Pseudomonas aeruginosa
Till innehållsförteckningen för Referensmetodik: Nedre luftvägsinfektioner, 2:a upplagan 2005
Se också Diagnostiska minimikriterier
Pseudomonas aeruginosa vid nedre luftvägsinfektioner
Smittämnen
Pseudomonas aeruginosa är en aerob, icke sporbildande gramnegativ stavbakterie inom genus Pseudomonas. Hit hör också ett tiotal andra arter inkluderande P. fluorescens, P. putida och P. stutzeri. P. aeruginosa är vanligast men även de andra tre namngivna arterna förekommer vid olika typer av humana infektioner. I det följande avhandlas enbart P. aeruginosa.
Organismerna har förmåga att överleva i vatten, bassänger, olika lösningar, tvål, ögondroppar, sjukvårdsutrustning etc. De har därvid blivit ett problem i sjukhusmiljö. De koloniserar också frekvent skalen på frukt och grönsaker. Friska människor blir sällan koloniserade. Sjukhusvårdade, särskilt immunsupprimerade och sådana som behandlas med bredspektrumantibiotika blir ofta koloniserade av P. aeruginosa, framförallt i tarmen, men också i näsa, svalg, axiller och perineum. Individer med cystisk fibros koloniseras frekvent i nedre luftvägarna.
P. aeruginosa, liksom andra pseudomonasarter betraktas som opportunistiska, i första hand nosokomiala patogener som orsakar infektion främst hos personer med någon grad av immunsuppression. P. aeruginosa har associerats med ett brett infektionsspektrum, allt ifrån ytliga hudinfektioner till fulminant sepsis. Många isolat producerar pyocyanin som ger varet en blågrön färg.
Bakterien klassificeras som nonfermentativ gramnegativ stav, är oxidaspositiv och växer på MacConkey-agar.
Patogenes och patofysiologi
P. aeruginosa koloniserar luftvägsepitel via adhesiner (fimbrier). Koloniseringen är mest uttalad hos individer där epitelet skadats av en virusinfektion eller endotrakelatub. Produktion av ett antal ciliestatiska ämnen bidrar till koloniseringsförmågan. Predisponerande faktorer för kolonisering i övrigt är desamma som beskrivs för Enterobacteriaceae . En speciell ”mukoid” fenotyp av P. aeruginosa koloniserar 70 – 80 % av individer med cystisk fibros. Denna hyperproducerar en polysackaridpolymer, alginat, som utgör basen i en koloniseringsfrämjande biofilm och inhiberar fagocytos, ökar motståndskraft mot antibiotika och inducerar immunsvar i lungorna via PMN–deriverat elastas. Det sistnämnda kumuleras i lungvävnaden och ger upphov till svåra vävnadsskador. Mukoida isolat kan även orsaka lunginfektioner och UVI hos individer med andra kroniska lungsjukdomar och KAD.
P. aeruginosa koloniserar hellre nedre än övre luftvägar. Generna för produktion av biofilm styrs genom ”quorum sensing”, d. v. s. ett peptidmedierat signalsystem. Olika stammar kan kolonisera svalg och trakea. Detta innebär att det inte nödvändigtvis är samma stam som isoleras från svalget som ger upphov till NLI. Spridning till lungan kan i sådana fall ha skett hematogent eller från magsäcken via reflux. Vid aspirationspneumoni ger bakterierna upphov till alveolär väggnekros, makro- och mikroabscesser liksom fokal lungblödning, men sällan finns tecken på vaskulit. Vid hematogen pneumoni uppstår ofta såväl arteriella som venösa vaskuliter i lungvävnaden. Exotoxin A, närbesläktat med difteritoxin, medierar vävnadsnekros. Höga titrar anti-exotoxin A i blodet ökar chans till överlevnad vid Pseudomonas-sepsis.
Hos CF-patienter följs anti-exotoxin A titrar regelbundet. Ökande titrar indikerar djup infektion.
Symtom och klinisk bild
Samhällsförvärvad P. aeruginosa–pneumoni är mycket ovanlig men kan drabba individer med någon grad av immunsuppression inkluderande KOL, alkoholism, diabetes mellitus eller annan systemsjukdom. Nosokomial pneumoni kan vara primär som en följd av aspiration särskilt hos patienter med mekaniskt ventilationsstöd. Feber, frossbrytningar, dyspne och produktiv hosta med gula eller gröna sputa är dominerande symtom. Kraftig allmänpåverkan, cyanos och förvirring förekommer. Relativ bradykardi har beskrivits. Lungröntgen visar ofta diffus bilateral bronkopneumoni med nodulära infiltrat. Pleurit förekommer. Mortaliteten är ca 50 –80 %.
