Морфология и тинкториальные свойства возбудителя

Микроорганизмы рода Pseudomonas

псевдомонады (лат. pseudomonas) — род грамотрицательных анаэробных неспорообразующих бактерий. Псевдомонады подвижны и имеют форму прямых или изогнутых палочек и два полярно расположенные жгутика.
Псевдомонады широко используются в хозяйственной практике, а также в качестве моделей для многочисленных теоретических исследований.

Pseudomonas в систематике бактерий

Род псевдомонады (pseudomonas) входит в семейство pseudomonadaceae, порядок pseudomonadales, класс гамма-протеобактерии (γ proteobacteria), тип протеобактерии (proteobacteria), царство бактерии.

Представители рода Pseudomonas — прямые или слегка изогнутые палочки; средние размеры 0,5-1,0´1,5-5,0 мкм. Аэробы, метаболизм строго дыхательного типа (терминальный акцептор электронов — О₂), но некоторые виды используют нитраты в качестве альтернативных акцепторов электронов, что дает им возможность расти в анаэробных условиях. Многие виды аккуму­лируют поли-b-гидроксибутират в качестве резервного источника углерода (в мазках выявляет­ся в форме суданофильных включений). Хемоорганотрофы, некоторые виды — факультативные хемолитотрофы и используют Н₂ и СО в качестве источников энергии. Подвижны (один или несколько жгутиков расположены полярно), кроме бактерий вида Pseudomonas mallei; спор не образу­ют. Большинство (если не все) видов не растут в кислой среде. Большинство окисляет глюкозу и другие углеводы (несахаролитические виды не способны к их окислению), а также каталазоположительны. Многие виды свободноживущие, либо считаются растительными и животными патогенами. Типовой вид — Pseudomonas aeruginosa. На основании гомологии РНК/ДНК изучаемые виды (их 27) Pseudomonas разделены на 5 гомологичных групп по структуре рибосомальной РНК и на несколько групп, имеющих гомологичную ДНК; соответственно предло­жено выделить из рода Pseudomonas некоторые микроорганизмы в роды Burkholderia, Stenolrоphomonas и др. Вполне очевидно, что иден­тификация возбудителя инфекции до уровня вида может принципиально изменить характер эмпирической терапии, что обусловлено, в первую очередь, различиями в их природной чувствитель­ности (устойчивости) к антибиотикам. Практическая необходимость видовой идентификации от­дельных представителей семейства Pseudomonadaceae также обусловлена задачами эпидемиологической, эпизоотической диагностики.
^

Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка)

Один из основных возбудителей инфекционных поражений человека и животных, вызываемых псевдомонадами. Микроорганизм выделяют из кишечника 5% здоровых лиц и до 30% госпитализированных пациентов. Первое описание раневой инфекции, вызванной синегнойной палочкой, принадлежит Люке (1862), отметившему характерное сине-зеленое окрашивание перевязочного материала; в чистой культуре микроорганизм выделил Жессар (1882), изучивший его основные культуральные свойства. Первая вспышка госпитальной инфекции, вызванной Pseudomonas aeruginosa, зарегистрирована в 1897 г (Багински), но уже в 1899 г С.Н. Серковский указывал, что патогенные свойства микроорганизма чаще реализуют­ся в организме лиц с ослабленным иммунитетом (детей и истощенных больных). Начиная с 70-х гг. Pseudomonas aeruginosa — один из основных возбудителей локальных и системных гнойно-воспалительных процессов, особенно в условиях стационаров. Более того, была показа­на патогенность синегнойной палочки для рыб, различных млекопитающих и даже растений.

