Учебно-методическое пособие Составители: Д. А. Васильев, А. А. Щербаков, Л. В. Карпунина С. Н. Золотухин удк 619: 616
|
|
Скачать 3.74 Mb.
|
|
^
Представители рода Pseudomonas — прямые или слегка изогнутые палочки; средние размеры 0,5-1,01,5-5,0 мкм. Аэробы, метаболизм строго дыхательного типа (терминальный акцептор электронов — О2), но некоторые виды используют нитраты в качестве альтернативных акцепторов электронов, что дает им возможность расти в анаэробных условиях. Многие виды аккумулируют поли--гидроксибутират в качестве резервного источника углерода (в мазках выявляется в форме суданофильных включений). Хемоорганотрофы, некоторые виды — факультативные хемолитотрофы и используют Н2 и СО в качестве источников энергии. Подвижны (один или несколько жгутиков расположены полярно), кроме бактерий вида Pseudomonas mallei; спор не образуют. Большинство (если не все) видов не растут в кислой среде. Большинство окисляет глюкозу и другие углеводы (несахаролитические виды не способны к их окислению), а также каталазоположительны. Многие виды свободноживущие, либо считаются растительными и животными патогенами. Типовой вид — Pseudomonas aeruginosa. На основании гомологии РНК/ДНК изучаемые виды (их 27) Pseudomonas разделены на 5 гомологичных групп по структуре рибосомальной РНК и на несколько групп, имеющих гомологичную ДНК; соответственно предложено выделить из рода Pseudomonas некоторые микроорганизмы в роды Burkholderia, Stenolrоphomonas и др. Вполне очевидно, что идентификация возбудителя инфекции до уровня вида может принципиально изменить характер эмпирической терапии, что обусловлено, в первую очередь, различиями в их природной чувствительности (устойчивости) к антибиотикам. Практическая необходимость видовой идентификации отдельных представителей семейства Pseudomonadaceae также обусловлена задачами эпидемиологической, эпизоотической диагностики. ^ Один из основных возбудителей инфекционных поражений человека и животных, вызываемых псевдомонадами. Микроорганизм выделяют из кишечника 5% здоровых лиц и до 30% госпитализированных пациентов. Первое описание раневой инфекции, вызванной синегнойной палочкой, принадлежит Люке (1862), отметившему характерное сине-зеленое окрашивание перевязочного материала; в чистой культуре микроорганизм выделил Жессар (1882), изучивший его основные культуральные свойства. Первая вспышка госпитальной инфекции, вызванной Pseudomonas aeruginosa, зарегистрирована в 1897 г (Багински), но уже в 1899 г С.Н. Серковский указывал, что патогенные свойства микроорганизма чаще реализуются в организме лиц с ослабленным иммунитетом (детей и истощенных больных). Начиная с 70-х гг. Pseudomonas aeruginosa — один из основных возбудителей локальных и системных гнойно-воспалительных процессов, особенно в условиях стационаров. Более того, была показана патогенность синегнойной палочки для рыб, различных млекопитающих и даже растений. РаспространениеPseudomonas aeruginosa распространена повсеместно, ее выделяют из почвы, воды, с растений и от животных (водных или обитающих в ареалах с повышенной влажностью). Вода имеет существенное значение в циркуляции возбудителя, в ней он может выживать до года (при 37°С), в том числе во многих растворах, применяемых в практической медицине и ветеринарии, вплоть до жидкости для хранения контактных линз. Иногда входит в состав нормальной микрофлоры человека; у здоровых индивидуумов Pseudomonas aeruginosa выявляют на коже паха, подмышечных областей и ушей (до 2% лиц), на слизистой оболочке носа (до 3% лиц) и глотки (до 7%), в ЖКТ (3-24%). Поскольку возбудитель особенно обильно обсеменяет медицинское оборудование и циркулирует среди персонала и пациентов, то госпитализация существенно увеличивает колонизацию организма. Риск развития инфекции, вызванной синегнойной палочкой, существенно возрастает у больных с нарушениями барьерных систем и факторов резистентности. Инфицирование Pseudomonas aeruginosa вызывает до 15-20% всех внутрибольничных инфекций, считается одним из основных возбудителей нозокомиальных пневмоний (до 20%), вызывает треть всех поражений мочеполовой системы у урологических больных и считается причиной 20-25% гнойных хирургических инфекций и первичных грамотрицательных бактериемий. В большинстве случаев источник инфекции и путь передачи обнаружить не удается, т к. резервуарами возбудителя могут быть самые различные объекты (например, сырые овощи или букет цветов). Часто синегнойную инфекцию наблюдают у больных с ожогами, заболеваниями мочевого пузыря, особенно у пациентов, длительно получающих антибиотики, что обусловлено выраженной устойчивостью возбудителя. Одним из важных факторов инфицирования пациентов считается нарушение правил стерилизации, хранения и применения мочевых и сосудистых катетеров, игл для поясничных пункций, оборудования для обеспечения дыхания больного, а также различных растворов. Высокий риск развития наблюдают как у лиц с иммунодефицитами (вызванными основной патологией), так и у лиц, длительно получающих цитостатики, глюкокортикоиды и антибиотики. ^ Средние размеры - 1-30,5-1 мкм; в нативных препаратах подвижны (имеют один или два полярных жгутика). В мазках чистых культур расположены одиночно, парно, либо в виде коротких цепочек; в мазках из патологического материала их чаще можно обнаружить в цитоплазме фагоцитов, при этом палочки могут быть деформированы; в клиническом материале полиморфизм отсутствует, а каких-либо включений не наблюдают. Синтезирует крахмалоподобное вещество, покрывающее тонким слоем микробную клетку, но не формирующее