PSEUDOMONAS AERUGINOSA: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA, CICLO VITALE, CONTAGIO - BIOLOGIA - 2025

Pseudomonas aeruginosa è un batterio gram-negativo che si trova principalmente nell'acqua, nel terreno umido e negli ambienti ospedalieri. È caratterizzato come uno dei principali agenti patogeni opportunisti nell'uomo.

Fu descritto per la prima volta dal celebre micologo tedesco Walter Emil Migula nel 1894. Si tratta di un batterio che, tra l'altro, ha la capacità di sintetizzare alcuni pigmenti come la pioverdina e la piorrubina.

Pseudomonas aeruginosa. Fonte: Credito fotografico: Janice Haney Carr Provider di contenuti: CDC / Janice Haney Carr / Dominio pubblico

Questo batterio è estremamente importante in campo sanitario, poiché è responsabile di un'alta percentuale di infezioni nei pazienti che sono confinati nei centri sanitari. È in grado di generare infezioni nella pelle, nel tratto respiratorio e nel tratto urinario, tra gli altri.

Caratteristiche di

Lo Pseudomonas aeruginosa è un batterio classificato nel gruppo dei Gram negativi. Ciò implica che quando viene sottoposto al processo di colorazione del grammo, acquisisce una colorazione fucsia. È perché tra le loro due membrane lipidiche cellulari hanno uno strato di peptidoglicano. Questo strato è sottile, quindi non è in grado di trattenere le particelle di colorante Gram.

Questa batteria è aerobica, il che significa che richiede un ambiente ricco di ossigeno per svilupparsi.

È anche catalasi positiva. Cioè, può sintetizzare l'enzima catalasi e quindi scomporre il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. Proseguendo con le reazioni biochimiche, anche Pseudomonas aeruginosa è ossidasi positiva, il che significa che sintetizza l'enzima ossidasi e, di conseguenza, utilizza l'ossigeno per produrre energia.

Pseudomonas aeruginosa ha la capacità di ossidare alcuni carboidrati, come il galattosio. Tuttavia, non puoi fermentarli.

Cultura di Pseudomonas aeruginosa su agar sangue. Fonte: HansN. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Per quanto riguarda i livelli di temperatura necessari allo sviluppo di questo batterio, deve essere intorno ai 36 ° C. Tuttavia, in laboratorio si è visto svilupparsi anche a 41 ° C.

Morfologia

Pseudomonas aeruginosa è un batterio che non forma spore, di lunghezza compresa tra 1 e 3 µm circa e larghezza tra 0,5 e 1 µm.

Ha un flagello polare costituito da una complessa struttura proteica che fornisce mobilità nei mezzi liquidi e risposta agli stimoli chimici. Inoltre gli permette di legarsi alle membrane cellulari.

Ha piccoli filamenti chiamati pili, che si trovano all'esterno. Queste strutture sono utilizzate per muoversi in mezzi semisolidi e, come il flagello, aderiscono alle superfici.

Pseudomonas aeruginosa. Di DataBase Center for Life Science (DBCLS) (http://togotv.dbcls.jp/ja/togopic.2017.38.html), tramite Wikimedia Commons

La sua morfologia è eterogenea, generalmente le sue colonie sono grandi, appiattite, lisce o con bordi seghettati, e possono presentare una lucentezza metallica. Colonie nane a crescita estremamente lenta chiamate puntate possono anche essere trovate da infezioni croniche.

Le mutazioni che avvengono nelle colonie generano cambiamenti genetici e fenotipici, potendo identificare morfologie differenti nello stesso paziente a seconda della loro localizzazione nel corpo.

Esternamente formano lipopolisaccaridi e alginac, queste sostanze biologicamente attive svolgono diverse funzioni protettive dei batteri, come contro l'essiccazione, la risposta del sistema immunitario dell'ospite e gli antibiotici. Partecipano anche all'adesione e all'ancoraggio alla superficie delle cellule.

Tassonomia

La classificazione tassonomica di Pseudomonas aeruginosa è la seguente:

• Dominio: batteri
• Regno: Monera
• Phylum: Proteobacteria
• Classe: Gamma Proteobacteria
• Ordine: Pseudomonadles
• Famiglia: Pseudomonadaceae
• Genere: Pseudomonas
• Specie: Pseudomonas aeruginosa

Ciclo vitale

Pseudomonas aeruginosa si riproduce, come tutti i batteri, in modo asessuato. Il processo attraverso il quale lo fa è noto come fissione binaria. Questo è il processo di riproduzione batterica più comune e attraverso di esso, una cellula batterica si divide per dare origine a due cellule esattamente uguali alla cellula progenitrice.

