Pseudomonas aeruginosa (綠膿桿菌)
l 屬於family Pseudomonaceae之可動、有一支纖毛的革蘭陰性桿菌,是glucose non-fermentor(不發酵葡萄糖),不會使炭水化合物發酵。可以在42°C繁殖(可用以區別其他種Pseudomonas spp.),但在4°C則否。營養需求低,可在蒸餾水中生長。
l 會分泌下列物質:
¨ 會分泌有螢光之pyoverdin及pyocyanin (有青綠色之色素,可破壞呼吸道上皮細胞),或pyorubin(深紅色)、pyomelanin (黑色)。
¨ Glycocalyx (一種mucoid exopolysaccharide。又稱為biofilm、slime;醣盞)包圍菌體,使其不受抗體補體攻擊、細胞吞噬、抗生素殺死。
¨ 蛋白脢:elastase及alkaline protease。可破壞體內各種保護性因子、使組織壞死,是重要的virulence factor(毒性因子)。Elastase可引起出血,引起Pseudomonas特殊的病變ecthyma gangrenosum(壞疽臘瘡)(細菌侵入血管壁而成出血疹,看不到inflammatory cells=發炎細胞)
¨ Cytotoxin(細胞毒素)。原稱leucocidin。25 kDa之蛋白質,可引起肺之microvascular injury、ARDS。
¨ 兩種溶血素(hemolysin):phospholipase及rhamnolipid,助細菌侵入,破壞lung surfactant而引起atelectasis(肺膨漲不全)。
¨ Endotoxin(內毒素):此lipopolysaccharide(脂多醣)之lipid A moiety(A脂分子)和其他Gram-negative bacilli之者相同,會激發clotting(凝血)、fibrinolytic、kinin and complement systems,會刺激prostaglandin(前列腺素)、leukotrienes、b-endorphin、tumor necrosis factor (TNF)之類cytokines,而導致fever、leukocytosis(白血球增加)、shock、oliguria(少尿)、DIC(瀰漫性血管內凝血)、ARDS(成人呼吸窘迫症候群;adult respiratory distress syndrome)等嚴重臨床症候
¨ Exotoxin A (A外毒素)。可抑制蛋白質合成。會使組織壞死、抑制B-cell and T-cell之機能。是重要的致命毒素。
¨ Exoenzyme S (S外酵素)。像exotoxin A,也是adenosine diphosphate ribosyltransferase。可附著在呼吸道上皮細胞之glycosphingolipids的一種adhesin(附著素),會幫助細菌擴散並破壞肺組織,並抑制免疫系統。
l 遍佈於土壤、水、植物、動物身上。存在於潮濕的表面,如人體腋下、會陰部、耳道中。正常人帶菌者之比例為2%(皮膚)、3-6%(鼻、咽)、25%(糞便)。生病住院後各比例達50%以上。是最重要的院內感染菌。各部位院內感染菌之10%-18%為此菌,尤其是ICU之nosocomial pneumonia(院內肺炎)。
病變:
常見病變有:
l Lower repiratory infection (下呼吸道感染)。幾乎全部發生在有慢性心肺疾病、及在加護病房中使用呼吸器、氣管插管之病人。Cystic fibrosis時幾乎百分之百有此菌之移生(colonization)及感染。
l Bacteremia(菌血症)。主要是發生在抵抗力較弱之病患。Predisposing factors (前因性狀況)包括immunoglobulin deficiencies(免疫球蛋白缺少)、hematologic malignancies(惡性血液病)、neutropenia(嗜中性白血球減少)、hypocomplementemia(血中補體減少)、diabets mellitus、post-transplantation(器官移植後)、severe burn(嚴重燒傷)、diffuse dermatides(全身性皮膚炎)、post-chemotherapy(癌症化療後)、AIDS、corticosteroid usage(使用類固醇)、urinary tract instrumentation、surgery、trauma、prematurity(早產兒)、indwelling iv catheterization and antibiotic therapy(留置靜脈導管及抗生素治療)。院內Gram-negative bacteremia之1/4是由此菌。死亡率視前因性狀況及治療是否急速適當,常達一半以上。會陰部、腋下或其他部位有時會有ecthyma gangranosum(壞疽性臘瘡)之皮膚變化,可培養出細菌。
l Endocarditis(心內膜炎)。90%在iv drug abusers(靜脈藥癮者),2/3有tricuspid valve(三尖瓣)感染。有abscess(膿瘍)、embolization(血管栓塞)等合併症。
l 骨關節感染。常發生在有外傷及鄰近皮膚已有感染之狀況,。經血流播散者常到脊椎骨,如iv drug abusers常有頸椎之感染。泌尿道感染時可能經骨盆腔及脊椎共有之靜脈叢(Batson’s plexus)而引起vertebral osteomyelitis(脊椎骨髓炎)。細菌喜好軟骨組織,鐵釘刺傷足部會引起osteochondritis(骨軟骨炎),須清瘡(debridement)並給予抗生素。