морфологически очерченного слоя. Более вирулентные штаммы синтезируют повышенное его количество (мукоидные штаммы), что дает основание рассматривать слизь как фактор патогенности. Наиболее часто мукоидные штаммы выделяют из мокроты больных при заболеваниях легких (например, при бронхоэктатической болезни). Формируя капсульное вещество в пораженном организме, клинические изоляты могут легко терять это свойство в первых лабораторных генерациях. Обычно фиксированные препараты окрашиваются по Граму отрицательно. ^ Растет в широком диапазоне температур (4-42°С), что указывает на способность длительно сохраняться в окружающей среде и противостоять защитному повышению температуры тела. Отличительная особенность — ограниченная потребность в питательных веществах, обеспечивающая сохранение жизнеспособности в условиях почти полного отсутствия источников питания. При полном отсутствии углерода количество палочек и их ферментативная активность за неделю снижаются в 10-100 раз, при внесении минимальных количеств углеродсодержащих питательных веществ число палочек восстанавливается в короткие сроки. Pseudomonas aeruginosa хорошо растет на простых питательных средах в аэробных условиях при температуре 30-37°С, а также и при 42°С (что можно использовать как дифференциально-диагностический признак). Образование слизи — характерная особенность; слизь придает характерную вязкость бульонным культурам и колониям мукоидных штаммов. ^ (например, пептонной воде, МПЖ, бульоне Хоттингера) образует характерную серовато-серебристую пленку; по мере старения культур возникает помутнение среды сверху вниз. ^ (например, МПА, КА, среде Эндо, Левина, Плоскирева, ЦПХ-агаре) образует весьма разнообразные колонии; на средах Эндо и Плоскирева обычно выделяют колонии следующих типов:
При росте на плотных средах у многих штаммов наблюдают феномен радужного лизиса, развивающийся спонтанно. Феномен характерен только для Pseudomonas aeruginosa, его можно рассматривать как таксономический признак. Более того, он индивидуально выражен у отдельных штаммов, и его можно использовать для внутривидовой дифференциальной диагностики. При образовании пигмент окрашивает некоторые среды, например агар Мюллера—Хинтона или МакКонки, в зеленый цвет. ^ Pseudomonas aeruginosa — выраженный хемоорганотроф; метаболизм дыхательный, никогда не бродильный; строгий аэроб. В качестве источника энергии синегнойная палочка использует Н2 или СО. Универсальный акцептор электронов — молекулярный кислород. Как и большинство патогенных гноеродных микроорганизмов, каталазоположительна. Подобно прочим аэробам, синтезирует цитохромоксидазу (индофенолоксидаза), а оксидазный тест — один из ведущих при идентификации этой палочки. Синтезирует триметиламин, придающий культурам запах жасмина, винограда или карамели. Не нуждается в факторах роста. Способна расти на протяжении нескольких пассажей в чисто минеральной среде при добавлении подходящего единственного источника углерода. Ассимилирует ацетаты, пируваты, сукцинаты. Может утилизировать глюкозу, L-аланин при их содержании в среде не менее 0,5%. ^ сильно выражена. Разжижает желатин, свертывает сыворотку крови, гидролизует казеин; утилизирует гемоглобин (большинство патогенных штаммов на кровяном агаре образует зону -гемолиза). Синтезирует гиалуронидазу; гидролизует не только белки, но и отдельные аминокислоты (например, валин и аланин). Лизин и орнитин не декарбоксилирует; восстанавливает нитраты до нитритов и далее до молекулярного азота. ^ низкая; окисляет только глюкозу с образованием глюконовой кислоты. Ввиду явного преобладания протеолитических свойств над сахаролитической активностью для идентификации синегнойной палочки среды Гисса для пестрого ряда готовят с малым содержанием пептона (до 0,1%) и повышенной концентрацией углеводов (до 2%). При посеве можно наблюдать, помимо четкой реакции с глюкозой, непостоянную ферментацию фруктозы и маннита. Тест Хью-Лейфсона положителен только с глюкозой (в аэробных условиях). Пиоцины. Pseudomonas aeruginosa продуцирует бактериоцины — пиоцины (аэругеноцины); способность к синтезу и чувствительность к ним широко варьируют у различных штаммов, на чем основано пиоцинотипирование псевдомонад, применяемое для внутривидовой дифференциальной диагностики культур. Вирулентные штаммы либо активно продуцируют пиоцины, либо подвержены их действию. В основу метода положены следующие положения.
ПигментообразованиеХарактерный и имеющий важное диагностическое значение признак (у 70-80% клинических изолятов). Среди пигментов наиболее часто встречают: а. Водорастворимый феназиновый пигмент пиоцианин, окрашивающий питательную среду, отделяемое ран и перевязочный материал в сине-зеленый цвет. В анаэробных условиях пигмент обычно бесцветный, но даже встряхивание среды (частичная аэрация) приводит к появлению окраски. б. Подавляющее большинство культур образует зеленый пигмент флюоресцеин, или лиовездин, флюоресцирующий при УФ-облучении (с длиной волны 254 нм); для обнаружения можно воспользоваться лампой Вуда. в. Некоторые штаммы могут синтезировать и другие пигменты — пиорубин (красный), пиомеланин (черно-коричневый), L-оксифеназин (желтый). г. Оптимальная температура для синтеза пигментов in vitro 30-37°С. Кроме того, необходимо дополнение сред глицерином, аминокислотами (особенно аланином), ионами (особенно Mg2+ и К+). Высоковирулентные штаммы отличает значительное образование пиоцианина, проявляющего свойства бактериоцина, действующего на грамположительные и грамотрицательные бактерии, а также имеющего умеренную фунгицидную