PSEUDOMONAS AERUGINOSA: RAKSTURLIELUMI, MORFOLOĢIJA, DZĪVES CIKLS, INFICĒŠANĀS - BIOLOĢIJA - 2025

Pseudomonas aeruginosa ir gramnegatīva baktērija, kas galvenokārt atrodama ūdenī, mitrā augsnē un slimnīcas apstākļos. To raksturo kā vienu no galvenajiem oportūnistiskajiem patogēniem cilvēkiem.

Pirmoreiz to aprakstīja slavenais vācu mikologs Valters Emīls Migula 1894. gadā. Tā ir baktērija, kurai, cita starpā, piemīt spēja sintezēt dažus pigmentus, piemēram, pyoverdin un pyorrubin.

Pseudomonas aeruginosa. Avots: Fotoattēls: Janice Haney Carr Satura nodrošinātāji: CDC / Janice Haney Carr / Public Domain

Šī baktērija ir ārkārtīgi svarīga veselības jomā, jo tā ir atbildīga par lielu infekciju procentuālo daudzumu pacientiem, kuri atrodas veselības centros. Tas, cita starpā, spēj izraisīt infekcijas ādā, elpceļos un urīnceļos.

Raksturlielumi

Pseudomonas aeruginosa ir baktērija, kas klasificēta gramnegatīvo grupā. Tas nozīmē, ka, kad tas tiek pakļauts gramu krāsošanas procesam, tas iegūst fuksijas krāsu. Tas ir tāpēc, ka starp abām šūnu lipīdu membrānām viņiem ir peptidoglikāna slānis. Šis slānis ir plāns, tāpēc tas nespēj noturēt Gram traipu daļiņas.

Šī baterija ir aeroba, kas nozīmē, ka tās attīstīšanai nepieciešama vide, kas bagāta ar skābekli.

Tas ir arī katalāzes pozitīvs. Tas ir, tas var sintezēt fermentu katalāzi un tādējādi sadalīt ūdeņraža peroksīdu ūdenī un skābeklī. Turpinot bioķīmiskās reakcijas, Pseudomonas aeruginosa ir arī pozitīvi oksidāzes, kas nozīmē, ka tas sintezē fermentu oksidāzi un līdz ar to enerģiju izmanto skābekli.

Pseudomonas aeruginosa ir spēja oksidēt dažus ogļhidrātus, piemēram, galaktozi. Tomēr jūs nevarat tos raudzēt.

Pseudomonas aeruginosa kultūra uz asins agara. Avots: HansN. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Attiecībā uz temperatūras līmeņiem, kas nepieciešami šīs baktērijas attīstībai, tai jābūt aptuveni 36 ° C temperatūrā. Tomēr laboratorijā ir redzams, ka tā attīstās pat 41 ° C temperatūrā.

Morfoloģija

Pseudomonas aeruginosa ir sporas neveidojoša baktērija, aptuveni 1 līdz 3 μm gara un no 0,5 līdz 1 μm plata.

Tam ir polārā flagellum, kas sastāv no sarežģītas olbaltumvielu struktūras, kas nodrošina mobilitāti šķidrā vidē un reakciju uz ķīmiskiem stimuliem. Tas arī ļauj tai saistīties ar šūnu membrānām.

Tam ir mazi pavedieni, ko sauc par pili un kas atrodas ārpusē. Šīs struktūras tiek izmantotas, lai pārvietotos daļēji cietā vidē un, tāpat kā flagellum, pieliptu virsmām.

Pseudomonas aeruginosa. Autors: DataBase Dzīvības zinātnes centrs (DBCLS) (http://togotv.dbcls.jp/ja/togopic.2017.38.html), izmantojot Wikimedia Commons

Tās morfoloģija ir neviendabīga, parasti tās kolonijas ir lielas, saplacinātas, gludas vai ar zāģa formas malām, un tām var būt metāla spīdums. No hroniskām infekcijām var atrast arī ļoti lēni augošas punduru kolonijas, ko sauc par punctate.

