АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ МІКРОБІОЛОГІЇ ТА ІМУНОЛОГІЇ ІМ. І.І. МЕЧНИКОВА

БОЙЧАК Олександр Володимирович

УДК 579.6:612.79-06:616.379-008.64

МІКРОБІОЦЕНОЗ ШКІРИ СТОПИ У ХВОРИХ НА ЦУКРОВИЙ ДІАБЕТ ТА ЙОГО КОРЕКЦІЯ А-БАКТЕРИНОМ

03.00.07 – мікробіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Харків - 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Тернопільській державній медичній академії
ім. І.Я.Горбачевського Міністерства охорони здоров’я України.

Науковий керівник: | доктор медичних наук, професор

Климнюк Сергій Іванович, Тернопільська державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України, завідувач кафедри мікробіології, вірусології та імунології.

Офіційні опоненти: | доктор медичних наук, професор

Дикий Ігор Леонідович, Національний фармацевтичний університет МОЗ України, завідувач кафедри мікробіології, вірусології та імунології;

доктор медичних наук, професор

Ковальчук Валентин Петрович, Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова МОЗ України, професор кафедри мікробіології, вірусології та імунології.

Провідна установа: | Інститут мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України.

Захист відбудеться 03.07.2003 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.618.01 при Інституті мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова АМН України (61057, м. Харків, вул. Пушкінська, 14).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова АМН України (61057, м. Харків, вул. Пушкінська, 14).

Автореферат розісланий 03\2.06. 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат медичних наук Бруснік С.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Захворюваність на цукровий діабет у всіх країнах світу протягом останніх років має виражену тенденцію до збільшення. Тому ця проблема привертає увагу дослідників багатьох медичних галузей. Лікування захворювань, що розвиваються на фоні цукрового діабету, залишається одним із найважливіших питань сучасної медицини (Боровкова С.О., 2003; Гусак И.В. та ін., 1996; Ляпіс М.О., Герасимчук П.О., 2001; File T.M., Tan J.S., 1993).

Загрозливими для життя є некротично-запальні ураження стопи, які виникають у 25 % хворих і є основною причиною їх госпіталізації, інвалідизації, смертності (Корымасов Е.А., 1991; Schon L.S., Marks R.M., 1995). Вони проявляються у вигляді діабетичної гангрени, гнійно-некротичних і виразково-некротичних уражень стопи, трофічних виразок і синдрому стопи діабетика-– комплексу анатомо-функціональних змін ступні, зумовлених діабетичною ангіопатією та невропатією (Федоренко В.П., 1997; Хворостинка В.Н. та ін., 1996; Bergman M., Sicard G.A., 1991). Серед пацієнтів, що мали ампутацію з причин, не пов’язаних із травмою, 45–70 % складають хворі на цукровий діабет (Гостищев В.К. та ін., 1999; Заремба В.С., Зіменковська А.Б., 1999; Gibbons G.W., Frykberg R.G., 1991; Morrel B., 1990). Тривалість госпіталізації таких хворих суттєво перевищує тривалість перебування їх у стаціонарі в разі будь-яких інших ускладнень при даній патології.

У виникненні гнійно-некротичних процесів ступні важливу роль відіграють як аеробна (золотисті стафілококи, -гемолітичні стрептококи, протеї, псевдомонади), так і анаеробна мікрофлора (превотели, бактероїди, клостридії, пептострептококи). Вони розмножуються, призводять до тромбозу дрібних судин, наступної ішемії, місцевих некрозів і гангрени (Солнцева В.К. та ін., 2000; Milgram J.W., 1993).

Вище вказані мікроорганізми є представниками мікробіоценозів шкіри людини, які формувались протягом тисячоліть. Антропогенні впливи змінили не тільки реактивність організму людини, але й деякі біологічні властивості мікробів – антигенні, імуногенні, вірулентні тощо.

Шкіра людини як біотоп складається з різних топодемів з неоднаковими умовами існування. Тому виникає необхідність вивчення екологічних параметрів мікробіоценозів на рівні угруповань і популяцій (Климнюк С.І., 1995, Сытник О.М., 1993). Саме визначення особливостей автофлори людини має велике значення в постановці правильного діагнозу і покращанні результатів лікування синдрому діабетичої стопи шляхом зменшення кількості та висоти ампутацій кінцівок. Дослідження механізмів формування мікробіоценозів шкіри і колонізації її різними видами алохтонної флори у цієї групи хворих становить значний теоретичний і практичний інтерес.

Лікування синдрому стопи діабетика необхідно проводити з врахуванням етіологічних факторів – невропатії, ішемії, і що надзвичайно важливо – інфекційних вогнищ. Боротьба з інфекцією вимагає довготривалої і масивної антибіотикотерапії у відповідності з результатами бактеріологічного дослідження та визначення чутливості виділених мікроорганізмів до антибіотиків.

Останнім часом стали широко використовувати немедикаментозну технологію конкурентного витіснення хвороботворних бактерій і контролю розвитку дисбактеріозу без інтенсивного руйнування патогенної мікрофлори, яке сприяє вивільненню активних мукополісахаридних комплексів, що підсилюють синдром інтоксикації та спричиняють розвиток системної запальної реакції (Журило А.А., 1998; Рыженко C.А., 2001, Сорокулова И.Б., 1996).

