Псевдомонады () — обширный род грамотрицательных, хемоорганотрофных палочковидных бактерий, объединяющий более 200 видов. Типовой вид — Pseudomonas aeruginosa. Представители рода широко распространены в окружающей среде благодаря минимальным пищевым потребностям и способности формировать устойчивые к неблагоприятным воздействиям биоплёнки. Некоторые виды являются оппортунистическими патогенами человека, животных и растений.

Морфология и физиология Бактерии рода Pseudomonas — это прямые или слегка изогнутые палочки размером 0,5—1,0 × 1,5—5,0 мкм. Они являются облигатными аэробами (некоторые штаммы способны к анаэробному дыханию в присутствии нитрата). Каталаза- и оксидаза-положительные.

Важной отличительной чертой псевдомонад является их исключительная метаболическая пластичность. Они способны утилизировать широкий спектр органических соединений в качестве источника углерода и энергии, что позволяет им колонизировать разнообразные среды обитания. Многие виды продуцируют водорастворимые пигменты: пиоцианин (сине-зелёный, характерный для P. aeruginosa), пиовердин (флуоресцеин, желто-зелёный, флуоресцирующий под УФ-светом), пиорубин (красный).

Экология и распространение Представители рода Pseudomonas являются типичными сапротрофами и встречаются повсеместно:

Почва и вода: Являются важным компонентом микробного сообщества почвы, участвуя в разложении органических веществ и биогеохимических циклах. Обнаруживаются в пресных и солёных водоёмах. Растения: Некоторые виды (например, Pseudomonas fluorescens, P. putida) являются ризобактериями, способствующими росту растений и подавляющими рост фитопатогенов. Другие (напр., P. syringae) — опасные фитопатогены. Животные и человек: Входят в состав нормальной микрофлоры кожи и кишечника человека и животных. Являются одними из наиболее распространённых возбудителей внутрибольничных инфекций.

Патогенность Наиболее клинически значимым видом является Pseudomonas aeruginosa — синегнойная палочка. Этот оппортунистический патоген вызывает инфекции у лиц с ослабленным иммунитетом, ожоговых больных, пациентов с муковисцидозом (вызывая хронические инфекции лёгких), а также является частой причиной послеоперационных и катетер-ассоциированных инфекций.

Факторы вирулентности P. aeruginosa включают:

Пили и адгезины для прикрепления к тканям. Экзотоксин А — мощный цитотоксин, подавляющий синтез белка в клетках хозяина. Экзофермент S — нарушает целостность cytoskeleton клеток. Эластаза и протеазы — разрушают ткани и компоненты иммунной защиты. Пиоцианин — повреждает ткани и угнетает активность фагоцитов. Образование биоплёнок — делает бактерии крайне устойчивыми к антибиотикам и действию иммунной системы.

Другие виды, такие как P. fluorescens и P. putida, редко вызывают заболевания у человека, но могут быть причиной инфекций при сильной иммуносупрессии или контаминации медицинских растворов и оборудования.

Лечение инфекций Лечение инфекций, вызванных Pseudomonas aeruginosa, представляет значительные трудности из-за её врождённой и приобретённой устойчивости к широкому спектру антибиотиков. Природная резистентность обусловлена низкой проницаемостью её внешней мембраны и активными эффлюкс-системами, выкачивающими антибиотики из клетки.

К препаратам с антисинегнойной активностью относятся:

Антисинегнойные пенициллины (тикарциллин, пиперациллин) Цефтазидим, цефепим, цефтолозан Карбапенемы (имипенем, меропенем) Аминогликозиды (тобрамицин, амикацин) Фторхинолоны (ципрофлоксацин, левофлоксацин) Полимиксины (колистин)

Терапия часто требует комбинации двух антибиотиков разных групп для синергического эффекта и предотвращения развития резистентности.

Применение в биотехнологии и сельском хозяйстве Многие непатогенные псевдомонады имеют большое практическое значение:

Биоремедиация: Виды P. putida, P. fluorescens способны разлагать различные ксенобиотики, включая нефтепродукты, пестициды и ароматические соединения, и используются для очистки загрязнённых почв и вод. Сельское хозяйство: Штаммы P. fluorescens применяются в качестве биопестицидов для защиты растений от грибковых и бактериальных заболеваний, а также как стимуляторы роста растений. Промышленность: Некоторые штаммы продуцируют экзополисахариды (например, альгинат) и ферменты (протеазы, липазы), используемые в пищевой и химической промышленности.

Таксономия Род Pseudomonas претерпел значительные изменения с развитием методов молекулярной филогенетики. Многие виды, ранее входившие в этот род, были переклассифицированы в другие роды на основе анализа последовательностей рРНК (например, Burkholderia, Ralstonia и др.).

Некоторые виды Pseudomonas aeruginosa — типовой вид, оппортунистический патоген. Pseudomonas fluorescens — почвенный вид, используется в биоконтроле. Pseudomonas putida — почвенный вид, модель для изучения метаболизма, используется в биоремедиации. Pseudomonas syringae — фитопатоген, поражающий множество видов растений. Pseudomonas stutzeri — денитрифицирующая бактерия. Pseudomonas mendocina — почвенная бактерия.

См. также Синегнойная инфекция Биоплёнка Антибиотикорезистентность Биоремедиация

Примечания

Литература

Ссылки Pseudomonas в базе данных NCBI (англ.)

Категория:Грамотрицательные бактерии