Бактерицидная активность глазных капель, содержащих фторированные хинолоны

5. Юрковский, А. М. Диагностическое значение морфомет-рических параметров подвздошно-поясничных связок и изменений костной ткани в зонах энтезов, по данным КТ у пациентов с синдромом боли в нижней части спины / А. М. Юрковский, А. В. Коропо // Журнал ГрГМУ. — 2012. — № 4. — С. 54-57.

6. Юрковский, А. М. Сопоставления сонографических и гистологических данных при дистрофических изменениях под-вздошно-поясничной связки / А. М. Юрковский, О. И. Аникеев, С. Л. Ачинович // Журнал ГрГМУ. — 2011. — № 4. — С. 74-77.

7. Юрковский, А М. Гистопатологические изменения подвздошно-поясничной связки: диагностическая значимость показателя ядерно-цитоплазматического отношения / А. М. Юрковский, С. Л. Ачинович // Проблемы здоровья и экологии. — 2013. — № 3. — С. 39-43.

8. Neumann, F. R. Nuclear size control in fission yeast / F. R. Neumann, P. Nurse // J. Cell Biol. — 2007. — Vol. 179, № 4. — Р. 593-600.

9. Юрковский, А. М. Есть ли патологический континуум при повреждениях подвздошно-поясничной связки? / А М. Юрковский // Проблемы здоровья и экологии. — 2012. — № 4. — С. 27-32.

Поступила 23.12.2013

УДК 615.457:579

БАКТЕРИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ГЛАЗНЫХ КАПЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИХ ФТОРИРОВАННЫЕ ХИНОЛОНЫ

Д. В. Тапальский, Н. Ю. Бойцова, Л. В. Дравица Гомельский государственный медицинский университет

Цель: определить микробиологическую эффективность лекарственных препаратов фторхинолонов II-III поколений для офтальмологического использования.

Материалы и методы. Для четырех готовых лекарственных форм фторхинолонов определены минимальные ингибирующие концентрации в отношении музейных изолятов золотистого стафилококка и синег-нойной палочки. Исследована кинетика роста и отмирания тест-культуры Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 в бульонной питательной среде в присутствии различных концентраций фторхинолонов.

Результаты. Минимальные ингибирующие концентрации для различных препаратов находились в диапазоне 0,125-1,0 мкг/мл. В отношении тест-культур стафилококков большую активность проявляли препараты III поколения (МИК левофлоксацина 0,25-0,5 мкг/мл), в отношении синегнойной палочки наиболее активен ципрофлоксацин (МИК 0,125 мкг/мл). Показано, что для всех препаратов фторхинолонов выраженность бактерицидного эффекта находится в прямой зависимости от концентрации антибиотика в среде.

Заключение. Выявлена сходная микробиологическая эффективность препаратов фторхинолонов П-Ш поколений различных производителей. Имеющиеся в составе исследованных лекарственных форм концентрации фторхинолонов позволяют достичь бактерицидного эффекта в отношении чувствительных к ним грамотрицательных микроорганизмов даже при кратковременном местном использовании. Для лечения инфекций, вызванных грамположи-тельными возбудителями, предпочтительнее использование препаратов фторхинолонов III поколения.

Ключевые слова: фторхинолоны, минимальная ингибирующая концентрация, конъюнктивит, синегной-ная палочка, стафилококк.

BACTERICIDAL PROPERTIES OF FLUOROQUINOLONE-CONTAINING EYE DROPS

D. V. Tapalskiy, N. Yu. Boitsova, L. V. Dravitsa Gomel State Medical University

Goal: to find out antimicrobial efficacy of ophthalmologic drugs containing fluoroquinolons of II-III generations.

Material and methods. Minimal inhibitory concentrations for isolates of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa were determined for four drugs containing fluoroquinolons of II-III generations. The kinetics of growth and dying off of the test-culture of Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 under different fluoroquinolon concentration were performed in nutrient broth medium.

Results. The minimal inhibitory concentrations for various drugs ranged from 0,125 to 1,0 mcg/ml. In relation to the test-cultures of Staphylococcus aureus, III generation fluoroquinolones (levofloxacin MIC 0,25-0,5 mcg/ml) were the most active. Ciprofloxacin was the most active against Pseudomonas aeruginosa (MIC 0,125 mcg/ml). It was shown that the bacterial effect of all the fluoroquinolones depends directly on the concentration of antibiotic in the medium.

Conclusion. The antimicrobial activity of II-III generation fluoroquinolones from different producers was similar. The concentration of fluoroquinolones in the studied drugs makes it possible to achieve the bactericidal effect for sensitive gram-negative strains, even after short-term exposure. It is preferable to use III generation fluoro-quinolones to treat for infections caused by gram-positive microorganisms.

Key words: fluoroquinolones, minimal inhibitory concentration, conjunctivitis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus.

