CC BY
57
DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-269-272 УДК: 579.61
Казмирчук А. А., Голодок Л. П., Воронкова О. С.
Б1ОЛОГ1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 ШТАМ1В УМОВНО-ПАТОГЕННИХ М1КРООРГАН1ЗМ1В, ЩО ВИД1ЛЕН1 ПРИ ДИСБ1ОЗ1 ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ
Днтровський нацiональний унiверситет iMeHi Олеся Гончара (м. Днтро)
ane4kakazmirchuk@gmail.com
Виконана робота е частиною науково-дослщ-но1 роботи, що проводиться на кафедрi мiкробi-ологiI, вiрусологiI та бютехнологп Днiпровського нацiонального унiверситету iменi Олеся Гончара в рамках держбюджетно! теми № 1-294-15 «Структур но-функцюнальн властивостi природних мiкро-бiоценозiв та механiзм бюлопчно! дiI мiкробних пре-паратiв».
Вступ. Вивчення ролi кишково! мiкрофлори в останн роки переконливо показало, що вона е найважлившою складовою захисного кишкового бар'еру, який здiйснюе контроль над взаемодiею органiзму хазя!на i зовнiшнього середовища. Пору-шення складу мiкрофлори людини, а отже, i II функ-цiI, супроводжуеться не ттьки розвитком кишкових розладiв ^арея, закреп, синдроми мальдигестiI i мальабсорбцп), а й негативним впливом на загаль-носоматичнi регуляторнi процеси [6].
Шлунково-кишковий тракт (ШКТ) являе собою одну з найбтьш складних екосистем органiзму людини, в яюй дуже тонко збалансована взаемодiя мiж клiтинами травно! системи та мiкробною флорою.
Нормальна мiкрофлора кишечника мае велике значення для пщтримки на оптимальному рiвнi ме-таболiчних процеЫв, що протiкають в макрооргаыз-м^ а також для створення високо! колонiзацiйноI ре-зистентностi органiзму хазяша стосовно патогенних мiкробiв. Екологiчна система, компонентами яко'| е макроорганiзми, його мiкрофлора i довкiлля, харак-теризуються еднiстю i здатнiстю до саморегуляцп. Але в результатi рiзних несприятливих впливiв i па-тологiчних стаыв вiдбуваються якiснi i кiлькiснi змши нормальноI мiкрофлори кишечника [2,5].
Причини, як ведуть до порушення складу нор-мальноI мiкрофлори кишечника, досить числены i рiзноманiтнi. Розвитку мiкроекологiчних порушень сприяють алергiя, захворювання травно': системи, ендокриннi, iмуннi порушення, стреси, нерацюналь-не харчування i тератя тощо [1]. Застосування ан-тибютиюв iстотно змiнюе «мiкробний пейзаж» шлун-ково-кишкового тракту, часто викликаючи кгмычно значущi наслiдки (больовий синдром, дiарею).
Пiд дисбактерiозом кишечника розумiють яюсы i кiлькiснi змiни характернi для нормофлори людини, що тягнуть за собою виражен клiнiчнi реакцiI макро-органiзму або е наслiдком будь-яких патолопчних процесiв в органiзмi.
На сьогодн е актуальним дослiдження штенсив-ностi формування мiкробних бiоплiвок, адже дис-бактерiоз слiд розглядати не як прост коливання
в1дносного вмюту тих чи 1НШИХ ВИД1В м1кроорган1з-м1в, а як кардинальне порушення будови бюпл1вки слизово! оболонки товстого кишечника [4,5,8].
Деяк представники кишково! м1крофлори е умовно-патогенними бактер1ями i за умов зниження захисних сил оргаызму здатнi викликати рiзнома-нггы захворювання. Частiше за все це обумовлено утворенням патолопчно! бiоплiвки [3,9].
Актуальнють ^е! теми спонукае до вивчення дис-бiозу шлунково-кишкового тракту людини та вияв-лення здатност мiкроорганiзмiв до бiоплiвкоутво-рення.
Метою роботи було: дослщити мiкрофлору кишкiвника людини при дисбютичних порушеннях та виявити здатнють видiлених мiкроорганiзмiв до бiоплiвкоутворення.
Об'ект i методи досл1дження. Об'ектом досл^ дження були порушення мiкробiоценозу кишкiвника людини та здатнiсть видтених штамiв до бiоплiвко-утворення.