Одним з таких сучасних препаратів є вітчизняний пробіотик А-бактерин сухий, що представляє собою ліофілізовану культуру мікроорганізмів з роду Aerococcus, виділених із грудного молока. Препарат має широкий спектр антагоністичної дії на грампозитивні та грамнегативні мікроорганізми, сприяє регенерації ушкодженої тканини, відновленню мікробіоценозу кишечника, проявляє ад’ювантну дію, стимулює фагоцитоз. Його особливо рекомендують хворим, які сенсибілізовані до антибіотиків та хіміотерапевтичних засобів. Дія А-бактерину обумовлена комплексом біологічно-активних речовин, що синтезуються аерококами, і його адгезивними властивостями. (Кременчуцький Г.Н. та ін., 2000).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є фрагментом планової науково-дослідної роботи кафедри мікробіології, вірусології та імунології і кафедри загальної хірургії Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського на тему: “Клініко-морфологічні та мікробіологічні аспекти в обгрунтуванні патогенетичного лікування стопи діабетика” (номер державної реєстрації – № 0100 U 005057), у виконанні якої дисертантом особисто проведені дослідження автомікрофлори шкіри у хворих на цукровий діабет і корекція мікробіоценозів за допомогою А-бактерину. Тема дисертації затверджена на РПК “Мікробіологія” (протокол № 14 від 5 грудня 2002 р.).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи – обгрунтувати застосування еубіотика А-бактерину для корекції мікробіоценозів шкіри у хворих із синдромом діабетичної стопи.

Для реалізації мети поставлені наступні завдання:

· вивчити кількісні та якісні параметри мікробіоценозів різних топодемів стоп у хворих на цукровий діабет без гнійних уражень нижніх кінцівок;

· дослідити стан мікробіоценозів шкіри стоп у хворих із синдромом стопи діабетика;

· визначити чутливість до антибіотиків автохтонної та алохтонної мікрофлори шкіри стоп у хворих на цукровий діабет;

· оцінити вплив на мікробіоценози шкіри у хворих із синдромом стопи діабетика вітчизняного пробіотика А-бактерину, дослідивши зміни щільності бактерійних популяцій і якісний склад мікробних угруповань, та обгрунтувати його застосування для корекції мікробіоценозу.

Об’єкт дослідження. Гнійно-запальні процеси при цукровому діабеті.

Предмет дослідження. Мікробіоценози шкіри ступнів у хворих на цукровий діабет, чутливість виділених культур до антибіотиків, зміни складу мікробних угруповань до і після застосування А-бактерину.

Методи дослідження: мікробіологічні (визначення щільності бактеріальних угруповань і популяцій, виділення чистих культур мікроорганізмів), біохімічні (ідентифікація бактерій), математико-статистичні (статистична обробка результатів дослідження).

Наукова новизна одержаних результатів. У хворих на цукровий діабет вивчено особливості мікробіоценозів шкіри стоп. Встановлені зміни щільності бактеріальних популяцій і складу мікробних угруповань при формуванні вогнищ інфекції на поверхні шкіри. Доведено, що перебудова мiкробiоценозiв, викликана поглибленням патологiчного процесу, супроводжувалась зростанням щiльностi мікробних популяцій на поверхні шкіри, змінами структури відповідних угруповань.

Вперше у хворих із синдромом стопи діабетика вивчено особливості змін мікробіоценозів шкіри стоп після місцевих аплікацій А-бактерину. Доведено, що за цих умов відбувається перебудова мікробіоценозів вмісту виразок з тенденцією до нормалізації дисбіозу, що характеризується зменшенням щільності колонізації мікроорганізмами усіх видів та змінами в структурі бактеріальних угруповань.

Практичне значення одержаних результатів. Розширено можливості оцінки стану мікробіоценозів шкіри стоп у хворих на цукровий діабет. Визначено рівень чутливості до антибіотиків мікроорганізмів, що заселяють шкіру нижніх кінцівок у цієї групи хворих. Показано можливість підбору хворих із синдромом стопи діабетика шляхом оцінки стану мікробіоценозів стоп, які матимуть більший ефект від лікування. Результати дисертаційної роботи впроваджені в навчальний процес та науково-дослідну роботу кафедр мікробіології та загальної хірургії Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського, кафедр мікробіології, вірусології та імунології вищих навчальних медичних закладів (Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова, Львівського державного медичного університету ім. Д.Галицького, Буковинської державної медичної академії, Дніпропетровської державної медичної академії).

Особистий внесок здобувача. Автор самостійно здійснив пошук літературних джерел та аналіз літературних даних. Бактеріологічне дослідження хворих повністю виконано автором. Дисертант особисто дослідив зміни стану мікробіоценозів, антибіотикочутливість виділених штамів, ефективність місцевого застосування А-бактерину у хворих на цукровий діабет, створив бази даних, здійснив статистичну обробку матеріалу, сформулював висновки та практичні рекомендації з дисертаційної роботи, підготував матеріал до опублікування. Він самостійно написав текст дисертації. У наукових працях йому належить фактичний матеріал, отриманий ним при проведенні досліджень.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, включених у дисертацію, висвітлені в доповідях на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Пробіотики-2000” (Харків, 2000), ювілейній підсумковій конференції студентів і молодих вчених (Одеса, 2000), Пленумі УНМТМЄП ім. Д.К. Заболотного (Київ-Одеса, 2000), підсумкових конференціях Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського (Тернопіль, 1999-2002 рр.), Міжнародних конгресах студентів і молодих вчених (Тернопіль, 2000-2002 рр.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 12 наукових праць, з них 3 – у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України та 9 – у матеріалах і збірниках конференцій та конгресів.

