P. aeruginosa este un bacii mic gram-negativ, aerob, apartinand familiei Pseudomonadaceae. Poseda un flagel polar unic care ii confera mobilitate. Peste jumatate din tulpinile izolate din probele clinice produc piocianina - un pigment albastru-verzui; acest pigment este util pentru identificarea microorganismului si este raspunzator pentru numele aeruginosa al speciei, care se refera la culoarea distincti a oxidului de cupru. P. aeruginosa se identifica usor in laboratoarele clinice. Este un bacii gram-negativ mobil, nesporulat, drept sau usor incurbat, care creste in conditii de aerobioza pe majoritatea mediilor obisnuite.
EPIDEMIOLOGIE P. aeruginosa este larg raspandit in natura, populand solul, apa, tele si animalele (inclusiv oamenii). Are o predilectie pentru mediile umede. Acest microorganism colonizeaza ocazional pielea, urechea externa, tractul respirator superior sau intestinul gros la persoane sanatoase. Totusi, ratele de purtator sunt relativ mici, cu exceptia pacientilor cu o boala de fond severa ale caror mecanisme de aparare sunt natural sau iatrogen compromise, care au primit anterior antibioterapie si/sau care au fost expusi mediului de spital. In aceste circumstante, colonizarea cu P. aeruginosa preceda frecvent infectia, iar factorii care predispun la colonizare cresc posibilitatea aparitiei infectiei.
Majoritatea infectiilor cu P. aeruginosa sunt dobandite in spital. Au fost identificate multe rezervoare potentiale incluzand echipamente respiratorii, solutii de curatat, dezin-fectanti, chiuvete, legume, flori, endoscoape si bazine de fizioterapie. Majoritatea rezervoarelor se asociaza cu mediul umed. Se presupune ca microorganismul este transmis prin intermediul mainilor personalului din spital sau prin obiecte.
In timp ce unele tulpini de P. aeruginosa par sa fie endemice in mediul spitalicesc, altele sunt legate de o sursa comuna asociata cu o izbucnire specifica sau o epidemie. Investigarea epidemiologica este facilitata de serotiparea (imunotiparea) tulpinilor pe baza diferentelor in structura lipopolizaharidului si prin utilizarea sondelor ADN sau ARN.
PATOGENEZA Patogeneza infectiei cu P. aeruginosa este complexa, asa cum se evidentiaza prin diversitatea clinica a bolilor legate de acest microorganism si prin multitudinea factorilor de virulenta pe care acesta ii produce. P. aeruginosa determina rar boala la o gazda sanatoasa. Totusi, poate suferi o transformare "maligna\" atunci cand barierele mucoase sau cutanate normale sunt lezate sau ocolite (de exemplu arsuri, traumatism penetrant, interventie chirurgicala, intubatie endotraheala, cateterizarea cii
urinare sau abuzul de medicamente intravenoase); cand mecanismele imunologice de aparare sunt compromise (de ex., neutropenia indusa de chimioterapie, hipogamaglobulinemia, rstele extreme,
diabet zaharat, fibroza chistica, SIDA sau cancer); cand functia protectoare a florei bacteriene normale este afectata de tratamentul cu antibiotice cu spectru larg si/sau cand pacientul a fost expus la rezervoare existente in mediul de spital. Raspandirea generala a microorganismului, necesitatile sale meolice si nutritionale flexibile, rezistenta sa in mediu si rezistenta relati la antibiotice sunt factorii raspunzatori de frecventa si succesul cu care se comporta ca un patogen oportunist.
Infectiile produse de P. aeruginosa incep de obicei prin atasarea bacteriilor si colonizarea superficiala a suprafetelor cutanate sau mucoase si progreseaza producand inzie bacte-riana localizata si afectarea tesuturilor subiacente. Acest proces poate continua cu inzia in circulatie, diseminare, sindrom de raspuns inflamator sistemic (SRIS), disfunctii pluriorganice si, in final, exitus. Exista posibilitatea ca infectia sa ramana localizata anatomic sau sa disemineze prin extinderea directa la structurile de contiguitate. Microorganismul si produsele sale pot determina leziuni tisulare la nivelul localizarilor primare si secundare ale infectiei, iar eliberarea toxinelor cu actiune sistemica sau a mediatorilor de inflamatie de la gazda infectata pot contribui direct sau indirect la aparitia sindromului septic.