Дослщження проводили на базi лаборатори м^ кробюлогп та iмунологi! ДУ «НД1 Гастроентерологi,í НАМН Укра!ни» м. Днтро.
Дослщжуваы штами були видiленi з матерiалу (фекали) при пiдозрi на дисбюз. Всього було досл^ джено 44 зразки матерiалу.
Стан дисбюзу визначали за результатами бакте-рiального дослiдження. Видiлення, iдентифiкацiю та доотдження бiологiчних властивостей проводили згiдно з наказом МОЗ вщ 22.04.1985 р. № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений» [8].
Для оцшки здатност до формування бiоплiвок штамами золотистого стафтококу використову-вали модифiковану методику G. O'Toole et al. [13]. До^дження проводили на поверхнi 96-лункових плоскодонних полютиролових планшетiв для iмуно-ферментного аналiзу.
Для встановлення чутливостi до антибютиюв використовували диск-дифузiйний метод. Досл^ дження проводили вiдповiдно до наказу Мшютер-ства Охорони здоров'я Укра!ни, наказ № 167 вiд 05.04.2007 р. «Про затвердження методичних вка-зiвок щодо визначення чутливостi мiкроорганiзмiв до антибактерiальних препаратiв» [7]. Чутливють культур S. aureus визначали до антибютиюв: ванко-мiцину, цефуроксиму, рифампщину, азитромiцину та тетрациклiну.
Рис. 1. Кшшчш iзоляти видшеш вiд хворих на дисбiози.
Рис. 2. Вщсоткове спiввiдношення бiоплiвкоутворюючих та планктонних штамiв.
100 80 60 40 20 0
78,57
¿а,ъ/ ш
0
Ванкомщин Цефуроксим Рифамшцин Азитромщин Тетрадиклin
Рис. 3. Частота виявлення резистентност до антибiотикiв серед видiлених штамiв.
Результати дослщжень та "Гх обговорення.
Бiологiчний матерiал вiд 44 пацieнтiв з дисбюзами кишкiвника було дослiджено для встановлення якю-ного й кiлькiсного складу мкрофлори (рис. 1). Видi-леш штами мiкроорганiзмiв були iдентифiкованi як: Staphylococcus aureus - 28 (64%) iзолятiв; Esherichia coli - 7 (16%) iзолятiв; Klebsiella spp. - 5 (11%) iзо-ля^в; Proteus spp. - 4 (9%) iзоляти.
Найбшьша кiлькiсть штамiв припадала на S. aureus, тому ix було взято у подальше дослщження. Кшькюний показник виявлення штамiв S. aureus ко-ливався у межах вщ 105 до 108 КУО/мл.
Пюля цього було дослiджено здатнiсть штамiв S. aureus до бiоплiвкоутворення (рис. 2).
До бiоплiвкоутворення здатнi були 86% ^i-нiчниx iзолятiв S. aureus, видшених з бюлопчно-го матерiалу вiд осiб з дисбюзами кишювника, а 14% були планктонними формами.
На наступному етапi було проведено до^-дження чутливостi видшених iзолятiв S. aureus до антибютичних препаратiв диск-дифузiйним методом. За результатами проведеного до^-дження чутливостi видшених iзолятiв S. aureus до антибютичних препара^в (рис. 3) було встанов-лено, що бiльшiсть клiнiчниx iзолятiв були чутливi до ванкомiцину - 92,85%, що погоджуеться з вi-домими даними [12].
Крiм того, висока чутливють штамiв S. aureus також визначена до цефуроксиму
- 78,57% та рифампщину - 71,4% i, на-впаки, низька - азитромщину - 28,57% та тетрациклшу - 0%.
Отриманi результати погоджуються з даними про те, що у плiвковiй формi бак-терп набувають ознак посиленоi стiйкостi до антибютиюв, що може зумовлювати складнощi у лiкуваннi [10,11]. Висновок
1. Визначено, що при дисбiозi ШКТ переважаючою групою мiкроорганiзмiв були S. aureus, що виявлеш у 64% випад-юв; Е. coli - 16% випадюв, Klebsiella spp.