Распространение

Pseudomonas aeruginosa распространена повсеместно, ее выделяют из почвы, воды, с растений и от животных (водных или обитающих в ареалах с повышенной влажностью). Вода имеет существенное значение в циркуляции возбудителя, в ней он может выживать до года (при 37°С), в том числе во многих растворах, применяемых в практичес­кой медицине и ветеринарии, вплоть до жидкости для хранения контактных линз. Иногда входит в состав нормальной микрофлоры человека; у здоровых индивидуумов Pseudomonas aeruginosa выяв­ляют на коже паха, подмышечных областей и ушей (до 2% лиц), на слизистой оболочке носа (до 3% лиц) и глотки (до 7%), в ЖКТ (3-24%). Поскольку возбудитель особенно обильно обсеменяет медицинское оборудование и циркулирует среди персонала и пациен­тов, то госпитализация существенно увеличивает колонизацию организма. Риск развития инфекции, вызванной синегнойной палочкой, существенно возрастает у больных с наруше­ниями барьерных систем и факторов резистентности. Инфицирование Pseudomonas aeruginosa вызывает до 15-20% всех внутрибольничных инфекций, считается одним из основ­ных возбудителей нозокомиальных пневмоний (до 20%), вызывает треть всех поражений моче­половой системы у урологических больных и считается причиной 20-25% гнойных хирургичес­ких инфекций и первичных грамотрицательных бактериемий. В большинстве случаев источник инфекции и путь передачи обнаружить не удается, т к. резервуарами возбудителя могут быть самые различные объекты (например, сырые овощи или букет цветов).

Часто синегнойную инфекцию наблюдают у больных с ожогами, заболеваниями мочевого пузыря, особенно у пациентов, длительно получающих антибиотики, что обусловлено выраженной устойчивостью возбудителя.

Одним из важных факторов инфицирования пациентов считается нарушение правил сте­рилизации, хранения и применения мочевых и сосудистых катетеров, игл для поясничных пункций, оборудования для обеспечения дыхания больного, а также различных ра­створов.

Высокий риск развития наблюдают как у лиц с иммунодефицитами (вызванными основ­ной патологией), так и у лиц, длительно получающих цитостатики, глюкокортикоиды и антибиотики.
^

Морфология и тинкториальные свойства возбудителя

Средние размеры - 1-3´0,5-1 мкм; в нативных препаратах подвижны (имеют один или два полярных жгутика). В мазках чис­тых культур расположены одиночно, парно, либо в виде коротких цепочек; в мазках из патологического материала их чаще можно обнаружить в цитоплазме фагоцитов, при этом палочки могут быть деформированы; в клиническом материале полиморфизм отсутствует, а каких-либо включений не наблюдают. Синтезирует крахмалоподобное вещество, покрывающее тонким слоем микробную клетку, но не формирующее мор­фологически очерченного слоя. Более вирулентные штаммы синтезируют повышенное его количество (мукоидные штаммы), что дает основание рассматривать слизь как фактор патогенности. Наиболее часто мукоидные штаммы выделяют из мокроты больных при заболеваниях легких (например, при бронхоэктатической болезни). Формируя капсульное вещество в пораженном организме, клинические изоляты могут легко терять это свойство в первых лабораторных генерациях. Обычно фиксированные препараты окрашиваются по Граму отрицательно.
^

Культуральные свойства

Растет в широком диапазоне температур (4-42°С), что указывает на способность длительно сохраняться в окружающей среде и противостоять защитному повы­шению температуры тела. Отличительная особенность — ограниченная потребность в питатель­ных веществах, обеспечивающая сохранение жизнеспособности в условиях почти полного отсут­ствия источников питания. При полном отсутствии углерода количество палочек и их ферментативная активность за неделю снижаются в 10-100 раз, при внесении минимальных количеств углеродсодержащих питательных веществ число палочек восстанавливается в корот­кие сроки. Pseudomonas aeruginosa хорошо растет на простых питательных средах в аэробных условиях при температуре 30-37°С, а также и при 42°С (что можно использовать как диффе­ренциально-диагностический признак). Образование слизи — характерная особенность; слизь придает характерную вязкость бульонным культурам и колониям мукоидных штаммов.

^ На жидких средах (например, пептонной воде, МПЖ, бульоне Хоттингера) образует характерную серовато-серебристую пленку; по мере старения культур возникает помут­нение среды сверху вниз.

^ На плотных средах (например, МПА, КА, среде Эндо, Левина, Плоскирева, ЦПХ-агаре) образует весьма разнообразные колонии; на средах Эндо и Плоскирева обычно выделяют колонии следующих типов:

• 
  плоские, неправильной формы, иногда склонные к слиянию, с волнистыми краями;
• 
  напоминающие S-колонии Escherichia соli;
• 
  складчатые с неровной поверхностью («маргаритки»);
• 
  слизистые или мукоидные колонии;
• 
  карликовые или точечные, формирующиеся к 18-24 ч роста при 37°С.

