פסאודומונס בצילוס

הסוג Pseudomonas שייך למשפחת ה-Pseudomonadaceae (מחלקה Gammaproteobacteria, סוג Proteobacteria) והוא מכיל יותר מ-20 מינים. חלקם הם תושבים טבעיים של קרקע ומים ולכן ממלאים תפקיד עצום במחזור החומרים בטבע. מינים אחרים ממלאים תפקיד משמעותי בפתולוגיה של בני אדם (ראו גם "פתוגנים של בלוטות ומליואידוזיס "), בעלי חיים וצמחים.

פסאודומונס הם חיידקים גרם-שליליים שאינם מתסיסים, הכוללים נציגים של הסוג פסאודומונס, כאשר המין האופייני הוא פסאודומונס אירוגינוזה (Pseudomonas aeruginosa), שהוא הגורם למחלות דלקתיות מוגלתיות רבות, כמו גם לכמה מינים אחרים. פסאודומונס אירוגינוזה (Pseudomonas aeruginosa)

החיידקים קיבלו את שמם בשל הצבע הכחול-ירוק האופייני של ההפרשה המוגלתית, שתואר לראשונה על ידי א. לוק בשנת 1862. עם זאת, הפתוגן בודד בתרבית טהורה על ידי ס. ג'סארד רק בשנת 1982. P. aeruginosa שייך למשפחת ה-Pseudomonadaceae.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

תכונות ביוכימיות של פסאודומונס אירוגינוזה

פסאודומונס הם מוטות ישרים, ניידים, גראם-שליליים, בגודל 1-3 מיקרומטר, הממוקמים ביחידות, בזוגות או בשרשראות קצרות. ניידות ה-Pseudomonas aeruginosa מובטחת על ידי נוכחות של שוטון קוטב אחד, ולעתים רחוקות שניים (מופוטריכוס או אמפיטריכוס). הם אינם יוצרים נבגים ויש להם פילי מסוג IV (פימבריה). בתנאים מסוימים, הם יכולים לייצר ריר חוץ-תאי דמוי קפסולה בעל אופי רב-סוכרי. ישנם גם זנים המכונים "מוקואידיים" המייצרים כמות מוגברת של ריר. חיידקים כאלה מבודדים לרוב מהליח של חולים עם סיסטיק פיברוזיס.

כל הפסאודומונאדות הן אירוביות מחייבות שגדלות היטב על מצע תזונתי פשוט. על מצע תזונתי נוזלי, החיידקים יוצרים שכבה אפרפרת-כספה אופיינית על פני השטח. על אגר דם, נצפים אזורי המוליזה סביב מושבות הפסאודומונאס אירוגינוזה; כדי לבודד תרבית טהורה של פסאודומונאס אירוגינוזה, משתמשים במצע תזונתי סלקטיבי או דיפרנציאלי עם תוספת חומרי חיטוי - אגר מלכיט עם תוספת ירוק מבריק או אגר CPC עם אצטמיד. טמפרטורת הגידול האופטימלית היא 37 מעלות צלזיוס, אך פסאודומונאס אירוגינוזה מסוגל לגדול ב-42 מעלות צלזיוס, מה שמאפשר להבדיל אותו מפסאודומונאדות אחרות. מושבות של פסאודומונאס אירוגינוזה הן חלקות, עגולות, יבשות או ריריות (בזנים קפסולריים). כאשר מגודלים על מצע תזונתי צפוף, P. aeruginosa מייצר ריח מתוק ייחודי של יסמין, סבון תות או קרמל. מאפיין ביולוגי אופייני של חיידקים ממין P. aeruginosa הוא גם יכולתם לסנתז פיגמנטים מסיסים במים שצובעים את תחבושות המטופלים או את מצע המזון במהלך גידולם. לרוב, הם מייצרים פיגמנט פנזין - פיוציאנין בצבע כחול-ירוק, אך הם יכולים גם ליצור פיגמנט ירוק פלואורסצין (פיוברדין), אשר זוהר בקרני UV, כמו גם אדום (פיורובין), שחור (פיומלינין) או צהוב (אוקסיפנזין).

