PSEUDOMONAS AERUGINOSA: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE, ŽIVOTNÍ CYKLUS, NÁKAZA - BIOLOGIE - 2025

Pseudomonas aeruginosa je gramnegativní bakterie, která se vyskytuje především ve vodě, vlhké půdě a v nemocničním prostředí. Je charakterizován jako jeden z hlavních oportunních patogenů u lidí.

Poprvé ji popsal renomovaný německý mykolog Walter Emil Migula v roce 1894. Je to bakterie, která má mimo jiné schopnost syntetizovat některé pigmenty, jako je pyoverdin a pyorrubin.

Pseudomonas aeruginosa. Zdroj: Fotografický kredit: Janice Haney Carr Poskytovatelé obsahu: CDC / Janice Haney Carr / Public domain

Tato bakterie je mimořádně důležitá v oblasti zdraví, protože je odpovědná za vysoké procento infekcí u pacientů, kteří jsou uzavřeni ve zdravotnických střediscích. Je schopen vyvolat mimo jiné infekce kůže, dýchacích cest a močových cest.

Charakteristika

Pseudomonas aeruginosa je bakterie zařazená do skupiny gramnegativních. To znamená, že když je podrobeno procesu barvení gramem, získává zbarvení fuchsie. Je to proto, že mezi svými dvěma buněčnými lipidovými membránami mají peptidoglykanovou vrstvu. Tato vrstva je tenká, takže není schopna zadržet Gramovy skvrny.

Tato baterie je aerobní, což znamená, že k vývoji se vyžaduje prostředí bohaté na kyslík.

Je to také kataláza pozitivní. To znamená, že může syntetizovat enzym katalázu, a proto rozkládat peroxid vodíku na vodu a kyslík. Pokračování v biochemických reakcích je Pseudomonas aeruginosa také pozitivní na oxidázu, což znamená, že syntetizuje enzym oxidázu a následně využívá kyslík pro energii.

Pseudomonas aeruginosa má schopnost oxidovat některé uhlohydráty, jako je galaktóza. Nemůžete je však fermentovat.

Kultura Pseudomonas aeruginosa na krevním agaru. Zdroj: HansN. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pokud jde o úrovně teploty potřebné pro vývoj této bakterie, musí být přibližně 36 ° C. V laboratoři však bylo pozorováno, že se vyvíjí i při 41 ° C.

Morfologie

Pseudomonas aeruginosa je bakterie netvorící spóry, přibližně 1 až 3 um dlouhá a 0,5 až 1 um široká.

Má polární bičík tvořený komplexní proteinovou strukturou, která zajišťuje pohyblivost v kapalném médiu a reakci na chemické podněty. Také mu umožňuje vázat se na buněčné membrány.

Má malá vlákna zvaná pili, která jsou umístěna na vnější straně. Tyto struktury se používají k pohybu v polopevných médiích a podobně jako bičíků přilnou k povrchům.

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

Její morfologie je heterogenní, obvykle jsou její kolonie velké, zploštělé, hladké nebo s hranami ve tvaru pily a mohou vykazovat kovový lesk. Z chronických infekcí lze také nalézt extrémně pomalu rostoucí trpasličí kolonie zvané bodné.

Mutace, které se vyskytují v koloniích, způsobují genetické a fenotypové změny a jsou schopny identifikovat různé morfologie u stejného pacienta v závislosti na jejich umístění v těle.

Navenek tvoří lipopolysacharidy a alginak, tyto biologicky aktivní látky mají různé ochranné funkce bakterií, jako je například proti vysychání, reakci imunitního systému hostitele a antibiotik. Účastní se také adheze a ukotvení na povrchu buněk.

Taxonomie

Taxonomická klasifikace Pseudomonas aeruginosa je následující:

• Doména: Bakterie
• Kingdom: Monera
• Phylum: Proteobacteria
• Třída: Gama Proteobacteria
• Pořadí: Pseudomonadles
• Rodina: Pseudomonadaceae
• Rod: Pseudomonas
• Druh: Pseudomonas aeruginosa

Životní cyklus

Pseudomonas aeruginosa se stejně jako všechny bakterie asexuálně reprodukuje. Proces, kterým se to dělá, se nazývá binární štěpení. Toto je nejběžnější bakteriální reprodukční proces a skrze něj se bakteriální buňka dělí na dvě buňky přesně stejné jako progenitorová buňka.

První věc, která se stane v procesu binárního štěpení, je to, že bakteriální DNA musí být duplikována. Jedná se však o relativně jednoduchý proces, protože bakterie mají pouze jeden kruhový chromozom.

