PSEUDOMONAS AERUGINOSA: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA, ŽIVOTNÝ CYKLUS, NÁKAZA - BIOLÓGIE - 2026

Pseudomonas aeruginosa je gramnegatívna baktéria, ktorá sa vyskytuje predovšetkým vo vode, vlhkej pôde a v nemocničnom prostredí. Je charakterizovaný ako jeden z hlavných oportúnnych patogénov u ľudí.

Prvýkrát to opísal renomovaný nemecký mykológ Walter Emil Migula v roku 1894. Ide o baktériu, ktorá má okrem iného schopnosť syntetizovať niektoré pigmenty, ako napríklad pyoverdin a pyorrubin.

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

Táto baktéria je mimoriadne dôležitá v oblasti zdravia, pretože je zodpovedná za vysoké percento infekcií u pacientov, ktorí sa nachádzajú v zdravotníckych zariadeniach. Je schopný vytvárať infekcie v koži, dýchacích cestách a močových cestách.

Charakteristika

Pseudomonas aeruginosa je baktéria zaradená do skupiny gramnegatívnych. To znamená, že keď sa podrobí procesu farbenia gramom, získa sfarbenie fuchsie. Je to preto, že medzi svojimi dvoma bunkovými lipidovými membránami majú peptidoglykánovú vrstvu. Táto vrstva je tenká, takže nie je schopná zadržať Gramove škvrny.

Táto batéria je aeróbna, čo znamená, že na rozvoj sa vyžaduje prostredie bohaté na kyslík.

Je to tiež kataláza pozitívna. To znamená, že dokáže syntetizovať enzým katalázu, a preto štiepi peroxid vodíka na vodu a kyslík. V biochemických reakciách je Pseudomonas aeruginosa pozitívny aj na oxidázu, čo znamená, že syntetizuje enzým oxidáza a následne využíva kyslík na energiu.

Pseudomonas aeruginosa má schopnosť oxidovať niektoré uhľohydráty, ako je galaktóza. Nemôžete ich však fermentovať.

Kultúra Pseudomonas aeruginosa na krvnom agare. Zdroj: HansN. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pokiaľ ide o úrovne teploty potrebné na vývoj tejto baktérie, musí byť približne 36 ° C. V laboratóriu sa však pozorovalo, že sa vyvíja dokonca pri 41 ° C.

morfológia

Pseudomonas aeruginosa je baktéria netvoriaca spóry, dlhá približne 1 až 3 um a šírka 0,5 až 1 um.

Má polárne bičík tvorený komplexnou proteínovou štruktúrou, ktorá poskytuje mobilitu v tekutom médiu a reaguje na chemické podnety. Tiež mu umožňuje viazať sa na bunkové membrány.

Má malé vlákna zvané pili, ktoré sa nachádzajú na vonkajšej strane. Tieto štruktúry sa používajú na pohyb v polotuhých médiách a, podobne ako bičík, priľnú k povrchom.

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

Jeho morfológia je heterogénna, zvyčajne sú kolónie veľké, sploštené, hladké alebo s hranami v tvare píly a môžu vykazovať kovový lesk. Z chronických infekcií sa dajú nájsť aj veľmi pomaly rastúce trpasličie kolónie nazývané bodky.

Mutácie, ktoré sa vyskytujú v kolóniách, spôsobujú genetické a fenotypové zmeny a sú schopné identifikovať rôzne morfológie u toho istého pacienta v závislosti od ich umiestnenia v tele.

Navonok tvoria lipopolysacharidy a alginak, tieto biologicky aktívne látky majú rôzne ochranné funkcie baktérií, ako napríklad proti vysychaniu, reakcii imunitného systému hostiteľa a antibiotikám. Zúčastňujú sa tiež na priľnavosti a ukotvení k povrchu buniek.

taxonómie

Taxonomická klasifikácia Pseudomonas aeruginosa je nasledovná:

• Doména: Baktérie
• Kingdom: Monera
• Phylum: Proteobacteria
• Trieda: Gama Proteobacteria
• Objednať: Pseudomonadles
• Rodina: Pseudomonadaceae
• Rod: Pseudomonas
• Druh: Pseudomonas aeruginosa

Životný cyklus

Pseudomonas aeruginosa asexuálne reprodukuje, rovnako ako všetky baktérie. Proces, ktorým sa to robí, sa nazýva binárne štiepenie. Toto je najbežnejší bakteriálny reprodukčný proces a prostredníctvom neho sa bakteriálna bunka delí, čím vzniknú dve bunky presne rovnaké ako progenitorová bunka.

Prvá vec, ktorá sa stane v procese binárneho štiepenia, je skutočnosť, že bakteriálna DNA sa musí duplikovať. Je to však relatívne jednoduchý postup, pretože baktérie majú iba jeden kruhový chromozóm.

