Влияние наночастиц металлов на плазмидную ДНК энтеробактерий

6. Кардаков Н.Л. Динамика первичной инвалидности среди лиц молодого возраста в Российской Федерации за период с 1994 г. по 2005 г. // Здравоохр. Рос. Федерации. 2007. № 4. С. 22-24.

7. Кардаков Н.Л. Структура первичной и общей инвалидности среди лиц молодого возраста в Российской Федерации // Здравоохр. Рос. Федерации. 2007. № 5. С. 38-40.

8. Кардаков Н.Л., Коротицкий А.В. Структура первичной инвалидности вследствие травм, отравлений и других внешних воздействий у лиц молодого возраста в Российской Федерации // Здравоохр. Рос. Федерации. 2007. № 3. С. 35-37.

9. Концепция Президентской программы «Здоровье работающего населения России на 2004 - 2015 гг.». - М., 2003. 38 с.

10. Лисицын Ю.П. Общественное здоровье и здравоохранение // 2-е издание. - М., 2009.

11. Лунев В.П. Структура контингента инвалидов трудоспособного возраста по обращаемости в Бюро медико-социальной экспертизы Российской Федерации в 1997 - 2005 гг. / Здравоохр. Рос. Федерации. 2007. № 3. С. 33-35.

12. Лунев В.П. Уровень общей инвалидности лиц трудоспособного возраста по обращаемости в Бюро медико-социальной экспертизы Российской Федерации в 1997 - 2005 гг. // Здравоохр. Рос. Федерации. 2007. № 2. С. 26-28.

13. Лунев В.П. Общий накопленный контингент инвалидов трудоспособного возраста населения Российской Федерации и его социально-гигиеническая характеристика // Здравоохр. Рос. Федерации. 2007. № 3. С. 31-33.

14. Пузин С.Н., Заволовская Л.И., Тангиева Х.И. Динамика первичной инвалидности вследствие болезней органов дыхания в Республике Ингушетия // Здравоохр. Рос. Федерации. 2010. № 3. С. 38^0.

THE PREVALENCE OF PRIMARY DISABILITY, ITS DYNAMICS AND STRUCRURE IN THE KALUGA REGION POPULATION

YU.I. GRIGORIEV, A.V. YERSHOW

Tula State Pedagogical University,

Moscow Humanitarian and Ecological University, Kaluga Branch

The article presents the indices of prevalence, dynamics and structure of primary disability in the Kaluga region population. For the first time primary disability indices among the whole population according to age groups and classes of diseases for the period of 20012009 has been performed. The situation of primary disability, its tendency dynamics and peculiarities of reason structure according to nosological forms, which cause the beginnings of disability in various age groups, has been revealed.

Key words: primary disability, population, age groups, nosological forms, the Kaluga region.

УДК 615. 281 [6:539] - 022.532

ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ НА ПЛАЗМИДНУЮ ДНК ЭНТЕРОБАКТЕРИЙ

И.В.БАБУШКИНА, А.Л.БОРОВСКИЙ, О.В.МАРЕЕВ, Е.Г.ЧЕБОТАРЕВА, Е.В.БОРОДУЛИНА, С.Б. ОРЛОВ*

В работе исследована плазмидная ДНК клинических штаммов энтеробактерий, выделенных от больных с гнойными осложнениями травматолого-ортопедического стационара. Определена масса плазмид, их распространенность среди клинических штаммов, наиболее значимые плазмидовары. Изучено действие наночастиц меди, железа, цинка на плазмиды массой 30 и 80 мДа, статистически доказана элиминация этих плазмид под действием наночастиц меди. Ключевые слова: энтеробактерии, плазмидная ДНК, наночастицы, медь, железо, цинк.

Представляется актуальным изучение антибактериальных свойств нанопорошков металлов в отношении антибиотикоустойчивых микроорганизмов, являющихся, как правило, источником госпитальной инфекции в хирургических и травматологоортопедических стационарах [6].