Введение

Основными клиническими формами глазных инфекций являются конъюнктивит (66,7 % от общего числа пациентов с воспалительными заболеваниями глаз) и блефарит (23,3 %), реже

встречается кератит (4,2 %). Дакриоцистит, дакриоаденит и эндофтальмит регистрируются еще более редко. Частая встречаемость конъюнктивитов инфекционного происхождения объясняется обилием бактериальной микро-

флоры в конъюнктивальной полости. Наиболее часто выявляются сапрофитные микроорганизмы — дифтероиды и эпидермальные стафилококки, также могут содержаться и патогенные виды. Одной из самых распространенных форм глазных инфекционных заболеваний во всем мире считаются бактериальные конъюнктивиты. Наиболее частыми возбудителями бактериальных конъюнктивитов являются грамположи-тельные бактерии: S. aureus, S. pneumoniae, а также грамотрицательные H. influenzae и P. aeruginosa [1].

Для этиотропной терапии инфекционных заболеваний конъюнктивы, век и слезных органов в настоящее время широко используются фторхи-нолоны. Мишенью фторхинолонов в бактериальной клетке являются ферменты ДНК-гираза и то-поизомераза IV, отвечающие за репликацию ДНК. Фторхинолоны блокируют данные ферменты и вызывают гибель микробной клетки [2, 3]. У гра-мотрицательных бактерий, таких как P. aeruginosa, E. coli и N. gonorrhoeae основной мишенью для фторхинолонов является ДНК-гираза, дополнительной — топоизомераза IV. У грамположитель-ных бактерий, таких как S. aureus и S. pneumoniae, основной мишенью для фторхинолонов является топоизомераза IV [4]. Фторхинолоны, предшествующие левофлоксацину, имеют низкое сродство к топоизомеразе IV, этим объясняется недостаточная активность ципрофлоксацина и офлокса-цина в отношении грамположительных микроорганизмов и относительно быстрый рост резистентности к ним [5, 6]. Антибактериальная активность фторхинолонов второго поколения (ци-профлоксацин и офлоксацин) сравнима с таковой у левофлоксацина. Однако левофлоксацин оказался более эффективен против атипичных возбудителей бактериальных инфекций глаз и некоторых грамположительных бактерий [6-8].

Цель исследования

Определить микробиологическую эффективность лекарственных препаратов фторхи-нолонов II-III поколений для офтальмологического использования.

Материалы и методы

В исследование были включены препараты фторхинолонов II-III поколения для офтальмологического использования различных производителей: ципрофлоксацин 0,3 % («Белмедпрепара-ты»), левофлоксацин 0,5 % («Белмедпрепараты»), левофлоксацин 0,5 % (Офтаквикс, «Santen»), офлоксацин 0,3 % (Флоксал, «Др. Герхард Манн»).

Определение минимальных ингибирующих концентраций (МИК) фторхинолонов

В качестве тест-культур использовали суточные культуры Staphylococcus aureus ATCC 25923 (антибиотикочувствительный, из Американской коллекции типовых культур микроорганизмов), S. aureus 775 (антибиотикочувст-вительный, клинический изолят), S. aureus ATCC

35559 (ангибютикорезисгентный, метициллинре-зистентный — MRSA), Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (ангабиотикочувствительный), выращенные на плотной питательной среде.

Из указанных препаратов готовили двукратные серийные разведения в бульоне Mueller Hinton (BBL, США) в диапазоне концентраций от 0,06 до 32 мкг/мл. Тестирование проводили в объеме 2 мл в лунках 24-луночных полистироловых планшетов (SARSTEDT, Германия). В качестве контроля использовали бульон Mueller Hinton без антибиотика. Готовили суспензии тест-культур в стерильном изотоническом растворе хлорида натрия с оптической плотностью 0,5 МакФарланд (1,5х108 клеток/мл). В контрольные и опытные пробирки вносили бактериальную суспензию до конечной концентрации 105 клеток/мл. Планшеты инкубировали во влажной камере при температуре 37 °С 18 ч, после инкубации проводили визуальный учет результатов с определением минимальной ингибирующей концентрации.

Определение скорости отмирания бактерий в присутствии фторхинолонов

В качестве тест-культуры использовали P.aeruginosa ATCC 27853. Из суточной культуры готовили суспензию с оптической плотностью 0,5 МакФарланд (1,5*108 клеток/мл). В стеклянных пробирках в 10 мл бульона Mueller Hinton готовили разведения антибактериальных препаратов в 4 концентрациях: 0,5, 2, 8 и 32 мкг/мл, после чего вносили бактериальную суспензию P.aeruginosa ATCC 27853 до конечной концентрации 106 клеток/мл. Инкубацию проводили при 37 °С с постоянным низкоамплитудным встряхиванием в шейкере-инкубаторе в течение 5 часов. После каждого часа инкубации (контрольные точки — 1, 2, 3, 4 и 5 ч) для определения концентрации жизнеспособных микроорганизмов из пробирок забирали по 0,1 мл бульонной среды и готовили десятикратные серийные разведения в бульоне Mueller Hinton от 10-1 до 10-8 в ячейках 96-луноч-ных плоскодонных полистироловых планшетов. Планшеты инкубировали во влажной камере при температуре 37 °С 24 ч, после чего по наличию или отсутствию роста в отдельных ячейках рассчитывали исходную концентрацию жизнеспособных бактерий в пробирках и строили кинетические кривые роста/отмирания.