активность. д. При выделении культур иногда наблюдают атипичные непигментированные или слабопигментированные формы. Обычно их идентификация требует дополнительного тестирования, что усложняет диагностические исследования. Непигментированные штаммы составляют 8,3-18%, а 6-37% всех изолятов может быть пигментировано слабо. Основные механизмы изменчивости культуральных признаков Pseudomonas aeruginosa — лизогенная конверсия и мутации. Отсутствие или утрата способности к пигментообразованию также могут обусловливать сопутствующая микрофлора, действие антибиотиков, дефицит О2 или смена среды обитания с нарушением физиологических свойств бактерий, вызванных искажением белкового метаболизма в патологически измененных тканях, особенно при злокачественных новообразованиях. Пиомеланин предохраняет микроорганизм от неблагоприятного действия изменений концентрации О2 и УФ-лучей. Его наличие также помогает бактериям переносить гипоксию при инфекциях глубоких тканей. Подобные свойства пигмента дают основание считать меланинобразующие штаммы более вирулентными. ПатогенезПо сравнению с Pseudomonas aeruginosa, подавляющее большинство микроорганизмов данной группы, обитая в почве и воде, имеют ограниченное клиническое значение (за исключением В. mallei и В. pseudomallei — возбудителей сапа и мелиоидоза соответственно). Высокая частота выделения и более выраженная патогенность Pseudomonas aeruginosa связаны с наличием у этого микроорганизма ряда факторов вирулентности, способствующих колонизации и инфицированию тканей организма человека. К детерминантам вирулентности относятся факторы, способствующие адгезии, инвазии, цитотоксичности. Адгезия Pseudomonas aeruginosa к клеткам эпителия опосредуется ворсинками (пилями), которые обладают способностью специфически связываться с GM-1 ганглиозидными рецепторами эпителия. Секретируемый микроорганизмом фермент нейраминидаза, отщепляя остатки сиаловых кислот от рецептора, облегчает специфическую адгезию. Локальное и системное действие на организм млекопитающих оказывают и другие секретируемые Pseudomonas aeruginosa ферменты. Фосфолипаза разрушает цитоплазматические мембраны эукариотических клеток, инактивирует опсонины, гидролизует сурфактант легких. Цитотоксическим действием (в том числе и в отношении макрофагов), а также способностью подавлять биосинтез белка обладает экзотоксин А. Биосинтез белка ингибируется также экзоэнзимом S. Эластаза (протеаза II) разрушает иммуноглобулины и компоненты комплемента, ингибирует активность нейтрофилов. Функцию нейтрофилов и лимфоцитов подавляет токсин – лейкоцидин. Цитотоксическим эффектом обладает и пигмент пиоцианин, обусловливающий сине-зеленую окраску среды при выращивании микроорганизма в культуре или гнойного отделяемого инфицированных ран. Мощным индуктором системной воспалительной реакции является липополисахарид Pseudomonas aeruginosa. Часть штаммов продуцируют капсульный полисахарид альгинат. Штаммы, продуцирующие альгинат, обычно выявляются у пациентов с хроническими инфекциям. Альгинат способствует формированию на поверхности эпителия пленки, которая обеспечивает защиту патогена от воздействия факторов резистентности макроорганизма и антибиотиков. Для Pseudomonas aeruginosa характерно разнообразие весьма тонких механизмов регуляции экспрессии факторов вирулентности. Активность механизмов регуляции направлена на быструю адаптацию микроорганизма к меняющимся условиям обитания и обеспечение максимальной экономичности с энергетической точки зрения. При пребывании микроорганизма во внешней среде факторы вирулентности не синтезируются, при попадании же во внутреннюю среду организма млекопитающих начинается интенсивный синтез этих белков, способствующих развитию инфекционного процесса. Сигналами для микроорганизма о попадании во внутреннюю среду могут быть изменения температуры, рН среды, контакт с мембраной эукариотических клеток. Распознавание таких сигналов осуществляют специфические рецепторы, локализованные в клеточной стенке микроорганизма. Передачу сигнала, обеспечивающего начало синтеза фактора вирулентности, от рецептора к гену, кодирующему белок, осуществляют двухкомпонентные системы передачи сигнала. Такие системы действуют по принципу последовательной активации ферментов в реакции фосфорилирования и являются универсальными в регуляции вирулентности микроорганизмов. У Pseudomonas aeruginosa описаны двухкомпонентные системы, регулирующие образованиe ворсинок и синтез экзоэнзимов. Кроме регуляции синтеза факторов вирулентности на уровне отдельных микробных клеток, у Pseudomonas aeruginosa регуляция происходит и на уровне популяции. Речь идет о феномене "кооперативной чувствительности" или "чувства кворума" (quorum sensing), заключающемся в накоплении в микробной популяции низкомолекулярных соединении (гомосеринлактонов), осуществляющих при достижении определенной концентрации депрессию синтеза большинства факторов вирулентности. Таким образом, экспрессия генов вирулентности оказывается зависящей от плотности микробной популяции. Биологический смысл феномена, вероятно, связан с координированным началом синтеза факторов вирулентности только после достижения микробной популяцией определенного уровня плотности. Регуляции на уровне кооперативной чувствительности у Pseudomonas aeruginosa подвержена экспрессия большинства факторов вирулентности и вторичных метаболитов. У Pseudomonas aeruginosa описана система секреции протеинов (так называемая протеаза III), обеспечивающая не только выведение экзоэнзимов из внутренней среды бактериальной клетки, но и их