- 11% та Proteus spp. - 9%. 2. За результатами проведеного дослщження на визначення здатност до бю-
пл1вкоутворення штам1в S. aureus, видiлениx вiд оЫб з дисбiозом ШКТ було ви-явлено, що 86% клiнiчниx iзолятiв здатнi до бiоплiв-коутворення, а 14% були планктонними формами.
3. Встановлено, що проти видшених штамiв S. aureus найбшьшу ефек-тивнють мав ванкомiцин, чутливими до якого були 92,85% iзолятiв.
Перспективи подаль-ших дослiджень. З огляду на думку про те, що лише бактерюлопчного дослщження при пiдозрi на дисбюз може бути недостатньо, слщ здiйснювати пошук додаткових маркерiв, у тому чи^ i серед бю-логiчниx властивостей мiкроорганiзмiв, що можуть бути пов'язанi iз пiдвищеним ризиком виникнення дисбюзу. Насамперед мова йде про вивчення адге-зивних властивостей та здатност мiкроорганiзмiв до бiоплiвкоутворення, що можуть бути пов'язанi з посиленням ix патогенетичних властивостей.
Л^ература
1. Afinogenova A.G. Mikrobnyye bioplonki ran: sostoyaniye voprosa / A.G. Afinogenova, Ye.N. Darovskaya // Travmatologiya i ortopediya Rossii. - 2011. - № 3. - S. 110-125.
2. Bezkaravaynyy B.A. Disbakterioz kishechnika u detey / B.A. Bezkaravaynyy, G.G. Bondarenko, V.A. Reshchikov // Russkiy medit-sinskiy zhurnal. Gastroenterologiya. - 2011. - № 6. - S. 101-103.
3. Bezrodnyy B.H. Bioplivky patohennykh bakteriy ta yikh rol' u khronizatsiyi infektsiynoho protsesu / B.H. Bezrodnyy, O.M. Petrenko // Medychna hazeta «Zdorov'ya Ukrayiny». - 2014. - S. 25-29.
4. Lazebnik L.B. Disbioz (disbakterioz) kishechnika: sovremennoye sostoyaniye problemy, kompleksnaya diagnostika i lechebnaya korrektsiya / L.B. Lazebnik, M.D. Ardatskaya, V.P. Dobritsa [i dr.] // Eksperimental'naya i klinicheskaya gastroenterologiya. - 2015.
- № 5. - S. 13-50.
5. Mayanskiy A.N. Stafilokokkovyye bioplenki: struktura, regulyatsiya, ottorzheniye / A.N. Mayanskiy, H.V. Chebotar' // Zhurnal mik-robiologii, epidemiologii i immunologii. - 2011. - № 1. - S. 101-108.
6. Nezhoda I.I. Dysbakterioz kyshkivnyka u ditey: problemni pytannya, suchasni metody diahnostyky / I.I. Nezhoda, O.M. Naumenko // Klinichna imunolohiya. Alerholohiya. Infektolohiya. - 2011. - № 5. - S. 29-32.
7. Nakaz MOZ Ukrayiny № 167 vid 05.04.2007 «Pro zatverdzhennya metodychnykh vkazivok shchodo vyznachennya chutlyvosti mikroorhanizmiv do antybakterial'nykh preparativ». - K: MOZ Ukrayiny, 2007. - 63 s.
8. Ob unifikatsii mikrobiologicheskikh (bakteriologicheskikh) metodov issledovaniya, primenyayemykh v kliniko-diagnosticheskikh laboratoriyakh lechebno-profilakticheskikh uchrezhdeniy: prikaz № 535. - [chinniy v4d 22.04.1985 r.]. - M.: MOZ SSSR, 1985.
- 65 s.
9. Romanova Yu.M. Bioplenki patogennykh bakteriy i ikh rol' v khronizatsii infektsionnogo protsessa. Poisk sredstv bor'by s bioplenkami / Yu.M. Romanova, L.V. Didenko, E.R. Tolordava // Vestnik Rossiyskoy AMN. - 2011. - № 10. - S. 31-38.
10. Tets V.V. Effektivnost' deystviya antibiotikov na bakterii v bioplenkakh / V.V. Tets, N.V. Zaslavskaya // ZHMEI. - 2005. - № 5. -S. 24-26.
11. Antibiotic resistance of bacterial biofilms / N. Hciby, T. Bjarnsholt, M. Givskov [et al.] // Int. J. of Antimic Agents. - 2010. - Vol. 35 (4). - P. 322-332.