Результаты и обсуждение

Минимальные ингибирующие концентрации для различных препаратов находились в диапазоне 0,125-1,0 мкг/мл. Среди включенных в исследование тест-культур отсутствовали микроорганизмы, обладающие устойчивостью к фторированным хинолонам. Результаты определения МИК представлены в таблице 1.

Для референсных тест-культур из коллекции АТСС значения МИК фторхинолонов по-

лученные в эксперименте соответствовали МИК ципрофлоксацина, офлоксацина и левофлокса-цина, приведенным в паспортах культур. Таким образом, косвенно можно сделать заклю-

чение о соответствии имеющихся концентраций антибактериальных препаратов в готовых лекарственных формах концентрациям, заявленным производителями.

Таблица 1 — Минимальные ингибирующие концентрации фторированных хинолонов в составе офтальмологических препаратов

Исследуемые микроорганизмы Ципрофлоксацин, «Белмедпрепараты» Левофлоксацин, «Белмедпрепараты» Левофлоксацин (Офтаквикс), «Santen» Офлоксацин (Флоксал), «Др. Герхард Манн»

МИК, мкг/мл

S.aureus ATCC 25923 0,5 0,5 0,25 0,5

S.aureus 775 1 0,5 0,5 1

S.aureus ATCC 35559 0,25 0,25 0,25 0,5

P.aeruginosa ATCC 27853 0,125 0,5 0,5 1

В отношении P.aeruginosa ATCC 27853 наибольшей активностью обладал ципрофлок-сацин (МИК 0,125 мкг/мл), что соответствует литературным данным о спектре и активности фторированных хинолонов в отношении грамот-рицательных неферментирующих бактерий [1]. В отношении тест-культур стафилококков большую активность проявляли препараты фторированных хинолонов III поколения (левофлокса-цин, БМП и «Офтаквикс»). С учетом большей микробиологической эффективности, а также того, что данные препараты выпускаются с большей концентрацией активного вещества (0,5 % = 5000 мкг/мл), их использовании может быть наиболее эффективным в лечении глазных инфекций, вызванных золотистым стафилококком.

Влияние фторхинолонов на скорость роста-отмирания Pseudomonas aeruginosa. Тест-культура P.aeruginosa является удобной моделью для изучения дозозависимой бактерицидно-сти антибактериальных препаратов, так как характеризуется высокими скоростями размножения и

0 -i-т-т-т-

о 1 г а 4 s

Bptufl. •

Рисунок 1 — Кривые роста-отмирания P.aeruginosa в присутствии ципрофлоксацина 0,3 %

о -,-.-.-.-

Рисунок 3 — Кривые роста-отмирания P.aeruginosa в присутствии левофлоксацина 0,5 %

гибели в присутствии антибактериальных препаратов, действующих бактерицидно [9, 10].

Кривые роста-отмирания P.aeruginosa в присутствии препаратов фторхинолонов в четырех различных концентрациях представлены на рисунках 1-4. Для всех препаратов выявлено, что выраженность бактерицидного эффекта и скорость отмирания микроорганизмов находится в прямой зависимости от концентрации антибиотика в растворе (дозозависимый эффект). Концентрации фторхинолонов 8 и 32 мкг/мл вызывали падение концентрации жизнеспособных клеток в растворе ниже определяемого уровня (102 КОЕ/мл) за 2-3 часа. Таким образом, можно предположить, что имеющиеся в составе исследованных лекарственных форм концентрации фторхинолонов (3000 или 5000 мкг/мл) позволят достичь бактерицидного эффекта в отношении чувствительных к фторхинолонам штаммов P.aeruginosa и других грамотрица-тельных микроорганизмов даже при их кратковременном местном использовании.

