Заподозрить синегнойную инфекцию позволяет характерное окрашивание ран, перевязочного материала в сине-зелёный цвет. Для выделения идентификации возбудителя используют культуральный метод. Забор материала следует производить до начала антибактериальной терапии. Растет на простых питательных средах, в частности используют агар Мюллер-Хинтон. При росте на плотных средах дает характерный феномен радужного лизиса, развивающийся спонтанно, при образовании пигмента окрашивает некоторые среды в зелёный цвет. Используется метод пиоцианинотипирования, основанный на том, что штаммы резистентны к своему пиоцианину и обладают различной чувствительностью к пиоцианинам других штаммов. На жидких средах дают рост в виде поверхностной пленки, со временем образуется помутнение, распространяющееся сверху вниз.
Патогенное действие P. aeruginosa обусловлено образованием веществ, проявляющих свойства экзотоксинов, и высвобождением эндотоксинов при гибели и распаде бактериальной клетки.
Экзотоксины бактерий представлены продуктами жизнедеятельности с широким спектром биологической активности. Среди них основное значение имеют:
1. Экзотоксин А – белок с молекулярной массой 66 000–72 000 Д. Молекула токсина состоит из одной полипептидной цепи с 4 дисульфидными мостиками, свободных сульфгидридных групп не содержит. Токсин термолабилен, расщепляется трипсином, панкреатической эластазой, проназой, а также распадается под действием собственных протеолитических ферментов. Механизм действия связан с модификацией белков через АТФ-рибозилирование. Его мишень – фактор элонгации 2 (ФЭ-2); следствие – нарушение организации матрицы белкового синтеза (аналогичным свойством обладает дифтерийный токсин). Действие проявляется (в экспериментах на подопытных животных) в токсическом действии общего характера: отеках, некрозах, гипертензии с последующим коллапсом, метаболическом ацидозе, дыхательной недостаточности, параличе внутриклеточного синтеза белков и т.д.
2. Экзоэнзим S – белок с АДФ-трансферазной активностью; термостабилен. Инактивируется под действием денатурирующих и восстанавливающих агентов, ионов Cu2+ и Fe2+. Образуется в двух формах: первая – ферментативно активный белок с молекулярной массой 49 000 Д; вторая – неактивный белок-предшественник с молекулярной массой 53 000 Д. Этот экзоэнзим в очищенном виде нетоксичен для животных. In vivo вызывает глубокие патологические процессы в легких.
3. Цитотоксин оказывает выраженное цитотоксическое действие на полиморфно-ядерные нейтрофилы; способствует развитию нейтропении. Вызывает ультраструктурные изменения в клетках, нарушение физиологических градиентов K+, Na+, Ca2+ и глюкозы через повышение проницаемости клеточных мембран; последнее обусловливает набухание клеток и потерю ими крупных (например, белковые) молекул.
4. Гемолизины. Бактерия образует две гемолитические субстанции – термолабильный гемолизин с лецитиназной активностью (фосфолипаза С) и термостабильный гемолизин (фосфолипаза). И первый, и второй гемолизины вызывают солюбилизацию и гидролиз фосфолипидов с образованием фосфорилхолинов. In vivo гемолизины приводят к развитию некротических поражений, особенно в печени и легких.
Среди эндотоксинов, образуемых синегнойной палочкой, выделяют:
1. Энтеротоксический фактор. Несмотря на то, что он не выделен в чистом виде, в настоящее время подтверждены его белковая природа, термолабильность и чувствительность к действию трипсина.
2. Фактор проницаемости, также лабильный к нагреванию и действию трипсина. Подтверждена его роль в развитии патологических процессов в тканях.
3. Нейраминидаза. Она нарушает процессы метаболизма веществ, содержащих нейраминовые кислоты, например в соединительнотканных элементах. Этот фермент способен в 2–3 раза усиливать действие других токсинов синегнойной палочки[4].
Несмотря на наличие большого набора факторов вирулентности, синегнойную палочку все же следует рассматривать как оппортунистический патоген, так как синегнойная инфекция редко наблюдается у иммунокомпетентных лиц с неповрежденными анатомическими барьерами. Большинство штаммов P. aeruginosa обладает поверхностными микроворсинками, обеспечивающими адгезию к эпителию. Взаимодействие с клетками реализируется через рецепторы, включающие N-ацетилнейраминовые кислоты; определенную роль играет и вырабатываемая бактериями слизь. Прикрепление к субстратам стимулирует дефицит фибронектина, наблюдаемый при многих заболеваниях, особенно при муковисцидозе и других хронических заболеваниях легких.
Псевдомонады – типичные внеклеточные микроорганизмы, и их размножение напрямую обусловлено способностью противостоять действию факторов колонизационной резистентности макроорганизма. В частности, слизь и секретируемые цитотоксины затрудняют элиминацию бактерий фагоцитами и иммунокомпетентными клетками, что особенно выражено у пациентов с иммунодефицитами.
