PSEUDOMONAS AERUGINOSA: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, CYKL ŻYCIOWY, ZARAŻENIE - BIOLOGIA - 2024

Pseudomonas aeruginosa to bakteria Gram-ujemna występująca głównie w wodzie, wilgotnej glebie oraz w warunkach szpitalnych. Jest scharakteryzowany jako jeden z głównych patogenów oportunistycznych u ludzi.

Po raz pierwszy została opisana przez znanego niemieckiego mikologa Waltera Emila Migulę w 1894 roku. Jest to bakteria, która ma między innymi zdolność syntezy niektórych pigmentów, takich jak pyowerdyna i pyorrubina.

Pseudomonas aeruginosa. Źródło: Zdjęcie Źródło: Janice Haney Carr Dostawcy treści: CDC / Janice Haney Carr / domena publiczna

Bakteria ta jest niezwykle ważna w dziedzinie zdrowia, ponieważ jest odpowiedzialna za wysoki odsetek zakażeń u pacjentów przebywających w ośrodkach zdrowia. Może wywoływać infekcje m.in. skóry, dróg oddechowych i dróg moczowych.

Charakterystyka

Pseudomonas aeruginosa to bakteria zaliczana do grupy Gram-ujemnych. Oznacza to, że gdy zostanie poddany procesowi barwienia metodą Grama, nabiera zabarwienia w kolorze fuksji. Dzieje się tak, ponieważ pomiędzy ich dwiema błonami lipidowymi komórek znajduje się warstwa peptydoglikanu. Ta warstwa jest cienka, więc nie jest w stanie zatrzymać cząsteczek barwnika Grama.

Ta bateria jest aerobowa, co oznacza, że ​​do rozwoju wymaga środowiska bogatego w tlen.

Jest również dodatni pod względem katalazy. Oznacza to, że może syntetyzować enzym katalazę, a zatem rozkładać nadtlenek wodoru na wodę i tlen. Kontynuując reakcje biochemiczne, Pseudomonas aeruginosa jest również oksydazododatnia, co oznacza, że ​​syntetyzuje enzym oksydazę, a tym samym zużywa tlen jako energię.

Pseudomonas aeruginosa ma zdolność utleniania niektórych węglowodanów, takich jak galaktoza. Jednak nie możesz ich fermentować.

Hodowla Pseudomonas aeruginosa na agarze z krwią. Źródło: HansN. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Jeśli chodzi o poziomy temperatury wymagane do rozwoju tej bakterii, musi wynosić około 36 ° C. Jednak w laboratorium zaobserwowano, że rozwija się nawet w 41 ° C.

Morfologia

Pseudomonas aeruginosa to bakteria nie tworząca przetrwalników, o długości około 1 do 3 µm i szerokości od 0,5 do 1 µm.

Ma polarną wici zbudowaną ze złożonej struktury białkowej, która zapewnia ruchliwość w płynnych mediach i odpowiedź na bodźce chemiczne. Pozwala także na wiązanie się z błonami komórkowymi.

Ma małe włókna zwane pili, które znajdują się na zewnątrz. Struktury te są używane do poruszania się w ośrodkach półstałych i, podobnie jak wici, przylegają do powierzchni.

Pseudomonas aeruginosa. DataBase Center for Life Science (DBCLS) (http://togotv.dbcls.jp/ja/togopic.2017.38.html), za pośrednictwem Wikimedia Commons

Jego morfologia jest niejednorodna, generalnie kolonie są duże, spłaszczone, gładkie lub z krawędziami piłowatymi i mogą wykazywać metaliczny połysk. Niezwykle wolno rosnące kolonie karłowate zwane punctate można również znaleźć w wyniku przewlekłych infekcji.

Mutacje występujące w koloniach generują zmiany genetyczne i fenotypowe, dzięki czemu są w stanie zidentyfikować różne morfologie u tego samego pacjenta w zależności od ich lokalizacji w organizmie.

Zewnętrznie tworzą lipopolisacharydy i alginak, te biologicznie czynne substancje pełnią różne funkcje ochronne bakterii, takie jak przed wysuszeniem, odpowiedź układu odpornościowego gospodarza i antybiotyki. Uczestniczą również w adhezji i zakotwiczaniu się na powierzchni komórek.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna Pseudomonas aeruginosa jest następująca:

• Domena: Bakterie
• Królestwo: Monera
• Gromada: Proteobacteria
• Klasa: Gamma Proteobacteria
• Zamówienie: Pseudomonadles
• Rodzina: Pseudomonadaceae
• Rodzaj: Pseudomonas
• Gatunek: Pseudomonas aeruginosa

Koło życia

Pseudomonas aeruginosa rozmnaża się, jak wszystkie bakterie, bezpłciowo. Proces, za pomocą którego to robi, jest znany jako rozszczepienie binarne. Jest to najpowszechniejszy proces rozmnażania bakterii, w wyniku którego komórka bakteryjna dzieli się, dając początek dwóm komórkom dokładnie takim samym, jak komórka progenitorowa.

