Synegonia coli

Genus Pseudomonas termasuk dalam famili Pseudomonadaceae (kelas Gammaproteobacteria, jenis Proteobacteria) dan mencakup lebih dari 20 spesies. Beberapa di antaranya merupakan penghuni alami tanah dan air dan karenanya berperan besar dalam sirkulasi zat-zat di alam. Spesies lain berperan penting dalam patologi manusia (lihat juga "Patogen glanders dan melioidosis "), hewan, dan tumbuhan.

Pseudomonas adalah bakteri gram negatif yang tidak memfermentasi, yang mencakup perwakilan dari genus Pseudomonas, spesies tipikal adalah Pseudomonas aeruginosa (bakteri nanah biru), yang merupakan agen penyebab banyak penyakit radang bernanah, serta beberapa spesies lainnya. Pseudomonas aeruginosa (bakteri nanah biru)

Bakteri ini mendapatkan namanya karena ciri khas warna biru-hijau pada cairan bernanahnya, yang pertama kali dideskripsikan oleh A. Lücke pada tahun 1862. Akan tetapi, patogen ini baru berhasil diisolasi dalam kultur murni oleh S. Gessard pada tahun 1982. P. aeruginosa termasuk dalam famili Pseudomonadaceae.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Sifat biokimia Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas adalah bakteri gram negatif, motil, batang lurus berukuran 1-3 µm, terletak sendiri-sendiri, berpasangan, atau dalam rantai pendek. Mobilitas Pseudomonas aeruginosa dipastikan oleh keberadaan satu, jarang dua flagela polar (mopotrichous atau amphitrichous). Mereka tidak membentuk spora dan memiliki pili tipe IV (fimbriae). Dalam kondisi tertentu, mereka dapat menghasilkan lendir ekstraseluler seperti kapsul yang bersifat polisakarida. Ada juga yang disebut strain mukoid yang menghasilkan lendir dalam jumlah yang lebih banyak. Bakteri tersebut paling sering diisolasi dari dahak pasien dengan fibrosis kistik.

Semua pseudomonad adalah aerob obligat yang tumbuh baik pada media nutrisi sederhana. Pada media nutrisi cair, bakteri membentuk lapisan khas berwarna keabu-abuan keperakan pada permukaannya. Pada agar darah, zona hemolisis diamati di sekitar koloni Pseudomonas aeruginosa; untuk mengisolasi kultur murni Pseudomonas aeruginosa, digunakan media nutrisi diagnostik selektif atau diferensial dengan penambahan antiseptik - agar malachite dengan penambahan agar hijau cemerlang atau CPC dengan asetamida. Suhu pertumbuhan optimal adalah 37 °C, tetapi Pseudomonas aeruginosa mampu tumbuh pada suhu 42 °C, yang memungkinkannya dibedakan dari pseudomonad lainnya. Koloni Pseudomonas aeruginosa halus, bulat, kering atau berlendir (pada strain kapsul). Ketika dibudidayakan pada media nutrisi padat, P. aeruginosa menghasilkan bau manis khas melati, sabun stroberi atau karamel. Ciri biologis bakteri dari spesies P. aeruginosa adalah kemampuannya untuk mensintesis pigmen yang larut dalam air yang mewarnai balutan pasien atau media nutrisi selama proses kultivasi. Paling sering, bakteri ini menghasilkan pigmen fenazin - piosianin berwarna biru kehijauan, tetapi bakteri ini juga dapat membentuk pigmen hijau fluorescein (pioverdin), yang berpendar dalam sinar UV, serta merah (piorubin), hitam (piomelanin), atau kuning (oksifenazin).

Pseudomonas aeruginosa tidak memfermentasi glukosa dan karbohidrat lainnya, tetapi dapat mengoksidasinya untuk memperoleh energi. Untuk diagnostik diferensial, yang memungkinkan untuk membedakan pseudomonad dari batang gram negatif lainnya, uji OF (uji oksidasi/fermentasi glukosa) digunakan pada media khusus. Untuk ini, kultur murni pseudomonad diinokulasi ke dalam dua tabung reaksi, yang satu kemudian diinkubasi dalam kondisi aerobik, dan yang lainnya dalam kondisi anaerobik. Pseudomonas hanya dapat mengoksidasi laktosa, oleh karena itu warna indikator hanya berubah dalam tabung reaksi yang disimpan dalam kondisi aerobik. P. aeruginosa mereduksi nitrat menjadi nitrit, dan juga memiliki aktivitas proteolitik: mencairkan gelatin, menghidrolisis kasein. Pseudomonas aeruginosa memiliki katalase dan sitokrom oksidase.

