Reger | Bakterie |
---|---|
Division | Proteobakterier |
Klasse | Gammaproteobakterier |
Bestille | Pseudomonadales |
Familie | Pseudomonadaceae |
Venlig | Pseudomonas |
Pseudomonas aeruginosa , ellers kendt som Pseudomonas aeruginosa , Bacillus blue pus eller pyo , er en bakterie- gramnegativ af den slags Pseudomonas . Bacillerne er tynde, lige og meget mobile takket være etpolært flagellum : monotrich ciliature, blottet for sporer og kapsler. De vises det meste af tiden isoleret eller som diplobaciller.
Det kan under visse betingelser være patogent . Meget resistent er det - sammen med andre gramnegative bakterier - mere og mere ansvarlig for nosokomiale infektioner . Det er en af de sværeste bakterier at behandle klinisk. Dødeligheden når 50% hos sårbare patienter ( nedsat immunforsvar ).
Allestedsnærværende kim , der lever i jord og i fugtige omgivelser (skyer, vandhaner, stik), meget modstandsdygtig over for mange antiseptika , hyppigt på hospitaler , hvilket forårsager (på grund af dets modstandsdygtighed over for antibiotika) virkelige hospitalstammer. Det kan overleve i destilleret eller saltet vand eller endda udvikle sig i visse antiseptiske eller antibiotiske opløsninger.
Det er en af de bakterier, der ofte søges efter, når man udfører en mikrobiologisk analyse af en vandprøve.
Det menes at forny sig på hospitaler via de frugter, planter og grøntsager, der kommer ind i dem. Dette er en af grundene til, at blomster og grønne planter er forbudt i hospitalsrum.
De former for patologi it årsager er forskellige: infektion af øjet , sår (især brandsår og kirurgiske sår ), urin (især efter lodskud), gastrointestinal og lungerne (f.eks efter bronkoskopi ), meningitis af podning, septikæmi som en terminal fase af alvorlige infektioner eller en komplikation hos patienter, der gennemgår immunsuppressiv behandling , leukæmi osv. Det inducerer let systemiske infektioner ved nedsat immunforsvar (ved kemoterapi eller AIDS ) og hos ofre for forbrændinger og cystisk fibrose ( cystisk fibrose ).
Ordet består af de græske ord ψεῦδος ( pseũdos ), 'simili' eller 'imitation' og μόνας ( mónas ), 'unit'. Det blev brugt i mikrobiologiens tidlige dage til at betegne " bakterier ". Aeruginosa , der betyder verdigris på latin (resultatet af korrosion af kobber ), refererer til et pigment, som denne bakterie indeholder.
Ligesom andre Pseudomonas , P. aeruginosa udskiller en række pigmenter: blandt andre pyocyanin (blå-grøn), pyoverdin (fluorescerende gul-grøn) og pyorubin (brun-rød). In vivo danner den en biofilm , den vigtigste kilde til dens modstand. Det er en lactose-negativ bakterie , det vil sige blottet for enzymer, der nedbryder lactose , forsynet med en lugt af syringa (blomst af Philadelphaceae-familien, også kaldet "digternes jasmin") in vitro . En foreløbig laboratoriegenkendelse identificerer dets kolonier på agartypen MacConkey (agar indeholdende lactose blandt andre) til deres udseende perlebeige, mens kolonierne med bakteriel positiv lactose er lyserøde. For en sikker identifikation ser vi efter tilstedeværelsen af enzymer af hydrolase- type ( elastase og protease blandt andre), som denne bakterie udskiller. Produktionen af de to pigmenter pyocyanin og pyoverdin og den optimale væksttemperatur på 42 ° C bekræfter identifikationen.
P. aeruginosa bruger flagella til mobilitet, systemer, der introducerer effektorproteiner i værtsceller, og et lipopolysaccharid, der undertrykker værtsimmunrespons ud over at gribe direkte ind i etableringen af vedvarende infektioner. Blandt P. aeruginosas sekreter er der derfor proteiner ( elastase og protease ), som ødelægger integriteten af værtens væv ved at nedbryde deres proteiner såsom elastin , kollagen og transferriner . Der er også toksiner med lav molekylvægt som pyocyanin, der påvirker forskellige steder i værtscellen.
