Повышение эффективности противомикробной терапии при лечении детей с тяжелыми гнойно-воспалительными заболеваниями на основе угнетения биопленкообразования и учета биоритмических свойств микроорганизмов

Давиденко В. Б., Мишина М. М., Мясоедов В. В., Пащенко Ю. В., Штыкер С. Ю., Давиденко Н. В.

Харьковский национальный медицинский университет, Украина

В статье изложены результаты клинико-экспериментального исследования, посвященного изучению биопленок и биоритмических особенностей патогенных микробов и влиянию на них ультразвука и озона. 

Цель исследования — изучение особенностей современных патогенных микробов, возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний у детей с целью усовершенствования противомикробной терапии.

Материалы и методы. Работа базируется на экспериментальных микробиологических исследованиях, посвященных изучению биопленкообразования, биоритмических свойств патогенных микробов и влиянию на них ультразвука и озона.

Результаты и обсуждение. Проведенные исследования показали высокую способность патогенных микробов к биопленкообразованию как одному из основных факторов их полирезистентности. Доказано разрушительное влияние на биопленки низкоинтенсивного ультразвука в сочетании с озоном. Выявлены суточные биоритмы в жизнедеятельности патогенных микробов относительно продукции факторов патогенности. Разработаны схемы повышения эффективности противомикробной терапии гнойно-воспалительных заболеваний у детей.

Выводы. 1. Проведенные исследования определили суточную динамику продукции факторов патогенности клинических штаммов S.aureus и E.coli и установили высокую ферментативную активность и образование плотных биопленок с последующей продукцией планктонных клеток в 9:00, 12:00, 15:00 и 21:00. Пики снижения продукции ферментов агрессии зафиксированы в 6:00 и 18:00. 2. Показано, что большинство изолятов в форме планктонных клеток имели множественную антибиотикорезистентность (89,2–97,8% случаев), что является следствием широкого и не всегда рационального применения антибиотиков. 3. Установлено, что под влиянием ультразвукового излучения на факторы патогенности клинических штаммов E.coli и S.aureus подавляется активность ферментов агрессии, способность к биопленкообразованию и продукции планктонных клеток. 4. Обоснована возможность комплексного применения ультразвукового излучения и озона для лечения очагов воспаления при гнойно-воспалительных заболеваниях у детей, что способствует подавлению продукции планктонных клеток и формированию вторичных биопленок полирезистентными штаммами S.aureus и E.coli и вызывает полный бактериолиз в зоне действия ультразвука и озона. 5. Проведенные исследования стали объективным основанием к внедрению в клиническую практику таких современных методов лечения, как ультразвуковая обработка очагов воспаления и озонотерапия, при острых деструктивных пневмониях, распространенных формах перитонита и остром гематогенном остеомиелите у детей. 6. Выявленные биоритмические закономерности жизнедеятельности патогенных микроорганизмов, являющихся адекватным ответом на действие противомикробных средств, дают возможность для разработки гибкой противомикробной стратегии. Разработка такой стратегии требует дальнейших углубленных исследований в этом направлении.

Ключевые слова: гнойно-воспалительные заболевания, биопленки, биоритмы, ультразвук, озон.

Литература:

1. Гайдаш І.С., Флегонтова В.В., Шевченко М.Ю. та ін. Чутливість до антибіотиків — збудників гнійно-запальних захворювань хірургічного профілю // Укр. хіміотерапевт. журн. — 2001. — № 2. — С. 29-32.

2. Гумеров А.А., Лапиров С.Б., Гайнанов Ф.Х. и др. Актуальные вопросы хирургической инфекции у детей // Мат-лы Всероссийского симпозиума детских хирургов. — Воронеж, 2004. — С. 73-74.

3. Заславская Н.В., Артеменко Н.К., Чижевская М.М., Тец В.В. Особенности выживаемости бактерий в микробных сообществах // Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. — 2000. — № 2. — С. 2-19.

4. Ильина Т.С., Романова Ю.М., Гинцбург А.Л. Биопленки как способ существования бактерий в окружающей среде и организме хозяина: феномен, генетический контроль и системы регуляции их развития // Генетика. — 2004. — № 40(11). — С. 1-12.

5. Мавров И.И., Васильченко И.И., Белозеров А.П. Биопленки и Quorum sensing у микроорганизмов. Биопленки и проблема эффективности антибактериальной терапии // Дерматологія та венерологія. — 2007. — № 4(38). — С. 19-22.

6. Мошкевич И.Р. Микробные биопленки при смешанных инфекциях: Автореф. дис… канд. мед. наук: спец. 03.00.07 «Мікробіологія» / Мошкевич И.Р. — СПб., 2007. — 20 с.

7. Raffa R.B., Iannuzzo J.R., Levine D.R., Saeid K.K. Bacterial communication («quorum sensing») via ligands and receptors: a novel pharmacologic target for the design of antibiotic drugs // J. Pharmacol. Exp. Ther. — 2005. — Vol. 312, № 2. — P. 417-423.

8. Costerton W., Veeh R., Shirtliff M. et al. The application of biofilm science to the study and control of chronic bacterial infections // Clin. Invest. — 2003. — № 112. — Р. 1466-1477.

9. Olson M. Biofilm bacteria: formation and comparative susceptibility to antibiotics // Can. J. Vet. Res. — 2002. — № 66(2). — Р. 86-92.