Banyak galur Pseudomonas aeruginosa yang menghasilkan bakteriosin yang disebut piosin, yang memiliki sifat bakterisida. Pyocinotyping galur Pseudomonas aeruginosa digunakan untuk penandaan epidemiologi dan identifikasi intraspesifik P. aeruginosa. Untuk tujuan ini, spektrum piosin yang disekresikan oleh galur yang diteliti atau sensitivitasnya terhadap piosin dari pseudomonad lain ditentukan.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Sifat Antigenik Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa memiliki struktur antigen yang kompleks karena adanya antigen O dan H. LPS pada dinding sel merupakan antigen O termostabil yang spesifik terhadap tipe dan digunakan untuk penentuan jenis strain P. aeruginosa. Antigen flagela H yang bersifat termolabil bersifat protektif, dan vaksin didasarkan padanya. Antigen pili (fimbriae) juga ditemukan pada permukaan sel Pseudomonas aeruginosa. Selain itu, P. aeruginosa menghasilkan sejumlah produk ekstraseluler dengan sifat antigenik: eksotoksin A, protease, elastase, lendir ekstraseluler.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Faktor patogenisitas Pseudomonas aeruginosa

Salah satu faktor utama patogenisitas Pseudomonas aeruginosa dan pseudomonad lainnya adalah antigen O - lipopolisakarida dinding sel, yang mekanisme kerjanya sama dengan bakteri gram negatif lainnya.

P. aeruginosa memiliki berbagai faktor patogenisitas yang terlibat dalam perkembangan infeksi pseudomonas. Berikut ini adalah beberapa faktor terpentingnya.

Faktor adhesi dan kolonisasi adalah pili tipe IV (fimbriae) dan mukus ekstraseluler P. aeruginosa.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Racun

LPS pada membran luar dinding sel P. aeruginosa memiliki sifat endotoksin dan terlibat dalam perkembangan demam, oliguria, dan leukopenia pada pasien.

Eksotoksin A Pseudomonas merupakan pitotoksin yang menyebabkan gangguan berat pada metabolisme sel dengan menghambat sintesis protein dalam sel dan jaringan. Seperti toksin difteri, eksotoksin ADP-ribosiltransferase menghambat faktor pemanjangan EF-2 dan karenanya menyebabkan gangguan pada sintesis protein. Telah dibuktikan pula bahwa eksotoksin A, bersama dengan protease, menghambat sintesis imunoglobulin dan menyebabkan neutropenia. Eksotoksin A diproduksi dalam bentuk tidak aktif sebagai protoksin dan diaktifkan oleh berbagai enzim dalam tubuh. Eksotoksin A memiliki sifat protektif, yaitu antibodi terhadapnya melindungi sel inang dari efek merusaknya dan mencegah perkembangan bakteremia dan sepsis Pseudomonas.

Eksotoksin S (eksozim S) hanya ditemukan pada galur Pseudomonas aeruginosa yang sangat virulen. Mekanisme efek merusaknya pada sel masih belum jelas, tetapi diketahui bahwa infeksi yang disebabkan oleh galur Pseudomonas aeruginosa penghasil eksoenzim-3 sering kali berakhir fatal. Eksotoksin A dan S juga mengganggu aktivitas fagosit.

Leukosidin juga merupakan sitotoksin dengan efek toksik yang nyata pada granulosit darah manusia.

Faktor enterotokin dan permeabilitas memainkan peran tertentu dalam perkembangan lesi jaringan lokal pada bentuk usus infeksi Pseudomonas aeruginosa, yang menyebabkan gangguan dalam metabolisme air-garam.

Enzim agresi

P. aeruginosa menghasilkan dua jenis hemolisin: fosfolipase C yang bersifat termolabil dan glikolipid termostabil. Fosfolipase C menghancurkan fosfolipid dalam surfaktan pada permukaan alveolar paru-paru, yang menyebabkan perkembangan atelektasis (bronkiektasis) pada patologi saluran pernapasan.

Neuraminidase juga memainkan peran penting dalam patogenesis penyakit bronkopulmonalis etiologi pseudomonas dan fibrosis kistik, karena terlibat dalam kolonisasi musin saluran pernapasan.

Elastase, serta enzim proteolitik lainnya dari Pseudomonas aeruginosa dan eksotoksin A menyebabkan pendarahan, kerusakan jaringan, dan nekrosis pada lesi infeksi mata, pneumonia, dan septikemia etiologi Pseudomonas aeruginosa.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ]

Resistensi terhadap Pseudomonas

P. aeruginosa dicirikan oleh resistensi yang cukup tinggi terhadap antibiotik, yang dijelaskan oleh buruknya permeabilitas membran luar bakteri ini karena cacat bawaan pada porin, serta kemampuan bakteri untuk mensintesis penisilinase.

