CC BY
39
Устойчивость к антибиотикам микроорганизмов, взятых из длительно незаживающих ран и облучённых светом различных длин волн
М. М. РАСУЛОВ', И. Г. МОТОРИНА2, Г. Г. ЮШКОВ', О. М. ДРОЗДОВА2, Н. В. КОРСАКОВА2
1 ГосНИИ химии и технологии элементоорганических соединений, Москва,
2 Дорожная клиническая больница на ст. Иркутск-пасс, Иркутск
Antibiotic Resistance of Microbial Isolates from Long-Term Healing Wounds Exposed to Light of Various Wave Lengths
M. M. RASULOV, I. G. MOTORINA, G. G. YUSHKOV, O. M. DROZDOVA, N. V. KORSAKOVA
State Research Institute of Chemistry and Technology of Organoelement Compounds, Moscow Road Clinical Hospital, Irkutsk-Pass, Irkutsk
Приводятся данные о подавлении роста микроорганизмов характерного спектра и антибиотикоустойчивости, взятых из длительно незаживающих ран, светом различных волновых диапазонов. Посеянные на кровяном агаре растущие колонии подвергались облучению поляризованным светом, красным и инфракрасным прерывистым, ультрафиолетовым средне- и коротковолновым непрерывным в режимах, принятых в физиотерапии ран. Воздействие светом в той или иной мере вызывало подавление роста, но эффект полной санации достигался только при ультрафиолетовом облучении, подтверждённый количественно в виде величины КОЕ.
Ключевые слова: микробиология раны, воздействие светом.
The data on inhibition of the growth of microorganisms of a characteristic spectrum and antibiotic resistance isolated from long-term healing wounds by light of various wave ranges are presented. The growing cultures on blood agar were exposed to polarized light, red and infrared, ultraviolet of medium- and short-wave continuous modes accustomed in physiotherapy of wounds.The effect of light in some way induced inhibition of the growth, but complete recovery was stated only after the use of ultraviolet light when confirmed quantitatively in terms of the CFU.
Key words: wound microbiology, light exposure.
Роль микробного фактора в развитии инфекционного процесса в ранах неоспорима, поскольку в подавляющем большинстве случаев обусловливает специфику и особенности динамики заживления раны и определяет выбор эффективной терапии при данной патологии [1]. Следует учитывать и то обстоятельство, что в последние годы под мощным селективным давлением антибактериальных препаратов произошли существенные изменения в структуре возбудителей хирургических и нозокомиальных инфекций.
В литературе приводятся примеры успешного применения светолечения ран [2]. Тем не менее остаётся открытым вопрос о спектре микроорганизмов, остающихся в ране при светотерапии, их устойчивости к антибиотикам, широко применяемым при лечении ран, и о их фоточувствительности.
© Коллектив авторов, 2015
Адрес для корреспонденции: 111123 Москва, ул. Шоссе Энтузиастов, 38. ГосНИИ химии и технологии элементоорганических соединений
Цель данной работы — определить степень влияния различных приёмов воздействия светом на культуру микроорганизмов (in vitro), полученных из биологического материала больных с длительно незаживающими ранами.
Материал и методы
На первом этапе работы была определена высеваемость и структура основных групп микроорганизмов из клинического материала хирургических отделений клинической больницы за четыре последних года.
На втором этапе была получена информация о чувствительности выделенных микроорганизмов к антибиотикам.
На третьем этапе раневое содержимое, взятое стерильным тампоном, в 1 мл виноградно-сахарного бульона засевалось на чашку Петри с 5% кровяным агаром способом «тампон — петля». Такой посев позволяет выделить микроорганизмы в виде отдельных колониеобразующих единиц (КОЕ) даже из ассоциации микроорганизмов и провести их количественный анализ.
Все работы с микроорганизмами выполнялись в соответствии с действующим Приказом Минздрава СССР № 535 от 22.04.1985 об обязательном соблюдении «Методических указаний по применению унифицированных микробиологических (бактериологических) методов исследования», раздел 1.6
В ПОМОЩЬ ПРАКТИКУЮЩЕМУ ВРАЧУ
Таблица 1. Характеристика приёмов облучения колоний
Группа Тип аппарата
Оптический Длина волны, Режим Мощность Расстояние от торца Время диапазон нм облучения облучателя до облучения
поверхности агара, см за сеанс, мин
1 Биоптрон Поляризованный
компакт свет
2 Рикта 04/4 Инфракрасный
3 Рикта 04/4 Инфракрасный
Матрикс Красный
4 Матрикс Красный
5 ОРК-21 Ультрафиолетовый
средневолновой (в)
6 БОП-4 Ультрафиолетовый
Лампа ВРМ коротковолновой (с)
7 Солис лампа Ультрафиолетовый
ЛКС-250 средневолновой (в)
480—3400 Непрерывный 20 мВт 5 1—5 2—6 3—7
890—980 Импульсный 40 мВт 1 Через день 1000 Гц — 5
890—980 Импульсный 40 мВт 1 Переменная
630 Непрерывный 30 мВт 1 частота — 2
630 Непрерывный 30 мВт 1 Переменная частота — 2
240 Непрерывный 100 Вт/м2 100 1—1
320 2—2 3—3
180 Непрерывный 140 Вт/м2 12 1—8
280 2—8 3—8
280—320 Непрерывный 300 Вт/м2 150 1—2 2—2 3—2
(применительно к инфицированным ранам). Для оценки эффекта облучения засевалась вся поверхность агара. После этого половина открытой чашки Петри (вторая прикрывалась светонепроницаемым стерильным материалом) проводилось облучение по схеме (табл. 1), но в течение трёх дней, так как при каждом открывании чашки был возможен подсев микроорганизмов, а эффект санации, если он был, достигался именно в первые дни. Количество облучённых чашек в каждой группе — 10. Необлучённая половина чашки принималась за контроль. Статистическую обработку данных проводили с помощью программ «Microsoft Office Excel 2007» и «Biostat». Достоверность отличий принимали при /><0,05, обозначая в таблицах звёздочкой.
