Вопросы диагностики, лечения и профилактики синегнойной инфекции

Синегнойная палочка: причины и возбудитель

Единственным возбудителем синегнойной инфекции является псевдомонада, подразделяющаяся на более чем 20 видов. Некоторые разновидности псевдомонады относятся к естественным обитателям почвы и водоемов, поэтому играют весомую роль в круговороте питательных веществ в природных условиях. Вместе с тем, часть видов синегнойной палочки оказывают патогенное влияние на организм человека и способны провоцировать развитие различного рода патологических состояний.

Возбудитель синегнойной инфекции относится к разряду грамотрицательных неферментируюших бактерий, основным клиническим проявлением которых является развитие гнойного воспаления в различных структурах человеческого организма. Впервые идентификацию синегнойной палочки осуществил ученый А. Люкке в 1862 г, однако чистую культуру возбудителя удалось выделить спустя один год С. Жессару.

Так называемая, кишечная синегнойная палочка представляет собой подвижную бактерию маленьких размеров, не превышающих 3 мкм, расположенных одиночно или попарно. Подвижной синегнойная палочка становится благодаря хорошо развитым двум полярно расположенным жгутикам и фимбриям. Отличительными особенностями синегнойной палочки является способность к продукции капсулоподобной внеклеточной слизи и неспособность к образованию спор.

Все разновидности синегнойной палочки являются облигатными аэробами, достаточно быстро образующими колонии на обычным питательных средах с развитием характерной серовато-серебристой пленки. При посеве биологической культуры на кровяной агар вокруг синегнойной палочки появляются зоны гемолиза. С целью получения чистой культуры возбудителя при синегнойной инфекции следует применять селективные питательные среды, в которые предварительно добавляются антисептики типа бриллиантового зеленого.

Оптимальным температурным диапазоном, при котором наблюдается быстрый рост синегнойной палочки является 37°С, а колонии возбудителя в этой ситуации имеют гладкую округлую суховатую поверхность. При использовании плотных питательных сред синегнойная палочка продуцирует специфический сладковатый запах. Патогномоничной особенностью синегнойной палочки является способность к продукции водорастворимых пигментов, которые способствуют окрашиванию повязок больного в сине-зеленый цвет.

Кишечная синегнойная палочка не способна ферментировать глюкозу или любые другие углеводы и вместе с тем возбудитель способен их окислять. Дифференциально-диагностические анализы на синегнойную палочку, позволяющие отличать псевдомонаду от других вариантов грамогрицательных бактерий, подразумевают проведение OF-теста, для чего производится засевание биологического материала в две пробирки с последующей инкубацией в аэробных и анаэробных условиях. При изменении цвета пробирки, выдержанной в аэробных условиях можно достоверно судить о том, что это – синегнойная палочка. Антибиотики в этой ситуации должны назначаться как можно раньше.

Большинство штаммов синегнойной палочки способно продуцировать бактериоцины, основной функцией которых является – бактерицидная. В целом, антигенная структура синегнойной палочки достаточно сложная и представлена наличием типоспецифического термостабильного О- антигена и термолабильного жгутикового Н-антигена. Практически все продуцируемые внеклеточные продукты жизнедеятельности синегнойной палочки в виде экзотоксина А, протеазы, эластазы, внеклеточной слизи обладают антигенными свойствами. Наибольшей патогенностью в отношении организма человека обладают О-антигены синегнойной палочки.

Примечания

1.  (недоступная ссылка).  (рус.) microbiologya.ru. Дата обращения 3 октября 2015.
2. А.А. Фёдоров. .  (рус.) Москва. Просвещение (1974). Дата обращения 30 сентября 2015.
3. Trust Sanger Institute. .  (англ.) sanger.ac.uk (11.11.2014). Дата обращения 30 сентября 2015.
4. J. Craig Venter Institute.  (недоступная ссылка).  (англ.) jcvi.org (01.06.2005). Дата обращения 30 сентября 2015.
5. Nature Publishing Group. .  (англ.) nature.com (31.08.2000). Дата обращения 30 сентября 2015.
6. Dieter Haas & Geneviève Défago. .  (англ.) nature.com (04/2005). Дата обращения 31 сентября 2015.
7. Morgan Boresi.  (недоступная ссылка).  (англ.) web.mst.edu (2009). Дата обращения 30 сентября 2015.
8. A P Gibb, K M Martin, G A Davidson, B Walker, W G Murphy. .  (англ.) ncbi.nlm.nih.gov (08/1995). Дата обращения 30 сентября 2015.

