Применение препаратов на основе хлоргексидина-основания для борьбы с ВБИ
Одной из наиболее острых проблем современной медицины является рост резистентности бактерий, грибов и других микроорганизмов к лекарственным препаратам, применяемым для борьбы с ними. Та же проблема стоит в области применения средств дезинфекции и стерилизации, что приводит к тому, что даже в развитых странах сохраняется высокий уровень заболеваемости внутрибольничными инфекциями, который даже в США составляет около 7% всех пациентов, получающих медицинскую помощь в стационарах, а в отделениях интенсивной терапии может приближаться к 50%.
Внутрибольничные инфекции в мире являются причиной более 700 тыс. смертельных случаев в год, а к 2050 г. по прогнозу ВОЗ их число может увеличиться до 10 млн человек По официальным данным в Российской Федерации ежегодно регистрируется примерно 30 тыс. случаев внутрибольничных инфекций, однако их реальное число по данным экспертов составляет не менее 2-2,5 млн случаев
Многочисленные исследования указывают на то, что в составе биопленки создаются условия для ускорения развития резистентности и вирулентности в процессе мутации и обмена генетическим материалом между бактериями. В целом, по некоторым данным, свыше 60 % всех внутрибольничных инфекций происходит в результате деятельности микроорганизмов, находящихся в биопленках. Многочисленные научные исследования доказали, что резистентность микроорганизмов , находящихся в составе биопленок, к воздействию дезинфектантов, антисептиков и антибиотиков в 100-1000 и более раз выше, чем у их планктонных форм, а применение неэффективных концентраций препаратов приводит только к росту их резистентности и культивированию штаммов, невосприимчивых к дезинфектантам и антибиотикам. Таким образом, очевидно, что ключ к решению проблемы внутрибольничных инфекций находится в разработке нового класса средств, способных эффективно бороться с микроорганизмами, находящимися в составе биопленок.
Пути решения проблемы
Создан совершенно новый механизм, позволяющий капсулировать любые антимикробные вещества (в том числе антибиотики). Капсулы, жидкокристалические мицеллы из олигомеров стабильны, так как экранированы нейтральным зарядом, что позволяет молекуле активно действующего вещества сохранять микробиоцидную активность и воздействовать в полной
мере непосредственно на мишень — возбудителя инфекционного заболевания.
Технология существенно отличается от применяемых в настоящее время подходов. Су- ществующие на сегодняшний день в мировой практике способы капсулирования действующих веществ основаны в основном на применении липосомальной технологии или на использовании наноматериалов (например, фулерены и пр.) и твердых полимерных частиц). Предлагаемый способ защиты и целенаправленного действия активнодействующего вещества основан на химико- физических факторах и механизмах полимерной химии.
Технология создания субстанции «ГЕКСАНИДИН»
Хлоргексидин (ХГ) синтезированный в 1946 году, является наиболее широко используемым в медицине биоцидом применяемым в качестве антисептика, дезинфектанта и консерванта. Это связано с широким спектром его действия и низкой раздражающей активностью. ХГ в настоящее время во всем мире используется в виде стабильных солей – дихлоргидрата, диацетата и диглюконата
Однако ХГ в таком виде имеет ряд недостатков: он слабо активен в отношении Mycobactеrium tuberculоsis, не обладает спороцидным действием и его вирулицидная активность вариабельна, к нему нередко вырабатывается резистентность. Нам представляется, что с целью улучшения биоцидной активности ХГ по отношению к микобактериям и вирусам целесообразно использовать хлоргексидин-основание, однако при этом возникают серьезные проблемы.
Хлоргексидин-основание не растворим в воде и для улучшения его растворимости или диспергирования в водных средах нами была разработана нанотехнология, позволяющая смоделировать на молекулярном уровне специфические «капсулы» размером менее 100 нм, содержащие молекулярные олигомерные производные хлоргексидина-основания, что позволяет «сохранить» биоцидную активность, обусловленную химическими функциональными группами хлоргексидина-основания в многокомпонентных химически активных средах (спирты, вода, кровь, плазма, слюна и пр.) и использовать его в различных антимикробных композициях.
Это позволяет производить нанобиоцидную субстанцию ГЕКСАНИДИН и создавать на ее базе биоцидные композиции, высокоэффективные во всем микробиологическом спектре, включая споровые формы и персистеры, с уровнем активности, превышающим на порядок и более отечественные и зарубежные аналоги.
Научный руководитель проекта Кардаш Г.Г. является ведущим специалистом в российской отрасли по производству дезинфектантов и имеет опыт работы в этой сфере более 30 лет, в том числе во Франции и Бельгии. Он является автором более 50 патентов в этой области, изобрел более 15 наиболее эффективных средств, успешно применяемых на российском рынке.
Проект создания линейки средств, базирующихся на открытом им способе солюбилизации хлоргексидина-основания, осуществляется более трех лет. За это время команда проекта, работая на собственные средства, осуществила разработку линейки инновационных препаратов, провела большое количество тестовых исследований и испытаний препаратов, которые показали исключительные свойства, намного превышающие характеристики аналогичных дезинфектантов, применяемых на российском и зарубежном рынках. Проведены испытания 3-х образцов дезсредств в ГНЦ ПМБ Роспотребнадзора в пос. Оболенск Московской обл. на бактериях и грибах, в Институте вирусологии имени Д.И. Ивановского на вирусах, во Всероссийском научно-исследовательском институте ветеринарной санитарии, гигиены и экологии РАН на бактериальных биопленках. Особое конкурентное преимущество предлагаемой линейке дезинфекционных средств придает способность эффективно бороться с биопленками и находящимися в них бактериями, включая л-формы (персистеры), что подтверждено исследованиями, проведенными в федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии».
Испытание препарата Гексанидин на биопленках S. AUREUS
Рисунок 1 — Воздействие препарата (концентрация 1:100) 30 минут на биопленки S.aureus. Видны разрушение биопленки, кластеры и полная дезинтеграция бактериальных клеток внутри биопленки.
Действие препарата Гексанидин связано с нарушением поверхностных структур клеточной стенки (полностью нарушен пептидогликан) и образованием в цитоплазме мелких мембран.
Также проведены исследования антисептиков «Гексанидин Септ» и «Гексанидин Ультра»(с добавлением ионов серебра) в ГНЦ ПМБ в Оболенске для определения их антибактериальной активности в отношении возбудителей внутрибольничных инфекций в планктонном виде и находящихся в составе биопленок, а также исследование по возможности формирования к ним устойчивости (резистентности) этих микроорганизмов.
Проведенные исследования полностью подтвердили выводы ВНИИСВГЭ РАН о высокой эффективности средств в отношении планктонных штаммов и биопленок, а также выявили весьма низкий уровень роста резистентности к ним патогенных микроорганизмов, не превышающий во всех случаях размеров рекомендованных рабочих концентраций этих средств. Это позволит длительно использовать разработанные средства во всех видах медицинских учреждений без риска выработки микроорганизмами резистентности к ним. Кроме того, экстремально низкие рабочие концентрации основной субстанции – хлоргексидина-основания и его нанокапсулирование позволяют весьма существенно понизить токсичность всей линейки препаратов для организма человека и животных и дать в перспективе возможность создания на этой основе широкого спектра лекарственных препаратов.
Получен российский патент на изобретение № 2696259 «Солюбилизация хлоргексидина-основания, антисептическая и дезинфицирующая композиции».
Исходя из большого общественного значения применения наших средств в практической медицине для решения проблемы внутрибольничных инфекций, было направлено соответствующее обращение к Президенту РФ, по которому были даны соответствующие поручения Минздраву РФ, Академии наук и Роспотребнадзору..
Наша организация принимает активное участие в работе Проблемной комиссии Роспотребнадзора по внутрибольничным инфекциям и в разработке и осуществлении Пилотного проекта Роспотребнадзора по этой проблеме на 2018-2021 гг.
Проектом предусмотрено проведение в 12 крупных медицинских центрах в 6 субъектах РФ исследований по определению реального числа внутрибольничных инфекций и принятие мер по их радикальному сокращению, в том числе за счет применения инновационных методов и препаратов. В настоящее время важнейшей задачей, стоящей перед проектом, является широкое применение разработанной линейки средств в области российского здравоохранения, что позволит, используя их высокие биоцидные качества и универсальность действия против всех видов микроорганизмов, серьезно продвинуться вперед в деле решения проблем внутрибольничных инфекций и роста резистентности микроорганизмов.