Результаты и обсуждение
Установлено, что в спектре микробов из ран 2531 больного хирургических отделений больницы за последние 4 года преобладает микрофлора, относящаяся к Staphylococcus aureus и Streptococcus epidermidis, а также группа грамотрицательных энтеробактерий, причём процент их высеваемос-ти оставался довольно стабильным. Следует от-
метить и тот факт, что высеваемость МЯЗА несколько снизилась, в то время как S.epidermidis — повысилась (табл. 2).
Сравнительно высокой оказалась устойчивость выделенных из ран микроорганизмов к антибиотикам: почти половина из исследованных микроорганизмов оказалась устойчивой к 8—10 антибиотикам (табл. 3).
Воздействие светом разных волновых диапазонов на рост колоний микроорганизмов, наиболее пригодных для объективизации эффекта, привело к той или иной степени подавления их роста, но о санации можно было судить только в случае ультрафиолетового облучения (УФО) средневолнового и более всего — коротковолнового диапазона, при этом МЯЗА проявил выраженную устойчивость даже к УФО (табл. 4).
Попытка определить степень подавления роста микроорганизмов в зависимости от времени УФО позволила установить выраженную сана-
Таблица 2. Высеваемость основных групп микроорганизмов из клинического материала хирургических больных отделений ДКБ за 2011—2014 гг.
Показатель 2011 2012 2013 2014
Число исследований 594 680 636 621
Выделено культур 525 585 506 517
Высеваемость, % 88,4 86,0 79.5 83.2
Микробныш спектр, %
S.aureus 29,0 35,9 32,2 27,1
MRSA 4,6 4,1 4,7 3,8
S.epidermidis 12,0 14,7 14,6 19,9
E.coli 6,3 4,3 4,7 6,4
Грамотрицательные УПМ 10,8 12,4 10,6 10,4
Enterococcus spp. 8,0 6,1 9,5 7,5
Acinetobacter spp. — 4,4 2,0 6,4
P.aeruginosa 3,6 3,0 3,0 5,0
Грибы рода Candida 12,2 13,0 14,2 9,1
Примечание. УПМ - условно-патогенные микроорганизмы.
Таблица 3. Чувствительность к антибиотикам микрофлоры, выделенной из клинического материала у больных стационара ДКБ (на примере 2012 г.)
Антибиотики
Оксациллин
Абактал
Амоксиклав
Цефтриаксон
Цефазолин
Цефотаксим
Гентамицин
Ципролет
То же
Цефазолин
Цефотаксим
Цефтриаксон
Цефоперазон
Норфлоксацин
Гентамицин
Амоксиклав
Нетилмицин
Цефазолин
Цефотаксим
Гентамицин
Азлоциллин
Ципрофлоксацин
Норфлоксацин
Амикацин
Абактал
Нетилмицин
Цефазолин
Цефотаксим
Цефтазидим
Ципрофлоксацин
Азлоциллин
Цефоперазон
Карбапенемы
Абактал
Амоксиклав
Вид микрофлоры Выделено Исследовано Количество устойчивых %
S.aureus 210 186 24 13
S.epidermidis 86 64 21 32,8
P.aeruginosa 18 16 16 94
ExoU 25 20 16 64
Acinetobacter Брр. 26 26 26 100
Enterococcus Брр. 36 35 17 48,5
BatiПш subtilis 41 41 41 100
Всего 442 390 161
цию (по величине КОЕ) для S.aureus уже с первой минуты облучения приборами как средне-, так и коротковолнового диапазона. Для МЯЗЛ время отчётливого подавления роста колоний при облучении БОП-4, равным 5 минутам, при облучении ОРК-21 — 3 минутам (табл. 5).
