Персистентные свойства условно-патогенных микроорганизмов выделенных из очагов хирургической инфекции в микробных ассоциациях

В последние годы повсеместно наблюдается качественная перестройка видового состава возбудителей инфекционных заболеваний человека, с тенденцией повышения удельного веса ассоциированных инфекций, вызванных условно-патогенными грамотрицательными и грамположительными бактериями, характеризующиеся выраженным клиническим полиморфизмом, связанным с одновременным воздействием нескольких этиологических агентов, каждый из которых несет в своем арсенале комплекс факторов патогенности (Мамбетова Э.Ф., 2007). Возбудители при ассоциированной инфекции чаще характеризуются антибиотикорезистентностью, адгезивной, гемолитической, антилизоцимной, лецитовителазной, ДНК-азной активностями (Габидуллин Ю.З., 2006) [1].

Интерпретацию результатов при этих инфекциях затрудняет высокая частота выявления условно-патогенных микроорганизмов в составе микст-культур, каждая из которых обладает рядом характеристик, сочетание которых может определить высокий патогенный потенциал патогенов в целом (Хуснутдинова Л.М., 2006) [2].

Данные литературы показывают, что при изучении очагов хирургической инфекции наиболее часто встречаются ассоциации стафилококков и энтеробактерий, инициируя патологический процесс, грамположительные кокки, определяют условия для возможного развития в очаге хирургической инфекции как особой экологической нише грамотрицательных микроорганизмов с имеющимся высоким персистентным потенциалом, что повышает вероятность развития тяжелого хронического процесса (Бухарин О.В., 2000)[3,4].

Целью исследования является изучение некоторых биологических свойств бактерий Staphylococcus aureus, Escherichia coli, выделенных в ассоциациях при гнойно-воспалительных процессах различной локализации, в сравнении с микроорганизмами, выделенными в монокультурах из гнойных очагов хирургической инфекции.

Задачи исследования Изучить спектр антибиотикоустойчивости монокультур бактерий Staphylococcus aureus, Escherichia coli и выделенных в ассоциациях, к широко применяемым в практике антибиотикам. Провести изучение у Staphylococcus aureus, Escherichia coli адгезивной, гемолитической, антилизоцимной, лецитиназной, антикомплементарной, протистоцидной активностей. На биологических моделях провести изучение некоторых биологических свойств Staphylococcus aureus, Escherichia coli.

Материал и методы исследования. Материалом для исследования служили 67 клинических штамма бактерий Staphylococcus aureus, выделенные от больных с гнойно-воспалительными заболеваниями, а так же с 57 клинических штаммов Escherichia coli. Использовали дополнительно и Staphylococcus aureus и 10 штаммов Escherichia coli выделенные выделенных от здоровых людей

Изучение среднего показателя адгезивной активности проводили по Бриллису В.И. (1986). Лецитиназную активность на желточно-солевом агаре Ю.Н. Чистовича (1969.). Антилизоцимную активность по методу О.В.Бухарина с соавт. (1984), антикомплементарную активность по методу Бухарина О.В. и соавт. (1992). Определение антибиотикорезистентности проводили по общепринятой методике стандартных дисков. Протистоцидную активность изучали на инфузориях туфельках по методу Галикеева Х.А. (1987). Выделение и идентификацию штаммов микроорганизмов проводили на основании общепринятых методов по морфологическим, тинкториальным, культурным и биохомическим свойствам. Модификацию факторов патогенности: гемолитической, лецитиназной, лизоцимной и антилизоцимной, антикомплементарной активностей- изучали с использованием метода культивирования микроорганизмов в одной чашке изолированных из одного гнойного очага, на плотной питательной среде. Метод заключается в следующем: из суточных культур микробов выделенных в ассоциации готовились 1 млрд. взвеси каждого микроорганизма в стерильном физиологическом растворе. В чашке Петри (диаметром 9 см.) с плотной питательной средой стандартной микробиологической петлей (диаметром 2мм.) производился посев штрихом (длина 15 мм., ширина 2 мм.) штамма-1 горизонтально, на противоположной стороне вертикальной полосой высевался штамм-2, контрольные посевы. В центре чашки проводился посев этих же штаммов с пересечением в центре под прямым углом. Таким образом, в месте перекреста происходило взаимодействие штаммов между собой. Чашки инкубировались в термостате при t=37Сº, 24 часа. Учет результатов производился измерением зоны действия микробов ассоциантов друг на друга: в опыте – отступая 2 мм. От центра пересечения штрихов-посевов микробов выделенных в ассоциации, а в контроле -на середине штриха-посева, это качественный метод, позволяющий выявить наличие изменений в свойствах микроорганизмов при выращивании с сохранением "условий ассоциаций", по сравнению с контрольными посевами [5,6].

