2. Патогенез поражений

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]

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.

Сохраняющаяся контаминация бронхоскопов P.aeruginosa приводила не только к инфицированию пациентов, но и к получению ложно положительных результатов бактериологического исследования, ошибочной регистрации вспышки нозокомиальной синегнойной инфекции и необоснованному назначению антибактериальной терапии. Однако, при первичном заражении пациентов во время бронхоскопической процедуры, антибиотикотерапия препятствовала развитию нозокомиальной инфекции.

Европейской исследовательской группой проведено исследование чувствительности клинических штаммов P.aeruginosa к меропенему и другим антибиотикам (MYSTIC – Meropenem Yearly Susceptibility Test Information Collection), выделенных от пациентов в следующих отделениях: гематологическом, ОРИТ, палатах общего профиля и у пациентов с муковисцидозом. Во всех отделениях пациентам проводили антибактериальную терапию меропенемом.

В исследовании приняло участие более 100 центров в 32 странах (Северной и Южной Америке, Европе, Африке, Средней Азии, Юго-восточной Азии и Австралии). В каждом центре в течение года было выделено до 100 грамположительных и грамотрицательных клинически значимых микроорганизмов в соответствии с принятыми в каждом центре методиками. Повторные изоляты от одного пациента в исследование не включались.

Была изучена чувствительность штаммов P.aeruginosa, выделенных с 1997 по 2000 гг. в 52 центрах в 10 европейских странах, с определением минимальных подавляющих концентраций (МПК) меропенема, имипенема, цефепима, пиперациллина / тазобактама и амикацина.

Определение МПК проводили в соответствии с рекомендациями Национального комитета по клиническим лабораторным стандартам (NCCLS), США. Внутренний контроль качества проводили с использованием штаммов Американской коллекции типовых культур (АТСС), рекомендованных NCCLS.

Штаммы P.aeruginosa, имевшие значения МПК цефтазидима >32 мг/л, ципрофлоксацина >4 мг/л, гентамицина >16 мг/л расценивались как полирезистентные.

Полирезистентные штаммы P.aeruginosa составили 12,2% (265/2172) из всех исследованных штаммов, причём они выделялись у пациентов независимо от профиля отделения. Наиболее часто полирезистентные штаммы выделяли у пациентов с муковисцидозом (15%). В отделениях гематологии и ОРИТ полирезистентные штаммы составили 13,3% и 11,7%, соответственно. Наименьший уровень выделения полирезистентных штаммов был в палатах общего профиля – 4%.

По мнению исследователей, выявленные различия в уровне полирезистентных штаммов, возможно, обусловлены селективным давлением, которое значительно выше в гематологическом отделении, где у пациентов часто имеется выраженный иммунодефицит, и антибиотики используются более «агрессивно». Также факторами, оказывающими влияние на формирование полирезистентности, являются частота и длительность госпитализации и политика инфекционного контроля.

Были выявлены различия в частоте полирезистентных штаммов в зависимости от географического региона. Наибольшая распространённость была отмечена в Турции – 50%, в Италии – 25%, Чехии и России – 22%. Наиболее низкий уровень (3% и ниже) отмечен в Испании, Великобритании, Германии, Болгарии и на Мальте.

3. Лечение и профилактика

Инфекции, вызванные синегнойной палочкой, плохо поддаются терапии в связи с множественной её резистентностью, передаваемой R-плазмидами. Механизмы резистентности: блокада транспорта препарата к внутриклеточной мишени (анатомические особенности поверхностных структур) и инактивация ферментами (бета-лактамазы инактивируют пенициллины и цефалоспорины, ацетилтрансфераза и нуклеотидаза инактивируют аминoгликозиды). В многоцентровом исследовании NPRS-3, синегнойная палочка отличалась очень высоким уровнем резистентности к гентамицину (61,3%), а также к пиперациллину, пиперациллину / тазобактаму, ципрофлоксацину. Наиболее активными в отношении P.aeruginosa являлись амикацин (резистентность 6,7%) и цефтазидим (резистентность 11,2%), меропенем (резистентность 3%)[6].

Инфекции, вызванные синегнойной палочкой, плохо поддаются антибиотикотерапии, что обусловлено частым выделением полирезистентных штаммов.

Резистентность к антибиотикам обусловлена двумя основными механизмами – блокада транспорта препарата к внутриклеточной мишени и его инактивация бактериальными ферментами. Первый обеспечивают анатомические особенности поверхностных структур P. aeruginosa. Второй обусловлен способностью бактерии синтезировать бета-лактамазы (инактивирующие пенициллины и цефалоспорины), ацетилтрансферазы, нуклеотидазы (инактивирующие аминогликозиды). Кроме того, в формировании резистентности к антибактериальным препаратам у P. aeruginosa имеют значение и другие механизмы, в частности активное выведение (efflux), что может обусловливать неэффективность цефалоспоринов, карбапенемов, фторхинолонов.

В настоящее время наиболее эффективными антибиотиками при лечении синегнойной инфекции являются антипсевдомонадные цефалоспорины (цефтазидим, цефепим), карбапенемы (меропенем, имипенем); часто в лечении используются комбинации этих антибиотиков с фторхинолонами (ципрофлоксацин) или аминогликозидами (амикацин).

Особые трудности представляет профилактика синегнойной инфекции, так как возбудитель также часто устойчив к действию антисептиков и дезинфектантов. Более того, доказана возможность длительного сохранения возбудителя в растворах фурацилина, используемого для хранения катетеров и хирургического инструмента, а также для промывания ран.