* ФГУ «СарНИИТО» Минздравсоцразвития России. 410002, ул. Чернышевского, 148, тел. 8 (8452) 23-46-68, e-mail: sarniito-lab @yandex. ru;

ГОУ ВПО «СГМУ Росздрава», Саратов, РФ 410012, ул. Б.Казачья,112, тел.: 8 (8452) 66-98-23, borodulinvb@mail.ru

В борьбе с внутрибольничной инфекцией одним из существенных звеньев может стать постоянно действующая система мониторинга эпидемиологической обстановки. Плазмидный анализ остается полезным и эффективным методом, прежде всего при оценке штаммов, получаемых в ограниченный отрезок времени в определенном месте, например во время острой вспышки инфекции в больнице или в одном из ее отделений. Роль R-плазмид в формировании госпитальных штаммов складывается из сообщения им резистентности к антибактериальным препаратам, а также из их способности мобилизовать неконъюгативные плазмиды патогенности и вирулентности за счет коинтеграции с этими плазмидами, что при селективном давлении антибиотиков создает условия, благоприятные для отбора полиплазмидных штаммов, плазмиды также способны повышать резистентность микробной клетки к бактерицидному действию сыворотки крови, что наделяет клетку дополнительными селективными преимуществами. Характерная особенность современной внутрибольничной инфекции определяется не видом микроба-возбудителя, а их плазмидами [7].

Детальное изучение плазмид позволяет определить источники и пути распространения внутрибольничной инфекции, вызванной бактериями различных видов. Изучение молекулярногенетических свойств плазмид сделало возможным определение источников и путей распространения внутрибольничной инфекции, вызванной бактериями различных видов. Решить эту задачу методами классической бактериологической диагностики не всегда возможно [8].

Создание высокоэффективных антибактериальных препаратов является актуальной проблемой современной медицины в связи с постоянно возрастающим числом гнойных осложнений. В этом отношении металлы в виде наночастиц являются одними из перспективных претендентов на создание нового класса антибактериальных средств [4,5].

В настоящее время уникальные физические свойства наночастиц, возникающие за счёт поверхностных или квантоворазмерных эффектов, являются объектом интенсивных исследований. Наночастицы металлов проявляют ярко выраженную биологическую активность, в том числе бактериостатическое и бактерицидное действия, они обладают большей бактерицидной активностью, чем растворимые соли металлов [1,2]. Одна наночастица металла может взаимодействовать с 10 парами нуклеотидов, а наночастица из сплава металлов (меди, цинка и железа) - с 6 витками ДНК. Размеры наночастиц примерно в 10-30 раз меньше размера клетки E. coli. Биологически активные наночастицы металлов обладают пролонгированным действием из-за наличия на их поверхности защитной оксидной или гидроксидной «шубы», предотвращающей быстрое растворение металла-основы [3,4].

Поэтому актуальной задачей исследования является влияния наночастиц металлов на клетки, несущие плазмиды антибиотико-резистентности, для изучения возможного влияния наночастиц на концентрацию плазмид и их наличие в бактериальной клетке. Применение наночастиц металлов может быть одним из путей преодоления антибиотикорезистентности госпитальных штаммов и препятствием для горизонтальной передачи плазмидной ДНК.

Цель исследования - изучить плазмидные ДНК клинических штаммов энтеробактерий и характер влияния на них наночастиц меди, железа, цинка.

Материалы и методы исследования. Использованные средства: нанопорошки железа, меди, цинка, полученные плазмохимическим методом, питательные и транспортные среды, лабораторная посуда, дозаторы пипеточные с варьируемыми объёмами доз одноканальные (ЗАО «Лабсистемс СПб», центрифуга лабораторная Eppendorf, набор для идентификации энтеробактерий «ENTEROtest24» «LACHEMA»; набор для выделения плаз-мидной ДНК ООО «Цитокин», диски индикаторные картонные с противомикробными лекарственными средствами для определения чувствительности микроорганизмов к 50 противомикробным лекарственным средствам (ЗАО «Научно-исследовательский центр фармакотерапии», Санкт-Петербург), термостат суховоздушный, анализатор микробиологический для идентификации микроорганизмов BBL Crystal Autoreader MD1K040, микроскоп лабораторный Микрос МС-300.

