Спорообразующие бактерии - возбудители заболеваний дыхательной системы и предотвращение их распространения в стационаре

Микробиология

Спорообразующие бактерии -возбудители заболеваний дыхательной системы и предотвращение их распространения в стационаре

Г.В. Тец, В.В. Тец, Н.К. Артеменко

Рассмотрена активность антисептиков в отношении спорообразующих бактерий, вызывающих заболевания дыхательной системы. Изучено действие мультицида на планктонно растущие культуры спорообразующих бактерий и их биопленки. Показано, что мультицид эффективен в отношении планктонных культур, при этом проникает в биопленки и убивает все вегетативные клетки и споры. Ключевые слова: мультицид, биопленки, спорообразующие бактерии.

Среди бактерий, вызывающих заболевания дыхательной системы, наименее известными являются спорообразующие. В значительной степени это связано с недостаточной изученностью этой группы микроорганизмов. Долгое время практически единственной известной бактерией был возбудитель сибирской язвы Bacillus anthracis. В последние годы благодаря изучению ранее неизвестных бактерий в микрофлоре человека и среди возбудителей его болезней появились названия малоизвестных или неизвестных ранее спорообразующих микроорганизмов. Начиная с конца 1990-х годов описано несколько случаев пневмонии и трахеобронхита, вызванных спорообразующими бактериями Bacillus cereus [1-3].

Заболевания, вызванные этими бактериями, характеризовались тяжелым течением. В числе возбудителей пневмонии идентифицированы также анаэробные спорообразующие грамполо-жительные бактерии Clostridium difficile, известные как возбудители кишечных инфекций [4]. Еще одними потенциально опасными воз-

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова. Георгий Викторович Тец - канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории иммунологии Научно-исследовательского центра.

Виктор Вениаминович Тец - профессор, зав. кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии. Наталия Константиновна Артеменко - канд. мед. наук, доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии.

будителями пневмоний являются недавно открытые представители рода РаетЬасШ^. Бактерии этого рода являются аэробными грампо-ложительными спорообразующими палочками. Ранее неизвестные у человека представители этого рода выделены у пациентов с эндокардитом, бактериемией, раневой инфекцией [5, 6]. Нами в ротовой полости у детей были обнаружены и выделены спорообразующие бактерии по гену, кодирующему 16Я рибосомальную РНК, близкие к роду РаетЬасШ^. Всё изложенное свидетельствует о том, что при диагностике, лечении и профилактике заболеваний дыхательной системы необходимо учитывать возможное распространение спорообразующих бактерий. Из этого, в частности, следует, что антисептики и дезинфектанты, используемые в пульмонологических стационарах, должны эффективно уничтожать не только вегетативные формы, но и споры бактерий.

В связи с этим мы изучали действие нового антисептика - мультицида - на вегетативные формы и споры бактерий при планктонном росте и в составе биопленок.

Материал и методы

В работе использованы стандартный штамм В. subtШs АТСС, питательные среды LB и LA (Охо1^, препарат мультицид.

Получение и изучение биопленок и планктонно растущих бактерий. Изучение биопленок проводили с помощью разработанных нами

Микробиология

Таблица 1. Действие мультицида на биопленку B. subtilis

Проба Количество бактерий в биопленке, КОЕ

до прогрева после прогрева при 80°C

Контрольная (добавлена вода) 2,5 х 107 2,0 х 102

Водный 0,1% раствор мультицида Нет роста Нет роста

методов [7]. При этом биопленки выращивали на дне лунок пластиковых 96-луночных планшет (Sarstedt, Германия). В лунки вносили по 0,1 мл бульонной культуры бактерий (5 х 105 ко-лониеобразующих единиц (КОЕ)), выращивали в течение 24 ч при температуре 37°С. Испытуемый препарат добавляли через 48 ч. Для оценки состояния биопленок жидкое содержимое лунок удаляли, трехкратно промывали фосфатным буфером, высушивали, окрашивали раствором генцианвиолета (50 мкл/лунка) в течение 10 мин, промывали фосфатным буфером, добавляли 96° этиловый спирт (200 мкл/лунка) и учитывали результаты на ридере Stat Fax 2100 (Awareness Technology, США). Выживаемость бактерий определяли по числу КОЕ после высева материала биопленок на агаризованную среду. Количество бактерий, растущих планктонно, определяли в надосадочной жидкости, удаленной с поверхности биопленок. Для отделения спор от вегетативных клеток взвесь ресуспен-дированной биопленки или среду с планктонно растущими бактериями прогревали в течение 30 мин при 80°С. После прогрева делали высев на питательную среду.

