотики, 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 антисинегнойную гетерологічний імуноглобулін, отриманий із сироватки крові баранів, гіперіммупізірованних суспензією культур синьогнійної паличок 7 різних іммунотіпамі, убитих формаліном.

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

Профілактика захворювань, викликаних синьогнійної палички

Ефективна стерилізація, дезінфекція та антисептика, а також дотримання правил асептики є основними заходами неспецифічної профілактики синьогнійної інфекції в стаціонарі. План профілактичних заходів обов'язково повинен включати контроль за обсемененностью зовнішнього середовища (повітря, різні предмети, інструменти і апаратура), дотримання правил особистої гігієни.

З метою неспецифічної профілактики гнійно-запальних захворювань пацієнтам з ослабленим антиінфекційним імунітетом рекомендується призначати імуномодулятори.

Для створення активного імунітету проти синьогнійної інфекції застосовують вакцини. В даний час розроблені вакцини з ЛПС синьогнійної палички, полісахаридні субкорпускулярние (хімічні) вакцини, рибосомні вакцини, препарати з джгутикових антигенів P. Aeruginosa і компонентів позаклітинної слизу, а також анатоксини з позаклітинних протеаз і екзотоксину А. В Росії застосовуються полівалентна корпускулярна синьогнійна вакцина ( з 7 штамів P. Aeruginosa) і стафілопротейно-синьогнійна вакцина.

Активна імунізація проти інфекцій, що викликаються P. Aeruginosa показана хворим з груп ризику (хворим на муковісцидоз, діабетом, а також імунодефіцитних особам). Однак у зв'язку з тим, що імунна відповідь на вакцинні препарати у людей з імунодефіцитами буває пізнім і не завжди повноцінним. Велике значення надається комбінування методів активної і пасивної імунізації.