Pierwszą rzeczą, jaka zachodzi w procesie rozszczepienia binarnego, jest zduplikowanie DNA bakterii. Jest to jednak stosunkowo prosty proces, ponieważ bakterie mają tylko jeden okrągły chromosom.

Po zduplikowaniu materiału genetycznego każdy chromosom trafia na jeden koniec komórki. W tym miejscu należy pamiętać, że komórka Pseudomonas aeruginosa ma wydłużony kształt.

Kiedy tak się dzieje, w środkowej strefie bakterii błona i ściana bakteryjna tworzą przegrodę lub przegrodę, która ostatecznie dzieli komórkę, powodując powstanie dwóch powstałych komórek.

Zarażenie i przenoszenie

Rodzaj bakterii Pseudomonas jest odpowiedzialny za różnorodne infekcje u ludzi. Ze wszystkich gatunków, które ją tworzą, Pseudomonas aeruginosa jest tym, który najczęściej wiąże się z tym typem infekcji.

Bakteria ta występuje głównie w wodzie, roślinności, ściekach, mokrej glebie iu niektórych żywicieli, np. Ludzi. Występuje również w placówkach służby zdrowia, zwłaszcza w narzędziach chirurgicznych, cewnikach, a nawet w rękach personelu, który tam pracuje, opiekując się pacjentami.

Aby bakterie mogły zarazić człowieka, absolutnie konieczne jest, aby istniała brama do organizmu. W tym sensie bakterie zwykle dostają się do organizmu przez ranę lub zmiękczoną skórę, gdy wchodzą w kontakt z elementem zanieczyszczającym (takim jak zanieczyszczona woda) lub z powierzchnią, na której znajdują się bakterie.

Mimo, że jest to najczęstszy i najskuteczniejszy sposób zarażenia, specjaliści potwierdzili, że może dojść do zarażenia również drogą oddechową i pokarmową. W tym sensie, jeśli dana osoba wdycha jakiś rodzaj skażonego płynu od innej zakażonej osoby lub spożyje skażoną wodę, może zostać zarażona bakteriami.

Choroby

Ponieważ ta bakteria ma zdolność kolonizowania wielu różnych tkanek, jest odpowiedzialna za dużą liczbę infekcji i chorób u ludzi. Najbardziej znane są wymienione poniżej.

Infekcja ucha

Biorąc pod uwagę, że bakterię tę można znaleźć w zbiornikach wodnych, w których ludzie mogą regularnie pływać, nie jest zaskakujące, że infekuje ten obszar anatomiczny.

Wśród infekcji ucha, które Pseudomonas aeruginosa może wywołać, można wymienić ostre zapalenie ucha zewnętrznego, infekcję dotyczącą przewodu słuchowego zewnętrznego.

U pacjentów z przewlekłą chorobą podstawową, taką jak cukrzyca, może rozwinąć się bardziej agresywna postać choroby, zwana złośliwym zapaleniem ucha zewnętrznego.

Infekcje dróg oddechowych

Kiedy bakterie dostają się do organizmu przez drogi oddechowe, możliwe jest, że wywołują pewne patologie, takie jak zapalenie płuc, zapalenie oskrzeli, a nawet zapalenie zatok.

Infekcje te występują częściej u pacjentów korzystających z respiratora oraz u osób z przewlekłymi chorobami, które osłabiają ich układ odpornościowy. Te patologie obejmują AIDS, toczeń i mukowiscydozę.

Infekcje skóry

Biorąc pod uwagę, że skóra jest jedną z najczęstszych dróg zarażenia i przedostania się tej bakterii, często powoduje ona w niej infekcje.

Infekcje skóry wywoływane przez Pseudomonas aeruginosa obejmują zapalenie tkanki łącznej, zapalenie mieszków włosowych, zapalenie kości i szpiku oraz zgorzel ecthyma. Wszystkie te infekcje są potencjalnie niebezpieczne, jeśli nie są leczone na czas, ponieważ stopniowo uszkadzają warstwy skóry, aż mogą wpłynąć nawet na znacznie głębsze struktury i być może dostać się do naczyń krwionośnych, powodując infekcję.

Infekcje dróg moczowych

Bakterie mogą dostać się do organizmu przez cewkę moczową, powodując infekcję dolnych dróg moczowych. Jest to bardziej powszechne u pacjentów hospitalizowanych i mających cewnik wspomagający oddawanie moczu.

Infekcje

Gdy bakterie rozprzestrzeniają się w taki sposób, że dostają się do krwiobiegu, mogą dotrzeć do serca. Tam może przylegać do zastawek przedsionkowo-komorowych lub półksiężycowatych i powodować infekcję znaną jako ostre bakteryjne zapalenie wsierdzia.

Ta patologia występuje częściej u pacjentów, którzy przeszli operacje na otwartym sercu, podczas których wykonano wymianę zastawki lub inny rodzaj zabiegu.

Objawy

Objawy zakażenia Pseudomonas aeruginosa będą się różnić w zależności od dotkniętej tkanki.