Hos neutropena patienter uppstår diffus pneumoni som resultat av hematogen spridning. Förloppet är ofta mer dramatiskt med abrupt insättande av hög feber, förvirring och tackypne. Pleuritsmärtor är vanliga. Ektyma gangrenosum förekommer hos en fjärdedel av patienterna. Andra samtidiga infektionstecken kan vara panoftalmit, endokardit, meningit, hjärnabscess och osteomyelit. Individer med HIV-infektion drabbas av P. aeruginosa–pneumoni, oftare med ett relativt sett mildare förlopp som kan vara svårt att kliniskt skilja från Pneumocystis jiroveci–pneumoni. Hos patienter med cystisk fibros förekommer kronisk NLI med P. aeruginosa. Symtomen omfattar kronisk hosta, anorexi, viktnedgång och tackypne.
Provtagning och transport
Lämpligt provmaterial för påvisande av P. aeruginosa är sputum eller prov taget via bronkoskop (BAL, skyddad borste). Transport sker enligt principer som beskrivs för respektive provtyp.
Laboratoriediagnostik
Allmänt
Ett flertal nukleinsyraamplifierande metoder har använts för diagnostik av P. aeruginosa i luftvägssekret från CF-patienter. Metoderna är ofta känsligare än odling men är inte standardiserade och kan därför inte tjäna som referensmetod. Dessutom bör alltid resistensbestämning utföras på luftvägsisolat, vilket i dagsläget kräver renkultur av organismerna. Fluorescenstekniker för direktpåvisning av P. aeruginosa i luftvägssekret kan användas för snabbdiagnostik.
Serologi för påvisande av anti-exotoxin A ingår som uppföljning av koloniserade CF-patienter.
Referensmetodik
Odling är referensmetodik för isolering av P. aeruginosa i luftvägssekret.
Referenssubstrat
Växer på de för provtyperna angivna substraten. Tillägg av selektiva agarmedier för primärisolering av P. aeruginosa underlättar ofta isoleringen från polymikrobiella luftvägssekret och används ofta vid specifik frågeställning, särskilt vid analys av prover från CF-patienter. Kommersiellt tillgänglig är exempelvis ”Cetrimid-agar”(referenssubstrat vid frågeställning CF). Denna innehåller kaliumsulfat och magnesiumklorid för att optimera pyocyanin och fluoresceinbildning. Selektivitet uppnås genom cetyltrimetylammoniumbromid (cetrimid) eller cetrimid i kombination med nalidixinsyra (P. aeruginosa-selektivt medium), eller cetrimid i kombination med cefalotin och fusidinsyra (selektivt medium för Pseudomonas sensu stricto). Alternativt likvärdigt substrat är ”Pseudomonas isolation agar” som använder irgasan som selektiv komponent (se vidare Bilaga 1.2.1.).
Isolering
Aerob inkubering i 36 °C.
Identifiering och minimikriterier
Se Diagnostiska minimikriterier.
Alternativ diagnostik
Serologi
Påvisande av anti-exotoxin A titrar (ELISA utförs på KS) kompletterar bedömningen av P. aeruginosa-kolonisering vid CF. Ökande titrar anses indikera aktuell infektion och kan föranleda behandling.
Resistensbestämning och resistensutveckling
För resistensbestämning se [www.srga.org]. För resistensutveckling se allmän del.
Epidemiologisk typning
Typningar kan vara aktuella vid epidemiologiska kartläggningar exempelvis vid CF-centra. Olika molekylärbiologiska metoder finns beskrivna. Vanligen görs PFGE. Användbart i många situationer är AP-PCR som är en billigare och enklare metod med tillräcklig diskriminerande förmåga.
Kvalitetskontroll
- Referensstam
- Pseudomonas aeruginosa CCUG 551.
Svarsrutiner
Växt av P. aeruginosa.
Rapportera i förekommande fall vid cystisk fibros: Växt av P. aeruginosa, mukoid fenotyp.
Laboratorierapportering
P. aeruginosa är inte anmälningspliktig.
REFERENSER
Kiska, D.L. and Gilligan, P. Pseudomonads. In Manual of Clinical Microbiology, 8 th edition. Chapter 47, Vol. 1;719-728.
Hodson, M.E. et al. 2002. A randomised clinical trial of nebulised tobramycin or colistin in cystic fibrosis. Eur. Respir. J.; 20: 658-64.