При росте на плотных средах у многих штаммов наблюдают феномен радужного ли­зиса, развивающийся спонтанно. Феномен характерен только для Pseudomonas aeruginosa, его можно рассматривать как таксономический признак. Более того, он индивидуально выражен у отдельных штаммов, и его можно использовать для внутривидовой дифферен­циальной диагностики. При образовании пигмент окрашивает некоторые среды, напри­мер агар Мюллера—Хинтона или МакКонки, в зеленый цвет.
^

Биохимические свойства

Pseudomonas aeruginosa — выраженный хемоорганотроф; метаболизм дыхательный, никогда не бродильный; строгий аэроб. В качестве источ­ника энергии синегнойная палочка использует Н₂ или СО. Универсальный акцептор элект­ронов — молекулярный кислород. Как и большинство патогенных гноеродных микроорганизмов, каталазоположительна. Подобно прочим аэробам, синтезирует цитохромоксидазу (индофенолоксидаза), а оксидазный тест — один из ведущих при идентифика­ции этой палочки. Синтезирует триметиламин, придающий культурам запах жасмина, винограда или карамели. Не нуждается в факторах роста. Способна расти на протяжении нескольких пассажей в чисто минеральной среде при добавлении подходящего единственно­го источника углерода. Ассимилирует ацетаты, пируваты, сукцинаты. Может утилизировать глюкозу, L-аланин при их содержании в среде не менее 0,5%.

^ Протеолитическая активность сильно выражена. Разжижает желатин, свертывает сыворотку крови, гидролизует казеин; утилизирует гемоглобин (большинство патоген­ных штаммов на кровяном агаре образует зону b-гемолиза). Синтезирует гиалуронидазу; гидролизует не только белки, но и отдельные аминокислоты (например, валин и аланин). Лизин и орнитин не декарбоксилирует; восстанавливает нитраты до нитритов и далее до молекулярного азота.

^ Сахаролитическая активность низкая; окисляет только глюкозу с образованием глюконовой кислоты.

Ввиду явного преобладания протеолитических свойств над сахаролитической активнос­тью для идентификации синегнойной палочки среды Гисса для пестрого ряда готовят с малым содержанием пептона (до 0,1%) и повышенной концентрацией углеводов (до 2%). При посеве можно наблюдать, помимо четкой реакции с глюкозой, непостоянную фер­ментацию фруктозы и маннита. Тест Хью-Лейфсона положителен только с глюкозой (в аэробных условиях).

Пиоцины. Pseudomonas aeruginosa продуцирует бактериоцины — пиоцины (аэругеноцины); способность к синтезу и чувствительность к ним широко варьируют у различных штаммов, на чем основано пиоцинотипирование псевдомонад, применяемое для внутривидовой дифференциальной диагностики культур. Вирулентные штаммы либо активно продуцируют пиоцины, либо подвержены их действию. В основу метода положены следующие положения.

1. 
   Пиоцины различных штаммов по-разному действуют на индикаторные штаммы.
2. 
   Штамм-продуцент пиоцина резистентен к образуемому им бактериоцину.
3. 
   Различные штаммы обладают разной чувствительностью к набору индикаторных пиоцинов.
4. 
   Пиоцинотипирование используют при эпидемиологической оценке выделенных культур. Для разделения культур на пиоцинотипы используют два основных методических принципа.

• 
  Типирование по продукции или активности пиоцинов в отношении набора индикаторных штаммов.
• 
  Типирование по чувствительности штаммов к наборам известных индикаторных пиоцинов. Соответственно культуры получают наименования: «пиоцинотип» — штамм или культура, подверженная литическому воздействию определенного типа пиоцина; «пиоциногенотип» — штамм или культура, образующая определенный тип пиоцина.

Пигментообразование

Характерный и имеющий важное диагностическое значение признак (у 70-80% клинических изолятов). Среди пигментов наиболее часто встречают:

а. Водорастворимый феназиновый пигмент пиоцианин, окрашивающий питательную сре­ду, отделяемое ран и перевязочный материал в сине-зеленый цвет. В анаэробных услови­ях пигмент обычно бесцветный, но даже встряхивание среды (частичная аэрация) приво­дит к появлению окраски.

