Порівняння чутливості плівкоутворюючих і неплівкоутворюючих штамів Staphylococcus spp. до лікувальних препаратів бактеріофагів
УДК615.371:578.7
Є. С. Воробєй, О. С. Воронкова, Т. М. Полішко, А. І. Вінніков
Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна
E. S. Vorobey, O. S. Voronkova, T. M. Polishko, A. I. Vinnikov
Oles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
Сучасними дослідженнями показано, що більшість бактерій існують у природних екосистемах не у вигляді вільноплаваючих (планктонних) клітин, а у вигляді специфічно організованих і прикріплених до субстратів співтовариств – біоплівок. Мікроорганізми утворюють біоплівки на будь-яких біотичних і абіотичних поверхнях, що створює великі проблеми у різних сферах господарської діяльності, у тому числі й у медичній практиці.
Слідом за усвідомленням того факту, що в навколишньому середовищі бактерії існують переважно у вигляді біоплівок, почали накопичуватися факти, що свідчать про існування бактеріальних біоплівок і в організмі людини, як при патологічних станах, так і в нормі. Як тепер встановлено, біоплівки є одним із патогенетичних чинників формування хронічних інфекційних процесів. На сьогоднішній день роль бактеріальних біоплівок в інфекційній патології, ймовірно, до кінця ще не оцінена, однак висловлюється припущення, що до 80 % усіх інфекційних хвороб пов’язано з утворенням біоплівок.
Відкриття бактеріальних біоплівок, що утворюються в ході практично будь-якого інфекційного процесу, виявило невідомі раніше причини недостатньої ефективності використання антибіотиків. Останні дані свідчать про особливі властивості бактерій, що перебувають у складі біоплівок, найактуальнішою з яких є підвищена виживаність мікроорганізмів. Біоплівкові бактерії здатні виживати при впливі антибіотиків у таких високих концентраціях, які не можуть бути досягнуті в організмі людини при стандартних терапевтичних дозуваннях та які у багато разів перевищують їх мінімальну пригнічувальну концентрацію. Ще одна негативна характеристика біоплівок полягає в тому, що вони, як правило, виявляють стійкість одночасно до багатьох антибіотиків різних групп.
На жаль, стандартні методи антибактеріального лікування спрямовані на окремо існуючі планктонні клітини, тоді як бактерії всередині біоплівки розмножуються і знову дисемінують після завершення курсу лікування, нерідко формуючи вогнища хронічної персистуючої інфекції, що сприяє рецидивуванню захворювання. Таким чином, актуальним є питання про пошук альтернативи антибіотикам у боротьбі з бактеріальними біоплівками.
Механізм терапевтичної (антибактеріальної) дії, що надають препарати бактеріофагів, обумовлений специфічним лізисом патогенних бактерій у вогнищі запалення. Загибель бактерій настає внаслідок адсорбції вірулентних бактеріофагів на поверхні гомологічної мікробної клітини, які проникають в її цитоплазму, де інтенсивно розмножуються, використовуючи структурні компоненти клітини, і руйнують її. Бактеріофаги не зачіпають бактерії, що складають нормальну флору організму. Тобто дія фаготерапії є специфічною.
Найбільше клінічне значення серед плівкоутворюючих бактерій мають стафілококи. Вони входять до складу нормальної мікрофлори тіла людини, але при цьому здатні викликати важкі ураження всіх органів та систем.
Мета досліджень – оцінити властивості 13 клінічних штамів бактерій роду Staphylococcus, серед яких 8 здатні утвювати біоплівки, інші 5 штамів біоплівок не утворювали. Визначено чутливість дослідних штамів до трьох препаратів лікувальних бактеріофагів: бактеріофаг стафілококовий рідкий, піобактеріофаг полівалентний та інтесті-бактеріофаг рідкий (НВО «Микроген», РФ).
Дослідження показали, що серед вивчених штамів до бактеріофагу стафілококового рідкого чутливими були 6 штамів (46,2 %), до піобактеріофагу полівалентного – 3 штами (23,1 %), до інтесті-бактеріофагу рідкого – 5 штамів (38,5 %). Серед клінічних штамів 4 повністю нечутливі до препаратів бактеріофагів.
При розподілі досліджених штамів за здатністю утворювати біоплівки отримані такі дані щодо чутливості до препаратів бактеріофагів: серед плівкоутворювальних штамів до бактеріофагу стафілококового рідкого чутливість виявили 3 штами (37,5 %), до піобактеріофагу полівалентного – 1 штам (12,5 %), до інтесті-бактеріофагу рідкого – 2 штами (25%); серед штамів, що не утворювали біоплівку до бактеріофагу стафілококового рідкого чутливі 3 штами (60,0 %), до піобактеріофагу полівалентного – 2 штами (40,0 %), до інтесті-бактеріофагу рідкого – 3 штами (60,0 %). Серед плівкоутворювальних штамів 4 нечутливі до використаних препаратів бактеріофагів, серед неплівкоутворювальних – 2 штами.
Досліджені клінічні штами бактерій роду Staphylococcus виявилися чутливішими до бактеріофагу стафілококового рідкого (46,2 % ізолятів), неплівкоутворювальні штами проявили високу чутливість і до інтесті-бактеріофагу рідкого. Плівкоутворюючі штами менш чутливими до препаратів бактеріофагів порівняно з неплівкоутворювальними. Найменшу чутливість усі досліджені штами проявили до піобактеріофагу полівалентного.
Аналіз отриманих результатів свідчить про доцільність використання бактеріофагів у лікувальній практиці. Однак слід брати до уваги специфічність бактеріофагів: кожен вид фагу розпізнає як мішень лише ті варіанти або штами бактерій, які мають визначені фагоспецифічні рецептори (фаготипи). Тому призначати бактеріофаги слід на основі результатів бактеріологічної діагностики та під контролем чутливості до них певного збудника.
Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 8-9.