Группы в Pseudomonas senso stricto

На основе анализа мультилокусной последовательности было предложено Pseudomonas Он будет разделен на пять групп:

группа P. fluorescensэто очень разнообразно, и виды — сапрофиты, присутствующие в почве, воде и поверхности растений. Многие виды способствуют росту растений.

группа P. syringae: состоит в основном из видов, которые фитопатогены. Распознано более пятидесяти патоваров (штаммы бактерий с разной степенью патогенности).

группа П. Путида: виды этой группы встречаются в почве, ризосфере различных растений и в воде. Они обладают высокой способностью к разложению веществ.

группа P stutzeriэти бактерии имеют большое значение в круговороте питательных веществ и обладают высоким генетическим разнообразием.

группа P aeruginosa: эта группа представляет виды, которые занимают различные места обитания, в том числе патогенные.

Тем не менее, в более недавнем молекулярном исследовании предлагается разделить пол на тринадцать групп, состоящих из двух или более шестидесяти видов..

Самая большая группа — это P. Fluorescens, который включает типовые виды, которые широко используются в программах биоремедиации. Другой вид интереса в этой группе P. mandelii, которая растет в Антарктиде и показала свою высокую устойчивость к антибиотикам.

Культуральные свойства бактерий

Синегнойные бактерии являются строгими аэробами (живут и развиваются только при наличия атмосферного кислорода). К питательным средам нетребовательны. Сохраняют жизнеспособность при полном отсутствии источников питания. Отмечается хороший рост микроорганизмов на нейтральных средах. В факторах роста не нуждаются. Оптимальной для роста является температура 370С, но растут и при температуре 420С. Время культивирования составляет 24 часа. При росте на кровяном агаре вокруг колоний образуется зона просветления (гемолиза).

Рис. 13. На 5% кровяном агаре вокруг колоний синегнойной палочки видна зона просветления – гемолиз.

Рост бактерий на жидких средах

При росте на жидких питательных средах на поверхности образуется серовато-серебристая пленка. По мере старения культур образуется муть, которая со временем опускается сверху вниз.

Рис. 14. В пробирке слева отчетливо виден сине-зеленый пигмент пиоцианин и серовато-серебристая пленка. В пробирке справа отмечается флюоресценция пигмента, а также отчетливо видна муть, опускающаяся сверху вниз.

Форма колоний

Синегнойные палочки при росте на плотных средах формируют небольшие колонии 2 — 5 мм в диаметре разных типов: S-тип (выпуклые колонии), R-тип (плоские колонии неправильной формы, складчатой поверхностью и волнистыми краями, напоминающие цветок маргаритка). Колонии гладкие, полупрозрачные, окрашиваются в разные цвета (чаще в сине-зеленый), имеют специфический запах карамели, жасмина или винограда.

Рис. 15. Колонии синегнойных палочек формы «маргаритки».

Рис. 16. Колонии Pseudomonas aeruginosa гладкие, полупрозрачные, сочные, слизистые.

Феномен радужного лизиса

Феномен радужного лизиса характерен для многих штаммов Pseudomonas aeruginosa. Он заключается в том, что на поверхности колоний бактерий появляется переливающаяся всеми цветами радуги в отраженном свете пленка. Данный феномен обусловлен спонтанным воздействием бактериофагов и характерен только для синегнойных палочек.

Рис. 17. Чистая культура синегнойных палочек на скошенных средах.

Питательные среды

Селективной средой является питательный агар, содержащий цетилперидиниум-хлорид (ЦПХ-агар).

На мясопептонном агаре образуются крупные (3 — 5 мм в диаметре), округлой формы или плоские, слизистые колонии, часто с феноменом радужного лизиса, крепко спаянные с питательной средой.

На кровяном агаре вокруг колоний образуется зона просветления (гемолиза).

