PSEUDOMONAS AERUGINOSA: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, LEBENSZYKLUS, ANSTECKUNG - BIOLOGIE - 2025

Pseudomonas aeruginosa ist ein gramnegatives Bakterium, das hauptsächlich in Wasser, feuchten Böden und im Krankenhaus vorkommt. Es wird als einer der wichtigsten opportunistischen Krankheitserreger beim Menschen charakterisiert.

Es wurde erstmals 1894 vom renommierten deutschen Mykologen Walter Emil Migula beschrieben. Es ist ein Bakterium, das unter anderem einige Pigmente wie Pyoverdin und Pyorrubin synthetisieren kann.

Pseudomonas aeruginosa. Quelle: Bildnachweis: Janice Haney Carr Inhaltsanbieter: CDC / Janice Haney Carr / Public Domain

Dieses Bakterium ist im Gesundheitsbereich äußerst wichtig, da es für einen hohen Prozentsatz von Infektionen bei Patienten verantwortlich ist, die in Gesundheitszentren eingesperrt sind. Es kann unter anderem Infektionen der Haut, der Atemwege und der Harnwege hervorrufen.

Eigenschaften von

Pseudomonas aeruginosa ist ein Bakterium, das in die Gruppe der gramnegativen Bakterien eingestuft ist. Dies impliziert, dass es, wenn es dem Gramm-Färbeprozess unterzogen wird, eine fuchsia Färbung annimmt. Dies liegt daran, dass sie zwischen ihren beiden Zelllipidmembranen eine Peptidoglycanschicht aufweisen. Diese Schicht ist dünn, so dass die Gram-Fleckpartikel nicht zurückgehalten werden können.

Diese Batterie ist aerob, was bedeutet, dass sie eine sauerstoffreiche Umgebung benötigt, um sich zu entwickeln.

Es ist auch Katalase-positiv. Das heißt, es kann das Enzym Katalase synthetisieren und somit Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff zerlegen. Pseudomonas aeruginosa setzt die biochemischen Reaktionen fort und ist auch Oxidase-positiv, was bedeutet, dass es das Enzym Oxidase synthetisiert und folglich Sauerstoff zur Energiegewinnung verwendet.

Pseudomonas aeruginosa hat die Fähigkeit, einige Kohlenhydrate wie Galactose zu oxidieren. Sie können sie jedoch nicht fermentieren.

Kultur von Pseudomonas aeruginosa auf Blutagar. Quelle: HansN. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

In Bezug auf die Temperaturniveaus, die für die Entwicklung dieses Bakteriums erforderlich sind, muss es bei ungefähr 36 ° C liegen. Im Labor wurde jedoch beobachtet, dass es sich bereits bei 41 ° C entwickelt.

Morphologie

Pseudomonas aeruginosa ist ein nicht sporenbildendes Bakterium, ungefähr 1 bis 3 um lang und 0,5 bis 1 um breit.

Es hat ein polares Flagellum, das aus einer komplexen Proteinstruktur besteht, die Mobilität in flüssigen Medien und Reaktion auf chemische Reize bietet. Es ermöglicht auch die Bindung an Zellmembranen.

Es hat kleine Filamente namens Pili, die sich außen befinden. Diese Strukturen werden verwendet, um sich in halbfesten Medien zu bewegen und wie das Flagellum an Oberflächen zu haften.

Pseudomonas aeruginosa. Vom Datenbankzentrum für Biowissenschaften (DBCLS) (http://togotv.dbcls.jp/ja/togopic.2017.38.html) über Wikimedia Commons

Seine Morphologie ist heterogen, im Allgemeinen sind seine Kolonien groß, abgeflacht, glatt oder mit sägeförmigen Kanten und können einen metallischen Glanz zeigen. Extrem langsam wachsende Zwergkolonien, die als punktförmig bezeichnet werden, können auch bei chronischen Infektionen gefunden werden.

Die Mutationen, die in den Kolonien auftreten, erzeugen genetische und phänotypische Veränderungen und können je nach Position im Körper unterschiedliche Morphologien bei demselben Patienten identifizieren.

Äußerlich bilden sie Lipopolysaccharide und Alginac. Diese biologisch aktiven Substanzen haben verschiedene Schutzfunktionen der Bakterien, wie zum Beispiel gegen Austrocknung, die Reaktion des Immunsystems des Wirts und Antibiotika. Sie sind auch an der Adhäsion und Verankerung an der Oberfläche von Zellen beteiligt.

Taxonomie

Die taxonomische Klassifikation von Pseudomonas aeruginosa lautet wie folgt:

• Domäne: Bakterien
• Königreich: Monera
• Stamm: Proteobakterien
• Klasse: Gamma-Proteobakterien
• Reihenfolge: Pseudomonaden
• Familie: Pseudomonadaceae
• Gattung: Pseudomonas
• Art: Pseudomonas aeruginosa

Lebenszyklus

Pseudomonas aeruginosa vermehrt sich wie alle Bakterien ungeschlechtlich. Der Prozess, durch den dies geschieht, wird als binäre Spaltung bezeichnet. Dies ist der häufigste bakterielle Reproduktionsprozess, bei dem sich eine Bakterienzelle teilt und zwei Zellen entstehen, die genau der Vorläuferzelle entsprechen.