Результаты: При изучении биологических свойств Staphylococcus aureus и Escherichia coli важным является определение их лекарственной устойчивости. Анализ чувствительности к антибиотикам у монокультур Escherichia coli показало, что штаммы были чувствительны к 16 антибиотикам, умеренно чувствительны к 9 и не чувствительны к 14 из 36 антибактериальных препаратов. Монокультуры Staphylococcus aureus были чувствительны к 11, умеренно чувствительны к 11 и не чувствительны к 14 препаратам. Нами было проведено сравнительное изучение антибиотикочувствительности монокультур и бактерий Staphylococcus aureus и Escherichia coli выделенных в ассоциации из гнойных очагов хирургической инфекции. Культуральные, морфологические и биохимические свойства бактерий рода Staphylococcus aureus и Escherichia coli были типичными для представителей своего рода.

Изучение адгезивной активности Staphylococcus aureus выделенных в монокультуре показало, что из 10 штаммов 5,0 (50,0±3,0%) проявили адгезивность и 5 (50,0±3,0%) дали отрицательный результат. Изучение адгезивной активности 10 Escherichia coli выделенных в монокультуре показало, что 7(70,0±3,0%) проявили адгезивность и 3 (30,0±3,0%) дали отрицательный результат. Причем при проверке адгезивности у Escherichia coli и Staphylococcus aureus выделенных от здоровых людей, слабая адгезивная активность была выявлена и у Escherichia coli и Staphylococcus aureus.Изучение адгезивной активности микроорганизмов выделенных в ассоциации показало, что у Staphylococcus aureus выделенных в ассоциации показало, что из 67 штаммов 39 (58,2±3,0%) проявили адгезивность и 28 (41,8±3,0%) дали отрицательный результат.

Лецитиназа, разрушая лецитин, способствует высвобождению рецепторов, с которыми взаимодействуют микроорганизмы (Езепчук Ю.В., 1985). Из 67 штаммов Staphylococcus aureus лецитиназную активность проявляли 19 штаммов (28,4±3,0%), и оказались не активными 48 (71,6±3,0%) культур. Изучение лецитиназной активности выделенных в ассоциации показало, что частота встречаемости лецитиназной активности была значительно выше, чем у монокультур.

Антилизоцимный фактор, направлен на инактивацию лизоцима и обеспечивает выживание возбудителя в макрофагах (Бухарин О.В., 1982). Исследования показали, что из 10 клинических штаммов стафилококков антилизоцимной активностью(АЛА) обладали только 5(50,0±2,6%) штаммов. При титровании лизоцима в среде для определения антилизоцимной активности выявили, что из 67 штаммов Staphylococcus aureus инактивировали лизоцим 40 и не инактивировали 27стафилококков, при этом 19(28,7±4,4%) штаммов инактивировали лизоцим в концентрации выше 10 мкг/мл, 30(44,7±5,2%) в концентрации 5-10 мкг/мл и 18(27,0±5,4%) в концентрации до 5 мкг/мл.

Изучение антилизоцимной активности Escherichia coli показало, что из 57 вариаций 38(66,0±3,8%) инактивировали лизоцим, из которых 10(31,3±7,1%) в концентрации выше 10мкг/мл, 15(46,9±7,8%) в концентрации 5-10 мкг/мл, 13(65,4±7,4%) в концентрации до 5 мкг/мл и не инактивировали 19(12,5±5,8%) (р<0,05).

Антикомплементарный признак обеспечивает персистирование микробной клетки и характеризует способность инактивировать бактериальными клетками системы комплемента макроорганизма (Брудастов Ю.А., 1996). Анализ антикомплементарной активности монокультур показал, что 50,0%) штаммов инактивировали комплемент и не обладали активностью 50,0% культур.