На среде Плоскирева (агар Плоскирева) через 24 часа вырастают колонии интенсивного желтого цвета, через 48 часов колонии приобретают коричневую окраску, они вязкие, трудно снимаются петлей.

Рис. 18. На фото селективная среда для культивирования бактерий — питательный агар, содержащий цетилперидиниум-хлорид (ЦПХ-агар).

Синегнойная палочка: как передается

Патогенез развития синегнойной инфекции в организме человека начинается в результате эндогенного заражения или после экзогенного попадания возбудителя из окружающей среды. В качестве источника распространения синегнойной палочки может выступать как человек, так и природные резервуары типа зараженной почвы и водоемов. В результате многочисленных научных исследований было доказано, что примерно 10% здорового населения инфицировано различными штаммами P. Aeruginosa, особенно это касается пациентов, длительно находящихся на стационарном лечении. При исследовании почвы, различного рода водоемов и бытовых предметов зачастую обнаруживается синегнойная палочка. Антибиотики в этой ситуации применяются зачастую с превентивной целью. Ввиду такой широкой распространенности синегнойной палочки в окружающей среде, заражение человека данным типом возбудителя становится возможным контактным, респираторным, кровяным и фекально-оральным способом.

В большинстве ситуаций синегнойная палочка активизируется в организме иммунодефицитных пациентов, страдающих какой-либо тяжелой соматической патологией, однако, в некоторых ситуациях положительные анализы на синегнойную палочку регистрируются и у лиц с нормальной иммунологической реактивностью. Особенно благотворно на распространение и активизацию синегнойной палочки воздействует влияние повышенных температур.

Если рассматривать структуру заболеваемости, то наибольшее распространение синегнойная палочка получает в качестве возбудителя внутрибольничной инфекции, что чаще всего наблюдается при катетеризации мочевого пузыря, эндоскопических исследованиях, промывании ран, перевязках, обработке антисептиками раневой поверхности, применении аппарата искусственной вентиляции легких.

Первичными входными воротами для проникновения синегнойной палочки в организм является участок поврежденных тканей, что чаще наблюдается при ожоговом поражении или ранении кожных покровов и слизистых оболочек. У иммунокорректных лиц, в ответ на попадание в организм человека синегнойной палочки развивается ограниченный воспалительный процесс, а при нарушении работы иммунного аппарата создаются условия для генерализации воспалительного процесса. При массивной бактериемии синегнойная палочка распространяется по всему организму и в различных структурах человеческого организма формируются вторичные гнойные очаги инфекции. В случае, если в экстренном порядке не начать лечение синегнойной палочки антибиотиками активизируются различные факторы патогенности, что способствует развитию тяжелых осложнений в виде синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания, септического шока, а также респираторного дистресс-синдрома.

В качестве главных источников распространения синегнойной палочки эпидемилогами рассматриваются инфицированные лица, имеющие клинические проявления инфекции, а также носители синегнойной палочки. Особую опасность в отношении распространения синегнойной палочки представляют лица, страдающие воспалительными заболеваниями легочной паренхимы, а также гнойным поражением кожных покровов. В качестве факторов передачи синегнойной палочки могут выступать различные предметы быта, пищевые продукты, медицинское оборудование, загрязненная почва и вода. Особую настороженность в отношении распространения и инфицирования синегнойной палочкой должны соблюдать медицинские сотрудники ожоговых центров, хирургических отделений, акушерских и педиатрических стационаров, в которых изредка наблюдается эпидемическое распространение синегнойной палочки.

Этимология

Слово «псевдомонада» означает «ложный элемент» и является производным от греческого слова ψευδο («псевдо») и латинского monas (или греческого μονάς/μονάδα), в обоих случаях означающего «один неделимый элемент». Это слово ранее использовалось в микробиологии для обозначения микроорганизмов.

Слово «fluorescens» указывает на секрецию микроорганизмами растворимого флуоресцентного пигмента под названием пиовердин<span title=»Статья «Pyoverdine» в русском разделе отсутствует»>ru</span>_en, относящегося к типу сидерофоров<span title=»Статья «Pyoverdine» в русском разделе отсутствует»>ru</span>_en.