12. Olufunmiso O. Multidrug and vancomycin resistance among clinical isolates of Staphylococcus aureus from different teaching hospitals in Nigeria / O. Olufunmiso, I. Tolulope, C. Roger // Afri Health Sci. - 2017. - Vol. 17 (3). - Р. 797-807.
13. O'Toote G.A. Biofilm formation as microbial development / G.A. O'Toote, H.B. Kaplan, R. Kolter // AnnRevMicrobiol. - 2000. -Vol. 54. - P. 49-79.
БЮЛОПЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 ШТАМ1В УМОВНО-ПАТОГЕННИХ М1КРООРГАН1ЗМ1В, ЩО ВИД1ЛЕН1 ПРИ ДИСБ1ОЗ1 ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ
Казмирчук А. А., Голодок Л. П., Воронкова О. С.
Резюме. Вщомо, що дисбютичы порушення складу мiкрофлори е одними з найбтьш поширених уражень, однак, у кожному випадку вони мають певн особливост перебту, що пов'язано зi спектром видтюваних умовно-патогенних мiкроорганiзмiв, а також з шдивщуальними властивостями цих штамiв. Визначено, що при дисбiозi ШКТ переважаючою групою мiкроорганiзмiв були S. aureus, що виявлен у 64% випадюв. Серед них 86% були здатн до бiоплiвкоутворення. Встановлено, що проти цих штамiв найбтьшу ефективнють мав ванкомщин, чутливими до якого були 92,85% iзолятiв.
Ключовi слова: дисбюз, умовно-патогенн мiкроорганiзми, бiоплiвка, чутливють до антибютиюв.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШТАММОВ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ПРИ ДИСБИОЗЕ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА
Казмирчук А. А., Голодок Л. П., Воронкова О. С.
Резюме. Известно, что дисбиотические нарушения состава микрофлоры являются одними из наиболее распространенных проблем, однако, в любом случае они имеют определенные особенности течения, что связано со спектром выделяемых условно-патогенных микроорганизмов, а также с индивидуальными свойствами этих штаммов. Установлено, что при дисбиозе ЖКТ преобладающей группой микроорганизмов были S. aureus, выявленные в 64% случаев. Среди них 86% были способны к образованию биопленки. Установлено, что против этих штаммов наибольшую эффективность проявлял ванкомицин, чувствительными к которому были 92,85% изолятов.
Ключевые слова: дисбиоз, условно-патогенные микроорганизмы, биопленка, чувствительность к антибиотикам.
BIOLOGICAL PROPERTIES OF STRAINS OF OPPORTUNISTIC MICROORGANISMS, ISOLATED DURING DYSBIOSIS OF GASTROINTESTINAL TRACT
Kazmirchuk A. A., Holodok L. P., Voronkova O. S.
Abstract. The study of the role of intestinal microflora in recent years has convincingly shown that it is the most important component of the protective intestinal barrier, which controls the interaction of the host organism and the environment. The gastrointestinal tract (GIT) represents one of the most complex ecosystems in the body of human, which has a very delicate balance between the cells of the digestive system and the microbial flora. The normal intestinal microflora is important for maintenance at the optimal level of metabolic processes occurring in the macroorganism, as well as for the creation of a high colonization resistance of the host organism in relation to pathogenic microbes. Causes that lead to a violation of the composition of the normal intestinal microflora are quite numerous and varied. The development of microecological disorders contribute to allergies, diseases of the digestive system, endocrine, immune disorders, stress, irrational nutrition and therapy, etc. The use of antibi-
otics significantly changes the "microbial landscape" of the gastrointestinal tract, often causing clinically significant consequences (pain syndrome, diarrhea). Under the term "intestinal dysbiosis" understand the qualitative and quantitative changes characteristic of the human microflora, which entails a pronounced clinical response of the macroorganism or is a consequence of any pathological processes in the body. The aim of the research was to investigate the human intestinal microflora during dysbiotic disorders and to identify the ability of isolated microorganisms to biofilm formation. The object of the study was the violation of human intestinal microbioceno-sis and the ability of isolated strains to biofilm formation. The research was done on the basis of the Laboratory of Microbiology and Immunology of the State Research Institute of Gastroenterology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine in the city of Dnipro. Investigated strains were isolated from the material (feces) from person with suspected dysbiosis. A total of 44 samples of material were investigated. There were isolated 28 (64%) isolates of Staphylococcus aureus; 7 (16%) isolates of Esherichia coli; 5 (11%) isolates of Klebsiella spp.; 4 (9%) isolates of Proteus spp. The largest number of strains is grafted to S. aureus, therefore, for further investigation, 28 clinical isolates were used. The ability of strains of S. aureus to biofilm formation was investigated. The 86% of all isolates of staphylococci were film-forming, 14% were planktonic forms. At the next stage, a study was carried out to determine the sensitivity of isolated S. aureus isolates to antibiotic drugs by the disc-diffusion method. According to the results of the study, the sensitivity of isolated S. aureus strains they were susceptibile to vancomycin - 92.85%, cefuroxime - 78.57%, rifampicin - 71.4%, azithromycin - 28.57% and tetracycline -0%. Given the belief that only bacteriological studies with suspicion of dysbiosis may not be sufficient, additional markers should be sought, including among the biological properties of microorganisms that may be associated with an increased risk of dysbiosis. First of all, it is a question of studying the adhesive properties and the ability of microorganisms to biofilm formation, which may be associated with an increase in their pathogenetic properties.