P. aeruginosa tetap dapat hidup dalam kondisi hampir tidak ada sumber makanan: bakteri ini dapat bertahan hidup dengan baik di air tawar, air laut, dan bahkan air suling. Telah terbukti pula bahwa kultur Pseudomonas aeruginosa dapat bertahan hidup dan bahkan berkembang biak dalam larutan desinfektan (misalnya, furacillin) yang dimaksudkan untuk menyimpan kateter dan berbagai instrumen medis, mencuci luka di rumah sakit luka bakar dan bedah.

Pada saat yang sama, P. aeruginosa sensitif terhadap pengeringan, aksi disinfektan yang mengandung klorin dan mudah dinonaktifkan saat terkena suhu tinggi (mendidih, autoklaf).

Epidemiologi penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Penyakit Pseudomonas aeruginosa dapat berkembang sebagai akibat dari autoinfeksi (infeksi endogen) atau eksogen. Sumber infeksi adalah manusia (orang sakit atau pembawa bakteri), serta berbagai reservoir alami (tanah dan berbagai badan air tawar dan air asin). Telah ditetapkan bahwa sekitar 5-10% orang sehat adalah pembawa berbagai strain P. aeruginosa (mereka biasanya menjajah usus) dan sekitar 70% pasien di rumah sakit. Pseudomonas juga ditemukan di mana-mana: dalam sistem pasokan air dan ventilasi, pada buah-buahan dan sayuran, tanaman hias, pada permukaan sabun, pencuci tangan, handuk, pada alat bantu pernapasan, dll. Oleh karena itu, infeksi Pseudomonas aeruginosa dapat dianggap sebagai saproantroposis. Mekanisme dan rute infeksi pada infeksi yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa adalah kontak, pernapasan, darah, fekal-oral.

Infeksi Pseudomonas aeruginosa dapat terjadi baik pada individu dengan defisiensi imun dengan patologi penyerta yang parah (diabetes, penyakit luka bakar, leukemia, fibrosis kistik, imunosupresi pada penyakit onkologis dan transplantasi organ), maupun di serambi reaktivitas imunologis normal tubuh. Diketahui bahwa aktivitas adhesif P. aeruginosa meningkat seiring dengan peningkatan suhu lingkungan, sehingga mengunjungi kolam renang, sauna, mandi terapi juga dapat memicu infeksi Pseudomonas aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa merupakan agen penyebab infeksi yang didapat di rumah sakit (hospital-acquired), yaitu penyakit yang terjadi pada orang yang menjalani perawatan di rumah sakit. Infeksi dengan Pseudomonas aeruginosa di klinik dapat dikaitkan dengan prosedur medis (kateterisasi kandung kemih, pemeriksaan endoskopi, pencucian luka, pembalutan, perawatan permukaan luka bakar dengan antiseptik, penggunaan ventilator, dll.), ketika infeksi terjadi melalui tangan petugas yang kotor, instrumen yang permukaannya telah ditumbuhi biofilm oleh mikroba, atau dengan penggunaan larutan yang terkontaminasi.

Pseudomonas aeruginosa biasanya masuk ke dalam tubuh manusia melalui jaringan yang rusak. Ketika menempel, mereka akan menjajah permukaan luka atau luka bakar, selaput lendir atau kulit manusia dan berkembang biak. Dengan tidak adanya mekanisme imun terhadap infeksi Pseudomonas aeruginosa pada manusia, proses lokal (infeksi saluran kemih, kulit, saluran pernapasan) dapat menyebar luas (umum). Bakteremia menyebabkan penyebaran patogen dan perkembangan sepsis, yang sering menyebabkan pembentukan fokus infeksi purulen sekunder. Ketika terpapar faktor patogen (eksotoksin, enzim agresif), fungsi organ dan sistem terganggu dan komplikasi serius dapat berkembang - sindrom koagulasi intravaskular diseminata, syok, dan sindrom gangguan pernapasan.

[ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Gejala penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa menyebabkan penyakit radang bernanah dengan berbagai lokasi: infeksi luka, penyakit luka bakar, meningitis, infeksi saluran kemih, infeksi kulit, penyakit mata, pneumonia nekrotik, sepsis, dan lain-lain. Angka kematian akibat sepsis akibat Pseudomonas aeruginosa mencapai 50%.

