Содержание
Еще один существенный культуральный признак — образование слизи, делающей колонии мукоидными (слизистыми), а бульонные культуры — вязкими. Такие штаммы обычно выделяются из мокроты и редко — из очагов раневой инфекции. Скорее всего речь идет о селекции мутантов, имеющих повреждение одного из генов (mucA), ингибирующих продукцию слизи, хотя не исключены и другие механизмы, связанные, в частности, с фазовыми вариациями alg-генов, детерминирующих продукцию мукоидного материала (алгината). Слизь по своим химическим (полисахарид типа алгината) и функциональным (антифагоцитарная активность) свойствам близка капсуле, но в отличие от нее не является структурным компонентом клетки, а диффундирует в окружающую среду (экзополисахарид).
Подобно всем бактериям, у синегнойной палочки есть бактериоцины, называемые пиоцинами, а также бактериофаги. И те и другие используются в качестве эпидемиологических маркеров при изучении закономерностей распространения внутрибольничной синегнойной инфекции.
Много работ посвящено изучению антигенной структуры синегнойной палочки. Они были нацелены на серотипирование штаммов и поиск протективных антигенов, пригодных для иммунопрофилактики и иммунотерапии синегнойной инфекции. Диагностически значимыми являются О- и Н-антигены, т.е. компоненты липополисахаридного комплекса (эндотоксина) наружной мембраны и жгутиков. Наиболее полная схема серотипирования включает около 30 О-антигенов и 10 Н-антигенов, сочетанный анализ которых позволяет дифференцировать более 50 сероваров, используя их в качестве эпидмаркеров. Известны и другие антигены синегнойной палочки, антитела к которым легко получить при иммунизации животных и выявить у больных синегнойной инфекцией. Особенно впечатляет спектр антител при хроническом поражении легких у больных муковисцидозом: нередко он представлен антителами более чем к 60 антигенам синегнойной палочки.
Экологические и эпидемиологические аспекты
Клинико-эпидемиологическое значение синегнойной палочки определяется суммой ее экологических и патогенетических признаков — убиквитарностью и неприхотливостью, устойчивостью к антибактериальным дезинфектантам и лечебным препаратам, пиогенностью и продукцией деструктивно-токсических начал. Вместе с тем, как уже говорилось, синегнойная палочка — типичный микроб-оппортунист, болезнетворность которого реализуется лишь при столкновении с ослабленным организмом, неспособным оказать достойное сопротивление возбудителю. Синегнойная палочка может колонизировать различные участки тела, но для инвазии и стабилизации очага инфекции требуются повреждение кожи и слизистых оболочек, снижение их колонизационной резистентности (например, на фоне трофических расстройств), заражение большими дозировками (инвазивные контакты с инфицированными инструментами). Этим объясняются частое инфицирование ожоговых и хирургических ран, пролежней, трофических язв; развитие постинъекционных абсцессов, септических осложнений после внутрисосудистых манипуляций; поражение мочевыводящей системы при пользовании нестерильными катетерами; пневмонии у больных с искусственной вентиляцией легких и пр. Повышенному риску подвержены больные, в лечении которых вынужденно применяется антиметаболитная и иммуносупрессивная терапия (онкологический контингент, реципиенты аллогенных трансплантатов), новорожденные и дети младшего возраста, старики.
Устойчивость и непритязательность к питанию определяют почти универсальное распространение синегнойной палочки в больничной среде, создавая широкие возможности для формирования госпитальных штаммов. Практически единственным условием для ее выживания является достаточная влажность. Синегнойную палочку выделяют из раковин, кранов, посуды, пищи, респираторов, систем кондиционирования воздуха, аппаратов искусственного кровообращения и другого медицинского инструментария, препаратов крови и кровезаменителей. Имеет значение и ее способность размножаться в широком диапазоне температур, причем некоторые штаммы растут даже при 4°С, создавая опасность контаминации препаратов, хранящихся в холодильнике. Источником, который легко просмотреть, служит дистиллированная вода: в ней синегнойная палочка не только выживает, но и размножается за счет минимальных загрязнений. Описаны случаи заражения от комнатных растений, цветов, что вполне объяснимо, так как микроб постоянно присутствует в почве и обладает потенциальной фитопатогенностью.