Синегнойная палочка в ушах: симптомы и лечение

Самым частым возбудителем наружного отита является синегнойная палочка. На кожных покровах наружного слухового прохода обитает множество микроорганизмов — бактерий и грибов. У 2% здоровых лиц в области ушных раковин присутствует Pseudomonas aeruginosa. В последние годы значительно возросла роль этих бактерий в развитии наружных отитов. Если ранее причиной этого заболевания, в основном, был золотистый стафилококк (70 — 90%), то сегодня основной причиной наружных отитов является синегнойная палочка (до 78%).

Синегнойная палочка в ушах часто обнаруживается у детей с отитами, пловцов, лиц со сниженным иммунитетом и людей пожилого возраста. Развитию синегнойной инфекции способствуют травматические процессы, длительное пребывание во влажной среде, сахарный диабет, дерматиты и экзематозные процессы. Предрасполагающим моментом являются анатомические особенности строения, ношение слухового аппарата, изменение состава ушной серы и лучевое воздействие.

Симптомы и течение заболевания. Синегнойная инфекция чаще всего протекает в виде гнойного воспаления наружного уха. Боль и гнойно-кровянистые выделения — основные симптомы заболевания. Реже развивается воспаление среднего уха. При резко сниженном иммунитете инфекция затрагивает сосцевидный отросток (мастоидит), распространяется на основание черепа, ткани околоушной слюной железы, височно-нижнечелюстной сустав. Парез лицевого, языкоглоточного и добавочных нервов — грозное осложнение синегнойной инфекции.

Лечение. Исключение предрасполагающих факторов, регулярный туалет наружного слухового прохода, адекватное обезболивание, местная терапия — основные общепризнанные принципы лечения синегнойной инфекции.

1. Антибиотикотерапия. Антибактериальные препараты назначаются с учетом чувствительности микроорганизмов. Применяются местно. Системная антибиотикотерапия назначается больным с сахарным диабетом, иммунодефицитами и распространенной форме заболевания.
2. Адекватное обезболивание производится путем применения нестероидных противовоспалительных препаратов и физиолечения.
3. Местное лечение. Для лечения синегнойной инфекции наружного уха применяются лекарственные средства в форме ушных капель, кремов и мазей.

• На первый план выходят ушные капли, содержащие антибиотики. Широко применяются ушные капли «Ануран» (Италия), содержащие антибиотики неомицин, полимиксин и местное обезболивающее средство лидокаин. Препарат применяется 2 — 4 раза в сутки. Длительность применения не более 7-и дней.
• Для местного лечения рекомендуется 2% раствор уксусной кислоты и ацетат алюминия. Эти средства применяются как при лечении активного процесса, так и с профилактической целью людям, пользующихся слуховым аппаратом и пловцам.

При отеке наружного слухового прохода препараты в виде капель могут не достигать воспалительного участка. В таких случаях рекомендуется использовать турунды, пропитанные лекарственным препаратом. При адекватном лечении через одни сутки исчезает болевой синдром, а через 7 — 10 дней наступает полное выздоровление.

Рис. 6. Синегнойная инфекция наружного слухового прохода.

Общие характеристики

распределение

Из-за его большой способности расти в разнообразных средах, род имеет повсеместное экологическое и географическое распространение. Они были найдены в наземных и водных средах. Они хемотрофны и легко выращиваются в питательных питательных средах на агаре.

температура

Его идеальный температурный диапазон составляет от 25 до 30 ° C. Тем не менее, были найдены виды, растущие при температуре ниже нуля, а другие выше 50 ° C.

болезни

Среди видов, составляющих род, есть такие, которые вызывают болезни у животных и людей. Кроме того, многие виды являются патогенными растениями, вызывающими так называемую мягкую гниль..

приложений

Другие виды могут быть очень полезными, поскольку было доказано, что они стимулируют рост растений и могут применяться в качестве удобрений. Они также могут разлагать ксенобиотические соединения (которые не входят в состав живых организмов)..

Некоторые из ксенобиотиков, которые могут разлагаться, включают ароматические углеводороды, хлораты и нитраты. Эти свойства делают некоторые виды очень полезными в программах биоремедиации..

