Род Pseudomonas
Род Pseudomonas относится к семейству Pseudomonadaceae (класс Gammaproteobacteria, тип Proteobacteria) и содержит более 20 видов. Одни из них являются естественными обитателями почвы и воды и поэтому играют огромную роль в круговороте веществ в природе. Другие виды играют значительную роль в патологии человека (см. также раздел «Возбудители сапа и мелиоидоза»), животных и растений. Исследования, проведенные в последние 10 – 20 лет, показали, что для человека патогенны не только давно известная и хорошо изученная синегнойная палочка – P. aeruginosa (открыта в 1862 г. А. Люкке, выделена и описана в 1872 г. Дж. Шретером), но и целый ряд других псевдомонад (P. putida, P. fluorescens, P. cepacia и др.).
Для P. aeruginosa характерны следующие признаки: грамотрицательная прямая или слегка изогнутая палочка с закругленными концами, размером 0,5 – 0,7 ? 1 – 3 мкм, хорошо окрашивается всеми анилиновыми красителями. В мазках располагается одиночно, парами или короткими цепочками. Обычно подвижна (монотрих или лофотрих). Спор не образует, капсулы не имеет, но продуцирует слизь, которая тонким слоем окружает микробную клетку.
Синегнойная палочка является аэробом и обладает необходимым для дыхания набором ферментов (дегидразы, цитохромы, цитохромоксидаза). Хемоорганотроф, растет в широких интервалах температуры, от 6 до 45 °C, диапазон рН от 4,5 до 9,0. Оптимальная температура роста 37 °C, рН 7,2 – 7,5, но так же хорошо растет и при температуре 42 °C. К питательным средам нетребовательна, хорошо растет на МПА и МПБ. При выращивании в бульоне в течение суток синегнойная палочка образует равномерное помутнение с сероватой пленкой на поверхности и осадком на дне. На МПА через сутки образуются довольно крупные (3 – 5 мм) полупрозрачные колонии сероватого цвета с перламутровым оттенком. Центр колонии более темный, чем периферия, края ровные, четкие. На скошенном агаре культура синегнойной палочки дает тонкий блестящий налет. Культура часто имеет специфический запах жасмина. Характерным свойством ее является появление уже к концу первых суток сине-зеленого окрашивания культуры с последующим проникновением пигмента (пиоцианина) в питательную среду. Псевдомонады других видов могут образовывать пигменты иного цвета, например: P. fluorescens и P. putida (впрочем, как и сама синегнойная палочка) образуют желтый пигмент, который флуоресцирует с зеленоватым оттенком; некоторые штаммы образуют красный (пиорубин) или коричнево-черный (пиомеланин) пигмент.
Синегнойная палочка обладает слабой сахаролитической активностью: она обычно расщепляет только глюкозу с образованием кислоты без газа. Более выражена протеолитическая активность: разжижает желатин и свернутую кровяную сыворотку, гидролизует казеин. Свертывает лакмусовое молоко и затем расщепляет сгусток. Восстанавливает нитраты в нитриты и далее до азота. Не образует индола иH2S, дает отрицательную реакцию Фогеса – Проскауэра. Проба на оксидазу положительная. Содержание Г + Ц в ДНК составляет 67 мол %.
Другие патогенные для человека виды псевдомонад отличаются от синегнойной палочки и друг от друга по следующим биохимическим свойствам: флуоресценции в УФ-свете, наличию аргининдигидролазы, желатиназы, амилазы, лизиндекарбоксилазы, способности расти при температуре 42 °C, образованию сероводорода и другим тестам (табл. 25).
Таблица 25
Биохимические отличия некоторых видов и биоваров рода Pseudomonas
Примечание. (+) – положительный признак; ( – ) – отрицательный признак; (±) – непостоянный признак; (?) – неизвестно.
Синегнойная палочка имеет соматический О-антиген, по которому были предприняты попытки делить ее на серогруппы, и жгутиковый Н-антиген. У штаммов, продуцирующих слизь и имеющих капсулоподобную оболочку, имеется М-антиген. Факторы патогенности. Одним из главных факторов патогенности синегнойной палочки и других псевдомонад является О-антиген – липополисахарид клеточной стенки, механизм действия которого такой же, как у других грамотрицательных бактерий. Помимо этого, псевдомонады могут продуцировать различные экзотоксины: гемотоксин, лейкоцидин, гистотоксины, энтеротоксин. Синтез их часто контролируется плазмидами широкого круга хозяев, которые псевдомонады могут приобретать при обмене генетическим материалом с бактериями других родов и семейств.