Структура дисертації. Дисертація викладена на 169 сторінках і складається із вступу, огляду літератури, розділу “Матеріали і методи досліджень”, 3 розділів власних досліджень, аналізу та обговорення результатів, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних літературних джерел (всього 221 найменування). Робота ілюстрована 39 таблицями та 4 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі роботи подано огляд літератури, в якому наведено дані про розповсюдженість захворюваності на цукровий діабет, етіологію, патогенез та класифікацію синдрому стопи діабетика. Висвітлено роль нормальної мікрофлори організму у формуванні патологічних процесів, обгрунтовано доцільність застосування пробіотичних препаратів для регуляції кількісного та якісного складу мікрофлори, проаналізовано основні механізми дії А-бактерину.

Матеріали, методи і обсяг досліджень наведено у другому розділі. Для досягнення поставлених завдань мікробіологічними методами обстежено 81 хворого на цукровий діабет. Їх було поділено на 3 групи. Першу групу склали хворі з різними типами цукрового діабету без синдрому діабетичної стопи (25 осіб); другу – хворі на цукровий діабет із синдромом діабетичної стопи І-ІІ ступеня, яким місцево використовували А-бактерин (25 осіб). У них забирали матеріал для досліджень до та через 7-10 днів після лікування із застосуванням пробіотика. Третя група була сформована з хворих із синдромом діабетичної стопи ІІІ-ІV ступеня (за F.W. Wagner, 1981), яким не проводили лікування А-бактерином (31 хворий).

Обстеженню підлягали особи, які перебували на лiкуваннi в 1-му хірургічному відділенні Тернопільської лікарні невідкладної допомоги та ендокринологічному відділенні Тернопільської обласної клiнiчної лiкарнi протягом 1999-2001 років.

У всіх хворих за методом змивiв-зiскобiв Williamson i Kligman у модифiкацiї С.І. Климнюка і С.І. Ситника (1989) досліджено мiкробiоценози шкiри топодемів нижніх кінцівок (тильна та підошовна поверхня стопи, ІV міжпальцевий проміжок). Вміст виразок у хворих із синдромом стопи діабетика вивчався на підставі Наказу МОЗ СРСР №535 від 22.04.1985 р. “Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений”. Оцінювали щільність мікробних популяцій, частоту зустрічальності бактерій, видовий склад бактерійних угруповань.

Пiд час проведених мiкробiологiчних дослiджень шкiри видiлено 1140 штамiв аеробних мiкроорганiзмiв, якi належали до 10 родiв. Ідентифікацію бактерій здійснювали згідно “Определителя бактерий Берджи” (1997), а чутливість до 8 антибіотиків визначали за “Методическими указаниями по определению чувствительности микроорганизмов к антибиотикам методом диффузии в агар с использованием дисков” (1983).

Всi числовi результати пiдлягали статистичнiй обробцi загальноприйнятими методами з використанням значень середньої геометричної (Хg), t-критерiя Ст’юдента, непараметричних критерiїв за програмами S-PLUS 2000, STATISTICA, пакету програм Excell. Результати вважалися достовірними при значеннях р<0,05.

Результати власних досліджень наведено в 3-ому–5-ому розділах.

Результати проведених дослiджень засвідчили, що шкiру нижніх кінцівок хворих на цукровий діабет інтенсивно колонізують рiзні аеробні та факультативно анаеробні мiкроорганiзми. Щільність цих бактерій в різних ділянках шкіри стопи виявилась неоднаковою (табл. 1).

Щільність стафiлококiв на тильній поверхні стопи хворих з необтяженим цукровим діабетом становила 3,35 lg КУО/см2, поступаючись міжпальцевому проміжку (4,94 lg КУО/см2) та підошві (4,64 lg КУО/см2). Аналогiчна тенденцiя спостерiгалась при аналiзi загальної чисельностi коринебактерiй, ентеробактерій та псевдомонад.

Рівень колонізації шкіри представниками роду Bacillus був приблизно однаковим на підошві та у міжпальцевому проміжку і на порядок нижчим на тильній поверхні стопи. Подібний розподіл щільності спостерігався у мікрококових угрупованнях. Щiльнiсть вказаних бактерiй у вiдповiдних дiлянках суттєво поступалася колонізаційному рівню стафiлококів (p<0,05).

Таблиця 1

Щільність угруповань мікроорганізмів у осіб із цукровим діабетом і синдромом стопи діабетика ІІІ-ІV ступеня

Угруповання мікроорганізмів | Топодем, lg КУО/см2

тил стопи | підошва | міжпальцевий проміжок

А*,

n=104 | В**,

n=105 | А,

n=104 | В,

n=76 | А,

n=101 | В,

n=100

Аеробні бацили | 2,43 | 2,89 | 3,58 | 3,86*** | 3,53 | 3,85

Коринебактерії | 3,34 | 2,93*** | 4,57 | 4,02 | 4,79 | 4,35***

Ентеробактерії та псевдомонади | 2,70 | 2,57*** | 3,24 | 3,40 | 3,73 | 4,37

Мікрококи | 2,90 | 2,90 | 3,89 | 4,10 | 3,88 | 4,07***

Стафілококи | 3,35 | 2,81*** | 4,64 | 4,19*** | 4,94 | 4,71***

Стрептококи | 3,49– | 5,04– | 3,60 | 5,53

Разом: | 3,03 | 2,91 | 4,16 | 3,96 | 4,26 | 4,24***

Примітки: 1. А* – хворі на цукровий діабет без синдрому діабетичної стопи;
2. В** – хворі із синдромом стопи діабетика ІІІ-ІV ступеня;
3. *** – p<0,05.

Порiвнюючи щільність бактерiальних угруповань шкiри хворих на цукровий діабет без відкритих уражень нижніх кінцівок і осіб із синдромом стопи діабетика, встановлено, що вона в середньому вище в першій групі хворих. Це стосується практично всiх мiкроорганiзмiв, окрім аеробних бацил та мікрококів, які чисельно переважали у хворих на цукровий діабет із синдромом діабетичної ступні ІІІ-IV cтупеня.