транслокацию внутрь эукариотической клетки, то есть к чувствительным мишеням . К протеинам, секретируемым описанной системой, относятся и факторы вирулентности. Таким образом, патогенное действие Pseudomonas aeruginosa в первую очередь обусловлено образованием веществ, проявляющих свойства экзотоксинов, и высвобождением эндотоксинов при гибели и распаде бактериальных клеток. Экзотоксины бактерий представлены продуктами жизнедеятельности с широким спектром биологической активности; среди них основное значение имеют: Экзотоксин А — белок с Mr 66 000-72 000 Да; молекула токсина состоит из одной полипептидной цепи с 4 дисульфидными связями; свободных сульфгидрильных групп не содержит. Характерные особенности: наличие аргинина в качестве N-концевой аминокислоты и высокое содержание кислых аминокислот. Токсин термолабилен, расщепляется трипсином, панкреатической эластазой, проназой, а также под действием собственных протеолитических ферментов. Для синтеза in vitro необходимы хорошая аэрация и соответствующая температура (оптимум 32°С). Механизм действия связан с модификацией белков через АТФ-рибозилирование. Его мишень — фактор элонгации 2 (ФЭ-2); следствие — нарушение организации матрицы белкового синтеза (аналогичным свойством обладает дифтерийный токсин). Действие на подопытных животных превосходит токсичность всех остальных продуктов синегнойной палочки и проявляется в общем токсическом действии, отеках, некрозах, гипертензии с последующим коллапсом, метаболическом ацидозе, дыхательной недостаточности, параличе внутриклеточного синтеза белков и т.д. Гистологически выявляют печеночно-клеточный некроз, геморрагические поражения легких, тубулярный некроз почек и т.д. Экзоэнзим S — белок с АДФ-трансферазной активностью; термостабилен; инактивируется под действием денатурирующих и восстанавливающих агентов, ионов Cu2+ и Fe2+; AT к экзотоксину А его не нейтрализуют. Образуется в двух формах: первая — ферментативно активный белок с Мr 49 000 Да; вторая — неактивный белок-предшественник с Mr 53 000 Да. В виде очищенного детергентами препарата нетоксичен для животных (очевидно, инактивируется при очистке); in vivo вызывает глубокие патологические процессы в легких. Цитотоксин оказывает выраженное цитотоксическое действие на полиморфноядерные нейтрофилы (первоначально назывался лейкоцидином, но позднее установлено патологическое действие на любые клетки); способствует развитию нейтропении. Вызывает ультраструктурные изменения в клетках, нарушения физиологических градиентов К+, Na+, Са2+ и глюкозы через повышение проницаемости клеточных мембран; последнее обусловливает набухание клеток и потерю крупных (например, белковых) молекул. Данный токсин синтезирует 96,7% культур патогенных штаммов. Гемолизины. Микроорганизм образует две гемолитические субстанции — термолабильный гемолизин с лецитиназной активностью (указанный выше как фосфолипаза С) — белок с необычно высокой для бактериальных фосфолипаз молекулярной массой (78 000 Да) и термостабильный гемолизин - гликопептид, состоящий из L-рамнозы и 1--гидрооксидеканоиновой кислоты. Сочетанное образование обоих продуктов предполагает их функциональное взаимодействие: гликолипид подобно детергенту трансформирует фосфолипиды в растворимые формы (субстрат для фосфолипазы С), потенциируя тем самым ее активность. Эффективному высвобождению фосфатов способствует параллельный синтез бактериальной щелочной фосфатазы. Такое действие вызывают солюбилизацию и гидролиз фосфолипидов с образованием фосфорилхолинов — источника неорганических фосфатов; гемолизины приводят к развитию некротических поражений (особенно в печени и легких). Гемолизины продуцируют все клинические изоляты. ^ . Среди продуктов жизнедеятельности микроорганизма обнаружен энтеротоксический фактор - белковой природы, термолабильный, чувствительный к действию трипсина. Его патогенетическое значение оценить трудно, т.к. инфекции Pseudomonas aeruginosa, сопровождающиеся диареей, отмечают крайне редко (шанхайская, или пятидневная лихорадка). Вирулентные штаммы продуцируют фактор проницаемости (также лабильный к нагреванию и действию трипсина), участвующий в развитии патологических процессов в тканях. Другой продукт жизнедеятельности (очевидно, участвующий в формировании поражений) — нейраминидаза (нарушает процессы метаболизма веществ, содержащих ненраминовые кислоты, например, в соединительно-тканных элементах). Нейраминидаза способна в 2-3 раза усиливать действие других токсинов. Также следует обратить внимание на способность Pseudomonas aeruginosa синтезировать протеолитические ферменты (по крайней мере, 3 различные протеазы, отличающиеся по своим характеристикам и субстратной специфичности). Протеаза I (нейтральная) образуется в очень незначительных количествах; данные о ее субстратной специфичности и участии в патологических процессах отсутствуют, Протеаза II (эластаза) обусловливает 75% всей протеолитической активности; расщепляет эластин, казеин, гемоглобин, фибрин, Ig, комплемент и другие белки, но слабо действует на коллаген. Мишень — пептидные связи между гидрофобными аминокислотами. Относится к металлопротеиназам и инактивируется хелатами, ионами тяжелых металлов и сывороточным -макроглобулином. Синтезируется как связанный с клеткой профермент, аккумулирующийся в периплазматическом пространстве. Активируется путем ограниченного протеолиза щелочной протеазой или готовой порцией эластазы. Обнаружена у 85% штаммов. Протеаза III (щелочная протеаза) гидролизует многие белки (в том числе -интерферон), но не расщепляет эластин; внутривенное