Kekebalan

Antibodi antitoksik dan antibakteri ditemukan dalam serum darah orang sehat, serta mereka yang telah pulih dari infeksi Pseudomonas aeruginosa, tetapi perannya dalam melindungi terhadap penyakit berulang masih sedikit dipelajari.

Diagnostik laboratorium penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Metode diagnostik utama adalah pemeriksaan bakteriologis. Bahan untuk pemeriksaan adalah darah (pada septikemia), cairan serebrospinal (pada meningitis), nanah dan cairan luka (pada luka terinfeksi dan luka bakar), urin (pada infeksi saluran kemih), dahak (pada infeksi saluran pernapasan), dll. Bakterioskopi dari apusan bahan yang diperiksa tidak banyak memberikan informasi. Saat mengidentifikasi P. aeruginosa, sifat pertumbuhannya pada agar CPC, pembentukan pigmen, adanya bau spesifik yang khas dari kultur, uji pirokrom oksidase positif, deteksi termofilisitas (pertumbuhan pada 42 °C), kemampuan untuk mengoksidasi glukosa dalam uji OF diperhitungkan. Untuk identifikasi bakteri intraspesifik, serotipe, piopinotipe, dan pengetikan fag dilakukan.

Metode penelitian serologis ditujukan untuk mendeteksi antibodi spesifik terhadap antigen Pseudomonas aeruginosa (biasanya eksotoksin A dan LPS) menggunakan uji imunofluoresensi lengkap, reaksi opsonofagositosis, dan beberapa tes lainnya.

Pengobatan penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Antibiotik digunakan untuk mengobati infeksi pseudomonas, dan dianjurkan untuk menggabungkan obat-obatan dari berbagai kelompok. Terapi antimikroba diresepkan hanya setelah menentukan antibiogram. Dalam kasus darurat, antibiotik digunakan secara empiris.

Untuk pengobatan infeksi Pseudomonas aeruginosa yang parah, plasma hiperimun yang diperoleh dari darah relawan yang diimunisasi dengan vaksin Pseudomonas aeruginosa korpuskular polivalen juga digunakan.

Untuk pengobatan lokal infeksi kulit (tukak trofik, ektima, luka bakar) yang disebabkan oleh P. aeruginosa, digunakan imunoglobulin heterolog anti-pseudomonas, yang diperoleh dari serum darah domba jantan yang diimunisasi berlebihan dengan suspensi kultur Pseudomonas aeruginosa dari 7 imunotipe berbeda, yang dimatikan dengan formalin.

Selain itu, untuk pengobatan infeksi kulit bernanah, abses, luka bakar termal yang rumit akibat infeksi pseudomonas, sistitis, mastitis, dan penyakit lain dengan etiologi pseudomonas (kecuali sepsis), bakteriofag pseudomonas (bakteriofag pyocyansus) atau piobakteriofag cair polivalen dapat digunakan.

Pencegahan penyakit yang disebabkan oleh Pseudomonas aeruginosa

Sterilisasi, disinfeksi, dan antisepsis yang efektif, serta kepatuhan terhadap aturan aseptik merupakan langkah utama pencegahan nonspesifik infeksi pseudomonas di rumah sakit. Rencana tindakan pencegahan harus mencakup pengendalian kontaminasi lingkungan eksternal (udara, berbagai benda, instrumen, dan peralatan), kepatuhan terhadap aturan kebersihan pribadi.

Untuk tujuan pencegahan non-spesifik terhadap penyakit radang bernanah, pasien dengan kekebalan anti-infeksi yang lemah dianjurkan untuk diberi resep imunomodulator.

Vaksin digunakan untuk menciptakan kekebalan aktif terhadap infeksi Pseudomonas aeruginosa. Saat ini, vaksin telah dikembangkan dari LPS Pseudomonas aeruginosa, vaksin subkorpuskular polisakarida (kimia), vaksin ribosomal, sediaan dari antigen flagela P. aeruginosa dan komponen mukus ekstraseluler, serta anatoksin dari protease ekstraseluler dan eksotoksin A. Di Rusia, vaksin Pseudomonas korpuskular polivalen (dari 7 galur P. aeruginosa) dan vaksin stafiloproteus-Pseudomonas digunakan.

Imunisasi aktif terhadap infeksi yang disebabkan oleh P. aeruginosa diindikasikan untuk pasien dari kelompok risiko (pasien dengan fibrosis kistik, diabetes, dan individu dengan defisiensi imun). Namun, karena respons imun terhadap vaksin pada orang dengan defisiensi imun terjadi lambat dan tidak selalu lengkap, maka sangat penting untuk menggabungkan metode imunisasi aktif dan pasif.