Аналіз складу бактеріальних угруповань, які представлено в мікробіоценозах шкіри різних груп хворих, засвідчив: незважаючи на їх подібність спостерігається тенденція до збільшення частки популяцій бацил, коринебактерій у хворих із синдромом стопи діабетика при одночасному її зменшенні для мікрококів і стафілококів (табл. 2).

Таблиця 2

Мікробні угруповання, які формують мікробіоценози шкіри

хворих на цукровий діабет

Угруповання мікроорганізмів | Частка угруповань у мікробіоценозі, %

А* | В**

Аеробні бацили | 15,86 | 20,64

Коринебактерії | 14,56 | 17,79

Ентеробактерії та псевдомонади | 7,77 | 6,05

Мікрококи | 24,60 | 19,93

Стафілококи | 35,92 | 34,88

Стрептококи | 1,29 | 0,71

Примітки: 1. А* – хворі на цукровий діабет без синдрому діабетичної стопи;
2. В** – хворі із синдромом стопи діабетика ІІІ-ІV ступеня.

Кокова група мікробів чисельно складала 3/5 усiх мiкробних популяцій. Частка стафiлококів серед вилучених бактерій була найбільшою і становила 34,88 – 35,92 %. Спiльним для обох груп обстежених є те, що двома основними видами стафілококів у різних топодемах були S. аureus (11,43-33,33 %) та S. epidermidis (11,77-28,57 %), які у відповідних групах домінували серед стафілококових популяцій за частотою зустрічальності (табл. 3).

На різних стадіях формування патологiчних процесiв у хворих на цукровий діабет проходять суттєвi змiни таксономiчної структури стафiлококового угруповання. Висока частота зустрiчальності S. еpidermidis і S. aureus в усiх групах обстежених дозволяє охарактеризувати їх як такі, що часто зустрічаються. При наявності синдрому стопи діабетика домiнуючої позицiї набував S.aureus, який поряд з S. epidermidis вiдiграє функцiї домiнантного виду.

У хворих, в яких немає гнійно-некротичних ускладнень на нижніх кінцівках, це місце посідають S. epidermidis. Важливу роль відіграють S.haemolyticus і S. saprophyticus, які мають високі показники щільності та частоти зустрічальності.

Таблиця 3

Щільність і склад стафілококових популяцій у хворих на цукровий діабет

Популяція | Частка виду в угрупованні, % | Щільність, lg КУО/см2

хворі без синдрому стопи діабетика | хворі із синдромом стопи діабетика | хворі без синдрому стопи діабетика | хворі із синдромом стопи діабетика

П,

n=27 | Т,

n=37 | М,

n=34 | П,

n=39 | Т,

n=39 | М,

n=35 | П,

n=27 | Т,

n=37 | М,

n=34 | П,

n=39 | Т,

n=39 | М,

n=35

S.aureus | 17,95 | 20,51 | 11,43 | 33,33 | 24,31 | 20,59 | 4,49 | 3,51 | 5,03 | 4,38 | 2,51 | 4,81

S.cohnii | 7,69 | 12,82 | 14,29 | 3,70 | - | 2,94 | 5,25 | 4,31 | 5,69 | 4,30 | - | 3,00

S.epidermidis | 23,08 | 23,08 | 28,57 | 14,31 | 16,22 | 11,77) | 4,89 | 3,46 | 5,17 | 4,40 | 2,76 | 5,26

S.haemolyticus | 23,08 | 17,95 | 17,14 | 18,52 | 8,11 | 5,88 | 4,93 | 3,24 | 4,94 | 3,92 | 2,56 | 3,73

S.hominis | - | 2,56 | 5,70 | 7,41 | 13,51 | 8,82 | - | 3,25 | 3,54 | 3,35 | 3,13 | 4,20

S.intermedius | 2,56 | 2,56 | 2,86 | 3,70 | 13,51 | 14,71 | 4,53 | 2,48 | 3,48 | 4,71 | 2,97 | 4,87

S.saprophyticus | 5,13 | 5,14 | 2,86 | 3,70 | 5,41 | 11,77 | 5,52 | 2,86 | 4,11 | 4,73 | 3,72 | 5,12

S.sciuri | 2,56 | 2,56 | - | 3,70 | 2,70 | 2,94 | 3,00 | 2,95 | - | 4,04 | 2,70 | 4,51

S.simulans | - | - | - | 7,41 | 5,41 | 2,94 | - | - | - | 3,70 | 2,30 | 4,08

S.warneri | 7,69 | 2,56 | 2,86 | - | 5,41 | 8,82 | 3,48 | 2,00 | 5,23 | - | 3,14 | 4,96

S.xylosus | 10,26 | 10,26 | 14,29 | 3,70 | 5,41 | 8,82 | 3,81 | 3,00 | 4,68 | 4,28 | 2,30 | 4,54

Разом: | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 4,64* | 3,35* | 4,94* | 4,19 | 2,81* | 4,71*

Примітки: 1. П – підошовна поверхня стопи;

2. Т – тильна поверхня стопи;

3. М – ІV міжпальцевий проміжок;

4. * – p<0,05.