Som i Serratia marcescens er der stammer af P. aeruginosa (f.eks. Stammer GS9–119, LBI, DS10–129 ... findes især i forurenet jord og flydende affald fra olieindustrien), der er i stand til at udskille et emulgerende overfladeaktivt middel ( glycolipid ) og lever af kulbrinter og er derfor en kilde til mikrobiel nedbrydning af diesel , benzin , petroleum , endda smøreolier , hvilket sandsynligvis bidrager til rensning af jord, der er forurenet med kulbrinter.
I planter inducerer P. aeruginosa symptomer på blød rådne (blød rådne) i thale karse ( Arabidopsis thaliana ) og salat ( Lactuca sativa ). Det er et potent patogen i Arabidopsis og hos visse dyr: Caenorhabditis elegans , Drosophila og Galleria mellonella . Forbindelserne af virulensfaktorer er de samme for plante- og dyreinfektioner.
De er Gram- baciller , ofte isoleret med polar ciliature . Denne bakterie har oxidase .
Isolationsmedier såsom Muller-Hinton eller Cetrimide anvendes også. På Muller-Hinton kan produktionen af fluorescein ( diffust farvet pigment med grøn farve) observeres af bakterierne. På cetrimid kan produktionen af pyocyanin ( diffust blåt farvet pigment) ses af bakterierne, såsom resistens over for cetrimid ( antiseptisk ) og nalidixinsyre ( antibiotikum ).
King A og King B test kan også udføres for at se produktionen af henholdsvis pyocyanin og fluorescein.
-1 = negativ eller fravær, tegn fraværende; 1 = positiv eller tilstedeværelse, karakter til stede; 0 eller ledig plads = variabel karakter eller ingen information
Venlig | Arter | Undertype / observationer | Oxidase | 42 ° C ( termofil ) | 4 ° C ( kryofil ) | ng A (for pyoverdin) i | ng B (for pyocyanin) i | Andet pigment | Poly-Beta-hydroxy-butyrat | Mobilitet | ADH = L-arginin-dehydrogenase | NO3 Nitratreduktase (farve)> Nitritter (rød) | Gelatinase = Collagenase | Amylase = stivelseshydrolase | Lecithinase = reaktion på æggeblomme | Lipase ( Tween80 hydrolyse) | NO2> N2 | Cathécol ortho-spaltning | Procathénuate ortho-spaltning | Prokathenuere metaklyvning | Levan (metaklyvning) fremstillet af saccharose | D-glukose assimilation | D-Trehalose assimilation | Sucrose assimilation | Propionat assimilation | Assyrering af butyrat | D-sorbitol assimilation | Adonitol assimilation | Meso-inositol assimilation | Geraniol assimilation | L-Valine assimilation | D-Alanine assimilation | L-arginin assimilation | Arginin | Galde-esculinhydrolyse = (beta-glucosidase) | Citrat (fra Simmons) | Trinatriumcitratassimilering | D-glucose fermentering | D-glukose assimilation |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pseudomonas | sp | 0,99 | 0,9 | -0,68 | -1 | -1 | -1 | -0,86 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Pseudomonas | aeruginosa | 0,97 | 0,9 | -1 | 0,9 | 0,9 | pyomelanin = sortbrun eller mahogni; pyorubin = aeruginosin A = phenazinrød | -1 | 0,94 | 0,7 | 0,92 | 0,84 | -0,9 | -0,9 | 0,1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | -0,9 | 0,98 | -1 | -1 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | -1 | -0,9 | 0,9 | 0,1 | 0,9 | 0,9 | -0,98 | 0,98 | -0,38 | 0,98 | |||
Pseudomonas | fluorescens | jeg | 0,99 | -1 | 0,98 | 0,9 | -0,9 | -0,9 | -0,9 | 1 | 0,35 | -0,46 | 0,4 | -0,9 | 0,9 | 0,1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,98 | 1 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | 0,01 | 0,01 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,98 | 0,98 | -0,75 | 0,98 | ||