введение очищенного препарата вызывает кровоизлияния практически во всех внутренних органах; внутрикожное введение приводит к местным, позднее некротизирующимся кровоизлияниям. Коллагеназа вызывает гидролиз коллагена в соединительных тканях. Основной фактор вирулентности при инфекционных поражениях роговицы. ^ Основные диагностически значимые Аг Pseudomonas aeruginosa -соматический О- и жгутиковый Н-Аг. Серологическую идентификацию культур и выявление их принадлежности к определенному серотипу (серовару) проводят по наличию у выделенной культуры сочетания группоспецифичного О-Аг и типоспецифичного Н-Аг. О-антигенный комплекс — ЛПС с белками и липидами клеточной стенки. ЛПС эндотоксина образует типо- или группоспецифический термостабильный О-Аг, на основе структуры которого проводят серологическое типирование, т.е., он основной структурный компонент О-Аг, обусловливающий его специфичность. Принципиально структура ЛПС Pseudomonas aeruginosa аналогична строению ЛПС прочих грамотрицательных бактерий и включает липид А (базовая структура) и О-специфические боковые цепи. Белковый компонент эндотоксина представляет антигенный комплекс, общий для псевдомонад, т.е. родовой O-Аг: по своим свойствам и природе он аналогичен белку А других бактерий. По структуре O-Аг выделяют более 20 серогрупп, но высокая антигенная вариабельность Pseudomonas aeruginosa обусловливает постоянное увеличение их количества. Н-, или жгутиковые, Аг представлены термолабильными белками низкой специфичности, обусловленной различиями в строении флагеллинов. Выявлено 15 различных типов Н-антигенов. О- и Н-Аг Pseudomonas aeruginosa обозначают арабскими цифрами (например, O-1; O-2; Н-1; Н-2 и т.д.), указывающими на принадлежность к определенной серогруппе (или Н-серотипу). Сочетание индексов определяет принадлежность к конкретному серовару. Н-Аг выявляют лишь у жизнеспособных, подвижных бактерий, не подвергшихся какому-либо химическому воздействию (в частности, дезинфектантов) и в культурах, выращенных на жидких средах (особенно дополненных глицерином). Схема сероидентификации выделенных изолятов: выявление группового O-Аг; выявление типового Н-Аг; определение (по таблице) принадлежности к серовару по сочетанию О- и Н-Аг. У мукоидных штаммов можно обнаружить капсульный К-Аг. До настоящего времени его диагностическая значимость была невелика, т.к. подходы к его идентификации по его структуре не разработаны. Однако (как более поверхностно расположенный Аг) он способен маскировать О-детерминанты, искажая О-агглютинабельность. Среди поверхностных Аг Pseudomonas aeruginosa обнаружены белковые пилиарные (фимбриальные) Аг. Их анатомическая основа — пили (фимбрии, в том числе и F-пили). Выделяют два типа пилей и столько же типов Аг. Они не играют диагностической роли, и их изучение обычно составляет предмет специальных исследований. ПатогенезНесмотря на наличие большого набора факторов вирулентности, синегнойную палочку следует рассматривать как оппортунистический патоген, т.к. инфекции редко наблюдают у лиц с нормальной резистентностью и неповрежденными анатомическими барьерами. Большинство штаммов Pseudomonas aeruginosa обладает поверхностными микроворсинками, обеспечивающими адгезию к эпителию (наиболее выраженную в воздухоносных путях). Взаимодействие с клетками реализуется через рецепторы, включающие N-ацетилнейраминовые кислоты; определенную роль играет и вырабатываемая бактериями слизь. Прикрепление к субстратам стимулирует дефицит фибронектина, наблюдаемый при многих заболеваниях, особенно при хронических заболеваниях легких. Псевдомонады — типичные внеклеточные паразиты, и их размножение прямо обусловлено способностью противостоять действию факторов резистентности. В частности, слизь и секретируемые цитотоксины затрудняют их элиминацию фагоцитами и иммунокомпетентными клетками, что особенно выражено у пациентов с иммунодефицитами. Бактерии образуют комплекс биологически активных продуктов, обеспечивающих их неорганическим фосфором (фосфолипазы), железом (сидерофоры, нарушающие связывание железа трансферрином), и метаболиты, нарушающие гомеостаз тканей и частично стимулирующие воспалительные реакции (например, протеазы гидролизуют эластин, способствуя внедрению Pseudomonas aeruginosa в ткани и секвестрации в артериальной стенке, а также активируют комплементарный каскад). ^ На наличие синегнойной инфекции может указать голубовато-зеленое окрашивание краев и отделяемого ран, перевязочного материала (особенно после обработки Н2О2), развитие синдрома ectyma gangrenosa (патогномоничного для синегнойных септицемий) при ожогах, поражениях мочеполовой системы. Однако следует учитывать, что диагностируют то или иное поражение только выделением возбудителя. Существует несколько схем выделения и идентификации Pseudomonas aeruginosa. Наиболее распостраненная схема приведена на рис. 11. Д.А. Васильевым и А.Э. Афониным предложена оригинальная схема выделения и идентификации Pseudomonas aeruginosa, позволяющая в более короткие сроки идентифицировать данную культуру. В любом случае для успешного проведения анализа важное значение имеет способ взятия исследуемого материала. Техника взятия и первичного посева клинического материала аналогична таковой при лабораторной диагностике возбудителей других бактериальных кишечных и гнойно-воспалительных инфекций. Однако при взятии материала для исследования следует соблюдать и учитывать следующие важные моменты.
Схема бактериологического выделения и идентификации Pseudomonas aeruginosa, предложенная Д.А. Васильевым, Э.А. Афониным.