Мiкрококи складали в середньому в різних топодемах 21,78- 26,92 % угруповання в групі хворих без синдрому стопи діабетика і 19,00-20,95 % у групі осіб із синдромом діабетичної стопи. Простежувалась закономiрнiсть зменшення частоти появи Micrococcus spp. при зростанні ступеня тяжкості патологiчних процесів. У всiх дослiджуваних осiб 1-ої групи домiнували M. varians, частота зустрiчальності якого була навiть дещо вищою порiвняно iз S. epidermidis. У хворих із синдромом стопи діабетика M. luteus (36,36 - 36,84 %) переважав над M. varians відповідно на тильній поверхні стопи та в міжпальцевому проміжку.

Коринебактерiї формували третю за своєю значущiстю групу представникiв мiкробiоценозу шкіри хворих на цукровий діабет. Розподiл їх на шкiрi обох груп обстежених був також неоднаковим. Їх частка збільшувалася у хворих із синдромом стопи діабетика. В цій групі осіб на шкiрi переважала C. xerosis, частота зустрiчальності яких досягала 35,56 %. Частiше колонiзували шкiру хворих 2-ої групи C. minutissimum (28,00 %). Частка коринебактерій в порівнянні із іншими родами мікроорганізмів найбільше була виражена на тильній поверхні стопи у хворих із гнійно-некротичними ураженнями нижніх кінцівок. Щільність колонізації коринебактерій коливалась у межах 3,34 – 4,79 lg КУО/см2 у хворих без синдрому діабетичної стопи і 2,94 – 4,37 lg КУО/см2 – у другій групі (p<0,05). Найгустіше була заселена шкіра підошовної поверхні хворих першої групи C. xerosis (5,16 lg КУО/см2), а в другої групи вона сягала 4,08 lg КУО/см2, в той час як найвищий показник спостерігався в С. minutissimum (4,58 lg КУО/см2). Виявлено відмінності міжтоподемної колонізації шкіри стоп іншими коринебактеріями.

Аеробнi спороутворюючі бацили складали 15,76 - 20,57 % мікробіоценозу шкiри в обох групах обстежених за частотою зустрічальності. Дослідження мікрофлори шкіри довело неоднорiднiсть розподілу окремих видів бацил всередині рiзних топодемів. Так, B. licheniformis в осіб 1-ої групи на підошві майже в чотири рази частіше зустрічалася, ніж на тилі стопи, а частка цього виду серед висіяних з усіх топодемів бацил у другій групі була найнижчою.

В осiб 1-ої групи шкiру колонiзували три види бактерій з родини Enterobacteriaceae: E. coli, K. oxytoca, P. mirabilis, у 2-ій групі – E. coli, P. mirabilis, P. vulgaris, а також P. aeruginosa. В обох групах обстежених на тильній поверхні стопи щільність колонізації була найвища в кишкової палички - 2,79 – 4,77 lg КУО/см2. Данi дослiджень свiдчать, що ентеробактерiї та псевдомонади частiше колонiзують міжпальцевий проміжок у порівнянні з тильною поверхнею стопи та підошовної ділянкою.

Таким чином, мiкробiоценози шкіри хворих на цукровий діабет із гнійно-некротичними ураженнями та без них виявились неоднаковими, отже прогресування розвитку захворювання може впливати на формування динамічних змін цих відкритих мікробних біосистем.

Проведено порівняльне вивчення мікробіоценозів шкіри у хворих із синдромом стопи діабетика ІІ і III-ІV ступенів. Аналіз даних рівня колонізації шкіри різних топодемів і виразок бактерiйними угрупованнями довів її суттєві відмінності в різних групах обстежених.

Бацили не займали провідних позиції щодо рівня колонізації досліджуваних топодемів, хоча в групі обстежених, що мали більш виражені клінічні ознаки ураження нижніх кінцівок, її рівень був вищим (в 3,5-6,6 раза, p<0,05).

Однак, для представників мікробіоценозів обох груп обстежених осіб максимум контамінації бактеріями відповідав вмісту виразок.

Мікробіоценоз шкiри стопи осіб із синдромом “стопи діабетика” ІІ ступеня характеризувався чисельною перевагою стафiлококів (56,82 % угруповання) i мiкрококів (19,68 %). Частка коринебактерiй, стрептококів, бацил, ентеробактерiй, псевдомонад була значно менше – 3,03-25,16 %.

Відмічено факт домінування за частотою висівання в осіб із синдромом стопи діабетика ІІІ-ІV ступеня із вмісту виразок коринебактеріальних популяцій (28,25 %), у той час як частка стафілококового угруповання складала 27,71 %, і на тилі стопи - 44,77 %. Стафілококи були тут лише третіми (17,79 %), поступаючись популяціям аеробних бацил (27,93 %). У міжпальцевому проміжку (рис. 1) в осіб цієї групи, як і в усіх топодемах хворих іншої групи домінували стафілококи.

Основна подібність цих груп обстежених полягала в наявності єдиного виду стафілококів, який переважав інші, – S. aureus. Понад половину (51,51-57,14 %) стафілококового угруповання у виділеннях з виразки належало до коагулазопозитивних стафілококів. Такої переваги ці види не мали, ні на тилі стопи (30,77 і 37,83 %), ні в міжпальцевому проміжку (31,26 і 34,29 %). У той же час домінував за щільністю колонізації в хворих 1-ої групи S. epidermidis (6,07 lg КУО/г), вони посідали тут лише четверту позицію – 4,36 lg КУО/г.