Окрашивание и дыхание

Виды Pseudomonas Они грамотрицательные. Они в основном аэробные, поэтому кислород является конечным рецептором электронов в дыхании.

Некоторые виды могут использовать нитраты в качестве альтернативных акцепторов электронов в анаэробных условиях. В этом случае бактерии восстанавливают нитраты до молекулярного азота..

идентификация

Все виды Pseudomonas Они каталазы положительные. Это фермент, который расщепляет перекись водорода на кислород и воду. Большинство аэробных бактерий производят этот фермент.

В группе есть положительные и отрицательные виды оксидаз. Присутствие этого фермента считается полезным при идентификации грамотрицательных бактерий.

Большинство видов накапливают полисахарид глюкозы в качестве резервного вещества. Однако некоторые группы могут иметь полигидроксибутират (ПГБ), который является полимерным продуктом ассимиляции углерода..

Заболеваемость

P. fluorescens гемолитически активна, и, как следствие, известны случаи заражения ей донорской крови.

Псевдомонада редко является причиной заболевания у людей и обычно воздействуют на пациентов с ослабленной иммунной системой (например, больные, проходящие лечение от рака). В США с 2004 по 2006 годы была зарегистрирована вспышка заболевания Ф. псевдомонадой, которая была обнаружена у 80 человек в 6 штатах. Источником инфекции оказался заражённый гепаринизированный порционный физраствор<span title=»Статья «Болюсный изотонический раствор» в русском разделе отсутствует»>ru</span>_en, применяемый для лечения раковых больных.

Синегнойная палочка: диагностика и анализы

Верификация диагноза бактериального происхождения того или иного заболевания в большинстве ситуаций не представляет трудностей, однако для идентификации непосредственно синегнойной палочки необходимо применять разнообразные лабораторные диагностические мероприятия. В качестве наиболее информативных лабораторных методов диагностики синегнойной палочки используются бактериоскопическое и серологическое исследование.

Бактериоскопическая идентификация синегнойной палочки осуществляется достаточно быстро благодаря тому, что данный тип возбудителя не требует использования каких-либо специфических питательных веществ, поэтому можно применять достаточно простые жидкие и плотные питательные среды. Исключение составляют лишь те ситуации бактериальной инфекции, когда синегнойная палочка является не единственным возбудителем, а содержится в биологических материалах в ассоциации с иной граммположительной или граммотрицательной флорой. Для того чтобы изолировать синегнойную палочку от других представителей патогенной бактериальной флоры следует использовать разнообразные дифференциально-диагностические питательные среды.

В диагностически сложных ситуациях при поражении организма человека синегнойной палочкой следует применять в отношении пациента серологические методы исследования. В качестве серологических методов исследования применяются иммунохимические методики, принцип которых связан с определением взаимодействия антигенов синегнойной палочки со специфическими антителами. При помощи иммунохимических методов исследования можно определять как антигены синегнойной палочки в различных биологических выделениях пациента, так и антител в циркулирующей крови.

Среди инструментальных методов верификации патологических проявлений синегнойной палочки наибольшее распространение получают лучевые методы визуализации в виде компьютерной томографии, магнито-резонансной томографии. В качестве дополнительных методов инструментальной диагностики синегнойной палочки допустимо применение сцинтиграфии костей.

Так, при распространении патологического воспалительного процесса в костной ткани синегнойного происхождения следует как можно раньше произвести бактериальный посев гнойного содержимого, забор которого производится методом пункционной чрескожной биопсии, осуществляемой под рентгеноскопией. При поражении синегнойной палочкой суставов, достаточной информативностью обладает стандартная рентгенография с одномоментным посевом синовиальной жидкости.

Эндокардит синегнойной этиологии диагностируется выявлением изменений при эхокардиоскопии и бактериоскопией мазка крови, а при развитии осложненного течения в виде септической эмболии формируются характерные рентгенологические признаки в виде обеднения легочного рисунка в проекции закупорки легочной артерии.