б. Подавляющее большинство культур образует зеленый пигмент флюоресцеин, или лиовездин, флюоресцирующий при УФ-облучении (с длиной волны 254 нм); для обнаруже­ния можно воспользоваться лампой Вуда.

в. Некоторые штаммы могут синтезировать и другие пигменты — пиорубин (красный), пиомеланин (черно-коричневый), L-оксифеназин (желтый).

г. Оптимальная температура для синтеза пигментов in vitro 30-37°С. Кроме того, необходи­мо дополнение сред глицерином, аминокислотами (особенно аланином), ионами (особен­но Mg²⁺ и К⁺). Высоковирулентные штаммы отличает значительное образование пиоцианина, проявляющего свойства бактериоцина, действующего на грамположительные и грамотрицательные бактерии, а также имеющего умеренную фунгицидную активность.

д. При выделении культур иногда наблюдают атипичные непигментированные или слабопигментированные формы. Обычно их идентификация требует дополни­тельного тестирования, что усложняет диагностические исследования. Непигментированные штаммы составляют 8,3-18%, а 6-37% всех изолятов может быть пигмен­тировано слабо.

Основные механизмы изменчивости культуральных признаков Pseudomonas aeruginosa — лизогенная конверсия и мутации.

Отсутствие или утрата способности к пигментообразованию также могут обусловливать сопут­ствующая микрофлора, действие антибиотиков, дефицит О₂ или смена среды обитания с нару­шением физиологических свойств бактерий, вызванных искажением белкового метаболизма в патологически измененных тканях, особенно при злокачественных новообразованиях.

Пиомеланин предохраняет микроорганизм от неблагоприятного действия изменений концентра­ции О₂ и УФ-лучей. Его наличие также помогает бактериям переносить гипоксию при инфекци­ях глубоких тканей. Подобные свойства пигмента дают основание считать меланинобразующие штаммы более вирулентными.

Патогенез

По сравнению с Pseudomonas aeruginosa, подавляющее большинство микро­организмов данной группы, обитая в почве и воде, имеют ограниченное клиническое значение (за исклю­чением В. mallei и В. pseudomallei — возбудителей сапа и мелиоидоза соответственно). Высокая частота выделения и бо­лее выраженная патогенность Pseudomonas aeruginosa связаны с наличием у этого микроорганизма ряда факторов вирулентности, способству­ющих колонизации и инфицированию тканей организма человека. К детерминантам вирулентности относятся факто­ры, способствующие адгезии, инвазии, цитотоксичности.

Адгезия Pseudomonas aeruginosa к клеткам эпителия опосредуется ворсинками (пилями), которые обладают способностью специфически связываться с GM-1 ганглиозидными рецепторами эпителия. Секретируемый микроорганизмом фермент нейраминидаза, отщепляя остатки сиаловых кислот от рецептора, облегчает специфическую адгезию.

Локальное и системное действие на организм млекопи­тающих оказывают и другие секретируемые Pseudomonas aeruginosa ферменты. Фосфолипаза разрушает цитоплазматические мембраны эукариотических клеток, инактивирует опсонины, гидролизует сурфактант легких. Цитотоксическим действием (в том числе и в отношении макрофагов), а также способностью подавлять биосинтез белка обладает экзотоксин А. Биосин­тез белка ингибируется также экзоэнзимом S. Эластаза (протеаза II) раз­рушает иммуноглобулины и компоненты комплемента, ингибирует активность нейтрофилов. Функцию нейтрофилов и лимфоцитов подавляет токсин – лейкоцидин. Цитотоксичес­ким эффектом обладает и пигмент пиоцианин, обусловли­вающий сине-зеленую окраску среды при выращивании микроорганизма в культуре или гнойного отделяемого ин­фицированных ран.

Мощным индуктором системной воспалительной реак­ции является липополисахарид Pseudomonas aeruginosa. Часть штаммов продуцируют капсульный полисахарид альгинат. Штаммы, проду­цирующие альгинат, обычно выявляются у пациентов с хро­ническими инфекциям. Альгинат способствует формированию на поверхности эпителия пленки, которая обеспечивает защиту патогена от воздействия факторов резистентности макроорганизма и антибиотиков.