Известно, что в микробном спектре длительно незаживающих ран в различных сочетаниях встречаются S.aureus, МЯЗЛ, P.aeruginosa и гра-мотрицательные энтеробактерии и другие микроорганизмы, свойственные хирургическому отде-
Цефазолин Цефотаксим Цефтриаксон Абактал Ципролет Азлоциллин Эритромицин Цефотаксим Цефтазидим Цефазолин Цефтриаксон Азлоциллин Нетилмицин Цефоперазон Ципролет 41,3
лению стационара, причём с той или иной степенью устойчивости к антибиотикам. Кроме этого, многочисленными клиническими наблюдениями и в условиях эксперимента был установлен [3] количественный предел (1х 105 микробных тел в 1 г ткани, взятой из глубины раны), ниже которого инфекционный процесс в ране, а тем более генерализованный, как правило, не развивается. Это соответствует 105 и более КОЕ [4]. В лечебной стратегии и тактике ведения больных с раневыми повреждениями кожи, естественно, ведущее мес-
В ПОМОЩЬ ПРАКТИКУЮЩЕМУ ВРАЧУ
Таблица 4. Результаты ежедневного облучения открытой половины чашек Петри через 3 сеанса (КОЕ)
Тип аппарата Тип бактерий
S.aureus P.aeruginosa MRSA E.coli
Контроль 392+10,5 402+11,8 407+11,0 409+12,1
Биоптрон-про 390+12,3 401+11,4 412+10,3 408+12,6
Рикта 04/4 380+14,8 399+15,1 410+11,8 419+13,4
Рикта 04/4 Матрикс 370+16,5 353+16,2 408+12,3 366+28,1
Матрикс 390+17,0 320+18,1* 414+13,1 390+24,9
ОРК-21М1 28+4,6* 9+3,4* 307+21,5* 7+2,1*
БОП-4 лампа ВРМ 13+5,2* 2+0,8* 198+24,3* 2+0,4*
«СОЛИС», лампа ЛКС-250 26+5,0* 11+1,2* 360+16,0* 9+0,8*
Примечание. * - отличие от контроля достоверно при р<0,05.
Таблица 5. Количество КОЕ на облученной половине чашки Петри в зависимости от времени облучения светом ультрафиолетового диапазона
Тип бактерий и прибор Контроль Время облучения, мин
1 2 3 4 5 6 7
S.aureus БОП-4 400+12.8 26+4,4* 21+4,2* 17+1,8* 11+0,9* 9+0,5* 7+0,5* 6+1,2*
S,aureus ОРК-21 399+12,0 18+5,9* 11+3,4* 4+1,8* 1+0,35*# — — —
MRSA БОП-4 403+14,3 460+18,2 419+22,3 412+24,1 380+26,5 260+18,8* 160+24,1* —
MRSA ОРК-21 408+12,4 430+16,7 323+24,0 122+20,1*# 111+18,9*# — — —
Примечание. * — отличие от контроля достоверно при р<0,05; # - отличие по эффекту диапазонов достоверно при р<0,05.
то принадлежит хирургическим приёмам, в то же время совершенно не исключается активная антимикробная терапия и физиотерапия (светолечение) [5]. И все это с учётом микробиологического фактора.
Вместе с тем отметим, что авторы вышеуказанного труда [1] считают целесообразным различать понятия «бактериальное загрязнение раны» и «инфицированная рана», обозначающие состояния, при которых в первом случае общие и локальные механизмы защиты способны подавить жизнедеятельность попавших в рану микроорганизмов и никаких клинических признаков инфекционного процесса не проявляется, а во втором — развивается инфекционный процесс. При этом считают, что тип микроорганизмов не играет роли в плане риска развития инфекции, поскольку преимущественно соответствует условиям, в которых проводится лечение больных [6]. Однако представляется, что полученные нами результаты
ЛИТЕРАТУРА
1. Кузин М.И., Костюченок Б.М. Раны и раневая инфекция. М.: Медицина. 1990; 149—168.
2. ШубГ.М., Алипов ВВ., Шаповал О.Г., Беляев П.А. Микробиологическая оценка результатов лечения ожоговых ран кожи в эксперименте. Интернет-ресурс: www.Medconfer.com/node/1252.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
требуют углубления анализа и большей объективизации в сторону создания доступной для лечебных учреждений системы светотерапии в стремлении максимального повышения качества жизни пациентов с длительно незаживающими ранами. В плане этого, появляется необходимость пересмотра стандартных рекомендаций по обработке ран световыми волнами различными по диапазонам, интенсивности и длительности, поскольку нозокомиальные инфекции имеют свои особенности в каждом регионе и в каждой больнице.
Таким образом, устойчивость изученных микроорганизмов к антибиотикам частично совпадает с их устойчивостью к воздействию светом. Результаты проведённых исследований дополнительно объективизируют факт санирующего действия УФО, особенно коротковолнового диапазона. Полученные данные могут быть использованы в организации комплексного лечения больных с длительно незаживающими ранами.
3. Александер Дж.У, Гуд Р.Р. Иммунология для хирургов: пер.с англ. М.: Медицина.1974; 191.
4. Анализы. Полный справочник. М.: Эксмо. 2009; 437.
5. Кудзоев О.А. Актуальные вопросы хирургического лечения больных с локальными глубокими ожогами. Комбустиология 2003; 15.
6. Rennekampff H.O., Bushe M.N,Knoblach K. Is UV radiation bénéficiai in postburn wound healing? Med Hypothes 2010; 75: 5: 436—438.
Расу лов Максуд Мухамеджанович — начальник отдела ГНЦ РФ ГосНИИ химии и технологии элементооргани-ческих соединений