Atasarea initiala a P. aeruginosa la epiteliul respirator si la alte suprafete epiteliale pare sa fie mediata de organitele bacteriene denumite pili sau fimbrii si de exopolizaharidul mucoid denumit alginat, care este produs de tulpinile mucoide. Receptorii pentru aceste adezine exista, de exemplu, la nivelul celulelor epiteliului traheal si al mucinei traheobronsice si sunt alcatuiti, cel putin in parte, din acid W-acetilneuraminic (acid sialic) si respectiv W-acetilglucozamina.
Componentele de suprafata ale P. aeruginosa, incluzand exopolizaharidul si lipopolizaharidul, pot asigura protectia bacteriei impotri anticorpilor directi si a mecanismelor bactericide mediate de complement si impotri opsono-fagocitozei. In acelasi timp, microorganismul produce o serie de enzime extracelulare, incluzand proteaza alcalina, elastaza, fosfolipaza, citotoxina si exoenzime (sau exotoxine) A si S. Distrugerea tesuturilor gazdei prin acesti produsi bacterieni extracelulari creeaza conditii favorabile proliferarii bacteriene, inziei si lezarii tisulare.
Este foarte posibil ca procesul precedent sa culmineze prin inzia in circulatia sanguina si diseminare in prezenta unei imunitati compromise, cum este cea produsa de neutropenia severa. SRIS sau sindromul septic produs de P. aeruginosa prezinta multe aspecte comune sepsisului cu gram-negativi produs de alte bacterii, iar componenta lipopolizaharidica sau endotoxina produsa de acest microorganism, asemanatoare celei produse de alte specii bacteriene, se crede ca detine un rol central in patogeneza acestui sindrom.In afara de lipopolizaharid, care este un component structural al membranei externe a bacteriei, majoritatea tulpinilor clinice de P. aeruginosa produc exotoxina enzimatica extracelulara A, o toxina asemanatoare toxinei difterice. Exotoxina A inhiba sinteza proteica in celulele mamiferelor prin transferul unitatii deriboza-adenozin-difosfat (ADP) din nicotinamid-adenin-dinucleotid intr-o legatura colenta cu factor de elongatie 2, o enzima care catalizeaza etapa de elongare in asamblarea polipeptidelor, dar care este inactita de ribozilarea ADP mediata de exotoxina. Se pare ca exotoxina A produce atat boala locala, cat si sistemica. Este citotoxica in vitro si necrozanta in vivo si produce soc fatal la animalele de experienta, inclusiv la alte primate decat omul. Tulpinile clinice toxigene sunt mai virulente decat tulpinile netoxigene. in plus, rata de supravietuire este mai mare in randul pacientilor
cu bacteriemie cu P. aeruginosa in prezenta unor niveluri preexistente de
anticorpi serici specifici fata de exotoxina A decat in lipsa acestora.
MANIFESTARI CLINICE SI DIAGNOSTIC Infectii de tract respirator Infectiile de tract respirator inferior produse de P. aeruginosa apar in special la persoanele imunode-primate. Pneumonia primara sau nonbacteriemica, rezultata in urma aspiratiei secretiilor din tractul respirator superior, apare frecvent la pacienti cu boala pulmonara cronica, cu
insuficienta cardiaca congesti sau SIDA si este mai frecventa in unitatile de terapie intensi in legatura cu ventilatia mecanica. Spre deosebire de aceasta,
pneumonia bacteriemica complica malignitatile hematopoietice, in special dupa chimioterapie, care induce o neutropenie severa. Infectiile cronice cu P. aeruginosa ale tractului respirator inferior sunt prelente la pacientii cu fibroza chistica. Acestea apar in mod tipic la copin mai mari si sau adultii tineri si sunt cauzate aproape exclusiv de tulpini mucoide.