Das erste, was beim binären Spaltprozess passiert, ist, dass die bakterielle DNA dupliziert werden muss. Dies ist jedoch ein relativ einfacher Vorgang, da Bakterien nur ein kreisförmiges Chromosom haben.

Sobald sein genetisches Material dupliziert wurde, geht jedes Chromosom an ein Ende der Zelle. Es ist wichtig, sich an dieser Stelle daran zu erinnern, dass die Pseudomonas aeruginosa-Zelle eine längliche Form hat.

Wenn dies geschieht, bilden die Bakterienmembran und -wand in der mittleren Zone der Bakterien ein Septum oder Septum, das schließlich die Zelle teilt und die beiden resultierenden Zellen entstehen lässt.

Ansteckung und Übertragung

Die Bakteriengattung Pseudomonas ist für eine Vielzahl von Infektionen beim Menschen verantwortlich. Von allen Arten, aus denen es besteht, ist Pseudomonas aeruginosa die am häufigsten mit dieser Art von Infektion assoziierte.

Dieses Bakterium kommt hauptsächlich in Wasser, Vegetation, Abwasser, feuchten Böden und in einigen Wirten wie Menschen vor. Ebenso findet man es auch in Gesundheitseinrichtungen, insbesondere in chirurgischen Instrumenten, Kathetern und sogar in den Händen der Mitarbeiter, die dort für die Patientenversorgung arbeiten.

Damit die Bakterien ein Individuum infizieren können, ist es unbedingt erforderlich, dass ein Tor zum Körper vorhanden ist. In diesem Sinne gelangen die Bakterien normalerweise durch eine Wunde oder eine erweichte Haut in den Körper, wenn sie mit einem kontaminierenden Element (wie kontaminiertem Wasser) oder einer Oberfläche in Kontakt kommen, auf der sich die Bakterien befinden.

Trotz der Tatsache, dass dies die häufigste und effektivste Art der Ansteckung ist, haben Fachleute bestätigt, dass auch durch die Atemwege und den Verdauungstrakt eine Ansteckung auftreten kann. In diesem Sinne könnte eine Person, die eine kontaminierte Flüssigkeit von einer anderen infizierten Person einatmet oder kontaminiertes Wasser aufnimmt, mit den Bakterien infiziert werden.

Krankheiten

Da dieses Bakterium die Fähigkeit besitzt, eine Vielzahl von Geweben zu besiedeln, ist es für eine große Anzahl von Infektionen und Krankheiten beim Menschen verantwortlich. Die bekanntesten sind unten aufgeführt.

Ohr-Infektion

Angesichts der Tatsache, dass dieses Bakterium in Gewässern vorkommt, in denen Menschen regelmäßig schwimmen können, ist es nicht verwunderlich, dass es diesen Bereich der Anatomie infiziert.

Unter den Infektionen, die Pseudomonas aeruginosa im Ohr verursachen kann, können wir eine akute äußere Mittelohrentzündung erwähnen, eine Infektion, die den äußeren Gehörgang betrifft.

Bei Patienten mit einer chronischen Grunderkrankung wie Diabetes kann sich eine aggressivere Form der Krankheit entwickeln, die als maligne externe Otitis bezeichnet wird.

Infektionen der Atemwege

Wenn die Bakterien über die Atemwege in den Körper gelangen, kann es zu Pathologien wie Lungenentzündung, Bronchitis und sogar Sinusitis kommen.

Diese Infektionen treten häufiger bei Patienten mit Atemschutzmaske und bei Menschen mit chronischen Krankheiten auf, die ihr Immunsystem schwächen. Diese Pathologien umfassen AIDS, Lupus und Mukoviszidose.

Hautinfektionen

In Anbetracht der Tatsache, dass die Haut einer der häufigsten Ansteckungs- und Eintrittswege für dieses Bakterium ist, ist es häufig, dass es Infektionen verursacht.

Hautinfektionen, die durch Pseudomonas aeruginosa verursacht werden, umfassen Cellulitis, Follikulitis, Osteomyelitis und Gangränous Ecthyma. Alle diese Infektionen sind potenziell gefährlich, wenn sie nicht rechtzeitig behandelt werden, da sie die Hautschichten zunehmend verletzen, bis sie sogar viel tiefere Strukturen betreffen und möglicherweise auf die Blutgefäße zugreifen und eine Infektion verursachen können.

Harnwegsinfektion

Die Bakterien können über die Harnröhre in den Körper gelangen und eine Infektion der unteren Harnwege verursachen. Dies ist häufiger bei Patienten der Fall, die ins Krankenhaus eingeliefert werden und einen Katheter zur Unterstützung des Urinierens haben.

