Организация деловых мероприятий
Н. Новгород, ул. Пушкина, 20, пом. 4
8 (831) 411-19-83

Оценка видов микроорганизмов, встречающихся в медицинской практике и образующихся биопленки на медицинских катетерах

Валеева Л. Р., Лисовская С. А., Хабипова Н. Н., Хазеева К. К., Халдеева Е. В., Шарипова М. Р.
Ремедиум Приволжье, № 6 (174) 2019

Длительное нахождение большинства пациентов в клинических отделениях связано с высоким риском развития вторичных инфекционных заболеваний, вызываемых условно-патогенной микрофлорой. Значительно чаще они регистрируются у осложненных больных терапевтического и хирургического профилей, что связано с внедрением в повседневную клиническую практику новых высокотехнологических методов лечения, которые требуют увеличения объема инвазивных вмешательств, например, установки имплантатов, внутрисосудистых катетеров, электрокардиостимуляторов, электродов и т. д. 

Источник: https://kono-pizza.ru/tsitologiya/tsitologicheskiy-ginekologicheskiy-mazok/

Считается, что большинство инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП), вызывают бактерии и грибы, уже присутствующие в организме пациента до инфекции. Кроме того, они же могут стать причиной перекрестной передачи между пациентами и медицинскими работниками.

Так, микроорганизмы, вызывающие катетерассоциированные инфекции, обычно проникают с кожных покровов на месте введения катетера или через наружное отверстие катетера. На сегодняшний день катетерассоциированные инфекции занимают третье место среди всех нозокомиальных инфекций.

В связи с интенсивной антибиотикотерапией, а также с увеличением числа пациентов с иммунодефицитными состояниями растет разнообразие микроорганизмов, вызывающих данные инфекции. Спектр видов часто зависит от профиля отделения и пути инфицирования. Микроорганизмы на поверхности катетера могут образовывать биопленку, которая является не только более резистентной к антимикробным агентам, чем отдельные планктонные клетки, но и способна противостоять иммунным защитным механизмам хозяина.

Формируются биопленочные структуры в результате адгезии, роста и размножения микроорганизмов и образования полисахаридного внеклеточного матрикса. Адгезия микроорганизмов зависит от адгезивной активности самого штамма, присутствия белков макроорганизма в просвете катетера, фенотипических изменений и т. д.

Например, Staphylococcus aureus имеет рецепторы к фибронектину, фибриногену и наламинину, которые часто оседают на внутренней поверхности катетера с током крови, а грибы Candida albicans способны еще и адгезироваться к различным поверхностям, в том числе и к пластику. Целью работы являлось изучение катетер-ассоциированных биопленок пациентов с инфекциями мочевыводящих систем и с заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Материалы и методы

Нами исследованы образцы катетеров пациентов с заболеваниями мочеполовой системы (11 образцов), предоставленные урологическим отделением, и с заболеваниями сердечно-сосудистой системы (12 образцов), представленные отделением реанимации и интенсивной терапии.

Идентификацию микроорганизмов проводили микроскопическими, биохимическими методами и с помощью биотипирования (MALDI-TOFMS, анализ белкового профиля). В работе использовались селективные хромогенные среды (Bio-Rad) и коммерческие тест-системы, основанные на исследовании ауксанограммы: «Auxacolor 2» (Bio-Rad).

При MALDI-TOFMS анализе значения Score (условное значение, указывающее на точность и качество анализа) выше 2,4 для всех штаммов при успешной интерпретации значений от 2 до 3. Оценку относительных показателей плотности биопленки на поверхности катетеров проводили с помощью метода окрашивания красителем кристаллическим фиолетовым по Ramage et al. (2001).

Методика основана на способности красителя связываться с клетками и компонентами матрикса биопленки и используется как основной метод обнаружения биопленок на различных поверхностях in vitro и in vivo. Образец катетера площадью 1 см² промывали три раза стерильным фосфатным буфером, освобождая катетер от планктонной культуры.

Затем добавляли 1 мл водного раствора 1% кристаллического фиолетового и инкубировали 20 мин при 37 °C. После удаления избытка красителя и промывки образцов добавляли 95% этанол в количестве 1 мл, оптическую плотность регистрировали на ридере с вертикальным лучом света с использованием светофильтра 620 нм.

Статистический анализ проводили из расчета соотношения контроля (окрашенная стерильная лунка) и образца. Эффективность образования биопленок оценивали по методу, предложенному Stepanovic et al. (2007), где ODc = OD (негативного контроля) + 3x (стандартное отклонение негативного контроля). Конечное значение оптической плотности исследуемого образца OD рассчитывали как разницу начального значения и ODc: OD = OD (нач) — ODc.

Результаты и их обсуждение

В ходе работы был определен основной спектр микроорганизмов, характерный для каждого типа катетеров. Исследование образцов катетеров пациентов с заболеваниями мочеполовой системы выявило наличие биопленок у 65% исследованных образцов. Основными представителями микробного пейзажа внутренней поверхности катетера являлись бактерии: Klebsiella oxytoca и Enterobacter cloacae.