Pseudomonas aeruginosa אינו מתסיס גלוקוז ופחמימות אחרות, אך הוא יכול לחמצן אותן כדי להפיק אנרגיה. לצורך אבחון דיפרנציאלי, המאפשר להבחין בין פסאודומונדות למוטות גרם-שליליים אחרים, נעשה שימוש בבדיקת OF (בדיקת חמצון/תסיסה של גלוקוז) על מצע מיוחד. לשם כך, תרבית טהורה של פסאודומונדות מחוסנת לשתי מבחנות, אחת מהן מודגרת לאחר מכן בתנאים אירוביים, והשנייה בתנאים אנאירוביים. Pseudomonas יכול לחמצן רק לקטוז, לכן צבע האינדיקטור משתנה רק במבחנה המוחזקת בתנאים אירוביים. P. aeruginosa מפחית ניטרטים לניטריטים, וגם יש לו פעילות פרוטאוליטית: הוא מנזל ג'לטין, מפרק הידרוליזה של קזאין. ל-Pseudomonas aeruginosa יש קטלאז וציטוכרום אוקסידאז.

זנים רבים של Pseudomonas aeruginosa מייצרים בקטריוצינים הנקראים פיוצינים, בעלי תכונות חיידקיות. פיוצינוטיפינג של זני Pseudomonas aeruginosa משמש לסימון אפידמיולוגי ולזיהוי תוך-ספציפי של P. aeruginosa. למטרה זו, נקבע ספקטרום הפיוצינים המופרשים על ידי הזן הנחקר או רגישותו לפיוצינים של פסאודומונדות אחרות.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

תכונות אנטיגניות של פסאודומונס אירוגינוזה

ל-Pseudomonas aeruginosa מבנה אנטיגן מורכב עקב נוכחותם של אנטיגני O ו-H. ה-LPS של דופן התא הוא אנטיגן O תרמו-יציב ספציפי לסוג ומשמש לאבחון זני P. aeruginosa. האנטיגן התרמו-לבילי של פלאגלר H הוא מגן, וחיסונים מבוססים עליו. אנטיגנים של פילי (פימבריה) נמצאים גם על פני תאי Pseudomonas aeruginosa. בנוסף, P. aeruginosa מייצר מספר תוצרים חוץ-תאיים בעלי תכונות אנטיגניות: אקסוטוקסין A, פרוטאז, אלסטאז, ריר חוץ-תאי.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

גורמי פתוגניות של פסאודומונס אירוגינוזה

אחד הגורמים העיקריים לפתוגניות של Pseudomonas aeruginosa ופסאודומונדות אחרות הוא O-אנטיגן - ליפופוליסכריד של דופן התא, שמנגנון הפעולה שלו זהה לזה של חיידקים גרם-שליליים אחרים.

ל-P. aeruginosa יש מגוון גורמי פתוגניות המעורבים בהתפתחות זיהום פסאודומונס. בין החשובים שבהם נמנים הבאים.

גורמי הידבקות וקולוניזציה הם פילי מסוג IV (פימבריה) וריר חוץ-תאי של P. aeruginosa.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

רעלים

ל-LPS של הממברנה החיצונית של דופן התא של P. aeruginosa יש תכונות אנדוטוקסיות והוא מעורב בהתפתחות חום, אוליגוריה ולוקופניה בחולים.

פסאודומונס אקסוטוקסין A הוא פיטוטוקסין הגורם להפרעות עמוקות בחילוף החומרים התאי על ידי עיכוב סינתזת חלבונים בתאים וברקמות. בדומה לרעלן הדיפתריה, זהו ADP-ריבוזילטרנספראז המעכב את גורם ההתארכות EF-2 ולכן גורם להפרעות בסינתזת חלבונים. כמו כן, הוכח שאקסוטוקסין A, יחד עם פרוטאז, מעכב את הסינתזה של אימונוגלובולינים וגורם לנויטרופניה. אקסוטוקסין A מיוצר בצורה לא פעילה כפרוטוקסין ומופעל על ידי אנזימים שונים בגוף. לאקסוטוקסין A יש תכונות מגנות, כלומר נוגדנים אליו מגנים על תאי המארח מפני השפעותיו המזיקות ומונעים התפתחות של בקטרמיה ואלח דם פסאודומונס.