Для выделения плазмидной ДНК использовались классический метод щелочного лизиса Бирнбойма-Доли и набор для выделения плазмидной ДНК ООО «Цитокин».

Электрофорез проводился в горизонтальной камере с трис-боратным буфером в 0,8% агарозном геле с добавлением этидия бромида в конечной концентрации 0,5 мкг/мл. Для приготовления агарозного геля использовали агарозу фирмы «Chemopol» (Чехия). Объем заполненной лунки - 20 мкл. После застывания геля наносили образцы плазмидной ДНК (15 мкл) с краской для фореза (5 мкл) и тщательно перемешивали без образования пузырьков воздуха. Электрофорез проводился в два этапа: 1) предварительный электрофорез - 30 мин. при 20 V; 2) основной электрофорез - 4-12 часов при 40-120 V.

Камера для электрофореза заливалась трисборатным буфером. Гель фотографировали при помощи оранжевого светофильтра с экспозицией 10-30 мин. В качестве маркеров молекулярных масс были использованы следующие плазмиды: pUC-19 (1,8 мДа), pBR-322 (2,9 мДа), pBR-325 (4 мДа), р8А (23 мДа), pR-386 (78 мДа), pRTSl (120 мДа). Для контроля хромосомной ДНК использовали бесплазмидный штамм E.coli НВ101.

Полученный цифровой материал обработан с использованием коэффициента %2-критерия, с помощью которого оценивали различия между эффектами нанопорошков металлов в различных сериях исследования, определяя достоверность полученных результатов по значению р - критического уровня значимости при проверке статистических гипотез.

Результаты и их обсуждение. Всего для выделения плаз-мидной ДНК были взяты 40 клинических штаммов энтеробактерий, выделенных от больных с гнойными осложнениями травма-толого-ортопедического стационара, изучены их культуральные, морфологические, биохимические свойства, чувствительность к антибиотикам. Затем все штаммы подвергали выделению плаз-мидной ДНК. У 33 штаммов при электрофоретическом исследовании обнаружены плазмиды различных молекулярных масс.

Суммарные данные, полученные двумя методами, свидетельствовали о том, что у 22 штаммов присутствовала наиболее распространенная у энтеробактерий R-плазмида с молекулярной массой ориентировочно в 30 мДа, несущая гены резистентности к антибиотикам. 2б штаммов содержали вторую плазмиду величиной приблизительно в 80 мДа. Доминирующим был плазмидовар 80:30 мДа - у 19 штаммов; менее распространен плазмидовар II -30:5,5 мДа - б штаммов; III плазмидовар содержал дополнительно к плазмидам с молекулярной массой 30 и 80 мДа крупную плазмиду величиной 180 мДа (3 штамма); IV плазмидовар состоял из R-плазмиды в 30 мДа и еще одной крупной плазмиды -90 мДа (5 штаммов).

Экспериментальным путем были подобраны концентрации наночастиц, вызывающие снижение КОЕ после высева на плотные питательные среды на 50% для каждого типа наночастиц.

Штаммы, обладающие плазмидной ДНК, обработаны взвесью наночастиц меди в концентрации 0,001 мг/мл, железа в концентрации 0,01 мг/мл и цинка в концентрации 0, 01мг/мл, после чего из них повторно была выделена плазмидная ДНК, а также в контрольной группе, подвергавшейся воздействию изотонического раствора NaCl без наночастиц.

При воздействии наночастицами на штаммы энтеробактерий, содержащие плазмиду массой 30 мДа, у 11 штаммов после обработки наночастицами меди произошла элиминация плазмиды (р=0,001), влияние наночастиц железа и цинка не выявило статистически достоверных изменений в копийности и количестве плазмид, что представлено в табл. 1.

