Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
биологических наук: 03.02.03 – микробиология. — Российский ордена
Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт
травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена. — Москва, 2011. — 72
с.
Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ, доктор
биологических наук, профессор Елинов Н.П.
Цель исследования – разработка критериев отбора
антисептиков для лечения ран на разных стадиях раневого процесса и
создание изделий медицинского назначения, предупреждающих
формирование микробных биопленок.
Научная новизна
Впервые методом «двойных дисков с ЭДТА» выявлена перспективность в качестве эффективных ингибиторов металло-бета-лактамазы (МБЛ) комплексонов, разрешенных для использования в клинической практике (Ксидифон, Бонефос, Унитиол), и антисептика из группы полигексаметиленгуанидинов «ПРОНТОСАН». Обнаружена неизвестная ранее функция этих препаратов, традиционно используемых в терапии болезней костной ткани, которая открывает новые возможности в борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериями. При этом установлен терапевтический эффект сочетанного применения суббактерицидных концентраций антисептика и комплексонов (бисфосфонатов), которые воздействуют на разные механизмы антибиотикорезистентности Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii (ингибируют МБЛ и бета-лактамазу), что определяет перспективу совместного использования этих препаратов для повышения чувствительности клеток возбудителей к антибиотикам группы карбапенемов и цефалоспоринов.
Впервые получены данные о перспективности использования природных антисептиков для предупреждения формирования микробных биопленок и для применения их в фазе регенерации и эпителизации раневой поверхности.
Стандартными микробиологическими методами, а также количественным чашечно-суспензионным методом показано, что чувствительность клинических изолятов к антисептикам гораздо выше, чем к антибиотикам, применяемым местно (аминогликозидам, левомицитину и полимексинам), и находится примерно на одном уровне по сравнению с чувствительностью в антибиотикам общего действия. Чашечно-суспензионный метод бактериологического анализа позволяет получать достоверные результаты оценки антимикробной активности различных препаратов при коротких экспозициях от нескольких секунд до 24 часов в присутствии естественных нейтрализаторов.
Разработанные способы придания антисептических свойств изделиям медицинского назначения – протезу для герниопластики, биоситаллу, костному цементу, стоматологическим материалам для изготовления зубных протезов – с помощью антисептиков, антибиотиков и полимеров предупреждают формирование микробных биопленок на поверхности изделия и в ране, что позволяет значительно сократить число инфекционных осложнений и сроки лечения пациентов в травматологии, хирургии, стоматологии.
Практическая значимость
Установлено, что использование метода серийных разведений позволяет одновременно определять собственную противомикробную активность препаратов и их различных сочетаний, а также их способность ингибировать металло-бета-лактамазы клинических штаммов резистентных грамотрицательных бактерий. Показано, что сочетанное применение суббактерицидных доз антисептика «ПРОНТОСАН» и комплексонов (Бонефоса, Ксидифона) усиливает действие антибиотиков меропенема и цефтазидима в отношении резистентных штаммов Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii в 16-1024 раза.
Результаты, полученные на примере препарата «ПРОНТОСАН» с содержанием бигуанидина 0,1%, подтверждают предположение о важности подавления с помощью полимерных антисептиков адгезивной активности бактерий, инициирующей колонизацию и формирование бактериальной биопленки возбудителями, а также возможное воздействие антисептика на ферменты патогенности (металло-протеазы условно-патогенных бактерий, нейраминидазу стрептококка, коллагеназу клостридий и др.).
Созданная антимикробная композиция на основе высокомолекулярного ПВП, антибиотика амикацина и антисептика диоксидина обладает пролонгированным действием, высокой антимикробной и антитоксической активностью, способностью локализовать инфекционный очаг и придавать антимикробные свойства окружающим тканям.
Разработанные и внедренные в практику новые изделия медицинского назначения – протез сетчатый антисептический для герниопластики и клей хирургический антисептический «АРГАКОЛ», а также предложенные новые методы придания и пролонгации антимикробных свойств различных медицинских имплантатов и аппликационных сорбентов позволяют предотвращать формирование микробных биопленок на поверхности изделий и в ранах, способствуют снижению числа инфекционных осложнений при хирургическом вмешательстве, ускоряют процесс заживления и предупреждают осложнения открытых ран и слизистых оболочек, перспективны для профилактики и лечения раневых инфекций.
Разработано антимикробное средство на основе водных и водно-спиртовых экстрактов из бересты березы, проведена оценка антиадгезивной активности зубных паст на основе природных антисептиков при коротких экспозициях на модели культуры клеток фибробластов кожи эмбриона человека и дана микробиологическая характеристика нового антисептика Галенофиллипт. Полученные результаты исследований показали, что природные антисептики, даже при больших разведениях, обладают высокой антимикробной и антиадгезивной активностью и низкой токсичностью, что обеспечивает перспективность их применение в фазе регенерации и эпителизации ран.