Особые трудности представляет профилактика синегнойной инфекции, т.к. возбудитель также устойчив к действию антисептиков и дезинфектантов. Более того, доказана возможность длительного сохранения возбудителя в растворах фурацилина, предназначенного для хранения катетеров и хирургического инструмента, а также для промывания ран. Pseudomonas aeruginosa способна вырабатывать факторы, нейтрализующие некоторые дезинфектанты, а в средах с достаточным содержанием питательных веществ, будучи аэробом, она может до 2 недель оставаться жизнеспособной в условиях анаэробиоза. В то же время она чувствительна к высушиванию, действию хлорсодержащих дезинфицирующих препаратов, легко инактивируется действием высокой температуры и давления (при кипячении, автоклавировании).  Рисунок 11. Принципиальная схема бактериологического выделения P. aeruginosa ^ Повсеместно распространенный микроорганизм, экология которого имеет много общего с таковой у Pseudomonas aeruginosa, но проявляющий меньшую вирулентность. Часто контаминирует препараты для местной анестезии слизистой оболочки верхних отделов дыхательных путей, растворы, применяемые при бронхоскопии, а также различные лекарства (включая антибиотики), используемые ингаляционно. Pseudomonas cepacia — подвижная полиморфная палочка, снабженная 3-8 полярно расположенными жгутиками (лофотрихи). Окисляет глюкозу, лактозу, мальтозу и маннит; резистентна к полимиксину В. По Граму часто окрашивается биполярно. Выделение требует применения селективных сред; температурный оптимум 30°С (некоторые штаммы могут расти при 35°С); на кровяном агаре с полимиксином В образует выпуклые мутные маслянистые беловато-серые колонии. Некоторые штаммы синтезируют метиламин, придающий культурам сладковатый запах; также возможно образование желтого или зеленоватого нефлюоресцирующего феназинового пигмента, растворимого в воде и хлороформе. ^ Возбудитель сапа — инфекционного заболевания человека и животных; заболевание известно с древнейших времен (еще Аристотель считал сап заразной болезнью). Возможность заражения человека от животных впервые описал Оскандес (1783). Возбудитель выделили Леффлер, Шютц (1882) и Васильев (1883). РаспространениеВозбудитель неустойчив к действию факторов внешней среды; прямой солнечный свет убивает его за 24 ч, но в выделениях больных может сохраняться на свету в течение нескольких недель. Термолабилен — при 100°C погибает в течение нескольких минут, при 55-60°С — за 1-2 ч. В воде сохраняется до 30 суток. Помещения, в которых находились больные животные, представляют эпидемическую опасность в течение 6 недель. Преимущественно болеют чувствительные животные — лошади, ослы, верблюды, реже – козы, собаки и кошки. Среди лабораторных животных к возбудителю чувствительны хомячки и морские свинки. Заболевание человека носит выраженный профессиональный характер; основной путь заражения — контактный (при попадании возбудителя на поврежденную кожу и слизистую оболочку конъюнктивы). Также реальную опасность представляет использование зараженной воды. Довольно часто отмечают случаи лабораторных инфекций, при которых нельзя исключить воздушно-капельное заражение. Благодаря проведенным интенсивным профилактическим мероприятиям, в настоящее время сап не представляет серьезной эпидемической угрозы. Отмечают лишь спорадические случаи в Азии, Африке, Центральной и Южной Америке. ^ Тонкие, слегка изогнутые палочки с закругленными концами размером 2-30,5-1 мкм; при выращивании in vitro склонны к полиморфизму (образуют более мелкие формы либо цепочки); неподвижны; спор не образуют. Окрашиваются анилиновыми красителями (часто окрашиваются биполярно). ^ Растет на простых средах, дополненных 4-5% глицерина; растет в интервале 20-45°С (оптимум 37°С); оптимум рН 6,5-7,2. Строгий аэроб. На жидких средах (например, МПБ с глицерином) первоначально образует мутную взвесь, а со 2-х суток начинает формировать пристеночный осадок и пленки; затем культура выпадает в осадок, образующий при вращении пробирки тяжи, поднимающиеся кверху. С поверхностной пленки на дно спускаются пленки. При хранении среда полностью не просветляется. ^ (например, на желатине) наблюдают поверхностный сероватый налет, прорастающий в верхнюю часть линии укола (иногда в месте укола наблюдают желтоватое окрашивание); желатин не разжижается. ^ (например, агаре с глицерином) образует плоские полупрозрачные колонии, сливающиеся в прозрачный янтарный тягучий налет. На свернувшейся сыворотке образует мелкие мутные беловатые колонии (среду не разжижает). Дает характерный рост на картофельных пластинках — через 24 ч образует полупрозрачные колонии, позднее (через 6-8 суток) они сливаются, образуя полупрозрачные массы цвета меда (пигментирование проявляется только на картофельных средах и варьирует от сероватого до буровато-красного). Независимо от цвета налета колонии сохраняют прозрачность. Пигментообразование возможно только на картофельной среде. БиохимияНекоторые штаммы разлагают глюкозу, маннит, левулезу, глицерин с синтезированием кислоты без газа; палочки не синтезируют индол и не восстанавливают нитраты. Синтезируют H2S и аммиак на жидких средах; каталазо-положительны. Молоко свертывают медленно (10-12 суток), образуя незначительное количество кислоты; пептонизацию молока не вызывают. ^ Развитие острой воспалительной реакции с формированием очагов гнойного расплавления тканей, обусловленного высвобождением эндотоксина. В редких случаях (при заражении небольшой дозой возбудителя или слабо вирулентным штаммом) в месте внедрения возбудителя наблюдают формирование гранулем и их казеозный некроз. Разрушение первичных очагов способствует лимфо- и гематогенному разносу Pseudomonas mallei по всему организму; процесс приобретает септико-пиемический характер с образованием абсцессов в мышщах и внутренних органах (наиболее часто в легких, печени, селезенке). ^ Инкубационный период составляет 1-5 суток; заболевание начинается остро, с подъемом температуры тела (затем она приобретает значительную амплитуду, как при сепсисе). В месте проникновения возбудителя последовательно