Pneumonia primara sau nonbacteriemica produsa de P. aeruginosa se poate prezenta ca o infectie acuta, amenintatoare de viata, caracterizata prin febra, frison, dispnee severa, cianoza,
tuse producti, anxietate, confuzie si alte semne de toxicitate sistemica severa. Radiografia de torace arata in mod tipic bronho
pneumonie bilaterala, cu infiltrate nodulare si mici zone de radiotransparenta; rersatele pleurale sunt frecvente; empiemul este rar; ocazional se obser condensare lobara. Leziunile patologice includ necroza alveolara,
hemoragii focale si microabcese. Leziunile cavitare apar in special la pacientii cu SIDA care fac pneumonie cu P. aeruginosa.
Pneumonia bacteriemica produsa de P. aeruginosa, insotita in mod tipic de neutropenie, debuteaza ca o infectie respiratorie, insa inzia ulterioara in circulatia sanguina si diseminarile metastatice rezultate produc leziuni caracteristice in plamani si in alte viscere. Hemoragia alveolara si necroza sunt frecvent intalnite. Semnele si simptomele acestei boli fulminante le includ pe cele prezentate in pneumonia nonbacteriemica produsa de acest microorganism, precum si pe cele asociate cu sepsisul produs de germeni gram-negativi. Radiografia toracica evidentiaza in mod caracteristic o progresie rapida de la congestie sculara pulmonara la edem interstitial, apoi edem pulmonar pana la bronhopneumonie necrozanta difuza, cu formare de cavitati. Pacientul moare de obicei in 3-4 zile de la primele semne.
Tulpinile mucoide de P. aeruginosa infecteaza tractul respirator inferior al pacientilor cu fibroza chistica, contribuind astfel la exacerbari acute si progresie cronica, aspecte care caracterizeaza boala pulmonara a acestor indivizi. Colonizarea cu P. aeruginosa se coreleaza cu afectarea cailor respiratorii bronsice la pacientii cu fibroza chistica. Nu este clar daca formarea dopurilor de mucus preceda infectia sau invers. Totusi, se pare ca
obstructia cailor respiratorii incepe cu bronsiolita, care cauzeaza formarea dopurilor de mucus si predispune la infectia cu P. aeruginosa. Aceasta intensifica formarea dopurilor de mucus, produce supuratie cronica, bronsiectazie, atelectazie si, in final, fibroza. Acest proces evolueaza spre insuficienta pulmonara, hipoxemie si alterari ale dinamicii cardiopulmonare, ducand la hipertensiune pulmonara si cord pulmonar.
Manifestarile clinice ale infectiei de tract respirator inferior produse de P. aeruginosa in fibroza chistica riaza in functie de severitatea si durata bolii pulmonare de fond, precum si de intensitatea si frecventa episoadelor acute. La inceputul bolii, pacientii pot prezenta simptome recurente respiratorii superioare urmate de o tuse trenanta. Episoadele de pneumonie apar mai tarziu, tusea persistand intre episoadele acute. Eventual, pacientii prezinta tuse producti cronica, diminuarea apetitului, scadere in greutate, retard al cresterii si reducerea activitatii. Alte simptome pot include wheezing, tahipnee si iriilitate. Exacerbarile acute sunt acompaniate tipic de subfebrilitati si simptomatologie respiratorie zgomotoasa. La examenul fizic se obser semne de malnutritie, cresterea diametrului toracic anteroposterior, retractii intercostale, cianoza, wheezing inspirator si expirator, ronchusuri, raluri umede, distensie abdominala si degete hipocratice. Anomaliile de laborator includ leucocitoza cu deviatie la stanga si hipoxemie cu sau fara hipercapnie. Testele functionale pulmonare demonstreaza modificari de tip obstructiv si restrictiv. Radiografia toracica evidentiaza hiperinflatie, atelectazii, fibroza peribronsica si regiuni infiltrate asociate cu pneumonie. in formele mai ansate de boala pot exista semne de hiperinflatie severa, coborarea diafragmului, cresterea diametrului anteroposterior, infiltratie peribronsica extensi, bronsiectazii generalizate si formarea de chisturi.