Устойчивость к дезинфектантам позволяет синегнойной палочке не только выживать, но и размножаться в разбавленных растворах антисептиков (например, в фурацилине, риваноле, детергентах). Она малочувствительна к оксидантам, в том числе к активным формам кислорода, выживая в системах, генерирующих синглетный кислород, где другие бактерии быстро погибают (например, в средах, где происходят реакции с фотодинамическим эффектом). Здесь сказываются особенности, общие для псевдомонад — облигатная аэробность с мощной антиоксидантной защитой и наличие окислительных ферментов (монооксидаз), модифицирующих самые неудобоваримые субстраты.
Эпидемически значимым резервуаром внутрибольничной синегнойной инфекции являются медицинский, обслуживающий персонал и сами больные. Синегнойная палочка присутствует в кишечнике примерно 10% здоровых людей и спорадически попадает на кожу. Уровень инфицированности возрастает, начиная с первых дней пребывания больных в стационаре. К 3-му дню он иногда достигает 30%, а в дальнейшем повышается до 40%. Это означает, что синегнойная инфекция обычно возникает в результате экзогенного заражения, хотя нельзя недооценивать и роль аутоштаммов.
Резистентность к антибиотикам
Общеизвестна высокая лекарственная резистентность синегнойной палочки. Как и у других бактерий, она связана с конституциональной нечувствительностью к ряду антибактериальных препаратов и с адаптивной (индуцибельной) устойчивостью, приобретаемой благодаря R-плазмидам. Первый вариант определяется особенностями внешних структур синегнойной палочки (блокада внутриклеточной диффузии антибиотиков отрицательно заряженным материалом, обволакивающим бактерии), а также ферментативной модификацией антибактериальных агентов. Имеет значение построение биопленочных образований, особенно при инфицировании муковисцидозных легких.
Что касается адаптивной резистентности, то у синегнойной палочки имеется набор плазмид, детерминирующих невосприимчивость к бета-лактамным антибиотикам, аминогликозидам, хлорамфениколу, сульфаниламидам и некоторым антисептикам. Часть таких плазмид (точнее, компонующих их R-транспозонов) заимствована у других бактерий, прежде всего у энтеробактерий. Вместе с тем, число плазмидосодержащих штаммов среди клинических изолятов синегнойной палочки невысоко — около 20%, хотя по сравнению с другими бактериями, располагающими сходными R-плазмидами, синегнойная палочка гораздо устойчивее. Это означает, что ее резистентность — прежде всего конституциональный признак, детерминируемый хромосомными генами на уровне вида и даже рода псевдомонад. Показателен пример с имипенемом, новым бета-лактамным антибиотиком, который проникает в периплазматическое пространство синегнойной палочки через специфический порин — OprD. Резистентность к имипенему развивается благодаря мутациям, приводящим к потере OprD; бета-лактамазная устойчивость не имеет решающего значения.
Подавление сопутствующей микрофлоры при длительном применении антибиотиков ведет порой к тому, что синегнойная палочка остается единственным видом бактерий в очаге инфекции, препятствуя заживлению ран. Впрочем, конкурентоспособность псевдомонад может включать и элементы агрессивности. Давно замечена способность фильтрата многосуточных бульонных культур синегнойной палочки лизировать различные бактерии — дифтерийную палочку, холерный вибрион, стафилококки, стрептококки, бациллы сибирской язвы, возбудителей брюшного тифа, чумы. В конце ХIХ — начале ХХ вв. частично очищенный фильтрат синегнойной палочки (пиоцианаза) даже пробовали использовать в лечении инфекционных заболеваний. Попытки парентерального введения были быстро оставлены из-за токсичности препарата; более успешно пиоцианаза применялась как наружное средство для лечения дифтерии и гнойно-воспалительных процессов. Кроме бактерицидного начала, препарат, по-видимому, действовал за счет протеолитических ферментов, которыми богата синегнойная палочка (см. ниже). Этим, в частности, можно объяснить эффективность пиоцианазы в удалении дифтеритических пленок при дифтерии. В конечном счете препарат был оставлен, разделив судьбу многих антибактериальных веществ, активных in vitro, но не пригодных для лечебных целей. Так или иначе, но это был один из первых опытов клинической реализации идеи об антибиозе. Позже было установлено, что одним из бактерицидных начал пиоцианазы является пиоцианин, хотя суммарный эффект не исчерпывается пигментами феназинового ряда.
Факторы патогенности
Патогенность синегнойной палочки определяется ее способностью 1) инвазировать и разрушать ткани; 2) персистировать в них, поддерживая воспаление; 3) вызывать общую интоксикацию организма. Это пиогенные бактерии, особенностью которых является мощная гидролазная активность, нацеленная на клеточные мембраны и матриксные белки соединительной ткани, в сочетании с системным токсическим эффектом.