Научная новизна
Впервые методом «двойных дисков с ЭДТА» выявлена перспективность в качестве эффективных ингибиторов металло-бета-лактамазы (МБЛ) комплексонов, разрешенных для использования в клинической практике (Ксидифон, Бонефос, Унитиол), и антисептика из группы полигексаметиленгуанидинов «ПРОНТОСАН». Обнаружена неизвестная ранее функция этих препаратов, традиционно используемых в терапии болезней костной ткани, которая открывает новые возможности в борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериями. При этом установлен терапевтический эффект сочетанного применения суббактерицидных концентраций антисептика и комплексонов (бисфосфонатов), которые воздействуют на разные механизмы антибиотикорезистентности Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii (ингибируют МБЛ и бета-лактамазу), что определяет перспективу совместного использования этих препаратов для повышения чувствительности клеток возбудителей к антибиотикам группы карбапенемов и цефалоспоринов.
Впервые получены данные о перспективности использования природных антисептиков для предупреждения формирования микробных биопленок и для применения их в фазе регенерации и эпителизации раневой поверхности.
Стандартными микробиологическими методами, а также количественным чашечно-суспензионным методом показано, что чувствительность клинических изолятов к антисептикам гораздо выше, чем к антибиотикам, применяемым местно (аминогликозидам, левомицитину и полимексинам), и находится примерно на одном уровне по сравнению с чувствительностью в антибиотикам общего действия. Чашечно-суспензионный метод бактериологического анализа позволяет получать достоверные результаты оценки антимикробной активности различных препаратов при коротких экспозициях от нескольких секунд до 24 часов в присутствии естественных нейтрализаторов.
Разработанные способы придания антисептических свойств изделиям медицинского назначения – протезу для герниопластики, биоситаллу, костному цементу, стоматологическим материалам для изготовления зубных протезов – с помощью антисептиков, антибиотиков и полимеров предупреждают формирование микробных биопленок на поверхности изделия и в ране, что позволяет значительно сократить число инфекционных осложнений и сроки лечения пациентов в травматологии, хирургии, стоматологии.
Практическая значимость
Установлено, что использование метода серийных разведений позволяет одновременно определять собственную противомикробную активность препаратов и их различных сочетаний, а также их способность ингибировать металло-бета-лактамазы клинических штаммов резистентных грамотрицательных бактерий. Показано, что сочетанное применение суббактерицидных доз антисептика «ПРОНТОСАН» и комплексонов (Бонефоса, Ксидифона) усиливает действие антибиотиков меропенема и цефтазидима в отношении резистентных штаммов Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii в 16-1024 раза.
Результаты, полученные на примере препарата «ПРОНТОСАН» с содержанием бигуанидина 0,1%, подтверждают предположение о важности подавления с помощью полимерных антисептиков адгезивной активности бактерий, инициирующей колонизацию и формирование бактериальной биопленки возбудителями, а также возможное воздействие антисептика на ферменты патогенности (металло-протеазы условно-патогенных бактерий, нейраминидазу стрептококка, коллагеназу клостридий и др.).
Созданная антимикробная композиция на основе высокомолекулярного ПВП, антибиотика амикацина и антисептика диоксидина обладает пролонгированным действием, высокой антимикробной и антитоксической активностью, способностью локализовать инфекционный очаг и придавать антимикробные свойства окружающим тканям.
Разработанные и внедренные в практику новые изделия медицинского назначения – протез сетчатый антисептический для герниопластики и клей хирургический антисептический «АРГАКОЛ», а также предложенные новые методы придания и пролонгации антимикробных свойств различных медицинских имплантатов и аппликационных сорбентов позволяют предотвращать формирование микробных биопленок на поверхности изделий и в ранах, способствуют снижению числа инфекционных осложнений при хирургическом вмешательстве, ускоряют процесс заживления и предупреждают осложнения открытых ран и слизистых оболочек, перспективны для профилактики и лечения раневых инфекций.
Разработано антимикробное средство на основе водных и водно-спиртовых экстрактов из бересты березы, проведена оценка антиадгезивной активности зубных паст на основе природных антисептиков при коротких экспозициях на модели культуры клеток фибробластов кожи эмбриона человека и дана микробиологическая характеристика нового антисептика Галенофиллипт. Полученные результаты исследований показали, что природные антисептики, даже при больших разведениях, обладают высокой антимикробной и антиадгезивной активностью и низкой токсичностью, что обеспечивает перспективность их применение в фазе регенерации и эпителизации ран.