Влияние дезинфицирующих средств на рост биопленки, образованной штаммами К. pneumoniae

Введение. В настоящее время проблема инфекций, ассоциированных с биопленкой, имеет огромное значение, поскольку классические методы антибиотикотерапии гнойно-воспалительных заболеваний становятся неэффективными в связи с высокой устойчивостью возбудителей. Актуальной задачей является поиск способов подавления процессов адгезии либо разрушения уже сформированной биопленки с помощью различных дезинфицирующих средств, ферментов, комбинации антибактериальных и других препаратов.

Цель работы. Изучить влияние дезинфицирующих средств на биопленку, образованную бактериями K. pneumoniae.

Материалы и методы. Объект исследования – бактерии Klebsiella pneumoniae, выделенные из ран и свищей пациентов с хроническим остеомиелитом. Биопленки культивировали в течение 2 суток в лунках полистироловых планшетов и на покровных стеклах. В контрольной серии эксперимента исследовали способность к биопленкообразованию штаммов K. pneumoniae через 48 часов. Во второй серии – через 24 часа на формирующуюся биопленку воздействовали раствором 3 %-ной перекиси водорода, в третьей – кожным антисептиком. Через 48 часов оценивали интенсивность биопленкообразования. Для статистической обработки полученных данных использовали программу для работы с электронными таблицами Gnumeric 1.12.17.

Результаты и их обсуждение. Штаммы K. pneumoniae обладали высокой биопленкообразующей способностью. Воздействие дезинфицирующих средств на формирующуюся биопленку привело к снижению оптической плотности в лунках планшетов и интенсивности биопленкообразования. На покровных стеклах во второй и третьей серии эксперимента наблюдали снижение суммарной доли микроколоний и отдельных адгезированных клеток. Дезинфицирующие средства (перекись водорода и кожный антисептик) оказывали бактериостатическое действие на биопленки, образованные штаммами K. pneumoniae. Кроме того, обнаружен бактерицидный эффект кожного антисептика на планктонные клетки бактерий.

Заключение. Полученные данные необходимо учитывать для подбора эффективных дезинфицирующих средств, используемых в клинике для профилактики появления резистентных штаммов микробов.

1. Бурнашов С. И., Шипицына И. В., Осипова Е. В. Микрофлора операционных ран и свищей у пациентов с хроническим остеомиелитом большеберцовой кости до реконструктивного лечения, при рецидиве инфекции. Клиническая лабораторная диагностика. 2019. 64 (10): 627–631.

2. Терехова Р. П., Митиш В. А., Пасхалова Ю. С., Складан Г. Е., Прудникова С. А., Блатун Л. А. Возбудители остеомиелита длинных костей и их резистентность. Раны и раневые инфекции. 2016; 3 (2): 24–30.

3. Шипицына И. В., Осипова Е. В., Асташова О. А., Леончук Д. С. Мониторинг ведущих возбудителей остеомиелита и их антибиотикорезистентности. Клиническая лабораторная диагностика. 2020. 65 (9): 562–566.

4. Jerzy K., Francis H. Chronic osteomyelitis – bacterial flora, antibiotic sensitivity and treatment challenges. Open Orthop J. 2018; 12: 153–63. DOI: 10.2174/1874325001812010153.

5. Wyres K. L., Holt K. E. Klebsiella pneumoniae as a key trafficker of drug resistance genes from environmental to clinically important bacteria. Curr. Opin. Microbiol. 2018; 45: 131–9. DOI: 10.1016/j.mib.2018.04.004.

6. Partridge S. R., Kwong S. M., Firth N., Jensen S. O. Mobile genetic elements associated with antimicrobial resistance. Clin. Microbiol.Rev. 2018; 31 (4): e00088–17. DOI: 10.1128/CMR.00088–17.

7. Митрофанов В. Н., Гординская Н. А., Сабирова Е. В., Абрамова Н. В., Карасева Г. Н. Значение микробиологического мониторинга и определения молекулярно-генетических характеристик госпитальной микрофлоры в отделении гнойной остеологии. Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. 2016; 24 (3): 44–52.

8. Шипицына И. В., Осипова Е. В., Леончук Д. С., Судницын А. С. Мониторинг ведущей грамотрицательной микрофлоры и антибиотикорезистентности при остеомиелите. Гений ортопедии. 2020; 26 (4): 544–547.

9. Чеботарь И. В., Маянский А. Н., Кончакова Е. Д., Лазарева А. В., Чистякова В. П. Антибиотикорезистентность биопленочных бактерий. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2012. 14 (1): 51–58.

10. Савилов Е. Д., Анганова Е. В., Носкова О. А., Духанина А. В. Бактериальные биопленки при гнойно-септических инфекциях. Acta Biomedica Scientifica. 2019; 4 (5): 38–42. DOI: 10.29413/ABS.2019–4.5.6. DOI: 10.29413/ABS.2019–4.5.6.

11. Смирнова Т. А., Диденко Л. В., Азизбекян Р. Р., Романова Ю. М. Структурно-функциональная характеристика бактериальных биопленок. Микробиология. 2010. 79 (4): 435–436.

12. Романова Ю. М., Диденко Л. В., Толордава Э. Р. и др. Биопленки патогенных бактерий и их роль в хронизации инфекционного процесса. Поиск средств борьбы с биопленками. Вестник РАМН. 2011. 10: 31–39.

13. Кузнецова М. В. Формирование биопленок нозокомиальными штаммами Pseudomonas aeruginosa. Журн. микробиол. 2011. 4: 8–14.

14. Гренкова Т. А., Селькова Е. П., Гусарова М. П. и др. Контроль за устойчивостью микроорганизмов к антибиотикам, антисептикам и дезинфицирующим средствам. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014. 1 (74). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kontrol-za-ustoychivostyu-mikroorganizmov-k-antibiotikam-antiseptikam-i-dezinfitsiruyuschim-sredstvam (дата обращения: 13.12.2021).

15. Осипова Е. В., Шипицына И. В. Информационная характеристика микробных биопленок, формируемых in vitro на поверхности покровного стекла клиническими штаммами Klebsiella pneumoniae. Гений ортопедии. 2018. 24 (4): 478–81. DOI: 10.18019/1028–4427–2018–24–4–478–481. (in Russian)

16. Алешукина А. В., Голошова Е. В., Твердохлебова Т. И. Исследование влияния дезинфицирующих средств на биопленкообразующие неферментирующие бактерии. Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2020; 1 (205). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-vliyaniya-dezinfitsiruyuschih-sredstv-na-bioplenkoobrazuyuschie-nefermentiruyuschie-bakterii (дата обращения: 13.12.2021).

17. Ковалишена О.В., Алебашина Л.А., Саперкин Н. В. Устойчивость Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus к дезинфектантам: систематический обзор. Журнал МедиАль. 2014; 3 (13). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ustoychivost-pseudomonas-aeruginosa-i-staphylococcus-aureus-k-dezinfektantam-sistematicheskiy-obzor (дата обращения: 13.12.2021).

18. Дятлов И. А., Детушева Е. В., Мицевич И. П., Детушев К. В., Подкопаев Я. В., Фурсова Н. К. Чувствительность и формирование устойчивости к антисептикам и дезинфектантам у возбудителей внутрибольничных инфекций. Бактериология. 2017; (2), 2, 48–58.

19. Горовиц Э. С., Гордина Е. М., Поспелова С. В., Алиева Л. О., Щукина В. П. Влияние ципрофлоксацина на 24-часовые биопленки Staphylococcus aureus. Проблемы мед. микологии. 2016; 18 (2): 57.