Таблица 1

Элиминация плазмиды 30 мДа под влиянием наночастиц металлов

Группы Плазмида 30 мДа

Штаммы с плазмидой Бесплазмидные штаммы Сумма Элиминация плазмиды в % Статистические показатели

t р

1 Изотонический раствор NaCl 20 2 22 9,1

2 Наночастицы меди 10 11 22 50,0 0,18 0,001

3 Наночастицы железа 19 3 22 13,б 0,01 0,50

4 Наночастицы цинка 21 1 22 4,5 0,05 0,80

Примечание: р - уровень достоверности различий показателей 2, 3, 4 групп по отношению к первой группе.

Под влиянием наночастиц меди в 7 случаях обнаружено уменьшение копийности плазмиды величиной 80 мДа, в 12 случаях произошла полная элиминация этой плазмиды (р=0,001). После воздействия наночастиц железа и цинка статистически достоверной элиминации плазмид не выявлено. Данные представлены в табл. 2.

Таблица 2

Элиминация плазмиды SG мДа под влиянием наночастиц металлов

Группы Плазмида 80 мДа

Штаммы с плазмидой Бесплазмидные штаммы Сумма Элиминация плазмиды в % Статистические показатели

X2 р

1 Изотонический раствор NaCl 24 2 2б 8,3

2 Наночастицы меди 14 12 2б 4б,1 9,б00 0,001

3 Наночастицы железа 25 1 2б 3,8 1,000 0,300

4 Наночастицы цинка 25 1 2б 3,8 0,71 0,7

Примечание: р - уровень достоверности различий показателей 2, 3, 4 групп по отношению к первой группе

Выводы:

1. В результате проведенных исследований установлено,

что среди изученных клинических штаммов распространены госпитальные штаммы энтеробактерий, обладающие R-

плазмидами.

2. Определены наиболее распространенные плазмидовары.

3. Выявлено уменьшение копийности и элиминация плаз-мидных ДНК после обработки клеток энтеробактерий наночастицами меди. После воздействия наночастиц железа и цинка видимых изменений плазмидных ДНК на электрофореграммах не отмечено.

Ионы меди имеют в своей структуре положительно заряженный атом. Возможно, возникновение электростатических сил притяжения между отрицательно заряженным сахарофосфатным остовом ДНК и положительным атомом меди. Возможно образование хелатных связей между атомами азота, входящими в ими-дазольные кольца пуриновых нуклеотидов, расположенных друг под другом в цепи ДНК.

Литература

1. Биологическая активность наночастиц меди / О. А

Богословская, Т.А Байтукалов, Н.Н. Глущенко [и др.] // Новая технологическая платформа биомедицинских исследований (биология, здравоохранение, фармация): тез.докл.науч .-

практ.конф. - Ростов-на-Дону, 2006. - С.71-72.

2. Биологически активные нанопорошки железа // Отв. ред. Ю.К.Ковнеристый - М.: Наука, 2006. - 124 с.

3. Володина Л.А., Ольховская И.П. К механизму токсического действия наночастиц меди на бактерии Escherichia coli // Биофизика. - 2009. - № 6. - С. 1060-1065.

4. Каплун А.П. Современная наномедицина // Нанотехника.-2007.- №2. - С.33-38.

5. Сергеев Г.Б. Нанохимия.- М.: Изд-во Московского Университета, 2003. - 305 с.

6. Современные проблемы антибактериальной терапии

госпитальной инфекции: горячие точки резистентности //

С.В.Яковлев// Consilium medicum. -2008. - Т.7, № 1. - С.32-36.

7. Friehs K. Plasmid Copy Number and Plasmid Stability // Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. - 2004. - V. 86. - P. 47-82.