Mutācijas, kas notiek kolonijās, rada ģenētiskas un fenotipiskas izmaiņas, spējot identificēt dažādas morfoloģijas vienam pacientam atkarībā no viņu atrašanās vietas organismā.

Ārēji tie veido lipopolisaharīdus un alginaku, šīm bioloģiski aktīvajām vielām ir dažādas baktērijas aizsargājošās funkcijas, piemēram, piemēram, pret izkalšanu, saimnieka imūnsistēmas reakciju un antibiotikām. Viņi arī piedalās adhēzijā un nostiprināšanā pie šūnu virsmas.

Taksonomija

Pseudomonas aeruginosa taksonomiskā klasifikācija ir šāda:

• Domēns: baktērijas
• Valstība: Monera
• Patvērums: proteobaktērijas
• Klase: gamma proteobaktērijas
• Kārtība: Pseudomonadles
• Ģimene: Pseudomonadaceae
• Ģints: Pseudomonas
• Suga: Pseudomonas aeruginosa

Dzīves cikls

Pseudomonas aeruginosa, tāpat kā visas baktērijas, reproducē aseksuāli. Process, ar kura palīdzību tas tiek izdarīts, ir pazīstams kā binārā dalīšanās. Šis ir visizplatītākais baktēriju pavairošanas process, un caur to baktēriju šūna dalās, veidojot divas šūnas, tieši tādas pašas kā cilmes šūna.

Pirmā lieta, kas notiek binārās dalīšanās procesā, ir tāda, ka baktēriju DNS ir jākopē. Tomēr tas ir samērā vienkāršs process, jo baktērijām ir tikai viena apļveida hromosoma.

Kad tā ģenētiskais materiāls ir dublēts, katra hromosoma nonāk vienā šūnas galā. Šajā brīdī ir svarīgi atcerēties, ka Pseudomonas aeruginosa šūna ir iegarenas formas.

Kad tas notiek, baktēriju vidējā zonā baktēriju membrāna un siena veido starpsienu vai starpsienu, kas galu galā sadalās šūnā, veidojot divas iegūtās šūnas.

Inficēšanās un pārnešana

Pseudomonas ģints baktērijas ir atbildīgas par visdažādākajām cilvēku infekcijām. No visām sugām, kas to veido, Pseudomonas aeruginosa ir tā, kas visbiežāk saistīta ar šāda veida infekciju.

Šī baktērija galvenokārt atrodama ūdenī, veģetācijā, notekūdeņos, mitrā augsnē un dažos saimniekorganismos, piemēram, cilvēkos. Tāpat tas ir sastopams arī veselības iestādēs, īpaši ķirurģiskos instrumentos, katetros un pat personāla rokās, kas tur aprūpē pacientus.

Lai baktērijas inficētu cilvēku, ir stingri nepieciešams, lai ķermenim būtu vārti. Šajā ziņā baktērijas parasti nonāk ķermenī caur brūci vai mīkstinātu ādu, nonākot saskarē ar piesārņojošu elementu (piemēram, piesārņotu ūdeni) vai ar virsmu, kur baktērijas atrodamas.

Neskatoties uz to, ka tas ir biežākais un efektīvākais inficēšanās veids, speciālisti ir apstiprinājuši, ka caur elpošanas un gremošanas traktiem var notikt arī inficēšanās. Šajā ziņā, ja cilvēks ieelpo kāda cita veida inficētu šķidrumu no citas inficētas personas vai norij piesārņotu ūdeni, viņi var inficēties ar baktērijām.

Slimības

Tā kā šai baktērijai ir spēja kolonizēt ļoti dažādus audus, tā ir atbildīga par lielu skaitu infekciju un slimību cilvēkiem. Vispazīstamākie ir uzskaitīti zemāk.

Ausu infekcijas

Ņemot vērā, ka šī baktērija ir atrodama ūdenstilpēs, kurās cilvēki var regulāri peldēties, nav pārsteidzoši, ka tā inficē šo anatomijas zonu.