Pseudomonas | fluorescens | II | 0,99 | -1 | 0,98 | 0,1 | -0,9 | -0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,46 | 0,6 | -0,9 | 0,3 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,1 | 1 | -1 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,98 | 0,98 | -0,75 | 0,9 | ||
Pseudomonas | fluorescens | III | 0,99 | -1 | 0,98 | 0,9 | -0,9 | -0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,46 | -0,22 | -0,9 | 0,9 | 0,1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | -0,9 | 0,9 | 1 | -0,9 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,98 | 0,98 | -0,75 | 0,9 | ||
Pseudomonas | fluorescens | IV | 0,99 | -1 | 0,98 | 0,9 | -0,9 | -0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,46 | 0,9 | -0,89 | 0,9 | 0,1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | -0,9 | 1 | 1 | 1 | -0,98 | 0,98 | -0,75 | 0,9 | ||
Pseudomonas | fluorescens | V | 0,99 | -1 | 0,5 | 0,1 | -0,9 | -0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,46 | 0,9 | -0,9 | 0,1 | 0,1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | -0,9 | -0,9 | 0,98 | 1 | 0,1 | 0,9 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | -0,9 | 0,9 | -0,98 | 0,98 | -0,75 | 0,98 |
P. aeruginosa er en robust bakterie, naturligt meget resistent over for antibiotika og tilpasser sig hurtigt til lægemiddelangreb.
Uden selektion eller forstærkning ved tidligere antibiotikabehandlinger vil det ofte kun være følsomt over for nogle få antibiotika: ticarcillin med clavulansyre , gentamicin , ciprofloxacin , ceftazidim og piperacillin alene eller med tilsætning af tazobactam og borsyre . I 2008 var fluoroquinoloner , gentamicin eller imipenem stadig effektive, men kun på nogle få bakteriestammer.
Hvis patienten for nylig har modtaget flere antibiotika, er bakterierne sandsynligvis endnu mere resistente og desto farligere. Denne antibiotikaresistens er delvist tilskrevet " efflux pumper " i sin biofilm , der aktivt uddriver de antimikrobielle komponenter. P aeruginosa er også kendt for at angribe duox- proteiner, som er byggestenene i lungens forsvarssystem .
I tilfælde af resistens over for de tidligere nævnte antibiotika kan kombinationerne ceftazidime / avibactam (handelsnavn: Zavicefta ) og ceftolozane / tazobactam (handelsnavn: Zerbaxa ) være effektive. Den colistin er det stof i sidste instans over for bakterier gramnegative multiresistente over for antibiotika såsom Pseudomonas aeruginosa .
Lidt brugt i Frankrig og andre lande i Europa , den fagterapi er almindeligt anvendt mod Pseudomonas aeruginosa i de tidligere sovjetrepublikker, og i mindre grad i Polen. I Frankrig skal praktiserende læger i mangel af et godkendt lægemiddel (som eksisterede indtil Bacteriophage Laboratories forsvandt af økonomiske årsager) ty til specifikke godkendelser for hver patient behandlet med et fremmedlægemiddel, men fagterapi er ikke i sig selv er forbudt, som blev bekræftet af ANSM i 2019. En anden lovlig rute i Frankrig, men ikke blevet brugt siden 1980'erne, er den midlertidige fremstilling af bakteriofag- magistrale præparater , som blev foretaget ved Institut Pasteur i Paris, Strasbourg eller Lyon indtil 1980'erne for de mest resistente bakterier og især for P. aeruginosa .
Den bakteriofag mod P. aeruginosa er i form af flydende cocktail af fager specifikke at angribe bakterier. Pseudomonas aeruginosa er generelt et af målene for de bredspektrede bakterielle fagcocktails , der er tilgængelige i disse lande ( Pyobacteriophage , Intestibacteriophage ). Der er også andre cocktails, der er specifikke for denne bakterie.