Рисунок 1. Частота зустрічальності мікробних угруповань у хворих із синдромом стопи діабетика ІІ (1-а група) і ІІІ-ІV (2-а група) ступенів (Р – вміст виразки; Тс - тильна поверхня ступні; Мп - міжпальцевий проміжок)

Частота зустрічальності мікрококів в усіх топодемах була в 1,5-1,9 разів менше, ніж стафілококових популяцій. Видовий спектр мікрококів різних топодемів різнився між собою. Відмічено міжтоподемні відмінності колонізації стоп коринебактеріями. Провідне місце серед представників даного роду у хворих із синдромом діабетичної стопи III-IV ступеня посідали C. ulcerans, у той час як в осіб із ІІ ступенем ураження переважали C. afermentans. Щільність популяцій C. afermentans і C. ulcerans у виразці становила 4,83 і 6,15 lg КУО/г. У цілому щільність коринебактеріальних

мікроорганізмів в осіб із синдромом стопи діабетика ІІІ-ІV ступеня в виразковому вмісті поступалася щільності у хворих з ІІ ступенем –4,37 проти 4,53 lg КУО/г, (р<0,05).

Серед ентеробактерій та псевдомонад домінуючими у хворих із синдромом діабетичної ступні ІІ ступеня була K. оxytoca, яка переважала у виділеннях з виразок і у міжпальцевому проміжку, як за показниками щільності колонізації, так і частоти зустрічальності. У хворих, що мали ІІІ-ІV ступень ураження, домінувала в усіх топодемах за частотою зустрічальності E. сoli (26,67 - 94,57 %).

P. aeruginosa частіше зустрічалася в хворих із синдромом “стопи діабетика” ІІ ступеня у виразці (33,33 %), а в другій групі – в міжпальцевому проміжку. В осіб із синдромом стопи діабетика ІІ ступеня в усіх топодемах спостерігався більший рівень щільності колонізації, ніж у осіб другої групи (4,51 проти 4,15 lg КУО/г у виразковому вмісті, 3,78 і 6,17, а також 2,58 та 4,37 lg КУО/см2 відповідно на тилі стопи та в міжпальцевому проміжку.

Аналіз антибіотикочутливості виділених штамів показав, що проти стафiлококiв, які персистували на шкірі хворих без синдрому діабетичної стопи, найактивнішими були препарати цефалоспоринового та амiноглiкозидового рядів, до яких були чутливими вiд 77,5 % до 90,0 % культур. До тетрацикліну та оксациліну чутливiсть проявляли 65,0 - 75,0 % штамiв. Найменшу чутливість бактерії мали до еритроміцину, лінкоміцину i пенiцилiну (відповідно 52,5 %, 45,0 %, 25,0 % резистентних варіантів). Монорезистентними були лише 15,0 % культур. Всі виділені S. aureus були чутливим до гентаміцину та оксациліну. У той же час понад половина їх була резистентною до пеніциліну, а 14,3 % – до тетрацикліну.

Бацили найвищу чутливість проявляли до пеніциліну та гентаміцину (95,4 % штамів). Висока чутливість зберігалась у них до оксациліну (90,9 % штамів), дещо нижча – до тетрацикліну (72,7 % ) і цефалексину (68,2 %). Понад половину (59,1 %) штамів бацил були стійкими до лінкоміцину, а четверта частина їх – до еритроміцину.

Коринебактерії високу чутливiсть мали до гентамiцину і пеніциліну (100,0 % штамiв), тетрацикліну, цефалексину і оксациліну (відповідно 86,7 %, 80,0 % і 80,0 % культур). Ентеробактерії найчутливішими були до гентаміцину (92,9 % штамів), тетрацикліну (85,7 %), карбеніциліну (78,6 %) і цефалексину (71,4 %).

Мікроорганізми, які заселяли шкіру хворих із синдромом стопи діабетика ІІ ступеня, мали дещо інші показники антибіотикостійкості. Так, відносно стафілококів ефективними були оксацилiн і цефалексин, якi пригнiчували рiст 76,7 - 85,4 % бактерій, найменшу активнiсть мали лінкоміцин та пенiцилiн, до яких були чутливі 25,2 - 38,8 % культур. Найбiльший вiдсоток резистентних варiантiв вiдмiчено до лінкоміцину та еритроміцину – біля 18,0 % штамів. Спектр антибiотикочутливостi окремих видів стафілококів був неоднорідним.

Найсильнiше пригнiчували рiст коринебактерій цефалексин, гентамiцин, пеніцилін, процент чутливих штамiв до яких коливався в межах 93,6 - 96,8 %.

Найефективніше пригнiчували рiст ентеробактерій та псевдомонад гентаміцин i карбенiцилiн, а також тетрациклін, до яких проявляли чутливість відповідно 77,8 % і 66,7 % штамів). Аналогічні тенденції щодо антибіотикочутливості бактерій спостерігались і хворих із синдромом стопи діабетика ІІІ-IV ступеня.

Враховуючи особливості перебігу синдрому стопи діабетика, наявність чи відсутність виразок на поверхні шкіри (І-ІІ ступінь), формування абсцесів, флегмон, септичного артриту або гангрени стопи (ІІІ-ІV ступінь), екологічну характеристику мікробіоценозів, було відібрано контингент хворих (особи, що мали ІІ ступінь тяжкості захворювання) для дослідження впливу А-бактерину на перебіг інфекційного процесу і стан автомікрофлори шкіри. А-бактерин застосовували місцево у вигляді аплікацій на поверхню виразок та інших досліджуваних ділянок шкіри в дозі 108 клітин/мл 1-3 рази на добу протягом 7-10 днів.

Проведені динамічні спостереження довели суттєве зменшення рівня колонізації шкіри мiкробними угрупованнями в усіх обстежених топодемах після лікування у порівнянні із аналогічними показниками до застосування А- бактерину (табл. 4).