אקסוטוקסין S (אקסוטוקסין S) נמצא רק בזנים אלימים ביותר של Pseudomonas aeruginosa. מנגנון השפעתו המזיקה על תאים עדיין אינו ברור, אך ידוע כי זיהומים הנגרמים על ידי זנים של Pseudomonas aeruginosa המייצרים אקסואנזים-3 מסתיימים לעיתים קרובות במוות. אקסוטוקסינים A ו-S גם משבשים את פעילותם של פגוציטים.

לויקוצידין הוא גם ציטוטוקסין בעל השפעה רעילה בולטת על גרנולוציטים בדם אנושי.

לאנטרוטוקינים ולגורמי חדירות תפקיד מסוים בהתפתחות נגעים רקמתיים מקומיים בצורות מעיים של זיהום Pseudomonas aeruginosa, דבר הגורם להפרעות בחילוף החומרים של מים-מלח.

אנזימים של תוקפנות

P. aeruginosa מייצר שני סוגים של המוליסינים: פוספוליפאז C תרמו-לאביל וגליקוליפיד תרמו-יציב. פוספוליפאז C הורס פוספוליפידים בחומרים פעילי שטח על פני השטח האלוואולריים של הריאות, וגורם להתפתחות אטלקטזיס (ברונכיאקטזיס) בפתולוגיה של דרכי הנשימה.

לנוירמינידאז גם תפקיד חשוב בפתוגנזה של מחלות ברונכופולמונריות של אטיולוגיה של פסאודומונס וסיסטיק פיברוזיס, מכיוון שהוא מעורב בקולוניזציה של ריר בדרכי הנשימה.

אלסטאז, כמו גם אנזימים פרוטאוליטיים אחרים של פסאודומונס אירוגינוזה ואקסוטוקסין A, גורמים לדימומים, הרס רקמות ונמק בנגעים של דלקות עיניים, דלקת ריאות ואלח דם של האטיולוגיה של פסאודומונס אירוגינוזה.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ]

עמידות לפסאודומונס

P. aeruginosa מאופיין בעמידות גבוהה למדי לאנטיביוטיקה, דבר המוסבר על ידי חדירות ירודה של הממברנה החיצונית של חיידקים אלה עקב פגם מולד בפורינים, כמו גם יכולתם של חיידקים לסנתז פניציליןאז.

P. aeruginosa נשאר בת קיימא בתנאים של היעדר כמעט מוחלט של מקורות מזון: הוא שורד היטב במים מתוקים, בים ואפילו במים מזוקקים. כמו כן, הוכח כי תרביות Pseudomonas aeruginosa יכולות לשרוד ואף להתרבות בתמיסות של חומרי חיטוי (לדוגמה, פורצילין) המיועדות לאחסון צנתרים ומכשירים רפואיים שונים, שטיפת פצעים בבתי חולים לכוויות וכירורגיות.

במקביל, P. aeruginosa רגיש לייבוש, לפעולת חומרי חיטוי המכילים כלור, והוא מושבת בקלות כאשר הוא נחשף לטמפרטורות גבוהות (רתיחה, אוטוקלאב).

אפידמיולוגיה של מחלות הנגרמות על ידי פסאודומונס אירוגינוזה

מחלת Pseudomonas aeruginosa יכולה להתפתח כתוצאה מזיהום עצמי (זיהום אנדוגני) או חיצוני. מקור ההדבקה הוא אנשים (חולים או נשאים של חיידקים), כמו גם מאגרים טבעיים שונים של הטבע (אדמה וגופי מים מתוקים ומלוחים שונים). נקבע כי כ-5-10% מהאנשים הבריאים נשאים של זנים שונים של P. aeruginosa (הם בדרך כלל מתיישבים במעי) וכ-70% מהחולים בבתי חולים. Pseudomonas נמצא גם בכל מקום: במערכות אספקת מים ואוורור, על פירות וירקות, צמחי בית, על פני סבון, מכונות שטיפת ידיים, מגבות, במכשירי נשימה וכו'. לכן, זיהום Pseudomonas aeruginosa יכול להיחשב כספרואנתרופונוזיס. מנגנוני ודרכי ההדבקה בזיהומים הנגרמים על ידי Pseudomonas aeruginosa הם מגע, נשימה, דם, צואה-פה.