Результаты

Изучаемый препарат добавляли к 48-часовой биопленке в конечной концентрации 0,1% на 1 мин и удаляли с поверхности биопленок путем трехкратного смывания изотоническим раствором хлорида натрия. При обработке бактерий, растущих планктонно, препарат добавляли к культуре и затем отделяли его от взвеси путем

центрифугирования (центрифуга MiniSpin, Eppendorf, Германия). Все остальные этапы исследования были идентичными в опытных и контрольных пробах. Полученные данные свидетельствуют о том, что в надбиопленочной жидкой среде у планктонно растущих микроорганизмов бактерии и споры в сумме давали рост в количестве 9,8 х 108, количество спор составляло 3,0 х 103 в 1 мл.

В биопленке суммарное количество вегетативных форм и спор было 2,5 х 108, спор - 2,0 х х 103 в 1 мл.

Через 1 мин воздействия 0,1% раствором мультицида прогретые и непрогретые пробы после высева роста не дали. Таким образом, очевидно, что мультицид в виде 0,1% раствора эффективно убивает вегетативные клетки и споры B. subtilis (табл. 1).

В тех же условиях препарат проникает в биопленки использованного штамма B. subtilis и также в течение 1 мин убивает все вегетативные формы и споры. Полученные экспериментальным путем данные, результаты наших предыдущих исследований, а также данные литературы позволяют сравнить свойства различных наиболее часто используемых антисептиков (табл. 2) [8-11].

В табл. 2 показано, что среди основных используемых антисептиков/дезинфектантов практически нет препаратов, эффективно действующих на споры, особенно на те, которые расположены внутри биопленок. Следует отметить, что наиболее широко применяемые спиртосодержащие антисептики могут быть причиной распространения внутрибольничных инфекций, поскольку в них выживают и даже размножаются спорообра-зующие бактерии B. subtilis [12].

Таким образом, полученные данные указывают, что мультицид является единственным антисептиком, проникающим в биопленки и убивающим все вегетативные клетки и споры, причем делает это очень быстро и обладает выраженным последействием.

Таблица 2. Свойства антисептиков различных групп

Группа Свойство Действие

реализация действия последействие на бактериальные споры на биопленки

Спирты Быстро Отсутствует + +

Хлоргексидин (бигуанид 2 и 4%) Немедленно Имеется Не действует ++

Соединения йода Немедленно Отсутствует ++ +

Производные фенола (триклозан) Немедленно Отсутствует + +

Четвертичные аммониевые основания (мирамистин) Медленно Отсутствует Не действует Не действует

Мультицид Немедленно Имеется +++ +++

44

Практическая пульмонология | 2015 | № 1

http://atm-press.ru

Микробиология

Список литературы

1. Katsuya H. et al. // J. Infect. Chemother. 2009. V. 15. № 1. P. 39.

2. Miyata J. et al. // Intern. Med. 2013. V. 52. P. 101.

3. Pavani G. // Int. J. Res. Med. Sci. 2014. V. 2. P. 28.

4. Carrabba M. et al. // Eur. Respir. J. 2012. V. 40. № 56. P. 2469.

5. Ferrand J. et al. // J. Clin. Microbiol. 2013. V. 51. № 10. P. 3439.

6. Flammer Anikpeh Y. et al. // BMJ Case Rep. 2010. pii: bcr0620103058.

7. Tetz G.V. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. 2009. V. 53. № 3. P. 1204.

8. Тец В.В. и др. // Практ. пульмонол. 2014. № 2. С. 27.

9. Тец Г.В., Тец В.В. // Практ. пульмонол. 2014. № 3. С. 26.

10. McDonnell G., Russell D.A. // Clin. Microbiol. Rev. 1999. V. 12. № 1. P. 147.

11. Lachapelle J.-M. et al. // Clin. Pract. 2013. V. 10. № 5. P. 579.

12. Weber D. J. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. 2007. V. 51. № 12. P. 4217.

tt2 »11

АТМОСФЕРА

t- trt iJ-%/t t • / t-

iioboctii Кардиологии

Продолжается подписка на научно-практический журнал

"АтпосФЕРй. новости кардиологии"

Журнал выходит 4 раза в год. Стоимость подписки на полгода по каталогу агентства "Роспечать" - 380 руб., на один номер - 190 руб.

Подписной индекс 37211.

НЕРВНЫЕ БОЛЕЗНИ

f

Продолжается подписка на научно-практический журнал

"НЕРВНЫЫЕ БОЛЕЗНИ"

Журнал выходит 4 раза в год. Стоимость подписки на полгода по каталогу агентства "Роспечать" - 420 руб., на один номер - 210 руб.

Подписной индекс 81610.

Продолжается подписка на научно-практический журнал

"Лечебное дело" -

ПЕРИОДИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ РНИМУ ИМ. Н.И. ПИРОГОВД

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Журнал выходит 4 раза в год. Стоимость подписки на полгода по каталогу агентства "Роспечать" - 240 руб., на один номер - 120 руб. Подписной индекс 20832.

Подписку можно оформить в любом отделении связи России и СНГ. Редакционную подписку на любой журнал издательства "Атмосфера" можно оформить на сайте http://atm-press.ru или по телефону: (495) 730-63-51

V

г