Тогда как с внешней поверхности катетера основное место занимали следующие штаммы бактерий, относящиеся к условно-патогенным микроорганизмам: Pseudomonas aeruginosa, K. oxytoca, E. cloacae, E. faecalis, Morganella morganii, Escherichia coli, Bacillus subtilis. Микробиологический анализ центральных венозных катетеров показал незначительный спектр микроорганизмов.

Наличие биопленок выявлено у двух образцов. Внутренняя поверхность катетера в двух случаях была колонизирована представителем коагулазонегативных стафилококков — Staphylococcus epidermidis, в одном случае S. aureus и в одном образце помимо бактериальной микрофлоры присутствовали грибы Candida аlbicans (таблица 1).

Результаты типирования изолятов,
выделенных с поверхностей катетеров (табл.1)

Тип катетера Внешняя поверхность катетера Внутренняя поверхность катетера
Мочевой катетер Enterobacter cloacae Enterobacter faecalis Pseudomonas aeruginosa Klebsiella oxytoca Morganella morganii Escherichia coli Bacillus subtilis Klebsiella oxytoca Enterobacter cloacae
Центральный венозный катетер Staphylococcus epidermidis Staphylococcus aureus Bacillus subtilis Staphylococcus epidermidis Staphylococcus aureus Candida аlbicans

Следует отметить тот факт, что с внутренней и внешней поверхностей мочевых катетеров нами часто обнаруживались ассоциации со значительным количеством условно-патогенных бактерий (с так называемым протеолитическим основным путем метаболизма) — Klebsiella spp., Escherichia coli и т. д.

С центрального венозного катетера в одном случае выявлена ассоциация Staphylococcus aureus и Candida аlbicans. Оценка относительных показателей плотности биопленки на поверхности катетеров, проводимая с помощью метода окрашивания красителем кристаллическим фиолетовым, показала, что для мочевых катетеров в 27% исследованных образцов установлено присутствие биопленок низкой плотности, в 27% — биопленки средней плотности, в 45% — биопленки высокой плотности.

В образцах центральных венозных катетеров биопленки были сформированы с низкой плотностью. Исследование морфологии биопленок мочевого катетера, на поверхности которого было определено наличие плотной биопленки, с помощью сканирующей электронной микроскопии показало наличие плотного неоднородного матрикса на внутренней и внешней поверхности катетера.

Наблюдали палочковидные и кокковидные бактериальные клетки, а также различные включения в составе биопленки, в том числе эритроциты крови, кристаллы солей. Осмотр биопленки с центрального венозного катетера выявил особенности строения микст-биопленки, связанные с присутствием в структуре биопленки совместно с бактериями и грибов C. аlbicans.

Так, пленки отличались плотной структурой, с более развитым гликозидным каркасом, с большим количеством одиночных бактериальных и грибковых клеток, а также наличием сложных конгломератов, состоящих из псевдомицелия грибковых клеток и клеток S. aureus. Что может говорить о более сложной структурной организации.

Выводы

В результате микробиологических исследований выявлены биопленки микроорганизмов во всех исследуемых типах катетеров, как на внешней, так и на внутренней поверхности. Присутствие на поверхностях катетеров широкого спектра условнопатогенных микроорганизмов у иммунодефицитных больных может привести к возникновению вторичных инфекций.

Некоторые авторы отмечают наиболее вероятное проникновение микроорганизмов по наружной поверхности катетера в течение первых десяти суток после установки. Особый интерес представляет дальнейшее изучение обнаруженных микст-ассоциаций микроорганизмов на поверхности катетера и участвующих в формировании общей биопленки, поскольку взаимное влияние участников ассоциаций друг на друга может вызывать повышение вирулентной активности штаммов, в том числе и антибиотикорезистентность, и, как следствие, отягощать клинические проявления заболевания.

Таким образом, огромное значение имеет регулярное тщательное наблюдение за всеми пациентами на предмет инфекционных заболеваний, связанных с оказанием медицинской помощи в медицинском учреждении. Важно выявлять и ограничивать возможные эпидемические заболевания, наблюдая за пациентами из групп риска.

Первоисточник: «Журнал МедиАль», № 2 (22), ноябрь, 2018
Авторы
Валеева
Лия Рашитовна
к.б.н., старший научный сотрудник Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «Казанского федерального университета» (Казань)
Лисовская
Светлана Анатольевна
к.б.н., доцент, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории микологии ФБУН «Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Казань)
Хабипова
Наиля Наилевна
лаборант-исследователь института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «Казанского федерального университета» (Казань)
Хазеева
Камилла Каримовна
студентка ФГБОУ ВО «КГМУ» МЗ РФ (Казань)
Халдеева
Елена Владимировна
к.х.м., зав. лабораторией микологии ФБУН «Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Казань)
Шарипова
Маргарита Рашидовна
д.б.н., профессор, г. н.с., профессор кафедры микробиологии Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «Казанского федерального университета» (Казань)
Подписка на новые материалы
Смотрите также
Приветствуем ВАС на нашем ОБНОВЛЯЕМОМ сайте MEDIALNN.ru