Po zdvojení genetického materiálu sa každý chromozóm dostane na jeden koniec bunky. V tejto chvíli je dôležité pamätať na to, že bunka Pseudomonas aeruginosa má podlhovastý tvar.

Keď k tomu dôjde, v strede baktérie bakteriálna membrána a stena tvoria septum alebo septum, ktoré nakoniec končí rozdelením bunky, čo vedie k vzniku dvoch výsledných buniek.

Nákaza a prenos

Rod baktérií Pseudomonas je zodpovedný za celý rad infekcií u ľudí. Zo všetkých druhov, ktoré ho tvoria, je Pseudomonas aeruginosa najčastejšie asociovaný s týmto typom infekcie.

Táto baktéria sa vyskytuje hlavne vo vode, vegetácii, odpadových vodách, mokrej pôde a u niektorých hostiteľov, ako sú ľudia. Rovnako ju možno nájsť aj v zdravotníckych zariadeniach, najmä v chirurgických nástrojoch, katétroch a dokonca aj v rukách personálu, ktorí tam pracujú a starajú sa o pacientov.

Aby baktérie infikovali jednotlivca, je nevyhnutne potrebné, aby existovala brána do tela. V tomto zmysle baktérie obvykle vstupujú do tela cez ranu alebo zjemnenú pokožku, keď prichádzajú do styku s kontaminujúcim prvkom (napríklad kontaminovanou vodou) alebo s povrchom, kde sa nachádzajú baktérie.

Napriek tomu, že ide o najčastejší a najúčinnejší spôsob nákazy, odborníci potvrdili, že môže dôjsť k nákaze dýchacích ciest a zažívacieho traktu. V tomto zmysle, ak osoba vdýchne nejaký druh kontaminovanej tekutiny od inej infikovanej osoby alebo zamorí kontaminovanú vodu, mohla by byť infikovaná baktériami.

choroby

Pretože táto baktéria má schopnosť kolonizovať širokú škálu tkanív, je zodpovedná za veľké množstvo infekcií a chorôb u ľudí. Najznámejšie sú uvedené nižšie.

Ušné infekcie

Berúc do úvahy, že táto baktéria sa nachádza v vodných plochách, v ktorých ľudia môžu pravidelne plávať, nie je prekvapujúce, že infikuje túto oblasť anatómie.

Medzi infekcie, ktoré Pseudomonas aeruginosa môže spôsobovať v uchu, môžeme uviesť akútnu vonkajšiu zápal stredného ucha, infekciu, ktorá ovplyvňuje vonkajší zvukový kanál.

U pacientov s chronickým základným ochorením, ako je cukrovka, sa môže vyvinúť agresívnejšia forma tohto ochorenia, ktorá sa nazýva malígna vonkajšia zápal stredného ucha.

Infekcie dýchacích ciest

Keď baktérie vstupujú do tela cez dýchacie cesty, je možné, že spôsobujú patológiu, ako je zápal pľúc, zápal priedušiek a dokonca aj sínusitída.

Tieto infekcie sú častejšie u pacientov, ktorí sú na respirátore, a u ľudí s chronickými ochoreniami, ktoré oslabujú ich imunitný systém. Tieto patológie zahŕňajú AIDS, lupus a cystickú fibrózu.

Kožné infekcie

Vzhľadom na to, že koža je jednou z najčastejších ciest nákazy a vstupu do tejto baktérie, potom je bežné, že v nej spôsobuje infekcie.

Medzi kožné infekcie spôsobené Pseudomonas aeruginosa patrí celulitída, folikulitída, osteomyelitída a ecthyma gangrenous. Všetky tieto infekcie sú potenciálne nebezpečné, pokiaľ nie sú ošetrené v čase, pretože postupne poškodzujú vrstvy kože, až dokážu ovplyvniť oveľa hlbšie štruktúry a možno získať prístup k krvným cievam a spôsobiť infekciu.

Infekcie močových ciest

Baktérie môžu vstúpiť do tela cez močovú trubicu, čo spôsobuje infekciu dolných močových ciest. Toto je častejšie u pacientov, ktorí sú hospitalizovaní a majú katéter na uľahčenie močenia.

infekcie

Ak sa baktéria rozšírila tak, že vstupuje do krvného riečišťa, môže putovať až do srdca. Tam môže priľnúť k atrioventrikulárnym chlopniam alebo semilunárnym chlopniam a spôsobiť infekciu známu ako akútna bakteriálna endokarditída.

Táto patológia je častejšia u pacientov, ktorí sa podrobili operáciám otvoreného srdca, u ktorých bola vykonaná určitá náhrada chlopne alebo akýkoľvek iný typ zákroku.

príznaky

Príznaky infekcie Pseudomonas aeruginosa sa líšia v závislosti od postihnutého tkaniva.