Среди 67 изученных штаммов Staphylococcus aureus антикомплементарной активностью обладали 65 (96,5±2,0%) штаммов, среди которых 19(28,1±1,5%) инактивировали комплемент в концентрации 5 СН50/мл, 11(6,0±4,7%) в концентрации от 5 до 15 СН50/мл и 35(53,1±1,9%) в концентрации более 15 СН50/мл. Не инактивировали комплемент 2 культуры. Изучение антикомплементарной активности у штаммов выделеннх в ассоциации показало, что из 57 вариаций Escherichia coli 44(77,5±5,8%) оказались способными инактивировать комплемент, из которых 1культура в концентрации до 5СН50/мл, 8культур в концентрациях от 5-15СН50/мл и 15(53,6±7,8%) в концентрации выше 15СН50/мл. Не инактивировали комплемент 4(12,5±5,8%). Данные сравнительного изучения антикомплементарной активности монокультур и совместного с ассоциативными показали, что в последнем случае они значительно чаще проявляют высокую и среднюю активности (р<0,05).

Использование лабораторных животных при изучении вирулентности и токсигенности микроорганизмов в связи со стоимостью экспериментальных животных и сложность выполнения в условиях бактериологических лабораторий, для выявления цитотоксических свойств бактерий был предложен протистоцидный тест, который, по мнению Х.Л. Галикеева и соавт. (1987) позволяет оценивать степень вирулентности микроорганизмов в зависимости от времени гибели инфузорий туфелек, одновременно высчитывая степень токсической дозы, по данным авторов методики время, в течение которого происходит гибель инфузорий, зависит от биологической активности штаммов.

Из всех монокультур 50% Staphylococcus aureus и 50% Escherichia coli вызывали гибель инфузорий туфелек в течение в течение 3,5-5,5 минут и остальные не вызывали гибель простейших в течение 5,5 и более минут. При изучении протистоцидной активности 67 штаммов Staphylococcus aureus были получены следующие результаты:суспензии из 17(26,3±3,1%) бактериальных культур вызывали гибель инфузорий в течение от 30 секунд до 5,5 минут, 50(74,6±3,1%) штаммов не вызывали гибель простейших в течение 5,5 и более минут. Из 57 экспериментальных вариантов 22(38,5±4,1%) вызывали гибель инфузорий в течение от 30 секунд до 5,5 минут, из которых 22(38,5±4,1%) - в течение 30-90 секунд, 13(23,0±3,2%) не вызывавших обездвиживание и гибель инфузорий в течение 5,5 и более минут (р<0,05) в этой группе не наблюдалось.

Выводы: Проведена и представлена сравнительная характеристика данных об лецитиназной, гемолитической, адгезивной, антилизоцимной, антикомплементарной, активностей и у монокультур Staphylococcus aureus и Escherichia coli, в сравнении с этими микроорганизмами выделенными в ассоциации. Данные о повышении у микроорганизмов выделенных из ассоциаций Staphylococcus aureus и Escherichia coli адгезивной, лецитиназной, гемолитической, антилизоцимной, антикомплементарной активностей, вирулентных свойств, чем у их монокультур, расширяют представление о роли ассоциаций этих бактерий в этиологии инфекционных заболеваний человека и позволяет провести профилактику неблагоприятного течения инфекций и правильный подбор антимикробных препаратов.

Литература:

  1. Габидуллин З.Г., Габидуллин Ю.З., Ахтариева А.А. Характеристика свойств, определяющих персистенцию моно- и ассоциированных культур условно-патогенных энтеробактерий. // Журнал микробиологии, вирусологии и иммунобиологии. - 2006. - № 4. - С. 62-64.
  2. Л.М. Хуснутдинова Некоторые особенности микрофлоры миндалин и межмикробного взаимодействия (в норме и при патологии) /О.В. Бухарин, Б.Я. Усвяцов //Журн. микробиол.-2000.-№4 приложение – С. 82-85.
  3. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. М.: Медицина; Екатеринбург: УрО РАН, 1999.-366с.
  4. Мамбетова Э. Ф. Сравнительная характеристика некоторых биологических свойств монокультур Staphylococcus aureus. Автореф. дисс.-канд. мед. наук. Челябинск, 2007.
  5. Анатолий С.А. Сравнительная характеристика некоторых экспериментальных моделей стафилококковой инфекции./ Анатолий С.А., Антоновская И.И., Таск С.Я. и др.//Журн.микробиол.-1971. №9.-С. 60-63.
  6. Шеенков Н.В. Роль антилизоцимной активности бактерий в развитии инфекционного процесса. Автореф. дисс.-канд. мед. наук. Челябинск, 1993.
Фамилия автора: С.Б.Ахметова
Год: 2010
Город: Караганда
Категория: Медицина
Яндекс.Метрика