Способность Pseudomonas aeruginosa внедряться в ткани зависит от продукции внеклеточных ферментов и токсинов, которые преодолевают физические барьеры и повреждают клетки организма. Бактериальная слизистая капсула эффективно защищает этот микроорганизм от опсонизации антителами, комплементом, и фагоцитами.
Два экстрацеллюлярных белка ответственны за инвазию: эластаза и щелочная протеаза. Эластаза разрушает коллаген, IgG, IgA и комплемент, а также лизирует фибронектин и обеспечивает бактериальной клетке адгезию на слизистых оболочках бронхиол в легочной ткани. Эластаза разрушает дыхательный эпителий и нарушает функцию реснитчатого эпителия. Щелочная протеаза вмешивается в формирование фибрина и лизирует его. Вместе, эластаза и щелочная протеаза разрушают вещество основания роговой оболочки и других структур, состоящих из фибрина и эластана. Эластаза и щелочная протеаза, действуя вместе, вызывают инактивацию гамма интерферона (IFN) и туморнекротизирующего фактора (TNF).
Кроме того, Pseudomonas aeruginosa продуцирует три других растворимых белка, ответственных за инвазию: цитотоксин (Мr 25 kDa) и два гемолизина. Цитотоксин - пориновый белок, первоначально названный лейкоцидином из-за его эффекта на нейтрофилы, но позднее выяснилось, что его цитотоксичность существует для большинства эукариотических клеток. Два гемолизина - фосфолипаза, и лецитиназа, действуют синергически, разрушая липиды и лецитин, и способствуют вторжению в клетку через их цитостатические эффекты.
Один пигмент Pseudomonas вероятно является фактором патогенности. Синий пигмент, пиоцианин, ослабляет нормальную функцию ренснитчатого эпителия, разрушает дыхательный эпителий, и проявляет провоспалительный эффект на фагоциты. Дериват пиоцианина, пиоцелин, является сидерофором, который продуцируется в условиях низкого содержания железа и использует железо из окружающей среды для роста патогена. Роль флюоресцентных пигментов в инвазии не установлена. В таблице 2 представлены факторы патогенности Pseudomonas aeruginosa.
Таблица 2 Факторы патогенности Pseudomonas aeruginosa
Группа | Наименование |
Адгезины | Фимбрии (N-метил-фенилаланиновые пили) |
Полисахаридная капсула (гликокаликс) |
Альгинатная слизь (биопленка) |
Инвазины | Эластаза |
Щелочная протеаза |
Гемолизины (фосфолипаза и лецитиназа) |
Цитотоксин (лейкоцидин) |
Сидерофоры и сидероподобные системы |
Пиоцианин |
Подвижность (хемотаксис) | Жгутик |
Токсины | Экзоэнзим S |
Экзотоксин A |
Липополисахарид |
Антифагоцитарная активность | Слизистая капсула |
Липополисахарид |
Вещества, разрушающие бактерицидную активность сыворотки | Слизь |
Липополисахарид |
Протеазы |
Вещества, обеспечивающие защиту от действия иммунной системы | Слизь и слизистая капсула |
Протеазы |
Группа | Наименование |
Генетические факторы | Генетический обмен (трансдукция и конъюгация) |
Природная резистентность |
Плазмиды |
Экологические характеристики | Высокие адаптивные свойства |
Метаболическая изменчивость |
Убиквитарность |