Starp infekcijām, ko Pseudomonas aeruginosa var izraisīt ausīs, mēs varam minēt akūtu ārēju vidusauss iekaisumu, infekciju, kas ietekmē ārējo dzirdes kanālu.

Pacientiem ar hronisku pamata slimību, piemēram, diabētu, var attīstīties agresīvāka slimības forma, ko sauc par ļaundabīgu ārēju otītu.

Elpošanas ceļu infekcijas

Kad baktērijas iekļūst ķermenī caur elpošanas ceļiem, iespējams, ka tas izraisa kādu patoloģiju, piemēram, pneimoniju, bronhītu un pat sinusītu.

Šīs infekcijas ir biežāk sastopamas pacientiem, kas lieto respiratoru, un cilvēkiem ar hroniskām slimībām, kas vājina viņu imūnsistēmu. Šīs patoloģijas ir AIDS, vilkēde un cistiskā fibroze.

Ādas infekcijas

Ņemot vērā to, ka āda ir viens no biežākajiem šīs baktērijas inficēšanās un iekļūšanas veidiem, ir ierasts, ka tā izraisa infekcijas tajā.

Ādas infekcijas, ko izraisa Pseudomonas aeruginosa, ietver celulītu, folikulītu, osteomielītu un gangrenozu ektīmu. Visas šīs infekcijas ir potenciāli bīstamas, ja tās savlaicīgi neārstē, jo tās pakāpeniski ievaino ādas slāņus, līdz tās var pat ietekmēt daudz dziļākas struktūras un, iespējams, piekļūt asinsvadiem, izraisot infekciju.

Urīnceļu infekcijas

Baktērijas var iekļūt ķermenī caur urīnizvadkanālu, izraisot apakšējo urīnceļu infekciju. Biežāk tas notiek pacientiem, kuri hospitalizēti un kuriem ir katetru, lai atvieglotu urinēšanu.

Infekcijas

Kad baktērijas ir izplatījušās tā, ka tās nonāk asinsritē, tās var nokļūt līdz sirdij. Tur tas var pielīmēt atrioventrikulāros vārstus vai pusvadītāju vārstus un izraisīt infekciju, kas pazīstama kā akūts baktēriju endokardīts.

Šī patoloģija ir biežāka pacientiem, kuriem ir veiktas atklātas sirds operācijas, kurās ir veikta vārstuļa nomaiņa vai cita veida procedūras.

Simptomi

Pseudomonas aeruginosa infekcijas simptomi būs dažādi, atkarībā no ietekmētajiem audiem.

Ausu infekcijas

• Pārmērīga izlāde, ko var pavadīt slikta smaka.
• Asas sāpes, īpaši, ja tiek izdarīts spiediens pret auss tragus
• Auss kanāla apsārtums un pietūkums
• Samazināta dzirde (dzirdes zudums)

Ja indivīdam ir kāda patoloģija, piemēram, diabēts, simptomi pasliktinās, pat smagākajos gadījumos pakļaujot kaulu.

Elpošanas ceļu infekcijas

• Augsts drudzis, kas ir nemainīgs
• Elpošanas grūtības (aizdusa)
• Klepus, kas neizzūd, kas reizēm var būt saistīta ar strutainu izdalījumu.
• Sāpes krūtīs
• Kratot drebuļus
• Sabrukums un vispārējs savārgums.
• Paaugstināts sirdsdarbības ātrums

Sinusīta gadījumā simptomi ir:

• Sāpes deguna blakusdobumos, īpaši, ja uz tiem tiek izdarīts spiediens.
• Drudzis
• Pārejoša ožas izzušana
• Aizlikts deguns
• Deguna izdalījumi, kas var būt strutaini
• Spiediena sajūtu var izjust pat tad, ja indivīds nolaiž galvu.

Infekcijas ādā un citos audos

• Drudzis
• Apsārtums un sāpes skartajā zonā
• Karstuma sajūta ievainotajā vietā
• Bojājumi, piemēram, pustulas vai iekaisuma mezgliņš. Šie bojājumi var saturēt strutainus materiālus.