Патологические состояния, предрасполагающие к развитию синегнойной инфекции[5]
| Состояния | Проявления синегнойной инфекции |
| Частые внутривенные вливания | Эндокардит, остеомиелит |
| Лейкозы | Сепсис, периректальный абсцесс |
| Болезни злокачественного роста | Пневмония, сепсис, менингит, диарея |
| Муковисцидоз | Пневмония |
| Ожоги | Целлюлит, сепсис |
| Операции на органах ЦНС | Менингит |
| Трахеостомия | Пневмония |
| Язвы роговицы | Панофтальмит |
| Катетеризация сосудов | Гнойный тромбофлебит |
| Катетеризация мочевых путей | Инфекции мочеполовой системы |
| Период новорожденности | Диарея, менингит |
В марте-мае 1998 г. в Канаде была зафиксирована вспышка «синдрома горячей стопы», возможно вызванного P.aeruginosa, у 40 детей в возрасте от 2 до 15 лет, пользовавшихся одним бассейном. Данный синдром характеризовался эритематозной сыпью с узловатыми элементами на подошвенной поверхности стопы, отеком, чувством жжения и интенсивным болевым синдромом. Данная симптоматика развивалась в среднем через 40 часов после купания в бассейне.
При физикальном обследовании были обнаружены красно-пурпурные узлы диаметром 1–2 см, не сопровождавшиеся регионарной лимфоаденопатией. Через несколько дней на стопах появилось шелушение.
У одного ребенка из пустулы на стопе была выделена Pseudomonas aeruginosa. Такой же штамм Pseudomonas aeruginosa в высокой концентрации был выделен из воды бассейна. Биопсия кожи у этого пациента выявила нейтрофильную инфильтрацию вокруг сосудов и потовых желез. При биопсии, взятой у другого пациента, были обнаружены микроабсцессы в дерме.
Результаты двух исследований, опубликованные в медицинском журнале – The New England Journal of Medicine, показывают, что проведение бронхоскопических обследований и манипуляций может быть причиной возникновения вспышек нозокомиального инфицирования пациентов Pseudomonas aeruginosa.
В ходе эпидемиологического расследования были обнаружены конструктивные и производственные дефекты эндоскопического оборудования, в частности нарушение герметичности заглушки биопсийного порта. Вследствие этого микроорганизмы проникали внутрь прибора, и, кроме того, резко снижалась эффективность дезинфекции бронхоскопического оборудования (P.aeruginosa сохраняла жизнеспособность после трех циклов стандартной обработки ортофтальальдегидом).
В обоих исследованиях были проанализированы данные медицинских карт пациентов, результаты микробиологического исследования клинического материала, полученного у пациентов, и образцов, взятых с бронхоскопического оборудования для выявления случаев инфекций, возникших в течение 2–4 недель после процедуры. В одном исследовании было выполнено типирование изолятов P.aeruginosa методом электрофореза в пульсирующем геле (PFGE) для сравнения характеристик штаммов, выделенных у пациентов и обнаруженных на бронхоскопическом оборудовании.
В данных исследованиях были проанализированы данные двух клиник о 60 и 414 пациентах, у которых было выполнено 66 и 665 бронхоскопий, соответственно.
По данным D.L. Kirschke и соавторов у пациентов из первой клиники было проведено 43 микробиологических исследования клинического материала, P.aeruginosa была обнаружена в 20 (47%) образцах, 6 из которых содержали также и S.marcescens.
Во второй клинике – больнице Джона Хопкинса в Балтиморе (США), было отмечено увеличение частоты нозокомиальных инфекций, вызванных P.aeruginosa, в три раза по сравнению с базовыми показателями (с 10,4% до 31,0%). У 97 пациентов (23%) в образцах клинического материала обнаружена синегнойная палочка. Путем типирования изолятов с помощью PFGE было установлено, что штаммы, выделенные от пациентов, идентичны полученным с поверхностей бронхоскопов, в том числе из биопсийного порта.
Было отмечено, что контаминация P.aeruginosa отмечалась при использовании определенных моделей бронхоскопов новых модификаций (BFIT160, BF160, BFP40, Olympus America). В то же время показатели обсемененности эндоскопов других моделей, в том числе аппаратов для обследования желудочно-кишечного тракта, оказались в допустимых пределах. Кроме того, было установлено, что при прекращении использования аппаратов перечисленных новых модификаций частота нозокомиальных инфекций, вызванных синегнойной палочкой, возвращалась к исходным показателям.
Несмотря на то, что не было выявлено никаких нарушений в технологии проведения бронхоскопических процедур и последующей дезинфекции оборудования, штаммы Р.aeruginosa постоянно обнаруживались в мазках, взятых с поверхностей биопсийных портов бронхоскопов. Оказалось, что полученные клиниками новые модели бронхоскопов отличались нарушением герметичности заглушки биопсийного порта. Вследствие этого микроорганизмы проникали внутрь прибора, а затем не подвергались эрадикации при обработке прибора, так как воздушные пробки в полости порта препятствовали адекватному контакту дезинфектанта с поверхностью и высушиванию этой полости аппарата на завершающем этапе обработки.