Pseudomonas aeruginosa может вырабатывать вещества, способные нейтрализовать некоторые дезинфектанты. В то же время она чувствительна к высушиванию, действию хлорсодержащих дезинфицирующих препаратов, быстро погибает под действием высокой температуры и давления[7].

Возбудитель устойчив к действию антисептиков и дезинфектантов, может сохраняться в растворах фурацилина, способен нейтрализовывать некоторые дезинфектанты, чувствителен к высушиванию, хлорсодержащим веществам, высоким температурам и давлению. Создана вакцина Aerugen, предназначенная для профилактики инфекций, вызываемых Pseudomonas aeruginosa, разработанная фирмами Berna Biotech и Orphan Europe для применения у пациентов с муковисцидозом. Основным в профилактике внутрибольничных инфекций остается соблюдение правил асептики и антисептики.

Заключение

Синегнойная палочка встречается в почве, в воде, в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Она является одним из самых подвижных микроорганизмов и способна не только сохраняться в окружающей среде, но и успешно размножаться. Оптимальная температура для развития 37 °С.

Синегнойную палочку можно обнаружить и в носоглотке. Она устойчива к большинству антибиотиков и чувствительна лишь к 5%-ному раствору хлорамина, 3%-ному раствору перекиси водорода и 2%-ному раствору фенола (карболовой кислоты).

Синегнойная палочка способна вызывать различные заболевания. Но она никогда не поражает здоровые ткани, проникает только в поврежденные. Поражает в основном людей с ослабленным иммунитетом с сопутствующими заболеваниями, пожилых людей и детей.

Чаще всего синегнойной палочкой человек заражается в стационарных лечебных заведениях из-за высокой скученности людей с ослабленным иммунитетом. В больницах синегнойные палочки переносятся с зараженной пищей или водой, а также через санузлы, раковины, ручки кранов для воды, предметы, особенно влажные, общие полотенца, а также через руки медицинского персонала. Реже инфекция распространяется через инструменты, приборы и аппаратуру, которые плохо дезинфицируются.

Синегнойная палочка может вызвать инфекцию мочевыводящих путей (заносится при введении катетеров), инфекцию глаз (как результат травмы или оперативного вмешательства), инфекцию кожи и мягких тканей (раневые инфекции, дерматит, пиодермия)[8].

Часто ее обнаруживают у страдающих отитом – воспалением среднего уха. Более серьезные болезни, вызываемые палочкой: пневмония, эндокардит (заражение клапанов сердца), менингит и абсцесс мозга. Инфекция может поражать суставы и желудочно-кишечный тракт. Инфекция, обнаруженная в каком-то одном органе, часто перерастает в общее заражение организма, если бактерии попадают в кровь.

Заражение синегнойной палочкой происходит в три этапа: прикрепление бактерии и размножение на этом участке, проникновение бактерии глубже в ткани, возникновение локальной инфекции, общая инфекция – заражение синегнойной палочкой всего организма. Эта болезнь называется бактериемия.

Список литературы

1.    Арутюнян С.И. Синегнойная палочка в носу. // Айболит. – 2006. – №2 (244) от 19 января.

2.    Красильников А.П., Романовская Т.Р. Микробиологический словарь – справочник. Минск: Асар, 1999.

3.    Медицинская микробиология. / Под ред. В.И. Покровского, О.К. Поздеева. – М.: ГОЭТАР МЕДИЦИНА, 1998.

4.    Митрохин С.Д. Значение синегнойной палочки в инфекционной патологии человека. // Инфекция и антимикробная терапия. – 2004. – №3. – Том 6.

5.    Руководство по медицинской микробиологии. / Под ред. Т.В. Перадзе. Пер. с англ. М.: Медицина, 1982.

6.    Сидоренко С.В., Яковлев С.В. Инфекции в интенсивной терапии. – М., 2000.

7.    Состояние резистентности к антиинфекционным химиопрепаратам в России. / Под редакцией Л.С. Страчунского, Ю.Б. Белоусова, С.Н. Козлова. – М.: Медицина, 2003.

[1] Красильников А.П., Романовская Т.Р. Микробиологический словарь – справочник. - Минск: Асар, 1999. - с. 310

[2] Медицинская микробиология. / Под ред. В.И.Покровского, О.К.Поздеева. -  М.: ГОЭТАР МЕДИЦИНА, 1998, - с. 183

[3] Митрохин С.Д. Значение синегнойной палочки в инфекционной патологии человека. // Инфекция и антимикробная терапия. – 2004. - №3. – Том 6.

[4] Руководство по медицинской микробиологии.  / Под ред. Т.В.Перадзе. Пер. с англ. М.: Медицина, 1982.

[5] Медицинская микробиология. / Под ред. В.И.Покровского, О.К.Поздеева. - М.: ГОЭТАР МЕДИЦИНА, 1998.

[6] Состояние резистентности к антиинфекционным химиопрепаратам в России. / Под редакцией Л.С. Страчунского, Ю.Б. Белоусова, С.Н. Козлова. – М.: Медицина, 2003.

[7] Сидоренко С.В., Яковлев С.В. Инфекции в интенсивной терапии. - М., 2000.

[8] Арутюнян С.И. Синегнойная палочка в носу. // Айболит. – 2006. - №2 (244) от 19 января.

Страницы: 1, 2