Ecthyma gangrenosum gadījumā bojājumos bieži ir nekrotiskās zonas, kur mirst veseli audi.

Infekcijas

Visizplatītākā sirds infekcija ir endokardīts. Jūsu simptomi ir:

• Pastāvīgs drudzis
• Kratot drebuļus
• Elpošanas grūtības un sāpes krūtīs, mēģinot
• Liela svīšana, it īpaši naktī
• Izskats par sirds murmināšanu
• Vispārējas sāpes un diskomforts

Urīnceļu infekcijas

• Steidzami urinēt
• Sāpes un dedzināšana urinējot
• Diskomforts iegurnī

Procedūras

Pašlaik Pseudomonas aeruginosa izraisīta mirstība ir no 30 līdz 40%, galvenokārt pirmajās 24 līdz 48 stundās pēc tās parādīšanās, īpaši, ja infekcija atrodas elpošanas traktā un piemērota ārstēšana nav piemērota.

Šīs baktērijas ir izturīgas pret dažādām antibiotikām un tām ir lieliska spēja iegūt jaunus aizsardzības mehānismus. Viņi var veidot bioplēves, samazināt ārējās membrānas caurlaidību, izmantot izsviešanas sūkņus vairākām zālēm un tiem ir fermenti, kas modificē antibakteriālas vielas.

Lietoto antibiotiku skaits un izvēle ir diskutabla; viņš tiek dalīts starp viedokli par monoterapijas piemērošanu vai līdzīgu antibiotiku apvienošanu. Bieži tiek ieteikta ārstēšana ar ceftazidīmu atsevišķi vai kombinācijā ar amikacīnu.

Vairākām zālēm, piemēram, penicilīniem, cefalosporīniem, karbapenēmiem, monobaktāmiem, aminoglikozīdiem, fluorhinoloniem, papildus polimiksīniem, izdodas būt aktīvām pret šīm baktērijām. Bet dažreiz tiem nav ietekmes celmu mutāciju vai informācijas dēļ no jauniem gēniem ar iegūtu rezistenci.

Ir veikti arī alternatīvi pētījumi par augu izmantošanu ar pretmikrobu savienojumiem, piemēram, Sonchus oleraceous sugas, ko parasti sauc par “cerraja” un kuras ir izplatītas visā pasaulē, neraugoties uz to, ka tām ir dzimtene Eiropā un Centrālāzijā.

Pētījumi norāda, ka dažos gadījumos antibiotiku rezistences profili atšķiras vienā valstī vai pat ģeogrāfiskā reģionā.

Atsauces

1. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. un Massarini, A. (2008). Bioloģija. Medicīnas redakcija
2. Esnard, S., Moya, A., Cedré, B., Valmaseda, T., Pino, Y. and Sierra, G. (2004) Pseudomonas aeruginosa. Vakcīnas: izaicinājums pētniecībai. 13. Vaccimonitor (1)
3. Moore, N. un Flaws, M. (2011). Ievads: Pseudomonas aeruginosa. Klīniskā laboratorijas zinātne: Amerikas Medicīnas tehnoloģiju biedrības žurnāls. 24 (1)
4. Ossa, A., Echeverri, M., Santos, Z., García, M., Agudelo, Y., Ramírez, F. un Ospino, S. (2014) Daudzrezistentu Pseudomonas aeruginosa infekcijas riska faktori augstas sarežģītības pakāpes slimnīca. Čīles Infektoloģijas žurnāls 31 (4)
5. Peng, S., Letchumanan, V., Yan, C. un Syakima, N. (2017). Mikrobioloģijas robežas 8.
6. Pseudomonas aeruginosa. Iegūts no: https://fundacionio.com/salud-io/enfermedades/bacterias/pseudomonas-aeruginosa/
7. Vilsons, R. un Murray, R. (1998). Pseudomonas aerugiosa un citas radniecīgas sugas. Krūškurvja 53 (3).