Jakmile je jeho genetický materiál duplikován, jde každý chromozom na jeden konec buňky. V tomto bodě je důležité si uvědomit, že buňka Pseudomonas aeruginosa je protáhlá.

Když k tomu dojde, bakteriální membrána a stěna tvoří ve střední zóně bakterie septum nebo septum, které nakonec končí dělením buňky, což vede ke vzniku dvou výsledných buněk.

Nákaza a přenos

Rod bakterií Pseudomonas je zodpovědný za celou řadu infekcí u lidí. Ze všech druhů, které jej tvoří, je Pseudomonas aeruginosa nejčastěji spojován s tímto typem infekce.

Tato bakterie se vyskytuje hlavně ve vodě, vegetaci, odpadních vodách, mokré půdě a v některých hostitelích, jako jsou lidé. Rovněž ji lze nalézt ve zdravotnických zařízeních, konkrétně v chirurgických nástrojích, katétrech a dokonce v rukou personálu, který tam pracuje pro péči o pacienty.

Aby bakterie infikovaly jednotlivce, je nezbytně nutné, aby existovala brána do těla. V tomto smyslu bakterie obvykle vstupují do těla rány nebo změkčenou kůží, když přicházejí do styku s kontaminujícím prvkem (jako je kontaminovaná voda) nebo s povrchem, kde se bakterie nacházejí.

Navzdory skutečnosti, že se jedná o nejčastější a nejúčinnější způsob nákazy, odborníci potvrdili, že může dojít také k nákazy dýchacími a trávicími cestami. V tomto smyslu, pokud osoba vdechne nějaký druh kontaminované tekutiny od jiné infikované osoby nebo zamoří kontaminovanou vodu, mohla by být infikována bakteriemi.

Nemoci

Protože tato bakterie má schopnost kolonizovat širokou škálu tkání, je zodpovědná za velké množství infekcí a chorob u lidí. Nejznámější jsou uvedeny níže.

Ušní infekce

Vzhledem k tomu, že se tato bakterie nachází v vodních útvarech, ve kterých mohou lidé pravidelně plavat, není divu, že infikuje tuto oblast anatomie.

Mezi infekce, které může Pseudomonas aeruginosa způsobit v uchu, můžeme zmínit akutní vnější zánět středního ucha, což je infekce, která postihuje externí zvukový kanál.

U pacientů s chronickým základním onemocněním, jako je diabetes, je možné, že se vyvine agresivnější forma onemocnění, zvaná maligní vnější zánět středního ucha.

Infekce dýchacích cest

Když bakterie vstoupí do těla dýchacími cestami, je možné, že způsobuje patologii, jako je pneumonie, bronchitida a dokonce i sinusitida.

Tyto infekce jsou častější u pacientů s respirátorem au lidí s chronickými nemocemi, které oslabují jejich imunitní systém. Tyto patologie zahrnují AIDS, lupus a cystickou fibrózu.

Kožní infekce

Vzhledem k tomu, že kůže je jednou z nejčastějších cest nákazy a vstupu této bakterie, je běžné, že v ní způsobuje infekce.

Mezi kožní infekce způsobené Pseudomonas aeruginosa patří celulitida, folikulitida, osteomyelitida a ecthyma gangrenous. Všechny tyto infekce jsou potenciálně nebezpečné, pokud nejsou léčeny včas, protože postupně poškozují vrstvy kůže, dokud nebudou mít dokonce vliv na mnohem hlubší struktury a snad nebudou mít přístup k krevním cévám, což způsobí infekci.

Infekce močového ústrojí

Bakterie mohou proniknout do těla močovou trubicí, což způsobuje infekci dolních močových cest. Toto je častější u pacientů, kteří jsou hospitalizováni a mají katétr pro podporu močení.

Infekce

Když se bakterie rozšířila tak, že vstupuje do krevního řečiště, může putovat až k srdci. Tam se může přilnout k atrioventrikulárním chlopním nebo semilunárním chlopním a způsobit infekci známou jako akutní bakteriální endokarditida.

Tato patologie je častější u pacientů, kteří podstoupili otevřené srdeční operace, u kterých byla provedena náhrada chlopně nebo jakýkoli jiný typ postupu.

Příznaky

Příznaky infekce Pseudomonas aeruginosa se budou lišit v závislosti na postižené tkáni.