Рисунок 2 — Кривые роста-отмирания P.aeruginosa в присутствии левофлоксацина 0,5%

с \ г з л 5

шрш -t

Рисунок 4 — Кривые роста-отмирания P.aeruginosa в присутствии офлоксацина 0,3 %

При накоплении у микроорганизмов мутаций резистентности к фторхинолонам происходит увеличение МИК, что может стать причиной неэффективности локальной антибактериальной терапии. В случае офлоксацина (Флоксал, «Др. Гер-хард Манн») выявлено, что концентрация 0,5 мкг/мл не приводит к снижению количества микробных клеток, а происходит увеличение их количества до 107 КОЕ/мл уже к четвертому часу инкубации. Это связано с тем, что концентрация 0,5 мкг/мл в

2 раза ниже МИК офлоксацина для исследуемой тест-культуры P.aeruginosa АТСС 27853. Концентрация 2 мкг/мл вызывает отмирание тест-культуры до уровня ниже определяемого (102 КОЕ/мл) за 5 часов инкубации.

На рисунке 5 объединены данные по кинетике отмирания тест-культуры P.aeruginosa АТСС 27853 в присутствии исследуемых фторхиноло-нов в концентрации, в 4 раза превышающей МИК (4хМИК).

Рисунок 5 — Кривые роста-отмирания P.aeruginosa в присутствии препаратов фторхинолонов в концентрации 4хМИК: 1 — ципрофлоксацин 0,3 %

При стандартизации тестируемых концентраций препаратов фторхинолонов относительно минимальной ингибирующей концентрации определяются близкие кинетические профили отмирания тест-культуры, что может свидетельствовать об однотипности механизма действия фторированных хинолонов II-III поколений. Также не выявлено отличий в динамике отмирания микробных клеток в присутствии однотипных лекарственных препаратов различных производителей.

Заключение

Выявлена сходная микробиологическая эффективность препаратов фторхинолонов II-III поколениям различных производителей в отношении чувствительных к ним изолятов S.aureus и P.aeruginosa. Показан быстрый дозозависимый бактерицидный эффект фторхинолонов в отношении тест-культуры P.aeruginosa. При назначении антибактериальной терапии при офтальмологических инфекциях необходимо учитывать более высокую активность фторхинолонов III и IV поколений в отношении стафилококков и внутриклеточных патогенов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Практическое руководство по антимикробной химиотерапии / под ред. Л. С. Страчунского, Ю. Б. Белоусова, С. Н. Козлова. — Смоленск: МАКМАХ, 2007. — 464 с.

2. Drlica, K. Mechanism of fluoroquinolone action / K. Drlica // Current Opinion in Microbiology. — 1999. — Vol 2. — P. 504-508.

3. Ogawa, G. S.The fluoroquinolones: New antibiotics in ophthalmology / G. S. Ogawa, R. A. Hyndiuk // International Ophthalmology Clinics. — 1993. — Vol. 33. — P. 59-68.

4. Pan, X. S. Cloning and characterization of the parC and parE genes of Streptococcus pneumoniae encoding DNA topoisomerase IV: role in fluoroquinolone resistance / X. S. Pan, L. M. Fisher // Journal of Bacteriology. — 1996. — Vol. 178. — P. 4060-4069.

5. Goldstein, M. H. Emerging fluoroquinolone resistance in bacterial keratitis: a 5-year review / M. H. Goldstein, R. P. Kowalski, Y. J. Gordon // Ophthalmology. — 1999. — Vol. 106, № 7. — P. 1313-1318.

6. In vitro susceptibilities of bacterial ocular isolates to fluoroqui-nolones / A Graves [et al.] // Cornea.—2001. — Vol. 20, № 3. — P. 301-305.

7. Davis, R. Levofloxacin: a review of its antibacterial activity, pharmacokinetics and therapeutic efficacy / R. Davis, H. M. Bryson // Drugs. - 1994. - Vol. 47. - P. 677-700.

8.North, D.S. Levofloxacin, a second-generation fluoroqui-nolone / D.S. North, D.N. Fish, J.J. Redington // Pharmacotherapy. -1998. - Vol. 18. - P. 915-935.

9. Fish, D. N. Synergic activity of cephalosporins plus fluoro-quinolones against Pseudomonas aeruginosa with resistance to one or both drugs / D. N. Fish, M. K. Choi, R. Jung // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. — 2002. — Vol. 50. — P. 1045-1049.

10. Burgess, D. S. Activity of piperacillin/tazobactam in combination with amikacin, ciprofloxacin, and trovafloxacin against Pseudomonas aerugi-nosa by time-kill / D. S. Burgess, R. W. Hastings // Diagnostic Microbiology and Infectious Disease. — 2000. — Vol. 38. — P. 37-41.

Поступила 14.02.2014

УДК 543.422:536+541.124 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ И КИНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИЗУЧЕНИЮ АДСОРБЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭНТЕРОСОРБЕНТАХ

В. А. Филиппова, А. В. Лысенкова, Л. В. Прищепова

Гомельский государственный медицинский университет

Цель: определение термодинамических и кинетических параметров адсорбции катионов ртути, свинца и никеля на энтеросорбентах различной природы, позволяющих сравнить эффективность энтеросорбентов в