De gode resultater har tiltrukket sig vestlige, og mange forskningsprojekter om brugen af bakteriofager mod Pseudomonas aeruginos er i gang i både Amerika og Europa, udkastet til Phagoburn (i) forbrændingen og PneumoPhage- projektet for luftvejsinfektioner.
Konfronteret med situationer med terapeutisk blindgyde mødes patienter, der er ofre for infektion af multiresistent P. aeruginosa, for at lette adgangen til udenlandske bakteriofagbehandlinger.
Den første bakteriofag mod P. aeruginosa, der vises på franske lægemiddelhenvisningssteder, er P. aeruginosa PHAGE PP113 , kun tilgængelig på ATUn .
Denne bakterie synes at være i stand til let at blive transporteret af vand, af luft og af partikler (støv) eller forurenede overflader ( fomites ). Den lette smitte forklares af dets allestedsnærværende natur og - på hospitaler - af det faktum, at den let kan overføre eller erhverve gener af "antibiotikaresistens" fra andre bakterier af beslægtede stammer, men også fra fjernere arter.
Arter af slægten Pseudomonas er vidt udbredt og kan findes i et stort flertal af terrestriske økosystemer med undtagelse af visse ekstreme miljøer såsom miljøer med meget høje temperaturer. P. aeruginosa er den mest undersøgte art, især med hensyn til geografisk fordeling.
Når det er i sin frie form, er det ikke meget konkurrencedygtigt i jord, men viser en vis tiltrækning for vandmiljøer. Faktisk har det et stort potentiale for kolonisering af våde overflader på grund af dets evne til at overleve i et oligotroft miljø, det vil sige næringsstoffattigt og modstå adskillige biocider, produkter beregnet til at ødelægge, frastøde eller gøre skadelige organismer.
P. aeruginosa vokser som nogle andre gramnegative bakterier som strukturerede aggregater kaldet biofilm , hvor cellerne er overtrukket med en matrix, der består af komplekse ekstracellulære polymerer. Disse biofilm danner en fysisk barriere mod indtrængen af antimikrobielle midler og er delvist ansvarlige for vedvarende lungeinfektioner af P. aeruginosa hos immunkompromitterede patienter med cystisk fibrose . Dannelsen af og af biofilmen styres af celle-til-celle signaler og kvorum sensing kontrollerede mekanismer baseret på begrebet "kvoteperception" (kvorum sensing) og " kritisk masse ": natur og derfor funktionen af molekyler, der signalerer celle -til celleudveksling skifter fra en given koncentration af bakterier. Bakterierne i en biofilm er mindre metabolisk aktive og derfor mindre modtagelige for antimikrobielle stoffer og miljøforstyrrelser. Biofilmen spiller en aktiv rolle i kommunikationsprocessen mellem bakterieceller.
Når først disse biofilm er fikset, frigiver de bakterier i kroppen med mere eller mindre fordelte frekvenser, og derfor er den inficerede patient vanskelig at behandle på grund af P. aeruginosa allestedsnærværende.
P. aeruginosa kan således findes i rør, offentlige vanddistributionsnetværk (EDP), spildevand, vandhaner, sifoner samt genstande og håndklæder i hospitalsmiljøer eller i medicinsk udstyr indeholdende væsker (kunstige åndedrætsbefugtere). På denne måde er denne type bakterier i stand til at kolonisere især mineralvand, der findes i aftappningsindustrien, hvilket forårsager forurening hos flere forbrugere. Det kan også forurene visse fødevareprodukter som rå mælk eller ost og undertiden grøntsager, især salater og svampe, der vaskes i vand.