Infektionen

Wenn sich das Bakterium so ausgebreitet hat, dass es in den Blutkreislauf gelangt, kann es bis zum Herzen wandern. Dort kann es an den atrioventrikulären Klappen oder den halbmondförmigen Klappen haften und eine Infektion verursachen, die als akute bakterielle Endokarditis bekannt ist.

Diese Pathologie tritt häufiger bei Patienten auf, bei denen Operationen am offenen Herzen durchgeführt wurden, bei denen ein Klappenersatz oder eine andere Art von Verfahren durchgeführt wurde.

Symptome

Die Symptome einer Pseudomonas aeruginosa-Infektion variieren je nach betroffenem Gewebe.

Ohr-Infektion

• Eitriger Ausfluss, der von einem schlechten Geruch begleitet sein kann.
• Scharfer Schmerz, besonders wenn Druck auf den Tragus des Ohrs ausgeübt wird
• Rötung und Schwellung des Gehörgangs
• Vermindertes Gehör (Hörverlust)

Wenn die Person eine Pathologie wie Diabetes hat, verschlechtern sich die Symptome und in den schwersten Fällen wird sogar der Knochen freigelegt.

Infektionen der Atemwege

• Hohes Fieber, das konstant ist
• Atembeschwerden (Atemnot)
• Husten, der nicht nachlässt, was manchmal mit eitrigem Ausfluss einhergehen kann.
• Brustschmerzen
• Schüttelfrost
• Verfall und allgemeines Unwohlsein.
• Erhöhter Puls

Im Falle einer Sinusitis umfassen die Symptome:

• Schmerzen in den Nebenhöhlen, besonders wenn Druck auf sie ausgeübt wird.
• Fieber
• Vorübergehender Verlust des Geruchssinns
• Verstopfte Nase
• Nasenausfluss, der eitrig sein kann
• Ein Druckgefühl kann sogar auftreten, wenn die Person den Kopf senkt.

Infektionen der Haut und anderer Gewebe

• Fieber
• Rötung und Schmerzen im betroffenen Bereich
• Wärmegefühl im verletzten Bereich
• Läsionen wie Pusteln oder ein entzündlicher Knoten. Diese Läsionen können eitriges Material enthalten.

Im Fall von Ecthyma gangrenosum weisen die Läsionen häufig nekrotische Bereiche auf, in denen gesundes Gewebe stirbt.

Infektionen

Die häufigste Herzinfektion ist die Endokarditis. Ihre Symptome sind:

• Ständiges Fieber
• Schüttelfrost
• Atembeschwerden und Schmerzen in der Brust beim Versuch
• Starkes Schwitzen, besonders nachts
• Auftreten eines Herzgeräuschs
• Allgemeine Schmerzen und Beschwerden

Harnwegsinfektionen

• Dringlichkeit zu urinieren
• Schmerzen und Brennen beim Wasserlassen
• Beckenbeschwerden

Behandlungen

Derzeit liegt eine Mortalität von 30 bis 40% vor, die durch Pseudomonas aeruginosa verursacht wird, hauptsächlich in den ersten 24 bis 48 Stunden nach ihrem Beginn, insbesondere wenn sich die Infektion in den Atemwegen befindet und die angewandte Behandlung nicht angemessen ist.

Diese Bakterien sind gegen verschiedene Antibiotika resistent und haben eine große Fähigkeit, neue Abwehrmechanismen zu erwerben. Sie können Biofilme bilden, die Permeabilität der Außenmembran verringern, Ausstoßpumpen für mehrere Medikamente verwenden und Enzyme enthalten, die antibakterielle Mittel modifizieren.

Die Anzahl und Auswahl der zu verwendenden Antibiotika ist umstritten; Er ist gespalten zwischen der Meinung, eine Monotherapie anzuwenden oder ähnliche Antibiotika zu kombinieren. Die Behandlung mit Ceftazidim allein oder in Kombination mit Amikacin wird häufig empfohlen.

Einige Medikamente wie Penicilline, Cephalosporine, Carbapeneme, Monobactame, Aminoglycoside und Fluorchinolone wirken zusätzlich zu Polymyxinen gegen diese Bakterien. Aber manchmal haben sie keine Wirkung aufgrund von Mutationen in Stämmen oder Informationen von neuen Genen mit erworbener Resistenz.

Alternative Untersuchungen wurden auch zur Verwendung von Pflanzen mit antimikrobiellen Verbindungen wie der Sonchus oleraceous-Art, allgemein bekannt als "cerraja", durchgeführt, die weltweit verbreitet ist, obwohl sie in Europa und Zentralasien beheimatet ist.

Studien zeigen, dass Antibiotikaresistenzprofile in einigen Fällen innerhalb desselben Landes oder sogar innerhalb einer geografischen Region variieren.

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