образуются темно-красная папула, затем пустула с подрытыми краями и «сальным» дном. Часто формирование очагов сопровождает регионарный лимфангиит. Позднее (через 5-7 суток) отмечают вторичное множественное появление изъязвляющихся папул. Состояние больного резко ухудшается, обычно наблюдают проявления тяжелой плевропневмонии с кровохарканьем, реже клиническую картину обусловливают абсцедирующие поражения других органов. Летальность при острой форме достигает 100%. Хроническое течение протекает в 3 формах — кожной, легочной и носоглоточной. Наиболее распространена кожная форма, сопровождаемая множественными «холодными» абсцессами. Их самопроизвольное вскрытие ведет к образованию свищей с обильным отделяемым. При носоглоточной форме типичны слизисто-гнойное отделяемое, образование желто-зеленых корочек и распространение изъязвлений на зев и трахею. Легочные поражения проявляются ползучей плевропневмонией и мышечными абсцессами. Прогноз хронической формы также неблагоприятен; летальность может достигать 50% и выше. ^ Основывается на выделении и идентификации возбудителя (рис. 12), а также на результатах кожных проб. Все исследования проводят в условиях, необходимых для работы с возбудителями особо опасных инфекций. Для исследования забирают мокроту, гной, кровь и отделяемое вскрывшихся абсцессов или биоптаты закрытых абсцессов. При невозможности немедленного проведения анализа материал консервируют внесением 30% раствора глицерина (хранить следует не более 10-15 суток при температуре 4°С). Для подавления роста прочих микроорганизмов в среды вносят красители, например основной и кислый фуксин (1:100000), кристаллический фиолетовый (1:200000), бриллиантовый зеленый (1:1000000). При выделении подозрительных колоний проводят биологическую пробу на морских свинках (также можно использовать хомяков и кошек). Смешанную культуру вводят подкожно, чистую — внутрибрюшинно. На месте введения через 2-3 суток образуется опухоль-узелок, вскрывающаяся на 4-5 сутки с образованием язвы. На 3-10 сутки у морских свинок-самцов, зараженных внутрибрюшинно, развивается характерное поражение яичек (феномен Штрауса). Следует помнить, что феномен не патогномоничен для заболевания, и его можно вызвать заражением животных Pseudomonas aeruginosa, P. pseudomallei и другими микроорганизмами. Основные дифференцирующие признаки возбудителя: неподвижность, отсутствие способности образовывать газообразный азот, разжижать желатин и расти при температуре 42°С. ^ В 1891 г русские ветеринарные врачи Х. Герман и О. Кальнинг предложили средство диагностики сапа – маллеин. При подозрении на сап больному внутрикожно (конъюнктивально) вводят маллеин (бактериальный аллерген, полученный из культур Pseudomonas mallei); реакция имеет больше эпидемиологическое, эпизоотическое значение, т.к. у больного положительная воспалительная реакция развивается на 2-3 неделе заболевания. ^ Наличие AT в сыворотке больных выявляют РА со специальным штаммом (ориентировочная концентрация микроорганизмов в суспензии не менее 1 млрд/мл), РСК (основная диагностическая реакция) и РНГА.  Рисунок 12. Принципиальная схема бактериологического выделения возбудителя сапа ^ Возбудитель зоонозов. У человека и животных вызывает мелиоидоз (болезнь Стэнтона-Флетчера, ложного сапа). Микроорганизм впервые выделил Уитмор (1911), в опубликованной (совместно с Кришнасвами) работе (1912) по случаям выявления мелиоидоза у морфинистов в Рангуне он указал на возможность заражения через грязные иглы и назвал его «септицемией морфинистов». Позднее Стэнтон и Флетчер (1932) изучили характер заболеваний грызунов, кошек, собак, лошадей и кроликов и показали, что основные случаи заболевания человека обусловлены употреблением пищевых продуктов, загрязненных испражнениями грызунов. РаспространениеЗаболевания зарегистрированы в странах Юго-Восточной Азии (Индокитай, Филиппины, Шри-Ланка, Индонезия), Австралии (Северный Квинсленд) и Новой Гвинее. Эндемичные очаги выявлены на Мадагаскаре, в Центральной и Западной Африке, Иране и Турции. Спорадические случаи отмечают в Латинской Америке (Мексика, Панама, Эквадор, Гаити, Бразилия) и в США (Джорджия, Оклахома); в России достоверных случаев мелиоидоза человека не зарегистрировано. В периодической печати имеются сообщения о случаях мелиоидоза у ветеранов Вьетнамской войны, по-видимому, вдыхавших Pseudmonas pseudomallei в аэрозолях, распыляемых вертолетами ВВС США и Южного Вьетнама. Резервуар инфекции — различные дикие (грызуны, кенгуру) и домашние (кошки, собаки, коровы, козы, овцы, свиньи, лошади) животные. В окружающую среду возбудитель попадает с мочой и испражнениями, а также с гнойным отделяемым слизистых оболочек глаз и носоглотки больных животных. Среди лабораторных животных к заражению чувствительны крысы, мыши, кролики и морские свинки. В организм человека возбудитель проникает через слизистую оболочку ЖКТ вместе с инфицированной пищей, ингаляционно — в составе пылевого аэрозоля либо контактно, через повреждения кожных покровов. Случаи заражения от больного человека не зарегистрированы. ^ Pseudomonas pseudomallei — полиморфная палочка размером 1,5 60,5 1 мкм; 24-48-часовые культуры представлены мелкими палочками с закругленными концами. Позднее образует цепочки клеток длиной до 20 мкм; в старых культурах преобладают кокковидные формы. Подвижна (лофотрих), снабжена 1-4 жгутиками. В мазках из чистых культур палочки располагаются одиночно, парами, короткими цепочками или «обоймами» по 5-7 штук, в мазках-отпечатках из органов — одиночно или компактными скоплениями. Анилиновыми красителями окрашивается биполярно; окраска по Ранту выявляет гранулярную цитоплазму, а по Романовскому-Гимзе — утолщенную оболочку, напоминающую капсулу. ^ Факультативный аэроб, относительно неприхотлив и растет на синтетических средах с отдельными аминокислотами или аммонийными солями некоторых органических кислот. Также растет на дрожжевой воде, а в пресной воде может жить и размножаться до 18 месяцев. Оптимум рН 6,8-7,0; температурный оптимум 37°С. ^ образует выраженное помутнение (через 