Den lactoferrin , til stede i slimhinden , reducerer biofilmdannelse i Pseudomonas aeruginosa , som kan beskytte mod vedvarende infektioner. Der forskes i behandlinger gennem destruktion af biofilm, inhibering af kendte virulensfaktorer gennem nedbrydning af messenger-enzymer og regulering af gener, der styrer intercellulære signaler og kvorum-sensormekanismer .
Den salicylsyre er en phenolisk metabolit, der produceres af planter. Det spiller især en rolle med hensyn til at inducere plantes forsvarsrespons mod patogene angreb. Arbejde med Arabidopsis thaliana planter og med Caenorhabditis elegans dyr , Cryz et al. (1984) viste, at Arabidopsis t. genetisk modificeret ( lox2 og cpr5-2 ) for at producere mere salicylsyre, reducere dannelsen og fastgørelsen af biofilmen, der er fremstillet af P. aeruginosa PA14 på deres rødder. Den samme effekt er påvist med vild Arabidopsis ændret med salicylsyre (hvilket øger den indre koncentration af denne syre i planten).
Salicylsyre påvirker tre kendte virulensfaktorer for PA14: pyocyanin, protease og elastase. P. aeruginosa producerer mere pyocyanin, når værten er genetisk konstrueret (NahG transgen linje) til at akkumulere mindre salicylsyre end den naturlige plante. Salicylsyre hæmmer derfor syntesen og udskillelsen af pyocyanin in vivo .
P. aeruginosa- celler dyrket i en pepton-tryptisk sojakultur viser en 50% reduktion i elastase- og proteaseaktivitet, hvis der tilsættes salicylsyre eller derivater: acetyl-salicylsyre, salicylamid, methylsalicylsyre; ellers benzoesyre , en metabolisk forløber for salicylsyre.
Salicylsyre tilsat til græsplæner inficeret med P. aeruginosa reducerede P. aeruginosas evne til at dræbe orme uden at mindske opbygningen af bakterier i nematodetarmen . Salicylsyre vil derfor virke direkte på P. aeruginosa og reducere bakteriens virulensfaktorer.
Analyseret af mikroarray ses det, at salicylsyre påvirker den fysiologiske ekspression af 331 gener i P. aeruginosa , idet den selektivt undertrykker transkriptionen af exoproteiner og andre virulensfaktorer og reducerer dermed dens virulens uden at påvirke generne i interviewet. Dette er ud over dets kendte rolle som et signalmolekyle til aktivering af anlæggets forsvarssystem.
Det er muligt at få en menneskelig infektion med Pseudomonas aeruginosa . Det er generelt en hospitalskim, der er ansvarlig for nosokomiale infektioner , men det findes også poliklinisk hos patienter med cystisk fibrose . Det kan også isoleres fra den ydre øregang under ekstern ekitis.
Pseudomonas aeruginosa er resistent over for et stort antal antibiotika. De bør derfor aldrig behandles som monoterapi. Antibiotika, der er aktive mod P. aeruginosa, er carbapenemer, visse fluoroquinoloner (højdosis ciprofloxacin er et eksempel), visse penicilliner (piperacillin-tazobactam) samt tredje generation af cephalosporiner (f.eks. Ceftazidime)
.
Et AEROPATH- projekt sigter mod at udvikle effektive antibiotika mod antibiotika, der er antibiotikaresistente over for multimedicinske behandlinger, der opretholder nosokomiale epidemier, og Pseudomonas aeruginosa er i centrum for dette arbejde, som vil blive udført ved at studere og også modellere svage punkter i stofskifte og proteiner. af P. aeruginosa og nosocomial stammer af stenotrophomonas og acinetobacter , herunder gennem undersøgelse af deres genomer.
Andre leder efter alternative behandlinger (podning med en mindre farlig mikrobiel stamme, der ville besætte rummet uden at give plads til pseudomonas eller mikrobiel økologi ). Endelig er der andre tilgange såsom astikoterapi , urtemedicin osv. En afhandling forsvaret ved University of Johannesburg har vist (2020), at ekstraktet af guava ( Psidium guajava ) L. hæmmer væksten af P. aeruginosa in vitro.