У виділеннях з виразок зникали стрептококи, тому провідне положення за своєю щільністю набували мікрококи і стафілококи. У міжпальцевому проміжку ентеробактерії та псевдомонади до застосування А-бактерину були на першому місці за рівнем колонізації. У процесі лікування вони елімінувались із поверхні шкіри, а на перше місце за своєю колонізаційною значущістю виходили стафілококи. Тільки з топодему тилу стопи продовжували висіватись ентеробактерії та псевдомонади, хоча їх популяційний рівень суттєво знижувався.

Таблиця 4

Зміни щільності колонізації мікроорганізмами шкіри стоп і вмісту виразок при місцевих аплікаціях А-бактерину

Групи бактерій |

Досліджуваний топодем

виразка,

lg КУО/г | тил стопи,

lg КУО/см2 | міжпальцевий проміжок,

lg КУО/см2

до

лікування,

n=76 | після

лікування,

n=64 |

до лікування,

n=75 | після лікування,

n=72 | до лікування,

n=74 | після лікування,

n=85

Аеробні бацили | 3,76 | 3,88 | 2,56 | 2,60 | 3,72 | 3,90

Коринебактерії | 4,53 | 4,00* | 2,80 | 2,87 | 4,71 | 3,80*

Ентеробактерії та псевдомонади | 4,51– | 3,78 | 3,26 | 6,17–

Мікрококи | 4,93 | 4,61 | 2,76 | 2,64* | 4,77 | 4,41*

Стафілококи | 5,33 | 4,60* | 3,34 | 2,85 | 4,99 | 4,90

Стрептококи | 5,80 | - | 2,30 | - | 3,96 | -

Разом | 4,89 | 4,41* | 2,90 | 2,75* | 4,73 | 4,42

Примітка. * – p<0,05.

Порівняння показників щільності стафілококів до і після аплікацій препарату довело її зменшення для стафілококів усіх видів, окрім S. haemolyticus і S. warneri (табл. 5).

Розподіл видів стафілококів за частотою зустрічальності до лікування характеризувався випереджаючим домінуванням золотистого стафілокока (46,43 % угруповання). Після лікування його частка була в 7,0 разів меншою. У процесі застосування пробіотика відбулась перебудова у складі інших стафілококових популяцій, хоча на фоні інших виділялися S. saprophyticus (23,33 %) і S. epidermidis (20,00 %). До лікування їх частка була в 1,9-6,5 раза меншою (p<0,05).

Таблиця 5

Зміни щільності стафілококових популяцій у вмісті виразок при місцевих аплікаціях А-бактерину

Види стафілококів | Щільність, lg КУО/г

до лікування,

n=28 | після лікування,

n=30

S. aureus | 5,68 | 4,95

S. epidermіdis | 6,07 | 4,58

S. haemolyticus | 4,23 | 4,69

S. intermedius | 6,00 | 5,17

S. saprophyticus | 5,97 | 4,22

S. sciuri | 4,94 | -

S. simulans | 5,89 | 4,54

S. warneri | 3,52 | 4,61

S. xylosus | 4,00 | 3,70

Разом: | 5,33 | 4,60*

Примітка. * – p<0,05

Тильна поверхня ступні мала найнижчі значення щільності колонізації мікроорганізмами і стафілококами зокрема після застосування А-бактерину (відповідно 2,75 lg КУО/см2 і 2,85 lg КУО/см2).

Домінуючим видом на час поступлення в стаціонар за частотою зустрічальності був S. aureus. Після місцевих аплікацій А-бактерину його частка зменшилась у 6,9 раза. Щільність популяції S. aureus знизилась з 3,62 до 2,48 lg КУО/см2 (p<0,05).

Найвідчутніше зменшився ступінь колонізації шкіри S. epidermidis (з 3,78 до 3,01 lg КУО/см2), S. saprophyticus (з 4,12 до 2,90 lg КУО/см2).

Рівень зниження щільності угруповання мікрококів у процесі лікування був значно меншим, ніж для стафілококів. Відбувся й перерозподіл значущості окремих видів бактерій.

За період лікування склад коринебактеріальних популяцій мікроорганізмів, що заселяли поверхню виразки, тильну поверхню стопи та IV міжпальцевий проміжок, суттєво помінявся. Стосувалося це й щільності представників цього роду, яка зменшилася у виразках, на шкірі міжпальцевого проміжку, в той час як на тильній поверхні стопи вона дещо зросла.

Найбільших змін видового складу цієї мікробної спільноти зазнали мікробіоценози тильної поверхні стопи. Відмічено зростання в 3 рази частоти зустрічальності C. xerosis при одночасному зменшенні ступеня колонізації з 4,40 lg КУО/г до 3,81 lg КУО/г, появу C. bovis і C. minutissimum після корекції А-бактерином. Подібні закономірності були притаманні мікробіоценозам шкіри і підошовної поверхні стоп.

Видовий спектр роду Bacillus у вмісті виразок був представлений до лікування 3, а після використання А-бактерину – 5 видами. Домінуючим видом за щільністю колонізації була B. сereus, ступінь контамінації нею шкіри після лікувальних заходів становив 3,79 проти 3,53 lg КУО/г, а частота зустрічальності хоч і зменшилась в 2,1 рази, все ж залишилась найвищою разом із B. subtilis .

У розділі узагальнення та обговорення результатів у стислій формі наведено підсумки проведених досліджень, результати реалізації поставленої мети і задач дисертаційної роботи.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукового завдання щодо встановлення закономірностей формування мікробіоценозу шкіри стоп у хворих на цукровий діабет і синдромом діабетичної стопи та можливостей його корекції А-бактерином.