24-36 ч) и поверхностную пленку; последняя интенсивно окрашивается в оранжево-красный цвет после добавления нейтрального красного. Через 2-5 суток пленка грубеет, утолщается (до 5мм), среда постепенно просветляется, образуется рыхлый осадок. Культуры издают затхлый запах, напоминающий запах плесени. ^ (например, 5% глицериновом агаре) образует мелкие прозрачные, затем мутнеющие беловатые S-колонии с металлическим блеском. Также можно обнаружить и R-колонии. Сначала они прозрачны, а затем мутнеют, утрачивают правильную форму и сморщиваются. Нередко Pseudomonas pseudomallei образует М-колонии, напоминающие крупные (до 7 мм) куполообразные S-колонии. Диссоциацию наблюдают после 2-3 суток роста на питательной среде. На кровяном агаре растут быстро (через 96 ч колонии могут достигать 1 см), некоторые штаммы дают -гемолиз. На агаре с лактозой и бромтимоловым синим образуют прозрачные голубые колонии (через 48 ч), на 6-7 сутки они приобретают оранжевую окраску. Некоторые штаммы образуют золотисто-коричневый пигмент на картофельных и глицериновых средах. Отличие от возбудителя сапа — способность расти на средах без глицерина. ^ Ферментирует с образованием кислоты глюкозу, сахарозу, лактозу, мальтозу, галактозу, дульцит и декстрин, несколько отсроченно (к 7 суткам) — маннит, арабинозу, рамнозу, ксилозу, левулезу и раффинозу. Не образует индол и H2S; реакция Фогеса-Проскауэра отрицательна; медленно сворачивает и пептонизирует молоко: медленно разжижает желатин. ПатогенезВнедрение возбудителя сопровождается незначительной воспалительной реакцией. Мигрирующие фагоциты поглощают Pseudomonas pseudomallei, однако фагоцитарные реакции носят незавершенный характер, и возбудитель диссеминирует по кровеносным и лимфатическим путям. В последующем процесс приобретает септико-токсемический характер с формированием абсцедирующих гранулем в различных органах, т.е. его проявления не имеют патогномоничных признаков и часто имитируют различные инфекции. ^ Инкубационный период варьирует от 2 до 14 суток; выделяют 4 основные формы инфекционного процесса — токсическую, острую, подострую и хроническую. Летальность при острых формах может достигать 50% и выше. ^ Включает выделение (рис. 13), серологическое выявление Аг возбудителя, постановку биологической пробы и кожных проб с маллеином. Материалы для бактериологического исследования — кровь, мокрота, моча,  ^ гнойное отделяемое из абсцессов и секционный материал (из органов, где имеются очаги поражения). Образцы, контаминированные сопутствующей микрофлорой (выявляют при микроскопии), обрабатывают пенициллином (1000 ЕД на 1 мл). Характерные особенности — медленный рост на кровяном агаре с образованием М-, S- и R-колоний кремово-оранжевого цвета; подвижность; способность к росту при температуре 42°С; способность гидролизовать желатин, аргинин и окислять глюкозу, мальтозу и лактозу. Биологическую пробу проводят на крысах (резистентны к возбудителю сапа) и морских свинках, заражаемых внутрибрюшинным введением соответственно 0,5 и 1 мл суспензии материалов; у самцов морских свинок может развиться феномен Штрауса. В зависимости от вирулентности штамма животные погибают на 3-15 сутки; их вскрытие выявляет характерные поражения внутренних органов и наличие микроорганизмов, которые следует изолировать и определить их биохимические свойства. Серологические исследования включают постановку РСК, РНГА, РА с сывороткой пациента; диагностическими титрами для РА считают разведение 1:640, для РСК — 1:20, для РНГА — 1:4 и выше. ^ Среда Кинга А. Пептон — 20,0 г, глицерин — 10,0 г, калий сернокислый — 10,0 г, магний хлористый — 1,4 г, агар — 20,0 г, вода дистиллированная — до 1000,0 мл. Среда Кинга В. Пептон — 20,0 г, глицерин - 10,0 г, калий фосфорнокислый двузамещенный — 1,5 г, магний сернокислый — 1,5 г,агар — 15,0 г, вода дистиллированная — до 1000,0 мл (рН 7,2). ^ Пептон — 20,0 г, лактоза — 10,0 г, натрий хлористый — 5,0 г, таурохолат натрия — 5,0 г, нейтральный красный — 0,03 г, агар — 20,0 г, вода дистиллированная — до 1000,0 мл (рН 7,4). ^ Пептон — 2,0 г, агар - 3,0 г, натрий хлористый — 5,0 г, калий фосфорнокислый двузамещенный — 0,3 г, 0,2 %-ный водный раствор бромтимолового голубого — 15,0 мл, глюкоза — 10,0 г, дистиллированная вода — до 1000,0 мл. ^ Пептон — 20,0 г, агар —13,0 г, магний хлористый — 1,4 г, калий сернокислый — 10,0 г, цетримид (цетилтриметиламмония бромид) - 0,3 г, глицерин — 10,0 г, вода дистиллированная — до 1000,0 мл (рН 7,2). ^ (Мороз, Бекбергенов, Афиногенов). Пептон — 20,0 г, агар — 10,0 г, калий сернокислый — 7,0 г, магний хлористый — 15,0 г, магний сернокислый — 1,5 г, цетилпиридиния хлорид — 2,0 г, вода дистиллированная — до 1000,0 мл (рН 6,8-7,0). ^ Агар — 15,0 г, натрий хлористый — 5,0 г, магний сернокислый — 0,2 г, аммоний фосфорнокислый однозамещенный — 1,0 г, калий фосфорнокислый двузамещенный — 1,0 г, ацетамид — 20,0 г, вода дистиллированная — до 1000,0 мл (рН 6,7). ^ Хлористый аммоний — 1,0 г, магний сернокислый — 0,5 г, железо аммоний цитрат — 0,05 г, хлористый кальций — 0,005 г, 0,33 М Na-К фосфатный буфер (рН 6,8) — до 1000 мл. Первые два ингредиента добавляют к буферному раствору и автоклавируют при 115°С 30 минут. Железа аммонийцитрат и хлористый кальций стерилизуют путем фильтрации и вносят в основной раствор асептически (перед засевом среды). ^ Вырезанные из очищенного картофеля цилиндры диаметром 1 см и длиной 4-5 см разрезают по диагонали для получения клиньев. Клинья выдерживают 2 ч в 1%-ном растворе бикарбоната натрия, после чего подсушивают и в течение 2 суток вымачивают в 5-6%-ной глицериновой воде или бульоне. Опускают основанием вниз в пробирки с 5%-ной глицериновой водой. Для того чтобы картофель не касался глицериновой воды, используют пробирки с перетяжкой в нижней части или в них опускают короткие стеклянные палочки. Среду автоклавируют при 115-120°С 20 минут. Пробирки со средой хранят в наклонном положении плоской поверхностью картофеля вниз (с целью сохранения поверхности для посева влажной). |
отлично
1
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям