Экспериментальное исследование действия новых дезинфектантов на биопленки патогенных бактерий.
Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гиены и экологии –филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К.И.Скрябина и Я.Р.Коваленко»
Авторы: д.б.н., профессор И.Б.Павлова, к.б.н., доцент А.Б.Кононенко,
ООО «Сан Системз»: ген. директор А.Ю. Рыцарев
Согласно современным представлениям о биологии микроорганизмов абсолютно очевидно, что практически все бактерии в окружающей среде, в том числе организме человека и животных, существуют не в планктонном (свободном) состоянии, а образуют биопленки.
Биопленка представляет собой сообщество, состоящее из одного или нескольких видов бактерий, а также грибов, адгезированных к поверхности и заключенных в экзополимерный матрикс. Такая форма существования бактерий обеспечивает им защиту от неблагоприятного воздействия как антибактериальных факторов, в частности, дезинфицирующих препаратов, так и факторов иммунной системы. Имеются сообщения о том, что бактерии, выделенные из биопленок, обладают более высоким уровнем патогенности (вирулентности) по сравнению с планктонными видами. Способность бактерий образовывать биопленки на поверхности различных медицинских инструментов и оборудовании, катетерах и т.д. создает большие проблемы в медицине. Хорошо известна способность бактерий в биопленках выживать в присутствии антибиотиков в концентрациях, намного превышающих стандартные терапевтические концентрации. Возможность длительного выживания микроорганизмов в биопленках связана с процессом гетероморфизма и образованием L- форм, находящихся в так называемом некультивируемом состоянии.
Проблема разрушения или подавления образования биопленок чрезвычайно важна, поскольку широкий спектр антибактериальных средств (антибиотиков, дезинфицирующие средств) не всегда обеспечивает должный эффект, при этом могут появляться и сверх устойчивые формы возбудителей инфекционных болезней.
На сегодняшний день ясно, что необходимо разрабатывать средства, предотвращающие образование, контролирующие рост и обеспечивающие уничтожение биопленок.
Настоящее сообщение посвящено изучению бактерицидной активности двух новых дезинфекционных препаратов на основе хлоргексидина-основания, представленных для испытаний компанией ООО «САН Системз».
В работе использованы следующие микроорганизмы: Pseudomonas aeruginosa и Salmonella enteritidis
Контролем служили биопленки, не подвергавшиеся воздействию.
Воздействие препаратов на популяцию бактерий при концентрации 1:100 и экспозиции 30 и 60 минут привело к однотипному процессу полного разрушения биопленки. Популяционные связи были полностью разрушены, отмечено много округлых форм, сферо- и протопластного типа, наличие измененных клеток.
Значительные разрушения биопленок и популяций бактерий под воздействием препаратов, свидетельствует о бактерицидном действии препаратов, что было нами подтверждено в опыте по выживаемости патогенных бактерий после воздействия препаратов в той же концентрации и тех же экспозициях. Для этого мы использовали методику культивирования бактериальной суспензии по окончании действия препаратов на «сэндвиче» из мембранных фильтров с диаметром пор 0,22 мкм (нижний фильтр) и 0,45 мкм (верхний фильтр), помещенных на поверхность питательной среды. Смысл методики в том, что нормальные бактериальные клетки остаются на верхнем фильтре, а мелкие, образовавшиеся в процессе L-трансформации нестабильные или стабильные L-формы, проходят на нижний.
Проведенный эксперимент показал, что в контроле обе микробные культуры дали обильный типичный рост, в то время как в опыте через 30 и 60 минут экспозиции с препаратом на фильтрах не выявлено визуального роста.
При длительном (в течение 7 суток) культивировании нижних фильтров для изучения возможной реверсии нестабильных L-форм ни в одном случае не был отмечен рост микробной популяции.
Таким образом, можно сделать вывод о бактерицидном действии изученных препаратов на микробные популяции в составе биопленок и, что важно, об их разрушительном воздействии на биопленки, что, в свою очередь, дает основание полагать, что их применение в медицинской практике может послужить основой для решения проблемы внутрибольничных инфекций.