Для Pseudomonas aeruginosa характерно разнообразие весьма тонких меха­низмов регуляции экспрессии факторов вирулентности. Ак­тивность механизмов регуляции направлена на быструю адап­тацию микроорганизма к меняющимся условиям обитания и обеспечение максимальной экономичности с энергетичес­кой точки зрения. При пребывании микроорганизма во внеш­ней среде факторы вирулентности не синтезируются, при попадании же во внутреннюю среду организма млекопитаю­щих начинается интенсивный синтез этих белков, способ­ствующих развитию инфекционного процесса. Сигналами для микроорганизма о попадании во внутреннюю среду могут быть изменения температуры, рН среды, контакт с мембра­ной эукариотических клеток. Распознавание таких сигналов осуществляют специфические рецепторы, локализованные в клеточной стенке микроорганизма. Передачу сигнала, обес­печивающего начало синтеза фактора вирулентности, от ре­цептора к гену, кодирующему белок, осуществляют двух­компонентные системы передачи сигнала. Такие системы действуют по принципу последовательной активации фер­ментов в реакции фосфорилирования и являются универсальными в регуляции вирулентности микроорганизмов. У Pseudomonas aeruginosa описаны двухкомпонентные системы, регулирующие образованиe ворсинок и синтез экзоэнзимов. Кроме регуляции синтеза факторов вирулентности на уровне от­дельных микробных клеток, у Pseudomonas aeruginosa регуляция происходит и на уровне популяции. Речь идет о феномене "кооперативной чувствительности" или "чувства кворума" (quorum sensing), заключающемся в накоплении в микробной популяции низ­комолекулярных соединении (гомосеринлактонов), осуще­ствляющих при достижении определенной концентрации депрессию синтеза большинства факторов вирулентности. Таким образом, экспрессия генов вирулентности оказыва­ется зависящей от плотности микробной популяции. Био­логический смысл феномена, вероятно, связан с коорди­нированным началом синтеза факторов вирулентности только после достижения микробной популяцией определенного уровня плотности. Регуляции на уровне кооперативной чув­ствительности у Pseudomonas aeruginosa подвержена экспрессия большинства факторов вирулентности и вторичных метаболитов.

У Pseudomonas aeruginosa описана система секреции протеинов (так называ­емая протеазаIII), обеспечивающая не только выведение экзо­энзимов из внутренней среды бактериальной клетки, но и их транслокацию внутрь эукариотической клетки, то есть к чувствительным мишеням. К протеинам, секретируемым описанной системой, относятся и факторы вирулентности.

Таким образом, патогенное действие Pseudomonas aeruginosa в первую очередь обусловлено образо­ванием веществ, проявляющих свойства экзотоксинов, и высвобождением эндотоксинов при гибели и распаде бактериальных клеток.

Экзотоксины бактерий представлены продуктами жизнедеятельности с широким спек­тром биологической активности; среди них основное значение имеют:

Экзотоксин А — белок с M_r 66 000-72 000 Да; молекула токсина состоит из одной полипептидной цепи с 4 дисульфидными связями; свободных сульфгидрильных групп не содержит. Характерные особенности: наличие аргинина в качестве N-концевой аминокислоты и высокое содержание кислых аминокислот. Токсин термолабилен, рас­щепляется трипсином, панкреатической эластазой, проназой, а также под действием собственных протеолитических ферментов. Для синтеза in vitro необходимы хорошая аэрация и соответствующая температура (оптимум 32°С). 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 на подопытных животных превосходит токсичность всех остальных продуктов синегнойной палочки и проявляется в общем токсическом действии, отеках, некрозах, гипертензии с последую­щим коллапсом, метаболическом ацидозе, дыхательной недостаточности, параличе внут­риклеточного синтеза белков и т.д. Гистологически выявляют печеночно-клеточный не­кроз, геморрагические поражения легких, тубулярный некроз почек и т.д.