Keywords: dysbiosis, conditionally pathogenic microorganisms, biofilm, sensitivity to antibiotics.
Рецензент - проф. Лобань Г. А.
Стаття надшшла 11.11.2017 року
DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-272-276 УДК: 579.61
*Руденко А. Ю., Голодок Л. П., В/'нш'ков А. I.
Б1ОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 СТАФ1ЛОКОК1В, ВИД1ЛЕНИХ З ДИХАЛЬНИХ ШЛЯХ1В ЛЮДИНИ
*Днтровський нацюнальний ушверситет iMeHi Олеся Гончара (м. Дшпро) Днтровська ктшчна лшарня на залiзничному транспорт ф^я «Центру Охорони Здоров'я» ПАТ «Укр. Залiзниця» (м. Днтро)
rudenchixa24@ukr.net
Роботу виконано у межах держбюджетно! теми № 1-294-15 «Структурно-функцюналыы властивост природних мiкробiоценозiв та мехаызми бюлопчно! дм мiкробних препара^в», що виконуеться на кафе-дрi мiкробiологiI, вiрусологiI та бютехнологп Дыпров-ського нацюналыного уыверситету iм. Олеся Гончара.
Вступ. Запалын захворювання дихалыних шляхiв вщносятыся до найбтыш розповсюджених захворю-ваны, в середныому на них страждае не менше 75% людей. Верхн дихалын шляхи е найважлившими вхщними воротами для патогенних мiкроорганiзмiв, що викликаюты Ыфекци верхых та нижых вщщтв рес-траторного тракту.
1нфекцп верхых дихалыних - широко по-
ширенк До них вщносяты: рингг, фаринггг, гайморит, трахе1т, синусити та багато Ыших. Ц захворювання носяты сезонний характер, найчастше вони виника-юты восени, взимку та навесы [6].
Слизова оболонка гортаы, трахе!, бронхiв i вЫх нижчих вщщтв збертаетыся стерилыною завдяки
активност !х епггелю, макрофагiв, а також продукцп секреторного iмуноглобулiну А [5].
Дослщження бiологiчних властивостей коково! мiкрофлори дихалыних шляхiв людини виявили, що стафтококи являютыся найчастiшими представника-ми. Через свою поширенiсты i легкiсты передачi вони часто викликаюты бактерiалынi захворювання верхнiх дихалыних шляхiв.
Боротыба iз стафiлококовими хворобами усклад-нена у зв'язку з широким розповсюдженням стафiло-кока серед населення i в оточуючому людину серед-овищi. Епiдемiологiчно небезпечними е особливо ^ носií, у яких постмно i тривалий час виявляетыся один i той же фаготип стафтокока [3].
Стафiлокок вiдноситыся до доситы невибагливих мiкроорганiзмiв, легко пристосовуетыся до умов зо-внiшныого середовища, вщносно швидко набувае стiйкостi до антибютиюв та iнших лiкувалыних препа-ра^в, зберiгаючи при цыому сво! вiрулентнi власти-востi [1,4].
