Pseudomonas aeruginosa (синегнійна паличка)

Pseudomonas aeruginosa (синегнійна паличка) – грамнегативна рухлива (монотрих) паличковидна бактерія. Живе у воді і грунті, умовно патогенна для людини, збудник нозокоміальних інфекцій у людини.

Перший опис інфекції, викликаної синегнійною паличкою, належить Люку (1862), який відзначив характерне синьо-зелене забарвлення перев’язочного матеріалу. Перший спалах госпітальної інфекції, викликаної Pseudomonas аeruginosa, зареєстровано у 1897 р.

За визначенням Всесвітньої Організації Охорони Здоров’я під терміном «нозокоміальна інфекція» розуміється будь-яке клінічно розпізнане інфекційне захворювання, яке виникає в пацієнта в результаті його звернення або перебування в лікувальній установі або внаслідок роботи в ньому, незалежно від часу появи симптомів.

Як правило, внутрілікарняна інфекція (у тому числі синегнійна паличка) передається через заражені предмети побуту, рушники, розчини, рідше – через інструменти або апарати, які не були оброблені дезинфікуючими засобами або у випадку, якщо ця обробка виявилася неефективною. Джерелом зараження в лікувальній установі, як правило, є хвора людина. Синегнійна паличка виявляється в більшості гнійних ран, абсцесів, виявляється при ентеритах і циститах, внутрілікарняному ураженні дихальних шляхів і лор-органів і т. д.

Pseudomonas аeruginosa поширена повсюдно, однак істотне значення в циркуляції збудника має вода, у якій він може виживати до року (при 37°С), у тому числі в багатьох розчинах, застосовуваних у медицині (наприклад, рідина для зберігання контактних лінз). Іноді входить до складу нормальної мікрофлори (шкіра паху, пахової області, вух, носа, глотки, шлунково-кишкового тракту). Pseudomonas аeruginosa викликає до 15-20% всіх внутрілікарняних інфекцій.

Pseudomonas aeruginosa, або синегнійна паличка, тривалий час вважалася умовно-патогенним мікроорганізмом і лише на фоні широкого застосування антибіотиків значно почастішали випадки виникнення різноманітних гнійно-запальних процесів аж до генералізованих форм, етіологічним фактором яких стала Pseudomonas aeruginosa.

 

Рис. 1 Pseudomona saeruginosa

 

Незважаючи на те, що Pseudomonas аeruginosa є облігатним аеробом, але може розмножуватися і при низькому вмісті кисню, у такий спосіб може заражати як природне так і штучно створене навколишнє середовище. Для своєї життєдіяльності може використовувати широкий спектр біологічних матеріалів.

 

Рис. 2 Pseudomona saeruginosa, поживне середовище

 

Pseudomonas аeruginosa може бути присутньою на шкірі, у носоглотці і у кишечнику здорової людини (виявляються приблизно в 3-5%), не викликаючи захворювання.

Pseudomonas аeruginosa викликає до 10-20% всіх внутрілікарняних інфекцій, викликаючи такі інфекції як пневмонія, інфекції сечостатевої системи і бактеріємію. Найбільше часто висівається у хворих, які перебували більше 7 днів у стаціонарі.

Грамнегативні палички Pseudomonas аeruginosa рухливі, мають 1-2 полярних жгутика, у мазку розташовуються поодиноко, попарно, короткими ланцюжками, синтезують крохмалоподібні речовини типу позаклітинного слизу, більш вірулентні штами синтезують підвищену його кількість. Добре росте на простих поживних середовищах, має обмежену потребу в поживних речовинах. Росте в широкому діапазоні температур (4-42°С). Виражений хемоорганотроф, аероб, протеолітична активність значно виражена, цукролітична – низька. Продукує бактеріоцини – піоцини (білки, які чинять бактерицидний ефект на мікроорганізми аналогічного або генетично близького виду). Характерним є пігментоутворення. Найчастіше зустрічаються: піоціанін (забарвлює середовище, відокремлюване ран у синьо-зелені кольори), флюоресцин (флюоресціює при ультрафіолетовому опроміненні). Деякі штами можуть синтезувати й інші пігменти. Високовірулентні штами синтезують піоціанін у більших кількостях. При виділенні культур можуть спостерігатися атипові непігментовані штами.

Вірулентність синегнійної палички забезпечується глікопротеїдною капсулоподібною оболонкою та білками зовнішньої мембрани клітинної стінки, які беруть участь в адгезії. Pseudomonas aeruginosa продукує ряд токсинів і ферментів. Глікопротеїд капсулоподібної оболонки легко відокремлюється від бактеріальної клітини. Він забезпечує захист від фагоцитозу, а також є токсичним для клітин хазяїна. Екзотоксин А – термолабільний білок, відповідальний за інвазивні властивості і пригнічення імуногенезу. Механізм дії полягає у блокуванні синтезу білка.