Ušní infekce

• Hnisavé vypouštění, které může být doprovázeno zápachem.
• Ostrá bolest, zejména při tlaku na tragus ucha
• Zčervenání a otok ušního kanálu
• Snížení sluchu (ztráta sluchu)

Pokud má jedinec nějakou patologii, jako je cukrovka, příznaky se zhoršují, a dokonce i v nejzávažnějších případech dochází k odhalení kosti.

Respirační infekce

• Vysoká horečka, která je konstantní
• Potíže s dýcháním (dušnost)
• Kašel, který neodezní, což občas může být doprovázeno hnisavým výtokem.
• Bolest na hrudi
• Třásl se zimnicí
• Rozpad a celková malátnost.
• Zvýšená srdeční frekvence

V případě sinusitidy příznaky zahrnují:

• Bolest v dutinách, zejména když na ně působí tlak.
• Horečka
• Přechodná ztráta čichu
• Nosní přetížení
• Nosní výtok, který může být hnisavý
• Pocit tlaku může být dokonce zaznamenán, když jedinec sníží hlavu.

Infekce kůže a jiných tkání

• Horečka
• Zčervenání a bolest v postižené oblasti
• Pocit tepla v poraněné oblasti
• Léze, jako jsou pustuly nebo zánětlivá uzlina. Tyto léze mohou obsahovat hnisavý materiál.

V případě ecthyma gangrenosum mají léze často nekrotické oblasti, kde umírá zdravá tkáň.

Infekce

Nejběžnější srdeční infekce je endokarditida. Vaše příznaky jsou:

• Konstantní horečka
• Třásl se zimnicí
• Při pokusu o potíže s dýcháním a bolestí na hrudi
• Silné pocení, zejména v noci
• Vzhled srdečního šelestu
• Obecná bolest a nepohodlí

Infekce moči

• Naléhavost na močení
• Bolest a pálení při močení
• Pánevní nepohodlí

Ošetření

V současné době existuje úmrtnost způsobená Pseudomonas aeruginosa 30 až 40%, zejména v prvních 24 až 48 hodinách po jejím počátku, zejména pokud se infekce nachází v dýchacích cestách a použitá léčba není adekvátní.

Tyto bakterie jsou rezistentní na různá antibiotika a mají velkou schopnost získat nové obranné mechanismy. Mohou vytvářet biofilmy, snižovat propustnost vnější membrány, používat ejekční pumpy pro více léčiv a mají enzymy, které modifikují antibakteriální látky.

Počet a výběr antibiotik, která mají být použita, je kontroverzní; on je rozdělen mezi názor na použití monoterapie nebo kombinace podobných antibiotik. Často se doporučuje léčba samotným ceftazidimem nebo v kombinaci s amikacinem.

Několik léků, jako jsou peniciliny, cefalosporiny, karbapenemy, monobaktamy, aminoglykosidy, fluorochinolony, se kromě polymyxinů daří aktivně působit proti těmto bakteriím. Ale někdy nemají účinek kvůli mutacím v kmenech nebo informacím z nových genů se získanou rezistencí.

Byly také provedeny alternativní výzkumy použití rostlin s antimikrobiálními sloučeninami, jako je druh Sonchus oleraceous, běžně známý jako „cerraja“, který je distribuován do celého světa, přestože je původem z Evropy a střední Asie.

Studie ukazují, že profily rezistence na antibiotika se v některých případech liší ve stejné zemi nebo dokonce v geografické oblasti.

Reference

1. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. a Massarini, A. (2008). Biologie. Lékařské redakční
2. Esnard, S., Moya, A., Cedré, B., Valmaseda, T., Pino, Y. a Sierra, G. (2004) Pseudomonas aeruginosa. Vakcíny: výzva pro výzkum. Vaccimonitor 13 (1)
3. Moore, N. a Flaws, M. (2011). Úvod: Pseudomonas aeruginosa. Klinická laboratorní věda: Journal of American Society for Medical Technology. 24 (1)
4. Ossa, A., Echeverri, M., Santos, Z., García, M., Agudelo, Y., Ramírez, F. a Ospino, S. (2014) Rizikové faktory infekce multirezistentní Pseudomonas aeruginosa v nemocnice s vysokou komplexností. Chilean Journal of Infectology 31 (4)
5. Peng, S., Letchumanan, V., Yan, C. a Syakima, N. (2017). Hranice v mikrobiologii 8.
6. Pseudomonas aeruginosa. Získáno z:
7. Wilson, R. a Murray, R. (1998). Pseudomonas aerugiosa a další příbuzné druhy. Thorax 53 (3).