В качестве дополнительных клинических критериев, позволяющих диагностировать синегнойное поражение организма человека, является обнаружение анамнестических данных о недавнем стационарном лечении, неэффективности стандартных лечебных мероприятий, ослабленного иммунитета, сахарного диабета, оперативных вмешательств, онкологических заболеваний.

Среди неспецифических лабораторных критериев, которые практически в 100% случаев сопровождают инфицирование организма человека синегнойной палочкой, следует отметить лейкоцитоз и высокий показатель СОЭ при анализе крови. В случае локализации воспалительных изменений в мочевыводящих путях в общем анализе мочи определяется значительный лейкоцитоз, а при дополнительном посеве мочи на стандартные питательные среды быстро идентифицируется синегнойная палочка.

Патогенность

Pseudomonas aeruginosa обнаруживается при абсцессах и гнойных ранах, ассоциирована с энтеритами и циститами. P. aeruginosa является одним из распространённейших возбудителей нозокомиальных инфекций ввиду того, что P. aeruginosa особенно легко поражает лиц с ослабленным иммунным статусом. Факторами патогенности P. aeruginosa является наличие подвижности, токсинообразование, продукция гидролитических ферментов. Прогноз ухудшается высокой резистентностью к действию антибиотиков[источник не указан 1149 дней]. P. aeruginosa устойчива к действию многих беталактамов, аминогликозидов, фторированных хинолонов.

Эпидемиология

P. aeruinosa циркулирует в объектах внешней среды — воде, почве, растениях. В минимальном количестве бактерии входят в состав нормобиоза кожного покрова, органа слуха, носоглотки, пищеварительного тракта. Она неопасна до тех пор, пока местная защита и факторы неспецифической резистентности выполняют свои функции. В противном случае развивается патологический процесс.

Источник инфекции — больной человек или бактерионоситель, резервуар бактерий – легкие или мочевыводящие пути. Наиболее опасными в эпидемическом отношении являются лица с легочной формой патологии.

Пути передачи возбудителя:

• Воздушно-капельный — выделение микроба во время разговора, чихания, кашля;
• Контактный — заражение при прямом контакте с больным человеком или при использовании общих бытовых предметов;
• Пищевой — при употреблении инфицированной воды или пищи, которая не прошла полноценную термическую обработку;
• Трансплантационный — при пересадке органов и тканей от донора к реципиенту.

P. aeruginosa — один из основных возбудителей госпитальной инфекции. В условиях стационара бактерия вызывает пневмонию, заболевания органов мочевыделения, бактериемию.

Вспышки внутрибольночной инфекции обусловлены:

1. Использованием плохо простерилизованного медицинского инструментария,
2. Недостаточной обработкой рук медработников,
3. Нарушением дезинфекционных и антисептических мероприятий.

В наибольшей степени инфекции подвержены лица:

• Долгое время пребывающие в больнице,
• Получающие инвазивную терапию — введение катетеров, зондов, ИВЛ,
• Имеющие заболевания легких, аутоиммунные патологии, заболевания органов мочевыделительной системы,
• ВИЧ-инфицированные,
• Больные раком,
• Проходящие курсовое лечение антибиотиками, гормонами или цитостатиками,
• Перенесшие хирургическое вмешательство,
• Получившие большие ожоги,
• Новорожденные дети,
• Пожилые лица.

Синегнойная палочка — причина вспышек инфекции в общественных бассейнах. Бактерии оседают на кафеле и образуют биологическую пленку, которая защищает их от воздействия дезинфектантов.

Социальное поведение

Pseudomonas aeruginosa благодаря сигнальным молекулам, формирующим чувство кворума, могут принимать общие решения для приспособления к особенностям среды и собственной защиты. Это делает их особо устойчивыми даже к большим дозам антибиотиков. Формируемая, например, таким способом биоплёнка защищает целую колонию от попадания в неё вредных веществ, в том числе и антибиотиков, тем сильно затрудняя лечение.

Доказано, что некоторые вещества, например содержащиеся в чесноке, оказывают ингибиторное воздействие на социальное поведение Pseudomonas aeruginosa, тем самым делая лечение более эффективным, помогая антибиотикам проникнуть к клеткам бактерии через биоплёнку, которая либо хуже, либо совсем не формируется.