La prima cosa che accade nel processo di fissione binaria è che il DNA batterico deve essere duplicato. Tuttavia, questo è un processo relativamente semplice, poiché i batteri hanno solo un cromosoma circolare.

Una volta che il suo materiale genetico è stato duplicato, ogni cromosoma va a un'estremità della cellula. È importante ricordare a questo punto che la cellula di Pseudomonas aeruginosa ha una forma allungata.

Quando ciò accade, nella zona mediana dei batteri, la membrana e la parete batterica formano un setto o setto che, alla fine, finisce per dividere la cellula, dando origine alle due cellule risultanti.

Contagio e trasmissione

Il genere di batteri Pseudomonas è responsabile di un'ampia varietà di infezioni negli esseri umani. Tra tutte le specie che lo compongono, Pseudomonas aeruginosa è quella più frequentemente associata a questo tipo di infezione.

Questo batterio si trova principalmente nell'acqua, nella vegetazione, nelle acque reflue, nel terreno umido e in alcuni ospiti come gli esseri umani. Allo stesso modo, può essere trovato anche nelle istituzioni sanitarie, in particolare negli strumenti chirurgici, nei cateteri e persino nelle mani del personale che vi lavora che si prende cura dei pazienti.

Affinché i batteri possano infettare un individuo, è strettamente necessario che ci sia un gateway per il corpo. In questo senso, i batteri di solito entrano nel corpo attraverso una ferita o una pelle ammorbidita, quando viene a contatto con un elemento contaminante (come l'acqua contaminata) o con una superficie in cui si trovano i batteri.

Nonostante questo sia il modo più frequente ed efficace di contagio, gli specialisti hanno affermato che attraverso le vie respiratorie e digestive può verificarsi anche il contagio. In questo senso, se una persona inala qualche tipo di fluido contaminato da un'altra persona infetta o ingerisce acqua contaminata, potrebbe essere infettata dai batteri.

Malattie

Poiché questo batterio ha la capacità di colonizzare un'ampia varietà di tessuti, è responsabile di un gran numero di infezioni e malattie negli esseri umani. I più noti sono elencati di seguito.

Infezioni dell'orecchio

Tenendo conto che questo batterio può essere trovato in specchi d'acqua in cui le persone possono nuotare regolarmente, non sorprende che infetti quest'area dell'anatomia.

Tra le infezioni che Pseudomonas aeruginosa può causare nell'orecchio, possiamo citare l'otite media esterna acuta, un'infezione che colpisce il canale uditivo esterno.

Nei pazienti con una malattia sottostante cronica, come il diabete, può svilupparsi una forma più aggressiva della malattia, chiamata otite esterna maligna.

Infezioni delle vie respiratorie

Quando i batteri entrano nel corpo attraverso le vie respiratorie, è possibile che provochi alcune patologie come polmonite, bronchite e persino sinusite.

Queste infezioni sono più comuni nei pazienti che utilizzano un respiratore e nelle persone con malattie croniche che indeboliscono il loro sistema immunitario. Queste patologie includono l'AIDS, il lupus e la fibrosi cistica.

Infezioni della pelle

Tenendo conto che la pelle è una delle vie di contagio e di ingresso più frequenti per questo batterio, è comune quindi che provochi infezioni al suo interno.

Tra le infezioni della pelle causate da Pseudomonas aeruginosa ci sono cellulite, follicolite, osteomielite e ectima gangrenoso. Tutte queste infezioni sono potenzialmente pericolose, se non vengono trattate in tempo, poiché feriscono progressivamente gli strati della pelle, fino a quando possono interessare anche strutture molto più profonde, e magari accedere ai vasi sanguigni, generando un'infezione.

Infezioni del tratto urinario

I batteri possono entrare nel corpo attraverso l'uretra, provocando un'infezione del tratto urinario inferiore. Questo è più comune nei pazienti che sono ospedalizzati e hanno un catetere per aiutare la minzione.

Infezioni

Quando i batteri si sono diffusi in modo tale da entrare nel flusso sanguigno, possono viaggiare fino al cuore. Lì può aderire alle valvole atrioventricolari o alle valvole semilunari e causare un'infezione nota come endocardite batterica acuta.

Questa patologia è più frequente nei pazienti che hanno subito interventi chirurgici a cuore aperto in cui è stata eseguita una sostituzione valvolare o qualsiasi altro tipo di procedura.

Sintomi

I sintomi dell'infezione da Pseudomonas aeruginosa variano a seconda del tessuto colpito.