Ušné infekcie

• Hnisavé vypúšťanie, ktoré môže byť sprevádzané zápachom.
• Ostrá bolesť, najmä ak je vyvíjaný tlak na tragus ucha
• Sčervenanie a opuch ušného kanálika
• Znížený sluch (strata sluchu)

Ak má jednotlivec nejakú patológiu, ako je cukrovka, príznaky sa zhoršujú, dokonca v najťažších prípadoch dokonca vystavujú kost.

Respiračné infekcie

• Vysoká horúčka, ktorá je konštantná
• Ťažké dýchanie (dýchavičnosť)
• Kašeľ, ktorý nezmizne, ktorý môže byť niekedy sprevádzaný hnisavým výtokom.
• Bolesť v hrudi
• Trepe sa zimnica
• Rozpad a všeobecná nevoľnosť.
• Zvýšená srdcová frekvencia

V prípade sinusitídy príznaky zahŕňajú:

• Bolesť v dutinách, najmä keď sa na ne pôsobí.
• Horúčka
• Prechodná strata čuchu
• Nosné preťaženie
• Výtok z nosa, ktorý môže byť hnisavý
• Pocit tlaku sa môže prejaviť dokonca aj vtedy, keď jednotlivec zníži hlavu.

Infekcie kože a iných tkanív

• Horúčka
• Sčervenanie a bolesť v postihnutej oblasti
• Pocit tepla v poranenej oblasti
• Lézie, ako sú pľuzgiere alebo zápalové uzliny. Tieto lézie môžu obsahovať hnisavý materiál.

V prípade ecthyma gangrenosum majú lézie často nekrotické oblasti, kde zomiera zdravé tkanivo.

infekcie

Najčastejšou infekciou srdca je endokarditída. Vaše príznaky sú:

• Neustála horúčka
• Trepe sa zimnica
• Pri pokusoch je ťažké dýchanie a bolesť v hrudníku
• Silné potenie, najmä v noci
• Vzhľad srdcového šelestu
• Celková bolesť a nepohodlie

Močové infekcie

• Naliehavosť na močenie
• Bolesť a pálenie pri močení
• Panvové nepohodlie

ošetrenie

V súčasnosti je Pseudomonas aeruginosa mortalita 30 až 40%, hlavne v prvých 24 až 48 hodinách po jej vzniku, najmä ak sa infekcia nachádza v respiračnom trakte a použitá liečba nie je primeraná.

Tieto baktérie sú rezistentné na rôzne antibiotiká a majú veľkú schopnosť získať nové obranné mechanizmy. Môžu tvoriť biofilmy, znižovať priepustnosť vonkajšej membrány, používať ejekčné pumpy pre viaceré liečivá a majú enzýmy, ktoré modifikujú antibakteriálne látky.

Počet a výber antibiotík, ktoré sa majú použiť, je kontroverzný; je rozdelený medzi názor na aplikáciu monoterapie alebo kombináciu podobných antibiotík. Často sa odporúča liečba samotným ceftazidímom alebo v kombinácii s amikacínom.

Niekoľko liekov, ako sú penicilíny, cefalosporíny, karbapenémy, monobaktámy, aminoglykozidy, fluórchinolóny, dokážu okrem polymyxínov byť účinné proti týmto baktériám. Ale niekedy nemajú účinok kvôli mutáciám v kmeňoch alebo informáciách z nových génov so získanou rezistenciou.

Uskutočnili sa aj alternatívne výskumy použitia rastlín s antimikrobiálnymi zlúčeninami, ako sú druhy druhu Sonchus, bežne známe ako „cerraja“, ktorá sa distribuuje do celého sveta, napriek tomu, že pochádza z Európy a strednej Ázie.

Štúdie naznačujú, že profily rezistencie na antibiotiká sa v niektorých prípadoch líšia v rámci tej istej krajiny alebo dokonca v rámci geografického regiónu.

Referencie

1. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. a Massarini, A. (2008). Biology. Medical Editorial
2. Esnard, S., Moya, A., Cedré, B., Valmaseda, T., Pino, Y. a Sierra, G. (2004) Pseudomonas aeruginosa. Vakcíny: výzva pre výskum. Vaccimonitor 13 (1)
3. Moore, N. a Flaws, M. (2011). Úvod: Pseudomonas aeruginosa. Klinická laboratórna veda: 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 infekcie multirezistentnou Pseudomonas aeruginosa v nemocnica s vysokou komplexnosťou. Čílsky časopis o infekcii 31 (4)
5. Peng, S., Letchumanan, V., Yan, C. a Syakima, N. (2017). Hranice v mikrobiológii 8.
6. Pseudomonas aeruginosa. Získané z: https://fundacionio.com/salud-io/enfermedades/bacterias/pseudomonas-aeruginosa/
7. Wilson, R. a Murray, R. (1998). Pseudomonas aerugiosa a iné príbuzné druhy. Hrudník 53 (3).