Экзоэнзим S — белок с АДФ-трансферазной активностью; термостабилен; инактивируется под действием денатурирующих и восстанавливающих агентов, ионов Cu²⁺ и Fe²⁺; AT к экзотоксину А его не нейтрализуют. Образуется в двух формах: первая — ферментативно активный белок с М_r 49 000 Да; вторая — неактивный белок-предше­ственник с M_r 53 000 Да. В виде очищенного детергентами препарата нетоксичен для животных (очевидно, инактивируется при очистке); in vivo вызывает глубокие патоло­гические процессы в легких.

Цитотоксин оказывает выраженное цитотоксическое действие на полиморфноядерные нейтрофилы (первоначально назывался лейкоцидином, но позднее установлено патологическое действие на любые клетки); способствует развитию нейтропении. Вызывает ультраструктурные изменения в клетках, нарушения физиологических гра­диентов К⁺, Na⁺, Са²⁺ и глюкозы через повышение проницаемости клеточных мембран; последнее обусловливает набухание клеток и потерю крупных (например, белковых) молекул. Данный токсин синтезирует 96,7% культур патогенных штаммов.

Гемолизины. Микроорганизм образует две гемолитические субстанции — термо­лабильный гемолизин с лецитиназной активностью (указанный выше как фосфолипаза С) — белок с необычно высокой для бактериальных фосфолипаз мо­лекулярной массой (78 000 Да) и термо­стабильный гемолизин - гликопептид, состоящий из L-рамнозы и 1-b-гидрооксидеканоиновой кислоты.

Сочетанное образование обоих продуктов предполагает их функциональное взаимо­действие: гликолипид подобно детергенту трансформирует фосфолипиды в раствори­мые формы (субстрат для фосфолипазы С), потенциируя тем самым ее активность. Эффективному высвобождению фосфатов способствует параллельный синтез бакте­риальной щелочной фосфатазы. Такое действие вызывают солюбилизацию и гидролиз фосфолипидов с образованием фосфорилхолинов — источника неорганических фосфатов; гемолизины приводят к развитию некротических поражений (особенно в печени и легких). Гемолизины продуцируют все клинические изоляты.

^ Эндотоксин и фактор проницаемости. Среди продуктов жизнедеятельности микро­организма обнаружен энтеротоксический фактор - белковой природы, термолабильный, чувствитель­ный к действию трипсина. Его патогенетическое значение оценить трудно, т.к. инфекции Pseudomonas aeruginosa, сопровождающиеся диареей, отмечают крайне редко (шанхайс­кая, или пятидневная лихорадка). Вирулентные штаммы продуцируют фактор проницае­мости (также лабильный к нагреванию и действию трипсина), участвующий в развитии патологических процессов в тканях.

Другой продукт жизнедеятельности (очевидно, участвующий в формировании пораже­ний) — нейраминидаза (нарушает процессы метаболизма веществ, содержащих ненраминовые кислоты, например, в соединительно-тканных элементах). Нейраминидаза спо­собна в 2-3 раза усиливать действие других токсинов. Также следует обратить внимание на способность Pseudomonas aeruginosa синтезировать протеолитические ферменты (по крайней мере, 3 различные протеазы, отличающиеся по своим характеристикам и субстратной специфичности).

Протеаза I (нейтральная) образуется в очень незначительных количествах; данные о ее субстратной специфичности и участии в патологических процессах отсутствуют,

Протеаза II (эластаза) обусловливает 75% всей протеолитической активности; рас­щепляет эластин, казеин, гемоглобин, фибрин, Ig, комплемент и другие белки, но слабо действует на коллаген. Мишень — пептидные связи между гидрофобными ами­нокислотами. Относится к металлопротеиназам и инактивируется хелатами, ионами тяжелых металлов и сывороточным b-макроглобулином. Синтезируется как связанный с клеткой профермент, аккумулирующийся в периплазматическом пространстве. Активируется путем ограниченного протеолиза щелочной протеазой или готовой порци­ей эластазы. Обнаружена у 85% штаммов.

Протеаза III (щелочная протеаза) гидролизует многие белки (в том числе g-интерферон), но не расщепляет эластин; внутривенное введение очищенного препарата вызы­вает кровоизлияния практически во всех внутренних органах; внутрикожное введение приводит к местным, позднее некротизирующимся кровоизлияниям.