Infekcja ucha

• Ropne wydzielanie, któremu może towarzyszyć nieprzyjemny zapach.
• Ostry ból, zwłaszcza przy ucisku na tragiczną część ucha
• Zaczerwienienie i obrzęk przewodu słuchowego
• Osłabienie słuchu (utrata słuchu)

Jeśli dana osoba ma jakąkolwiek patologię, taką jak cukrzyca, objawy nasilają się, nawet odsłaniając kość w najcięższych przypadkach.

Infekcje dróg oddechowych

• Wysoka gorączka, która jest stała
• Trudności w oddychaniu (duszność)
• Kaszel, który nie ustępuje, któremu czasami może towarzyszyć ropna wydzielina.
• Ból w klatce piersiowej
• Dreszcze
• Rozkład i ogólne złe samopoczucie.
• Zwiększone tętno

W przypadku zapalenia zatok objawy obejmują:

• Ból zatok, zwłaszcza przy ucisku.
• Gorączka
• Przejściowa utrata węchu
• Zatkanie nosa
• Wydzielina z nosa, która może być ropna
• Uczucie ucisku może być nawet odczuwalne, gdy osoba pochyla głowę.

Infekcje skóry i innych tkanek

• Gorączka
• Zaczerwienienie i ból w dotkniętym obszarze
• Wrażenie ciepła w miejscu kontuzji
• Zmiany, takie jak krosty lub guzek zapalny. Te zmiany mogą zawierać ropny materiał.

W przypadku ecthyma gangrenosum zmiany często mają obszary martwicze, w których obumiera zdrowa tkanka.

Infekcje

Najczęstszą infekcją serca jest zapalenie wsierdzia. Twoje objawy to:

• Ciągła gorączka
• Dreszcze
• Trudności w oddychaniu i ból w klatce piersiowej podczas próby
• Obfite pocenie się, szczególnie w nocy
• Pojawienie się szmerów w sercu
• Ogólny ból i dyskomfort

Infekcje dróg moczowych

• Pilność oddania moczu
• Ból i pieczenie podczas oddawania moczu
• Dyskomfort w miednicy

Zabiegi

Obecnie śmiertelność z powodu Pseudomonas aeruginosa wynosi od 30 do 40%, głównie w pierwszych 24-48 godzinach od jej wystąpienia, zwłaszcza jeśli infekcja jest zlokalizowana w drogach oddechowych, a zastosowane leczenie jest nieodpowiednie.

Bakterie te są odporne na różne antybiotyki i mają dużą zdolność do nabywania nowych mechanizmów obronnych. Mogą tworzyć biofilmy, zmniejszać przepuszczalność błony zewnętrznej, używać pomp wyrzutowych do wielu leków i zawierać enzymy modyfikujące środki przeciwbakteryjne.

Liczba i wybór stosowanych antybiotyków budzi kontrowersje; jest podzielony na opinię o stosowaniu monoterapii lub łączeniu podobnych antybiotyków. Często zaleca się leczenie samym ceftazydymem lub w skojarzeniu z amikacyną.

Kilka leków, takich jak penicyliny, cefalosporyny, karbapenemy, monobaktamy, aminoglikozydy, fluorochinolony, oprócz polimyksyn, wykazuje aktywność przeciwko tym bakteriom. Ale czasami nie mają one żadnego efektu z powodu mutacji szczepów lub informacji z nowych genów z nabytą opornością.

Przeprowadzono również alternatywne badania nad wykorzystaniem roślin ze związkami przeciwdrobnoustrojowymi, takich jak gatunek Sonchus oleraceous, powszechnie znany jako „cerraja”, który występuje na całym świecie, mimo że pochodzi z Europy i Azji Środkowej.

Badania wskazują, że w niektórych przypadkach profile oporności na antybiotyki różnią się w tym samym kraju lub nawet w regionie geograficznym.

Bibliografia

1. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. and Massarini, A. (2008). Biologia. Od redakcji medycznej
2. Esnard, S., Moya, A., Cedré, B., Valmaseda, T., Pino, Y. and Sierra, G. (2004) Pseudomonas aeruginosa. Szczepionki: wyzwanie dla badań. Vaccimonitor 13 (1)
3. Moore, N. and Flaws, M. (2011). Wprowadzenie: Pseudomonas aeruginosa. Laboratorium kliniczne: Journal of the American Society for Medical Technology. 24 ust. 1
4. Ossa, A., Echeverri, M., Santos, Z., García, M., Agudelo, Y., Ramírez, F. and Ospino, S. (2014) Czynniki ryzyka zakażenia przez wielooporne Pseudomonas aeruginosa in a szpital o dużej złożoności. Chilean Journal of Infectology 31 (4)
5. Peng, S., Letchumanan, V., Yan, C. and Syakima, N. (2017). Granice mikrobiologii 8.
6. Pseudomonas aeruginosa. Pozyskano z: https://fundacionio.com/salud-io/enfermedades/bacterias/pseudomonas-aeruginosa/
7. Wilson, R. and Murray, R. (1998). Pseudomonas aerugiosa i inne pokrewne gatunki. Thorax 53 (3).