8. Lee S.G., Liao J.C. Control of Acetate Production Rate in Escherichia coli by Regulating Expression of Single-Copy pta Using laclQ in Multicopy Plasmid // J. Microbiol. Biotechnol. - 2008. - V. 18, No 2. - P. 334-337.

THE INFLUENCE OF METAL NANOPARTICLES ON PLASMID DNA OF ENTEROBACTERIUMS

I.V. BABUSHKINA, A.L. BOROVSKY, O.V. MAREEV,

YE.G. CHEBOTAREVA, YE.V. BORODULINA, S.B.ORLOV

Saratov Research Institute of Traumatology and Orthopaedy,

Saratov State Medical University

The research concerns plasmid DNA of enterobacterium clinical cultures, which were educed at patients with suppurative complica-

tions in the trauma and orthopaedic hospital. Mass of plasmids, their prevalence among clinical cultures and most significant plasmidovars have been determined. The action of nanoparticles of copper, iron, zinc on plasmids with mass of 30 and 80 MDs has been studied; elimination of these plasmids under the action of copper nanoparticles has been proved statistically.

Key words: enterobacteria, plasmid DNA, nanoparticles, copper, iron, zinc.

УДК 614.8 - 053

СТРУКТУРА ДЕТСКОГО ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОГО ТРАВМАТИЗМА В ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

А.А. ДЕДОВ*

В данной работе представлены основные составляющие структуры и причин дорожно-транспортного травматизма детей дошкольного и школьного возраста. Статья содержит перечень возрастных интервалов и частотности травм при ДТП, а так же выводы и практические рекомендации по профилю указанных явлений.

Ключевые слова: дорожно-транспортный травматизм, медикодемографическая характеристика; сезонная частотность ДТП, временной интервал.

Во всем мире ежегодно от травм различного генеза погибают более 5 миллионов человек. Для европейского региона указанный показатель составляет около 800 тысяч человек, то есть 8,3% всех летальных случаев в год [1]. Согласно средним статистическим показателям, в результате дорожнотранспортных происшествий (ДТП) ежедневно в мире погибает почти 2200 человек, а в час - до 90 [3,7].

По данным оценки экспертов ВОЗ, значительную часть в структуре летальных исходов по причине травматизма составляют погибшие в ДТП. В мире на автомобильных дорогах гибнет около 1,2 миллионов человек в год, от 10 до 50 миллионов человек получают травмы различной тяжести, при этом до 20% пострадавших становятся инвалидами, находясь в трудоспособном возрасте [5].

Так, в России ежегодно регистрируется около 200 тысяч пострадавших в ДТП и около 30 тысяч погибших, в том числе -около 1,5 тысяч погибших и 22 тысяч раненых и травмированных детей [2,3,4]. По статистике, каждое десятое ДТП в нашей стране происходит с участием детей, это означает, что каждый год в авариях Россия теряет по полутора тысяч своих молодых граждан. Еще более 20 тысяч детей получают в происшествиях серьезные увечья, причем четверть покалеченных детей навсегда останутся инвалидами, т. е. станут пассивными членами, в большинстве своем с проблемами в области социальной и психологической адаптации.

Количество погибших зависит от того, насколько оперативно и грамотно оказана пострадавшим первая медицинская помощь (ПМП). Так, при отсутствии ПМП в первые 60 минут количество летальных исходов возрастает на 30%. Если помощь запаздывает на три часа, эта цифра увеличивается до 60%, если на шесть часов - до 90%. В России своевременную и полноценную медпомощь при автомобильных авариях получают лишь 15% пострадавших, в том числе и детей [6]. До недавнего времени крайне спорным был вопрос о территориальном разделении районов и участков между различными бригадами скорой медицинской помощи, в связи с чем не всегда однозначно и удавалось определиться с тем, кто должен оказывать помощь в той или иной загородных авариях. Это увеличивало временной промежуток от момента аварии до момента оказания первичной врачебной помощи, что значительно снижало эффективность последней и увеличивало количество осложнений и летальных исходов.