זיהום ב-Pseudomonas aeruginosa יכול להתרחש הן אצל אנשים עם לקות חיסונית ופתולוגיה נלווית חמורה (סוכרת, מחלת כוויות, לוקמיה, סיסטיק פיברוזיס, דיכוי חיסוני במחלות אונקולוגיות והשתלות איברים), והן במבואת התגובה החיסונית התקינה של הגוף. ידוע כי פעילות ההדבקה של P. aeruginosa עולה עם עליית טמפרטורת הסביבה, כך שביקור בבריכה, סאונה, אמבטיות טיפוליות יכולות גם הן לעורר זיהום ב-Pseudomonas aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa הוא הגורם לזיהומים הנרכשים בבתי חולים, כלומר מחלות המופיעות אצל אנשים שעוברים טיפול בבית חולים. זיהום ב-Pseudomonas aeruginosa במרפאה עשוי להיות קשור להליכים רפואיים (צנתור של שלפוחית השתן, בדיקה אנדוסקופית, שטיפת פצעים, חבישה, טיפול במשטחי כוויות בחומרי חיטוי, שימוש במכונת הנשמה וכו'), כאשר ההדבקה מתרחשת דרך ידיים מלוכלכות של אנשי צוות, מכשירים שעל פני השטח שלהם החיידק יוצר ביופילם, או באמצעות תמיסות מזוהמות.

Pseudomonas aeruginosa חודר בדרך כלל לגוף האדם דרך רקמות פגועות. כאשר הם נצמדים, הם משתלטים על פני הפצע או הכוויה, ריריות או עור אנושי ומתרבים. בהיעדר מנגנוני חיסון כנגד זיהום Pseudomonas aeruginosa בבני אדם, התהליך המקומי (זיהום בדרכי השתן, העור, דרכי הנשימה) יכול להפוך נפוץ (מוכלל). בקטרימיה מובילה להתפשטות הפתוגן ולהתפתחות אלח דם, אשר לעיתים קרובות גורם להיווצרות מוקדי זיהום מוגלתיים משניים. בחשיפה לגורמים פתוגניים (אקסוטוקסינים, אנזימים אגרסיביים), תפקוד האיברים והמערכות מופרע ויכולים להתפתח סיבוכים חמורים - תסמונת קרישה תוך-וסקולרית מפושטת, הלם ותסמונת מצוקה נשימתית.

[ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

תסמינים של מחלות הנגרמות על ידי פסאודומונס אירוגינוזה

Pseudomonas aeruginosa גורם למחלות דלקתיות מוגלתיות במקומות שונים: זיהומי פצעים, מחלת כוויות, דלקת קרום המוח, זיהומים בדרכי השתן, זיהומי עור, מחלות עיניים, דלקת ריאות נמקית, אלח דם ועוד. התמותה מאלח דם Pseudomonas aeruginosa מגיעה ל-50%.

חֲסִינוּת

נוגדנים אנטי-רעילים ואנטיבקטריאליים נמצאים בסרום הדם של אנשים בריאים, כמו גם אלו שהחלימו מזיהומים של פסאודומונס אירוגינוזה, אך תפקידם בהגנה מפני מחלות חוזרות נחקר מעט.

אבחון מעבדתי של מחלות הנגרמות על ידי פסאודומונס אירוגינוזה

שיטת האבחון העיקרית היא בדיקה בקטריולוגית. החומרים לבדיקה הם דם (באלח דם), נוזל מוחי שדרתי (בדלקת קרום המוח), מוגלה והפרשות מפצע (בפצעים ובכוויות מזוהמות), שתן (בדלקות בדרכי השתן), כיח (בדלקות בדרכי הנשימה) ועוד. בקטריוסקופיה של מריחות מהחומר הנבדק אינה מספקת מידע רב. בזיהוי P. aeruginosa נלקחים בחשבון אופי גידולם על אגר CPC, היווצרות פיגמנט, נוכחות ריח ספציפי אופייני של התרבית, בדיקת פירוכרום אוקסידאז חיובית, גילוי תרמופיליות (גידול ב-42 מעלות צלזיוס), ויכולת חמצון גלוקוז בבדיקת OF. לצורך זיהוי תוך-ספציפי של חיידקים, מבוצעים סרוטיפיזציה, פיופינוטיפיזציה וטיפיזציה של פאג'ים.