Важнейший из всех экзотоксинов – экзотоксин А, по молекулярной структуре и механизму действия весьма схожий с дифтерийным экзотоксином: это белок, состоящий из двух субъединиц примерно с такой же молекулярной массой, как у дифтерийного токсина, чувствителен к трипсину, повышенной температуре, кислой рН среды. В основе летального действия экзотоксина А также лежит специфическая инактивация белкового фактора элонгации EF-2, приводящая к нарушению биосинтеза белка на рибосомах. Существуют и другие типы токсинов, синтезируемых синегнойной палочкой, которые иммунологически отличны от экзотоксина А. К таким токсинам можно отнести экзофермент S, который, в отличие от экзотоксина А, рибозилирует не EF-2, а другие белки, в частности EF-1.
Синегнойная палочка продуцирует ряд ферментов, усиливающих ее патогенные свойства: коллагеназу, разрушающую строму соединительной ткани и способствующую распространению возбудителя; протеазы, некоторые из них блокируют систему комплемента; лецитиназу, нейраминидазу и др.
Эпидемиология. Псевдомонады широко распространены в природе: встречаются в почве, воде, воздухе, постоянно обитают в кишечнике человека и животных, обнаруживаются на коже и слизистых оболочках.
Синегнойная палочка устойчива к ультрафиолетовому облучению, а также антисептикам, традиционно применяемым в хирургии (фурацилин, риванол и др.). В пыли больничных палат сохраняется 2 нед., в кусочках ожоговых корочек – до 8 нед. При температуре 60 °C погибает в течение 15 мин, при 55 °C – в течение 1 ч. Быстро гибнет под действием 2 % раствора фенола.
Заражение происходит либо извне (например, инфицирование раны), когда псевдомонада попадает с почвой, водой, воздухом, нестерильным инструментарием, перевязочным материалом, пищей; либо при активации эндогенной микрофлоры, составной частью которой может быть псевдомонада, т. е. как проявление дисбактериоза. В последнем случае заболевание чаще наблюдается у детей, пожилых лиц и людей со сниженной по разным причинам общей резистентностью.
Патогенез и клиника. Синегнойная палочка может вызывать у человека самые различные заболевания: сепсис, менингит, остеомиелит, артрит, отит, пневмонию, плеврит, абсцессы печени, мозга, воспаления мочеполового тракта и др. Огромную роль играет она также в гнойно-воспалительных осложнениях операционных ран и ожогов, которые сводят на нет лечение и приводят нередко к летальному исходу. Немаловажное значение синегнойная палочка имеет как возбудитель пищевых токсикоинфекций. Заболевания, вызванные ею, протекают довольно тяжело; отмечается чрезвычайная устойчивость к лечению. Это связано, с одной стороны, с разнообразием факторов патогенности, с другой стороны – с наличием R-плазмид, определяющих устойчивость к 6 – 10 и более антибиотикам одновременно. Нередко заболевание протекает вяло, не поддается лечению, приобретает хронический характер (уретрит, цистит, плеврит, остеомиелит и т. д.).
Лабораторная диагностика. Единственным эффективным методом диагностики является бактериологический. Материал для посева может быть различным, но чаще всего это гной, экссудат, пунктаты из органов, моча. Большую роль в идентификации культуры играет обнаружение пигмента пиоцианина, присутствие которого в жидкой культуре определяют добавлением в среду нескольких капель хлороформа: наблюдается сине-зеленое окрашивание. Видовая идентификация в пределах рода Pseudomonas ведется по биохимическим и культуральным свойствам.
Лечение и специфическая профилактика. Лечение антибиотиками должно назначаться только после изучения чувствительности штамма-возбудителя к химиопрепаратам. При пищевых токсикоинфекциях и дисбактериозах кишечника, вызванных синегнойной палочкой, весьма эффективен комплексный интести-бактериофаг, в состав которого входит псевдомонадный фаг. При хронических вялотекущих процессах, вызванных синегнойной палочкой, особенно в случае безуспешности проводимого лечения, весьма эффективным может оказаться использование аутовакцины.
Плановая специфическая профилактика не проводится. Общая профилактика сводится к недопущению попадания возбудителя в раны, на ожоговую поверхность, т. е. к правильной организации работы в отделениях и строжайшему соблюдению санитарно-гигиенических норм.
