Pseudomonas

Amable

Las bacterias del género Pseudomonas se pueden definir por:

• Bacilos a Gram-negativos , oxidasa +;
• Aerobios estrictos ( "respiración de nitrato" en algunas especies );
• Degradación de la glucosa por respiración aeróbica o inerte con respecto a la glucosa . No atacan los azúcares ni los atacan oxidativamente y no fermentativamente  ;
• Por lo general, móvil por ciliatura polar (monotrich o lophotriche);
• Poco exigente, crece de 0  a  30  ° C  ;
• Indol -;
• Asporulados;
• Colonias a menudo pigmentadas.

A principios de la década de 2000, se consideraba que la familia Pseudomonaceae era probablemente la forma de vida más abundante y extendida del planeta. Este género incluye más de cien especies ubicuas (de las cuales la especie tipo es Pseudomonas aeruginosa , generalmente llamada Bacillus pyocyanis ). Sin embargo, este número se reduce porque el progreso de la filogenética permite afinar la clasificación. Tendemos a sesenta especies.

Habitat

Estas bacterias, ampliamente distribuidas en el medio ambiente, viven en el suelo y en aguas dulces, saladas y salobres, superficiales y subterráneas, e incluso se encuentran vivas para determinadas cepas en la niebla , la lluvia o las nubes hasta más de 10 km de altitud. . Se encuentran en las plantas, en la materia orgánica no viva (alimentos), provocando en ocasiones su deterioro organoléptico . Los seres humanos han aumentado sus hábitats, incluso a través del transporte aéreo, marítimo y fluvial y hacia el subsuelo a través de la fracturación hidráulica porque también se encuentra en lodos de perforación y fluidos de fracturación .

Se encuentran en humanos o animales en la cavidad nasal y en el intestino. Constituyen, en su mayor parte, una flora comensal .

Algunos juegan un papel patógeno:

• en plantas (algunas especies, incluida Pseudomonas syringae , una de las cuales ha matado o ha enfermado a los castaños jóvenes por miles desde principios de la década de 2000);
• en humanos y animales (principalmente con Pseudomonas aeruginosa ).

Ocupan varios nichos ecológicos, pero se encuentran más particularmente en ambientes húmedos como agua dulce, agua de mar, agua termal. Se encuentran en menor cantidad en agua rica en materia orgánica (en particular agua estancada) como resultado de la competencia entre microorganismos donde las Pseudomonas no son las más eficientes. En los hogares, se encuentran así en los sifones de fregadero, agua de los depósitos de agua de lluvia que, cuando se utilizan para regar las plantas, pueden provocar enfermedades en las plantas, en particular en las flores (para especies fitopatógenas).

Especificidades ecológicas

La naturaleza muy ubicua de Pseudomonas está relacionada con capacidades de adaptación inusuales en las bacterias, lo que les permite adaptarse rápidamente a una gran cantidad de entornos y condiciones de vida difíciles; Algunas cepas de pseudomonas aeruginosa se encuentran entre los microbios conocidos por ser más resistentes a los antibióticos.

• Su genoma (recientemente secuenciado: 6,3 Mbp y un contenido de GC del 66%) es uno de los más grandes del mundo bacteriano. Incorpora 5570 marcos de lectura abiertos y contiene la mayor proporción de genes reguladores conocidos. Una batería de genes para catabolismo , transporte y salida y quimiotaxis les permite resistir muchos factores de estrés; tienen más de 300 sistemas diferentes de transporte de nutrientes;
• Pueden vivir con o sin oxígeno (en condiciones anaeróbicas , utilizan nitratos como aceptor de electrones final), y en todos los entornos y en una amplia gama de temperaturas y presiones.
• Tienen muchos mecanismos de alimentación;
• Son activamente móviles;
• Están dotados de al menos 55 proteínas quinasas detectoras, 89 factores de transcripción y 14 proteínas de fusión detectoras / reguladoras; tantos sensores y "herramientas" que les permiten encontrar diversas fuentes de nutrientes ( quimiotaxis );
• Su membrana es resistente (bastante buena resistencia a los rayos UV solares, por ejemplo) y su permeabilidad de la membrana es baja, lo que refuerza su resistencia a las tensiones externas;
• Ciertas especies ( P. aeruginosa en particular) secretan poderosos compuestos fungicidas que les permiten resistir los ataques de hongos, mientras acceden a los recursos nutricionales sin competir con los hongos;
• Tienen una amplia gama de porinas y bombas de salida que les permiten controlar su entorno interno y evacuar numerosas moléculas de antibióticos, que son perjudiciales o innecesarias, hacia el exterior (Walsh 2003).
• Poseen adhesinas, LPS, un sistema de secreción tipo III, secretan toxinas ExoS y ExoU, elastasa y un alginato que les permite formar biopelículas de alta resistencia.