Мембранотоксини, які володіють гемолітичними властивостями, можна підрозділити на два типи. До гемолізину 1 типу відносять термолабільний білок з лецитиназною активністю, який сприяє виникненню вогнищ некрозу. Гемолізин II типу – термостабільний білок, який підсилює дію гемолізину I типу. Здатний розчиняти ліпіди мембран, що у випадку еритроцитів приводить до гемолізу.

Лейкоцидин лізує лейкоцити, являючи собою білок, тісно пов’язаний із цитоплазматичною мембраною. Виділяється лише при аутолізі бактеріальних клітин. Деякі штами Pseudomonas aeruginosa продукують ентеротоксин.

Синегнійна паличка продукує нейраминідазу і ряд протеолітичних ферментів. Деякі протеази розщеплюють еластин, казеїн, фібрин. Протеази продукуються у вигляді неактивних проферментів, які активуються особливою протеазою. Всі протеази інгібують активність білків імунної системи.

Захворювання, викликані синегнійної паличкою, насамперед пов’язані із гній-но-запальними процесами, які виникають в асоціаціях зі стафілококами, протеєм, ешеріхіями. Вони спостерігаються при інфікуванні операційних ран, особливо опіків. Pseudomonas aeruginosa – один з головних збудників госпітальної інфекції.

Незважаючи на наявність великої кількості факторів вірулентності, інфекції частіше виникають в осіб з дефектом імунітету. Більшість штамів має поверхневі ворсинки, якібезпечують адгезію до епітелію. Прикріплення стимулює дефіцит фіронектину, який спостерігається при муковісцидозі та інших хронічних захворю-ваннях легенів. Основну роль у патогенезі уражень відіграють токсини збудника.

Як уже зазначалося, Pseudomonas aeruginosa є для людини умовно-патогенним організмом. Вона ніколи не вражає здорові неушкоджені тканини. З іншого боку, в організмі немає таких тканин, які у випадку ушкодження або іншого зниження захисних функцій не могли б піддатися атаці синегнійної палички. Тому інфекції, викликані Pseudomonas aeruginosa, є досить розповсюдженими госпітальними інфекціями.

Найбільш часта локалізація синегнійної інфекції:

Ураження лор-органів. Проявляється хронічними ринітами, аденоїди-тами, отитами, гайморитами, фронтитами, бронхітами, пневмоніями.

Ураження синегнійною паличкою сечовивідних шляхів (хронічні і гострі цистити, пієлонефрити, уретрити) – найчастіше зустрічається після лікування в урологічних відділеннях стаціонарів. Найчастіша причина – катетеризація сечового міхура. Також синегнійна паличка може потрапити в сечові шляхи під час операцій на нирках, сечовому міхурі або сечоводах (у тому числі з приводу сечокам’яної хвороби).

Ураження м’яких тканин і шкіри.

При трофічних виразках практично завжди у їх матеріалі виявляється синегнійна паличка.

При гангрені внаслідок цукрового діабету або облітеруючого атеросклерозу при тривалому незагоєнні рани з неї може бути отримана синегнійна паличка.

Нерідко при довгостроково існуючих пролежнях приєднується синегнійна інфекція, особливо при стаціонарному лікуванні або неправильному догляді за пролежнями.

Абсцеси (особливо одонтогенні – внаслідок захворювань зубів), флегмони, мікробна екзема, фурункульоз теж можуть підтримуватися інфікуванням синегнійною паличкою.

У опікових хворих – внаслідок великий поверхні опіку, через яку з навколишнього середовища може проникнути синегнійна паличка та інші мікроорганізми.

Ураження шлунково-кишкового тракту – ентерит, коліт, дисбактеріоз, викликані синегнійної паличкою, які важко піддаються класичному лікуванню, особливо у дітей після перенесених важких захворювань, які лікувалися у стаціонарі.

Локальна інфекція найбільше часто виникає на місці порізів (у тому числі операційних швів) і опіків. Pseudomonas aeruginosa може викликати інфекцію сечовивідних шляхів (заноситься, наприклад, при введенні катетерів), інфекцію очей (як результат травми або оперативного втручання), інфекцію шкіри і м’яких тканин (рани, дерматити, піодермія). Часто Pseudomonas aeruginosa виявляють при обстеженні дітей, які страждають отитом – запаленням середнього вуха. До інших серйозних інфекцій, провокованих синегнійною паличкою, можна віднести пневмонію, ендокардит (зараження клапанів серця), інфекції центральної нервової системи (менінгіт і абсцес мозку), кістково-м’язового апарата (у тому числі суглобів) і шлунково-кишкового тракту.

Синегнійна паличка є одним з основних збудників нозокоміальних пневмоній, уражень сечостатевої системи в урологічних хворих, викликає 20-25% гнійних хірургічних інфекцій. Часто зустрічається у хворих з опіками, захворюваннями сечового міхура.