Коллагеназа вызывает гидролиз коллагена в соединительных тканях. Основной фак­тор вирулентности при инфекционных поражениях роговицы.
^

Антигенная структура

Основные диагностически значимые Аг Pseudomonas aeruginosa -соматический О- и жгутиковый Н-Аг. Серологическую идентификацию культур и выяв­ление их принадлежности к определенному серотипу (серовару) проводят по наличию у выделенной культуры сочетания группоспецифичного О-Аг и типоспецифичного Н-Аг.

О-антигенный комплекс — ЛПС с белками и липидами клеточной стенки. ЛПС эндотоксина образует типо- или группоспецифический термостабильный О-Аг, на основе структуры которого проводят серологическое типирование, т.е., он основной структурный компонент О-Аг, обусловливающий его спе­цифичность. Принципиально структура ЛПС Pseudomonas aeruginosa аналогична строе­нию ЛПС прочих грамотрицательных бактерий и включает липид А (базовая структура) и О-специфические боковые цепи. Белковый компонент эндотоксина представляет анти­генный комплекс, общий для псевдомонад, т.е. родовой O-Аг: по своим свойствам и природе он аналогичен белку А других бактерий. По структуре O-Аг выделяют более 20 серогрупп, но высокая антигенная вариабельность Pseudomonas aeruginosa обусловли­вает постоянное увеличение их количества.

Н-, или жгутиковые, Аг представлены термолабильными белками низкой специфично­сти, обусловленной различиями в строении флагеллинов. Выявлено 15 различных типов Н-антигенов. О- и Н-Аг Pseudomonas aeruginosa обозначают арабскими цифрами (напри­мер, O-1; O-2; Н-1; Н-2 и т.д.), указывающими на принадлежность к определенной серогруппе (или Н-серотипу). Сочетание индексов определяет принадлежность к конкретному серовару. Н-Аг выявляют лишь у жизнеспособных, подвижных бактерий, не подвергших­ся какому-либо химическому воздействию (в частности, дезинфектантов) и в культурах, выращенных на жидких средах (особенно дополненных глицерином). Схема сероидентификации выделенных изолятов: выявление группового O-Аг; выявление типового Н-Аг; определение (по таблице) принадлежности к серовару по сочетанию О- и Н-Аг.

У мукоидных штаммов можно обнаружить капсульный К-Аг. До настоящего времени его диагностическая значимость была невелика, т.к. подходы к его идентификации по его структуре не разработаны. Однако (как более поверхностно расположенный Аг) он спо­собен маскировать О-детерминанты, искажая О-агглютинабельность.

Среди поверхностных Аг Pseudomonas aeruginosa обнаружены белковые пилиарные (фимбриальные) Аг. Их анатомическая основа — пили (фимбрии, в том числе и F-пили). Выделяют два типа пилей и столько же типов Аг. Они не играют диагностической роли, и их изучение обычно составляет предмет специальных исследований.

Патогенез

Несмотря на наличие большого набора факторов вирулентности, синегнойную палочку следует рассматривать как оппортунистический патоген, т.к. ин­фекции редко наблюдают у лиц с нормальной резистентностью и неповрежденными анато­мическими барьерами. Большинство штаммов Pseudomonas aeruginosa обладает поверхностными микроворсинками, обеспечивающими адгезию к эпителию (наиболее выраженную в воздухоносных путях). Взаимодействие с клетками реализуется 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 хронических заболеваниях легких. Псевдомонады — типичные внеклеточные паразиты, и их размножение прямо обусловлено способностью противостоять действию факторов резистентности. В частности, слизь и секретируемые цитотоксины затрудняют их элиминацию фагоцитами и иммунокомпетентными клетками, что особенно выражено у пациентов с иммунодефицитами. Бактерии образуют комплекс биологически активных продуктов, обеспечивающих их неорганическим фосфором (фосфолипазы), железом (сидерофоры, нарушающие связывание железа трансферрином), и метаболиты, нарушающие гомеостаз тканей и частично стимулирующие вос­палительные реакции (например, протеазы гидролизуют эластин, способствуя внедрению Pseudomonas aeruginosa в ткани и секвестрации в артериальной стенке, а также активируют комплементарный каскад).
^