l Urinary tract infection(尿路感染)。多半和院內感染有關。常引起菌血症。會入侵腎臟血管產生multiple renal infarcts。抗生素治療期間由最短的五天到有pyelonephritis(腎盂腎炎)時之2-3星期。
l 眼、耳鼻感染。有contact lens(隱形眼鏡)等引起外傷以後成keratitis(角膜炎)、corneal ulcer(角膜潰瘍),而失明。Pediatric ICU有插管之病人可能因有細菌之呼吸道分泌物污染眼部而感染。需需局部及結膜下(subtenon)注射aminoglycosides。年老糖尿病之病人常有不易治癒、侵入骨頭的 “malignant” otitis externa(惡性外耳道炎),需debridement及4-8週之抗生素治療。有可能演變成腦部感染。
l 腸道感染。尤其是在接受化學治療白血球減少之癌症病人,會有小腸後段及大腸之necrotizing enterocolitis(壞死性腸炎)。(Typhlitis為cecum=結腸之necrosis、gangrene可導致perforation=穿孔、peritonitis=腹膜炎)。這類病人也常有rectal or perirectal abscess(直腸或直腸周圍膿瘍)。
l 皮膚及鄰近組織感染。慢性褥瘡、燒傷常有P. aeruginosa之移生及感染。燒傷皮膚做500 mg切片,可做定量細菌培養,>105/gram之細菌數大概表示有感染。游泳池或physiotherapy pool有污染時可引起Pseudomonas dermatitis(皮膚炎),平常會自癒。
診斷:
l 細菌培養最重要。
l 為流行病學之調查,可用DNA probes、antibiogram、bacteriocin production、phage typing、outer membrane lipopolysaccharide serotyping等。最後一項有international antigenic typing system (IATS,20 types)及Fisher-Devlin-Gnabasik system (7 types)。DNA probes為最佳。
防治:
l 和Staphylococcus aureus、Escherichia coli並列為最主要的院內感染菌。nosocomial pneumonia(院內肺炎)之約20%是由此菌。又常有很強的抗藥性,醫護人員在病患間互相傳播的路線應以嚴格的接觸性隔離(contact isolation)措施阻斷。
l 可用於P. aeruginosa之抗生素如下。使用期間視嚴重程度可由1週到4週:
¨ Aminoglycosides:Gentamicin及tobramycin之劑量在BUN/Cr正常、60 kg體重、40歲者為240 mg/day,年齡每增十歲減少30 mg/day,再視體重按比例增減藥量。腎機能異常者儘可能不給。一天之劑量可分兩次iv drip給予。
¨ Antipseudomonal penicillins:Piperacillin、mezlocillin、ticarcillin、piperacillin/tazobactam、ticarcillin/clavulanic acid等之劑量為3-4 gm, q4-6h, iv drip。Cr高於2.5 mg/mL時開始減量。可治CNS infection,但要用較大量。
¨ 3rd-generation cephalosporins中只有ceftazidime及cefoperazone有可靠的效果,1-2 gm, q8h, iv drip。Cefoperazone之排泄70%經由肝臟,因此腎機能降低時也不必減藥量。Ceftazidime進入CNS程度較佳,Cr高於2.5 mg/mL時開始減量。
¨ Monobactam:Aztreonam效果稍差,但可用於penicillin及cephalosporin等b-lactam allergy之病人。1-2 gm, q8h, iv drip。腎衰竭時要減量。可用於治療meningitis。
¨ Carbapenems:Imipenem可給0.5 gm, q6-8h, iv drip。可穿入CNS。高劑量可引起seizure,尤其是在使用theophylline、或有seizure病史者。腎衰竭時要減量。新一代之meropenem較少neurotoxicity。
¨ Fluoroquinolones:以ciprofloxacin對P. aeruginosa之效果最佳。需400 mg, q12h, iv drip;或500 mg, q12h, po。口服須在飯前,bioavailability可達80%。要注意抗藥菌種之出現。
嚴重的感染,如肺炎時,常並用aminoglycosides及b-lactam類。也有antipseudomonal penicillin + ceftazidime兩個b-lactams治療成功者。
(採自『傳染病防治手冊』,最有用的中英文索引Index佔全書三分之一,可在藝軒圖書公司購得。以上是有關此病原的基本常識。最新資料還是要從網路或圖書館醫學雜誌取得。)
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