Синегнойная палочка выделяет многочисленные токсины и ферменты патогенности.
Возбудитель обладает несколькими специализированными системами секреции белков патогенности (II и III типов). Эти системы обеспечивают активную доставку факторов вирулентности в пораженные клетки.
Экзотоксин А угнетает синтез белка в клетках. По молекулярной структуре и механизму действия имеет сходство с дифтерийным экзотоксином – блокирует клеточный фактор элонгации 2 путем его рибозилирования.
Экзотоксины ExoU (фосфолипаза), ExoY (аденилатциклаза) ExoS и ExoT (рибозилтрансферазы) блокируют расхождение эпителиальных клеток после их деления (цитокинез), что препятствует заживлению раневой поверхности. Направленный транспорт этих токсинов в клетки происходит по механизму III типа секреции.
Гемолизины (фосфолипаза С и липаза) вызывают высвобождение медиаторов воспаления, повреждая мебраны лейкоцитов; приводят к некротическим изменениям в паренхиматозных органах
Эластаза, коллагеназа и протеазы гидролизуют компоненты соединительной ткани (коллаген, эластин, ламинин), белки плотных межклеточных соединений, способствуя микробной адгезии и инвазии. Также они разрушают белки системы комплемента, лизоцим, иммуноглобулины.
Нейраминидаза гидролизует нейраминовую кислоту.
Сигнальные белки P. aeruginosa подавляют продукцию цитокинов пораженными клетками, что затрудняет элиминацию возбудителя.
Токсические свойства микроба связаны с наличием эндотоксина – ЛПС клеточной стенки.
Бактерии продуцируют комплекс биологически активных продуктов, обеспечивающих их неорганическим фосфором (фосфолипазы) и железом (сидерофоры, нарушающие связывание железа трансферрином).
Адгезины обеспечивают прикрепление возбудителей к различным клетками и тканям.
Экзополисахарид капсулоподобного вещества защищает микробы от фагоцитоза. Кроме того, он участвует в адгезии и образовании на различных поверхностях биопленки (микробного сообщества) после колонизации их синегнойной палочкой.
Образование биопленки приводит к резкому увеличению резистентности бактерий к влиянию внешней среды, действию факторов иммунитета, антибиотиков и антисептиков. Для подавления микроорганизмов в составе биопленки требуется повышение концентрации наиболее активных антибиотиков на 2-3 порядка.
Нахождение микробного сообщества в составе биопленки активирует у псевдомонад систему межклеточной сигнализации (или quorum sensing). В этом случае бактерии начинают выделять специфические сигнальные молекулы (гомосеринлактон и его производные, феназиновые пигменты и др.). Под их влиянием в биопленке происходит одновременное усиление продукции факторов вирулентности многими микробными клетками. Это позволяет бактериям преодолеть защитные барьеры органов и тканей, подавить активность местного иммунитета и увеличить свою выживаемость.
Наконец, P. aeruginosa обладает развитыми клеточными структурами, обеспечивающими ее множественную природную устойчивость к антибиотикам, антисептикам и дезинфектантам.
ЛПС наружной мембраны мало проницаем для β-лактамных антибиотиков. Их поступление происходит через пориновые каналы. Мутации белков-поринов приводят к нарушению транспорта β-лактамов (в том числе карбапенемов) в бактериальные клетки.
Важным механизмом антибиотикорезистентности у псевдомонад являются системы обратного транспорта (или эффлюкса) химиопрепаратов. Существует по крайней мере 4 таких системы, которые обеспечивают активное выведение неродственных групп антибиотиков: β-лактамов, фторхинолонов, аминогликозидов, тетрациклинов. По структуре представляют собой регулируемые каналы, через которые происходит удаление химиопрепаратов за пределы микробной клетки.
Кроме того, P. aeruginosa продуцирует ферменты β-лактамазы, кодируемые хромосомными и плазмидными генами. Среди них обнаружены металло-бета-лактамазы, которые обеспечивают устойчивость ко всем β-лактамным антибиотикам, включая карбапенемы.
Резистентность
Представители рода Pseudomonas широко распространены в природе, их обнаруживают в почве, воде, воздухе, выделяют из растений и организмов животных. Они могут являться компонентом нормальной микрофлоры тела человека. Бактерии локализуются на коже в местах богатых потовыми и сальными железами, на слизистой носоглотки, в желудочно-кишечном тракте и т.д. До 10% здоровых людей могут быть в норме колонизированы псевдомонадами.
P. aeruginosa является устойчивым микроорганизмом. В водопроводной воде сохраняется до 2,5 месяцев, в инфицированной пыли выживает до 3-х суток, на поверхности инфицированных рук в течение одного часа, в дистиллированной воде – до одного года. Может сохранять жизнеспособность в растворах антисептиков – риванола, фурацилина и др.
Тем не менее, возбудитель чувствителен к хлорсодержащим дезинфектантам, 2% раствору фенола. Легко инактивируется при нагревании и автоклавировании.
