Pseudomonas aeruginosa

Je homogenní druh s jasnou morfologickou, biochemickou a antigenní charakteristikou. Vyskytuje se v odpadních vodách, v půdě, ve stolici domácích zvířat i lidí. V čisté vodě se nemnoží. Kolonizuje sliznice, hlavně respiračního traktu a močových cest, u hostitelů se sníženou obranou. Ve velkých kvantech se může vyskytnout v nemocničním prostředí, zvláště na jednotkách intenzivní péče, resuscitačních odděleních, novorozeneckých odděleních, kde kontaminuje dýchací přístroje, nebulizátory, katetry. Je často příčinou nemocničních nákaz.

morfologie

V Gramově barvení ji nelze odlišit od jiných gramnegativních tyčinek. Nemá pouzdro, je však někdy obalena slizovou vrstvou.

kultivace a biochemie

Většinu kmenů je možno identifikovat podle růstu na základních půdách, kde vytváří kovově lesklé kolonie. Kolonie jsou často zčásti autolyzovány, což připomíná plaky u fágové lýzy. Nejčastější jsou disociační fáze S a R, u nemocných s cystickou fibrózou se vyskytují mukosní kolonie. Převážná většina kmenů tvoří pigmenty, a to jednak modrozelený pyocyanin (metylhydrofenazin, rozpustný ve vodě a chloroformu), který je tvořen jen Ps. aeruginosa, a žlutozelený fluorescein, rozpustný ve vodě. Ve starých kulturách vznikají oxidační deriváty, kupř. alfaoxifenazin, které mají výrazný antibiotický účinek proti grampozitivním a některým gramnegativním bakteriím. Tyto látky byly nesprávně zařazeny mezi enzymy a označeny jako pyocyanáza. Českými mikrobiology byly už před II. světovou válkou užity k léčení lokálních infekcí. Na krevním agaru vyvolává Ps. aeruginosa výraznou zónu úplné hemolýzy. Kultury mají charakteristický zápach po trimetylaminu. Kultivační teplota dosahuje optimální rozmezí 30-37°C, roste však i při pokojové teplotě.

antigenní struktura

Antigenně je Ps. aeruginosa heterogenní. Podle termostabilních somatických antigenů prokazovaných aglutinací se rozlišuje 17 serotypů, další antigeny jsou vázány na bičíky a fimbrie.

patogenita

Na patogenitě se ze strany mikroba uplatňují jednak faktory vázané na bakteriální buňku (extracelulární polysacharid, slizová vrstva, stěnový lipopolysacharid), jednak extracelulární produkty (enzymy, toxiny, pigment).

Extracelulární polysacharid (alginát) se tvoří v enormním množství u mukoidních kmenů, obaluje celé mikrokolonie bakterií a chrání je před obranou hostitele (zejména u cystické fibrózy). Při pasážování in vitro tvorba alginátu mizí.

S lipopolysacharidovým komplexem (endotoxin) jsou spojeny typově specifické antigeny, protilátky proti nim působí jako opsoniny.

Mezi extracelulárními enzymy se v patogenitě uplatňují hlavně proteolytické enzymy. Štěpí kasein, fibrin, elastin a kolagen, které poškozují stěny drobných cév, čímž vyvolávají hemoragie až nekrózy, inaktivují stožky komplementu a tím brání opsonizaci a inhibují fagocytosu. Ps. aeruginosa tvoří 2 typy hemolysinů, a to jeden s aktivitou C fosfolipázy, druhý hemolysin je termostabilní glykolipid. Pyocyanin se uplatňuje jako inhibitor mitochondriálních enzymů, snižuje pohyb řasinek a tím zhoršuje očisťování sliznice dýchacích cest. Termostabilní exotoxin je protein s letálním účinkem v pokusu na zvířeti. Působí cytotoxicky v tkáňových kulturách. Má transferázovou aktivitu, katalyzuje přenos adenosin fosfát ribózy z NAD na elongační faktor 2, tím inhibuje proteosyntézu v buňce. Účinek je podobný difterickému toxinu, ale má jiné receptory. Toxin je produkován v inaktivní formě, patrně se aktivuje až na buněčné membráně. Tvoří se také in vivo v průběhu infekce. Toxické změny jsou lokalizovány hlavně v játrech. Antitoxin neutralizuje letální účinek, ale nechrání před infekci.

Cytotoxin porušuje buněčné membrány a zvyšuje permeabilitu. Popisuje se také produkce leukocidinu.

onemocnění

Přestože tato bakterie disponuje širokou řadou virulentních faktorů, vyvolává infekci jen při snížení lokální nebo celkové odolnosti organismu (u zdravého člověka ve zvláště kontaminovaném prostředí může dojít ke kolonizaci, avšak nevznikne onemocnění). Podmínkami vzniku onemocnění jsou defekty fagocytózy, rozsáhlé popáleniny, maligní procesy (hlavně leukémie), podávání cytostatik, imunosupresiv, kortikoidů, dlouhodobé podávání antibiotik, které umožní osídlení rezistentními pseudomonádami, těžké operativní výkony, dlouhodobé zavedení cévních katetrů nebo katetrů do močových cest, diabetes. Závažná je infekce u nemocných cystickou librozou, kdy dýchací cesty jsou kolonizovány mukoidními kmeny s vysokou produkcí proteolytických enzymů. Nemocní umírají na pneumonii bez příznaků septikémi. Ohroženi jsou také novorozenci, zvláště nedonošení (enterokolitida, sepse a meningitida). Z povrchové kolonizace může vzniknout systémové onemocnění. Proteolytické enzymy pseudomonád ohrožují poraněné oko. Infekce pak může končit ztrátou oka a slepotou. Kmeny vyvolávající nemocniční infekce jsou obvykle vysoce virulentní a rezistentní na antibiotika.

terapie

Je nutno odlišit bezvýznamnou a krátkodobou kolonizaci od infekce. Infekci je nutno energicky léčit. Výběr antibiotik je omezen jak primární tak sekundární rezistencí. Ps. aeruginosa je citlivá na polymyxin B a kolistin, gentamicin a další. Z chemoterapeutik na ofloxacin a ciprofloxacin.

imunita

Imunita je vázána na typově specifické protilátky, které opsonizují. V nízkých turech jsou přítomny i v normálních sérech. Imunizací je možno titry zvýšit. Komplement s protilátkou nepůsobí zpravidla na virulentní kmeny baktericidně. Eliminace bakterií je umožněna fagocytózou, kterou protilátka a komplement usnadňují. Při snížení počtu nebo funkční zdatnosti polymorfonukleárů jsou infekce častější a systémové. Antitoxin se může podílet na zábraně letality pseudomonádavých infekcí.

prevence

Je možno užít polyvalentních vakcín obsahujících somatické antigeny. Indikovány jsou u ohrožených osob s defekty imunity a při podávání imunosupresiv.