Infezioni dell'orecchio

• Scarico purulento che può essere accompagnato da un cattivo odore.
• Dolore acuto, soprattutto quando si esercita una pressione contro il trago dell'orecchio
• Rossore e gonfiore del condotto uditivo
• Diminuzione dell'udito (perdita dell'udito)

Se l'individuo ha qualche patologia come il diabete, i sintomi peggiorano, esponendo anche l'osso nei casi più gravi.

Infezioni respiratorie

• Febbre alta, che è costante
• Difficoltà a respirare (dispnea)
• Tosse che non si attenua, che, a volte, può essere accompagnata da secrezione purulenta.
• Dolore al petto
• Brividi che fanno tremare
• Decadimento e malessere generale.
• Aumento della frequenza cardiaca

Nel caso della sinusite, i sintomi includono:

• Dolore ai seni, specialmente quando viene applicata pressione su di loro.
• Febbre
• Perdita transitoria dell'olfatto
• Congestione nasale
• Secrezione nasale, che può essere purulenta
• Una sensazione di pressione può anche essere provata quando l'individuo abbassa la testa.

Infezioni della pelle e di altri tessuti

• Febbre
• Rossore e dolore nella zona interessata
• Sensazione di calore nella zona lesa
• Lesioni come pustole o noduli infiammatori. Queste lesioni possono contenere materiale purulento.

Nel caso dell'ectima gangrenoso, le lesioni hanno spesso aree necrotiche in cui il tessuto sano muore.

Infezioni

L'infezione cardiaca più comune è l'endocardite. I tuoi sintomi sono:

• Febbre costante
• Brividi che fanno tremare
• Difficoltà a respirare e dolore al petto durante il tentativo
• Sudorazione abbondante, soprattutto di notte
• Aspetto di un soffio al cuore
• Dolore e disagio generale

Infezioni urinarie

• Urgenza di urinare
• Dolore e bruciore durante la minzione
• Fastidio pelvico

trattamenti

Attualmente vi è una mortalità dal 30 al 40% causata da Pseudomonas aeruginosa, principalmente nelle prime 24-48 ore dalla sua insorgenza, soprattutto se l'infezione è localizzata nelle vie respiratorie e il trattamento applicato non è adeguato.

Questi batteri sono resistenti a vari antibiotici e hanno una grande capacità di acquisire nuovi meccanismi di difesa. Possono formare biofilm, diminuire la permeabilità della membrana esterna, utilizzare pompe di espulsione per più farmaci e avere enzimi che modificano gli antibatterici.

Il numero e la scelta degli antibiotici da utilizzare è controverso; è diviso tra l'opinione di applicare una monoterapia o di combinare antibiotici simili. Il trattamento con ceftazidima da sola o in combinazione con amikacina è spesso raccomandato.

Diversi farmaci come penicilline, cefalosporine, carbapenemi, monobattamici, aminoglicosidi, fluorochinoloni, oltre alle polimixine, riescono ad essere attivi contro questi batteri. Ma a volte non hanno alcun effetto a causa di mutazioni nei ceppi o informazioni da nuovi geni con resistenza acquisita.

Sono state inoltre condotte indagini alternative sull'utilizzo di piante con composti antimicrobici, come la specie Sonchus oleraceous, comunemente nota come "cerraja", che è distribuita in tutto il mondo pur essendo originaria dell'Europa e dell'Asia centrale.

Gli studi indicano che i profili di resistenza agli antibiotici in alcuni casi variano all'interno dello stesso paese o anche all'interno di una regione geografica.

Riferimenti

1. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. e Massarini, A. (2008). Biologia. Editoriale medico
2. Esnard, S., Moya, A., Cedré, B., Valmaseda, T., Pino, Y. e Sierra, G. (2004) Pseudomonas aeruginosa. Vaccini: una sfida alla ricerca. Vaccimonitor 13 (1)
3. Moore, N. e Flaws, M. (2011). Introduzione: Pseudomonas aeruginosa. Scienza clinica di laboratorio: Journal of the American Society for Medical Technology. 24 (1)
4. Ossa, A., Echeverri, M., Santos, Z., García, M., Agudelo, Y., Ramírez, F. e Ospino, S. (2014) Fattori di rischio per infezione da Pseudomonas aeruginosa multi-resistente in un ospedale ad alta complessità. Giornale cileno di infettologia 31 (4)
5. Peng, S., Letchumanan, V., Yan, C. e Syakima, N. (2017). Frontiere in microbiologia 8.
6. Pseudomonas aeruginosa. Estratto da: https://fundacionio.com/salud-io/enfermedades/bacterias/pseudomonas-aeruginosa/
7. Wilson, R. e Murray, R. (1998). Pseudomonas aerugiosa e altre specie affini. Torace 53 (3).