Механизмы и факторы патогенности

Антигенная структура

Биохимические свойства

Культуральные свойства

Морфология

Псевдомонады

Классификация

Род Pseudomonas относится к семейству Pseudomonadaceae. Известно более 100 видов псевдомонад, в основном это свободноживущие микроорганизмы. Для человека патогенна P. aeruginosa, иногда оппортунистические инфекции вызывают P. putida, P. fluorescens, P. stutzeri и др.

Грамотрицательная палочка, средних размеров, прямая или слегка изогнутая, подвижная (имеет один или два жгутика, расположенных полярно по полюсам), не имеет спор.

Многие штаммы продуцируют большое количество капсулоподобной слизи, состоящей из экзополисахарида альгината. Этот слой рыхло связан с телом бактериальной клетки.

Нетребовательны к условиям культивирования, хорошо растут на простых питательных средах.

Образуют несколько типов колоний. Мукоидные колонии, окруженные внеклеточной слизью, характерны для наиболее вирулентных штаммов.

Вырабатывают водорастворимый феназиновый сине-зеленый пигмент пиоцианин с характерным запахом жасмина, в кислой среде пигмент красный. Пигмент дает флюоресценцию в ультрафиолетовых лучах. Также образуют зеленый пигмент пиовердин, некоторые штаммы продуцируют красный пигмент пиорубин или черный – пиомеланин.

В качестве дифференциально-диагностической среды используют агар с ацетамидом. Синегнойная палочка способна расти и утилизировать ацетамид при 42^оС, что отличает ее от других псевдомонад.

В качестве селективных сред применяют среды с антибиотиками и антисептиками.

Синегнойная палочка является строгим аэробом, имеет окислительный тип метаболизма.

Окисление глюкозы в аэробных условиях до глюконовой кислоты определяют на жидкой среде Хью-Лейфсона.

Оксидазный и каталазный тесты положительны.

Обладает выраженной протеолитической активностью, разжижает желатин, гидролизует казеин. Не образует индола и сероводорода.

Восстанавливает нитраты в нитриты.

Имеет соматический О-антиген и жгутиковый Н-антиген.

Группоспецифический О-АГ представлен липополисахаридными и белковыми фракциями, по нему выделяют более 20 серогрупп.

Типоспецифический белковый Н-АГ представлен различными вариантами флагеллинов.

Синегнойная палочка выделяет многочисленные токсины и ферменты патогенности.

Возбудитель обладает несколькими специализированными системами секреции белков патогенности (II и III типов). Эти системы обеспечивают активную доставку факторов вирулентности в пораженные клетки.

Экзотоксин А угнетает синтез белка в клетках. По молекулярной структуре и механизму действия имеет сходство с дифтерийным экзотоксином – блокирует клеточный фактор элонгации 2 путем его рибозилирования.

Экзотоксины ExoU (фосфолипаза), ExoY (аденилатциклаза) ExoS и ExoT (рибозилтрансферазы) блокируют расхождение эпителиальных клеток после их деления (цитокинез), что препятствует заживлению раневой поверхности. Направленный транспорт этих токсинов в клетки происходит по механизму III типа секреции.

Гемолизины (фосфолипаза С и липаза) вызывают высвобождение медиаторов воспаления, повреждая мебраны лейкоцитов; приводят к некротическим изменениям в паренхиматозных органах

Эластаза, коллагеназа и протеазы гидролизуют компоненты соединительной ткани (коллаген, эластин, ламинин), белки плотных межклеточных соединений, способствуя микробной адгезии и инвазии. Также они разрушают белки системы комплемента, лизоцим, иммуноглобулины.

Нейраминидаза гидролизует нейраминовую кислоту.

Сигнальные белки P. aeruginosa подавляют продукцию цитокинов пораженными клетками, что затрудняет элиминацию возбудителя.

Токсические свойства микроба связаны с наличием эндотоксина – ЛПС клеточной стенки.

Бактерии продуцируют комплекс биологически активных продуктов, обеспечивающих их неорганическим фосфором (фосфолипазы) и железом (сидерофоры, нарушающие связывание железа трансферрином).

Адгезины обеспечивают прикрепление возбудителей к различным клетками и тканям.

Экзополисахарид капсулоподобного вещества защищает микробы от фагоцитоза. Кроме того, он участвует в адгезии и образовании на различных поверхностях биопленки (микробного сообщества) после колонизации их синегнойной палочкой.

Образование биопленки приводит к резкому увеличению резистентности бактерий к влиянию внешней среды, действию факторов иммунитета, антибиотиков и антисептиков. Для подавления микроорганизмов в составе биопленки требуется повышение концентрации наиболее активных антибиотиков на 2-3 порядка.

Нахождение микробного сообщества в составе биопленки активирует у псевдомонад систему межклеточной сигнализации (или quorum sensing). В этом случае бактерии начинают выделять специфические сигнальные молекулы (гомосеринлактон и его производные, феназиновые пигменты и др.). Под их влиянием в биопленке происходит одновременное усиление продукции факторов вирулентности многими микробными клетками. Это позволяет бактериям преодолеть защитные барьеры органов и тканей, подавить активность местного иммунитета и увеличить свою выживаемость.

Наконец, P. aeruginosa обладает развитыми клеточными структурами, обеспечивающими ее множественную природную устойчивость к антибиотикам, антисептикам и дезинфектантам.

ЛПС наружной мембраны мало проницаем для β-лактамных антибиотиков. Их поступление происходит через пориновые каналы. Мутации белков-поринов приводят к нарушению транспорта β-лактамов (в том числе карбапенемов) в бактериальные клетки.

Важным механизмом антибиотикорезистентности у псевдомонад являются системы обратного транспорта (или эффлюкса) химиопрепаратов. Существует по крайней мере 4 таких системы, которые обеспечивают активное выведение неродственных групп антибиотиков: β-лактамов, фторхинолонов, аминогликозидов, тетрациклинов. По структуре представляют собой регулируемые каналы, через которые происходит удаление химиопрепаратов за пределы микробной клетки.

Кроме того, P. aeruginosa продуцирует ферменты β-лактамазы, кодируемые хромосомными и плазмидными генами. Среди них обнаружены металло-бета-лактамазы, которые обеспечивают устойчивость ко всем β-лактамным антибиотикам, включая карбапенемы.

Дата добавления: 2015-04-24