Biodegradacion

Muchas cepas de Pseudomonas juegan un papel importante en los procesos de biodegradación . En los procesos de remediación y tratamiento de sitios contaminados , la biodegradación puede verse favorecida o acelerada por aportes de nutrientes o por cepas bacterianas seleccionadas. Este es el caso, por ejemplo, de la contaminación del suelo o del agua por fuel oil o petróleo crudo. En este caso, se ha demostrado que la siembra con cepas mixtas de Pseudomonas y Rhodococcus es más eficaz en la degradación del fueloil en un medio acuático. En el último caso, no pudimos mejorar el rendimiento de la bacteria aumentando la asociación a tres, cuatro o cinco cepas de otras bacterias.
La asociación hongo / bacteria también es muy común para la degradación de materia orgánica, o en ciertos procesos patógenos (superinfección).

Papel patogénico

En los seres humanos, la especie Pseudomonas aeruginosa (también llamada bacilo piocianico) se presenta con frecuencia como un patógeno oportunista . Se encuentra en tránsito de flora en la piel y membranas mucosas y provoca infecciones secundarias de heridas o quemaduras. En individuos inmunodeprimidos puede ser la causa de diversas infecciones cutáneas y viscerales o incluso sepsis . Tiene un riesgo particularmente alto de infecciones nosocomiales (contraídas a través de la atención hospitalaria), especialmente con cepas resistentes a ciertos antibióticos comunes.

Los otros gérmenes no son muy agresivos por sí mismos pero generalmente se comportan como gérmenes "oportunistas" aprovechando condiciones anormales de implantación en individuos debilitados, creando flora de sustitución o infecciones graves por introducción accidental en el cuerpo (cateterismo, baxter, sondeos, etc.). Su papel ha adquirido más importancia en los últimos años, especialmente en los hospitales.

Tratamiento

Antibióticos

Pseudomonas aeruginosas es sensible a las fluoroquinolonas y generalmente no tiene dificultad para ser tratada. Sin embargo, algunas cepas se vuelven resistentes a los antibióticos. Desafortunadamente, debido a su naturaleza multirresistente y al uso masivo de antibióticos , estas cepas han sido seleccionadas artificialmente por humanos y pueden terminar predominando sobre otras.

El entorno hospitalario es el lugar ideal para esta selección no deseada y Pseudomonas aeruginosa es responsable de muchas infecciones nosocomiales .

Fagoterapia

La terapia con fagos se usa en humanos en algunos países como Rusia y Georgia. En Rusia existe un cóctel de bacteriófagos diseñado específicamente contra Pseudomonas en las farmacias .

En Francia, la terapia con fagos solo es posible con una autorización de uso temporal emitida por la ANSM. Pherecydes Pharma ha desarrollado un cóctel de bacteriófagos contra P. aeruginosa: P. Aeruginosa PHAGE PP113. Es el primer bacteriófago que aparece en los sitios de referencia de fármacos franceses . Solo está disponible en ATUn .

Ante la falta de solución a través del circuito asistencial tradicional, se han creado organizaciones de pacientes en Francia para facilitar el acceso a bacteriófagos extranjeros.

Caracteres bacteriológicos

Morfología microscópica

Aspecto  : las especies del género Pseudomonas son bacilos gramnegativos rectos, finos y muy móviles gracias a un flagelo polar: cilíndrico monotrico, desprovisto de esporas y cápsulas.

Agrupación  : aparecen la mayor parte del tiempo aisladas o en diplobacilos.

Personajes de la cultura

Las especies del género Pseudomonas son gérmenes poco exigentes, la gran mayoría de las especies no requieren ningún factor de crecimiento y son capaces de utilizar como única fuente de carbono y energía un amplio espectro de sustratos carbonosos simples y variados.

Se desarrollan en todos los medios habituales, incluso en los más sencillos. Son amantes de los alcalinos.

También tienen una gran tolerancia en los rangos de temperatura circundantes, aunque teniendo una temperatura óptima de crecimiento entre 30 y 35  ° C ( mesófilos ), son capaces de desarrollarse a temperaturas entre 4 y 42  ° C al ralentizar su metabolismo . Por tanto, su crecimiento no se ve totalmente obstaculizado por las cámaras frigoríficas y las incubadoras.

Son resistentes a muchos inhibidores bacterianos, en particular a los agentes químicos. Continúan desarrollándose en ciertas soluciones antisépticas (especialmente cetrimida ) y son resistentes a muchos antibióticos .