Гибель детей от травм в 23-26% (в разных возрастных группах) связана с автодорожной травмой. По усредненным данным, ежегодно на улицах и дорогах страны гибнет около 1,5 тысяч и получает ранения почти 25000 несовершеннолетних участников дорожного движения.

Актуальность проблемы дорожно-транспортного травматизма (ДТТ) у детей помимо ее географических, статистических, правовых масштабов и продолжающегося роста, обусловлена тем, что многие случаи травматизма могут быть предупреж-

* Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко, Кафедра стоматологии детского возраста, 394000 г. Воронеж,

ул. Студенческая, д. 10.

дены как заранее в результате профилактически-воспитательных мероприятий в школах и семье, так и в самый предаварийный момент в результате внимания и умелых действий водителей, родителей, сопровождающих детей лиц, свидетелей ДТП.

Анализ и оценка литературных источников, касающихся организации медицинской помощи пострадавшим от травм, показали, что мало изученными считаются вопросы многофакторной оценки уровневых, структурных характеристик травматизма, проблемы его профилактики, организации и совершенствования травматологической помощи.

Цель исследования — изучение структуры детского ДТТ на примере Воронежской области с целью совершенствования качества и эффективности организации медицинской помощи детям, пострадавшим в ДТП.

Задачи исследования:

1. Изучить медико-демографическую характеристику и факторы риска детей, пострадавших в результате ДТП.

2. Провести анализ результатов лечения в группах детей, пострадавших в ДТП, в зависимости от специализации медицинского учреждения.

3. Дать комплексную оценку эффективности ПМП и ургент-ной помощи в травматологическом стационаре детям, пострадавшим в ДТП, выявить резервы для ее оптимизации.

4.Обосновать основные направления по совершенствованию организации медицинской помощи детскому населению, пострадавшего в ДТП.

Материалы и методы исследования. Проведен анализ эффективности оказания ПМП 132 детям, пострадавшим в ДТП, в Воронежской области.

Среди всех детей, пострадавших в ДТП, мальчиков было 68 (51,5%), девочек - 64 (48,5%). Таким образам, несмотря на особенности стереотипов поведения у детей противоположного пола: различные игры, степень моторной активности, психологические особенности возраста, барьер внимания и т.д - отмечается примерно равное количество детей разного пола, пострадавших в ДТП. Данный факт можно объяснить высоким уровнем невнимательности непрофессионализма, т.е. виной автомобилистов в ДТП, сопровождающихся травмами, над виной самих пострадавших детей и их родителей.

Средний возраст пострадавших в ДТП в возрастной группе от 0 до 20 лет составил 9,8±0,42 лет: мальчиков - 9,3±0,59 лет (от 7 месяцев до 18 лет); девочек - 10,4±0,6 лет (от 1 года до 20 лет).

Полная возрастная структура детей, пострадавших в ДТП представлена в табл. 1.

Таблица 1

Возрастная структура детей, пострадавших в ДТП

Возраст

До года 3 2,3

1 3 2,3

2 5 3,8

3 6 4,5

4 7 5,3

5 7 5,3

6 6 4,5

7 7 5,3

8 6 4,5

9 2 1,5

10 9 6,9

11 12 9,1

12 12 9,1

13 11 8,3

14 11 8,3

15 15 11,3

16 3 2,3

17 2 1,5

18 3 2,3

19 1 0,8

20 1 0,8

Из статистических данных следует, что наиболее часто подвержены травмам дети в возрасте от 11 до 15 лет, что соответствует возрасту пубертатного периода.

Из попавших в ДТП детей 108 были жителями города, что составило 83,1% случаев: 56 (51,9%) мальчиков, 52 (48,1%) девочек. 22 ребенка были жителями сельской местности, что составило 16,9% наблюдений: 12 (54,5%) мальчиков, 10 (45,5%) девочек. Таким образом, в сельской местности мальчики подвержены ДТТ несколько чаще, чем в городе.