1. Шкіра хворих на цукровий діабет із різним ступенем тяжкості патологічного процесу в топодемах тилу стопи, підошви і ІV міжпальцевого проміжку інтенсивно колонізована аеробними мікроорганізмами. Рівень щільності бактерій коливається в межах 2,90-4,73 lg КУО/см2, зростаючи за градієнтом: шкіра тильної поверхні стопи – підошовна поверхня – ІV міжпальцевий проміжок. У мікробіоценозі представлені угруповання стафілококів, мікрококів, коринебактерій, бацил, ентеробактерій, псевдомонад, стрептококів.

2. У хворих із синдромом стопи діабетика в процесі перебігу захворювання суттєво змінюється структура мікробних угруповань, що проявляється в збільшенні частки бацил і зменшенні частки мікрококів і коринебактерій. Чільне місце в структурі стафілококового угруповання набуває S. aureus (20,59-33,33 %), при цьому залежно від топодему спостерігається зменшення частки епідермальних стафілококів до 11,77-16,22 % .

3. Мікробіоценози шкіри тилу стопи і міжпальцевого проміжку у хворих із синдромом стопи діабетика різного ступеня тяжкості відрізняються між собою. Поглиблення патологiчного процесу супроводжується зменшенням щільності бактерійних угруповань, змінами їх екологічної структури. Мікробіоценоз виразок у хворих із синдромом стопи діабетика представлений асоціаціями бактерій, серед яких зустрічаються стафілококи, бацили, ентеробактерії та псевдомонади, стрептококи, коринебактерії та мікрококи. Щільність популяцій мікроорганізмів зменшується паралельно із зростанням тяжкості процесу.

4. Представники нормальної мікрофлори шкіри хворих на цукровий діабет мають різну чутливість до антибіотиків. Найефективнішими препаратами щодо більшості бактерійних угруповань є цефалексин, гентаміцин і тетрациклін, а проти кишкової групи бактерій – карбеніцилін. Найбільша кількість стійких варіантів означена щодо лінкоміцину та пеніциліну.

5. Під впливом місцевих аплікацій А-бактерину відбувається виражена зміна мікробіоценозу стоп, що характеризується суттєвим зменшенням рівня колонізації топодемів тилу стопи, міжпальцевого проміжку і виразок. Найбільш виражене зниження щільності популяцій спостерігається у виділеннях із виразок (4.41 проти 4,89 lg КУО/г). Значно зменшується чисельність популяцій ентеробактерій, псевдомонад, стрептококів. Колонізаційна значущість стафілококів знижується з 5,33 до 4,60 lg КУО/г. Частота зустрічальності S. aureus зменшується в 7,0 разів, у той час як у S. epidermidis i S. saprophyticus вона зростає в 1,9-6,5 разів..

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1.

2.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бойчак О.В., Климнюк С.І., Цицюра Р.І. Деякі екологічні особливості мікрофлори нижніх кінцівок у хворих на цукровий діабет // Шпитальна хірургія, 2002.– №4.– С. 18-21.

2. Зміни мікробіоценозів шкіри стоп під впливом А-бактерину в хворих на цукровий діабет/ Климнюк С.І., Бойчак О.В., Ляпіс М.О., Герасимчук П.О., Кременчуцький Г.М. / Вісник наукових досліджень. – 2002.– №4.– С. 127-130.

3. Чутливість до антибіотиків окремих аеробних представників мікробіоценозів шкіри у хворих на цукровий діабет / Климнюк С.І., Ляпіс М.О., Бойчак О.В., Герасимчук П.О. // Буковинський медичний вісник. – 2002.– Т. 6, №4.– С. 178-182.

4. Бойчак О.В. Оцінка мікробного пейзажу шкіри нижніх кінцівок у хворих на цукровий діабет // Здобутки клін. та експерим. мед. – Тернопіль: Укрмедкнига. – 1999.– Вип. 4.– С. 36-39.

5. Бойчак О., Климнюк Н., Дубчак М. Особливості складу мікробіоценозів шкіри тилу стопи // З-й Міжнародний конгрес студентів і молодих вчених, Тернопіль, 11-13 травня 1999. Тези. – Тернопіль: Укрмедкнига.– 1999.– С. 279.

6. Деякі особливості мікробної екології шкіри хворих на цукровий діабет і її чутливість до антибіотиків / Климнюк С.І., Ситник І.О., Бойчак О.В., Творко М.С., Ткачук Н.І. // Здобутки клін. та експерим. мед.– Тернопіль: Укрмедкнига.– 2000.– Вип. 5.– С. 43-47.

7. Бойчак О.В. Оцінка складу мікрофлори ранового вмісту й шкіри нижніх кінцівок у хворих на цукровий діабет із синдромом “діабетичної стопи” // Ювілейна підсумкова конференція студентів і молодих вчених, Одеса, 20-21 квітня 2000 р. Тези. доповідей. – Одеський медуніверситет, 2000.– С.114.

8. Бойчак О.В., Дубчак М.І. Аеробні бактерії шкіри нижніх кінцівок // 4-ий Міжнародний конгрес студентів і молодих вчених, Тернопіль, 19-21 травня 2000 р. Тези.– С. 310-311.

9. Герасимів І.М., Бойчак О.В. Склад мікробіоценозів шкіри нижніх кінцівок здорових людей, які формують аеробні бактерії. // Наукові та практичні аспекти боротьби з інфекціями в Україні на межі сторіч. Матеріали Пленуму УНМТМЄП ім. Д.К. Заболотного 7-9 червня 2000 року. – Київ-Одеса, 2000.– С. 75-76.

10. Синдром стопи діабетика. Діагностика. Клініка. Лікування. /Ляпіс М.О., Климнюк С.І., Герасимчук П.О., Полоус Ю.М., Бойчак О.В. //