שיטת המחקר הסרולוגית נועדה לאתר נוגדנים ספציפיים לאנטיגנים של Pseudomonas aeruginosa (בדרך כלל אקסוטוקסין A ו-LPS) באמצעות מבחן אימונופלואורסצנציה מלא, תגובה אופסונופגוציטית וכמה בדיקות נוספות.

טיפול במחלות הנגרמות על ידי פסאודומונס אירוגינוזה

אנטיביוטיקה משמשת לטיפול בזיהום פסאודומונס, ומומלץ לשלב תרופות מקבוצות שונות. טיפול אנטימיקרוביאלי נקבע רק לאחר קביעת האנטיביוגרם. במקרי חירום, אנטיביוטיקה משמשת באופן אמפירי.

לטיפול בצורות חמורות של זיהום Pseudomonas aeruginosa, משתמשים גם בפלזמה היפר-אימונית המתקבלת מדמם של מתנדבים שחוסנו בחיסון רב-ערכי כנגד Pseudomonas aeruginosa.

לטיפול מקומי בזיהומי עור (כיבים טרופיים, אקטימה, פצעי כוויות) הנגרמים על ידי P. aeruginosa, משתמשים באימונוגלובולין הטרולוגי אנטי-פסאודומונס, המופק מסרום הדם של אילים שעברו חיסון יתר על המידה עם תרחיף של תרביות של פסאודומונס אירוגינוזה מ-7 אימונוטיפים שונים, שנהרגו בפורמלין.

בנוסף, לטיפול בזיהומי עור מוגלתיים, מורסות, כוויות חום המסובכות על ידי זיהום פסאודומונס, דלקת שלפוחית השתן, דלקת בשד ומחלות אחרות של אטיולוגיה של פסאודומונס (למעט אלח דם), ניתן להשתמש בבקטריופאג' פסאודומונס (בקטריופאג' פיוציאנוס) או פיובקטריופאג' נוזלי רב-ערכי.

מניעת מחלות הנגרמות על ידי פסאודומונס אירוגינוזה

עיקור, חיטוי וחיטוי יעילים, כמו גם עמידה בכללי אספטיה, הם האמצעים העיקריים למניעה לא ספציפית של זיהום פסאודומונס בבית חולים. תוכנית אמצעי המניעה חייבת לכלול בהכרח שליטה על זיהום הסביבה החיצונית (אוויר, חפצים שונים, מכשירים וציוד), ועמידה בכללי היגיינה אישית.

לצורך מניעה לא ספציפית של מחלות דלקתיות מוגלתיות, מומלץ לרשום לחולים עם חסינות אנטי-זיהומית מוחלשת תרופות אימונומודולטורים.

חיסונים משמשים ליצירת חסינות פעילה כנגד זיהום Pseudomonas aeruginosa. כיום, פותחו חיסונים מ-Pseudomonas aeruginosa LPS, חיסונים תת-גופיים פוליסכרידיים (כימיים), חיסונים ריבוזומליים, תכשירים מאנטיגנים פלגלריים של P. aeruginosa ורכיבים ריריים חוץ-תאיים, כמו גם אנטוקסינים מפרוטאזות חוץ-תאיות ואקסוטוקסין A. ברוסיה משתמשים בחיסון רב-ערכי נגד Pseudomonas גופיפי (מ-7 זנים של P. aeruginosa) וחיסון סטפילופרוטאוס-Pseudomonas.

חיסון אקטיבי נגד זיהומים הנגרמים על ידי P. aeruginosa מותווה לחולים מקבוצות סיכון (חולים עם סיסטיק פיברוזיס, סוכרת ואנשים עם ליקויי חיסון). עם זאת, בשל העובדה שהתגובה החיסונית לחיסונים אצל אנשים עם ליקויים חיסוניים היא מאוחרת ולא תמיד מלאה, מיוחסת חשיבות רבה לשילוב שיטות של חיסון אקטיבי ופסיבי.