Фактори інфікування Pseudomonas аeruginosa включають порушення правил стерилізації, зберігання і застосування судинних і сечових катетерів, а також голок для поперекової пункції та різних розчинів, застосовуваних у медицині.

Запідозрити синегнійну інфекцію дозволяє характерне забарвлення ран і перев’язочного матеріалу у синьо-зелені кольори. Для виділення та ідентифікації збудника використовують культуральний метод посіву. Забір матеріалу необхідно робити до початку антибактеріальної терапії. Росте на простих поживних середовищах, зокрема, на агарі Мюллер-Хінтон. При росту на щільних середовищах дає характерний феномен райдужного лізису, який розвивається спонтанно, при утворенні пігменту забарвлює деякі середовища в зелені кольори. Використовується метод піоціанінотипування, заснований на тому, що штами є резистентними до власного піоціаніну і мають різну чутливість до піоціанів інших штамів. На рідких середовищах дають ріст у вигляді поверхневої плівки, згодом утворюється помутніння, яке поширюється зверху вниз.

Pseudomonas aeruginosa стійка до дії багатьох беталактамів, аміно-глікозидів, цефалоспоринів і фторхінолонів. Інфекції, викликані Pseudomonas аeruginosa, на сьогоднішній день виліковні, незважаючи на те, що погано піддаються терапії у зв’язку з множинною її резистентністю, переданою R-плазмідами.

Механізми резистентності Pseudomonas aeruginosa: блокування транспорту антибіотика до внутрішньоклітинної мішені та інактивація ферментами (бета-лактамази інактивують пеніциліни та цефалоспорини, ацетилтрансфераза та нуклеотидаза інактивують амінoглікозиди). У дослідженні NPRS-3 для синегнійної палички був характерний високий рівень резистентності до гентаміцину (61, 3%), а також до піперациліну, піперациліну/тазобактаму, ципрофлоксацину. Найбільш активними у відношенні Pseudomonas aeruginosa були амікацин (резистентність 6, 7%) і цефтазидим (резистентність 11, 2%), меропенем (резистентність 3%).

 

Таблиця 1

Антибактеріальна терапія нозокоміальних інфекцій

встановленої етіології

Мікро-організмПрепарати виборуАльтернативні препарати

монотерапіякомбінації

Pseudomonas aeruginosaЦефтазидим  Цефепім  ЦипрофлоксацинЦефтазидим + аміноглікозиди  Цефепім + аміноглікозиди  Ципрофлоксацин + аміноглікозидиАнтисинегнійні пеніциліни

(за винятком ОРІТ), азтреонам або карбапенеми + аміноглікозиди

 

Частота цефтазидіморезистентних штамів у середньому по ОРІТ в Україні склала 11%, відзначений ріст іміпенемо- і ципрофлоксацинорезистентних штамів (19% і 30% відповідно).

Найбільш ефективними антибіотиками для лікування Pseudomonas aeruginosa є: аміноглікозиди (гентаміцин, амікацин, тобраміцин) фторхінолони (ципрофлокса-цин, левофлоксацин і моксіфлоксацин), цефалоспорини (цефтазидим, цефіпим, цефоперазон). Не рекомендується використовувати цефуроксім, цефтріаксон, цефотаксім. ефективними є антипсевдомонадні пеніциліни: уреїдопеніциліни і карбоксипеніциліни (піперацилін, тікарцилін). До всіх інших пеніцилінів Pseudomonas aeruginosa стійка. Застосовуються також карбапенеми (меропенем, іміпенем, доріпенем). Не рекомендується використовувати ертапенем і полімік-сини. Також придатними для лікування є монобактами – азтреонам.

Збудник синьогнійної інфекції є стійким до дії антисептиків і дезинфектантів, може зберігатися в розчинах фурациліну, здатний нейтралізу-вати деякі дезінфектанти, чутливий до висушування, хлорвмісних речовин, високих температур і тиску. Створено вакцину Aerugen, призначену для профілактики інфекцій, провокованих Pseudomonas aeruginosa.

 

 

Артемьев В. И., Петрова И. В. Морфологические и культурально-биохимические свойства культур синегнойной палочки, выделенных из разных источников. Сб. Научн. трудов ЛВИ, 1978. – вып. 52. – с. 5-9.

Медицинская микробиология. / Под ред. В. И. Покровского, О. К. Поздеева. – М. : ГОЭТАР МЕДИЦИНА, 1998.

Медична мікробіологія, вірусологія, імунологія: Підруч. для вищ. фармац. навч. закл. / В. В. Данилейченко, Й. М. Федечко, О. С. Снітинська, І. І. Солонинко, В. С. Брицька, О. П. Корнійчук, А. Д. Бобровник, С. Й. Павлій, О. М. Нарепеха. – Л., 2002. – 345 с.

Митрохин С. Д. Значение синегнойной палочки в инфекционной патологии человека. // Инфекция и антимикробная терапия. – 2004. – №3.