МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
Академія медичних наук України
Інститут мікробіології та імунології ім. І.І.Мечникова
БЛІНДЕР ОЛЕНА ОЛЕКСАНДРІВНА
УДК: 616.981.25-08
Проблема стафілококового носійства та порівняльна характеристика засобів санації різного механізму дії
03.00.07 - мікробіологія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Харків – 2005
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Буковинському державному медичному університеті МОЗ України.
НАУКОВИЙ КЕРІВНИК – доктор медичних наук, професор Сидорчук Ігор Йосипович, Буковинський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри клінічної імунології, алергології та ендокринології, проректор з наукової та лікувальної роботи.
ОФІЦІЙНІ ОПОНЕНТИ - доктор медичних наук, професор Мінухін Валерій Володимирович, Харківський державний медичний університет МОЗ України, професор кафедри мікробіології, вірусології та імунології;
доктор медичних наук, професор, заслужений працівник народної освіти України Кременчуцький Геннадій Миколайович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, завідувач кафедри мікробіології, вірусології та імунології.
Провідна установа: Інститут епідеміології та інфекційних хвороб
ім. Л.В.Громашевського АМН України
Захист відбудеться “26” травня 2005 р. об 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.64.618.01 Інституту мікробіології та імунології ім. І.І.Мечникова АМН України за адресою: 61057, вул. Пушкінська, 14/16, м.Харків-57.
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту мікробіології та імунології ім. І.І.Мечникова АМН України за адресою: 61057, вул. Пушкінська, 14/16, м.Харків-57.
Автореферат розісланий 22 квітня 2005 р.
Вчений секретар спеціалізованої
вченої ради Д.64.618.01,
к мед.н., ст.н.с. Бруснік С.В.
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Стафілококи, які належать до умовно патогенних мікроорганізмів, нерідко є причиною різноманітних форм гнійно-септичних захворювань. Стафілококова інфекція залишається однією з найбільш поширених і наносить значний соціальний та економічний збитки суспільству. Трудові втрати при стафілококових інфекціях переважають втрати від гострих кишкових захворювань у 30-40 разів (Зуева Л.П.,2001, Белобородов В.Б.,2003,).
Серед стафілококів S. aureus займає провідне місце як етіологічний фактор захворювань людини (Усвяцов Б.Я., 2000, Chambers H.F., 2001). Він може вражати практично всі тканини і органи людини. Основним джерелом S. aureus є назальні носії (Кейсвелл М.В., 1998, Мозолевський А.Ф., 2000, Bowler P.G., 2001). Частота назального носійства в людській популяції коливається від 20 до 40, а інколи до 80 % (Кейсвелл М.В., 1998). Епідеміологічні дослідження засвідчують, що 20 % населення є резидентними носіями стафілококів, 70 % - транзиторними, і тільки в 10 % стафілокок постійно не виявляється (Клунтманс Я., 1998).
Особливе значення має носійство золотистого стафілокока серед медичного персоналу, а також студентів, які постійно відвідують клінічні бази, адже це підвищує ризик виникнення внутрішньолікарняних інфекцій, що є гострою проблемою сучасної медицини (Генчиков Л.А.,1991, Карабак В.И., 2000, Миронов А.Ю.,2000, Салюта М.Е., 2000, Сидорчук І.Й., 2000).
Бактеріоносійство є особливою формою бактеріальної інфекції, при якій виникає динамічна рівновага між мікроорганізмами та організмом господаря (Костюкова Н.Н., 1997). В останнні 10-15 років вивченню проблеми бактеріоносійства взагалі та S. aureus зокрема, приділяється значна увага (Авдєєва Л.В., 2000, Сидоренко С.В., 2001, Возіанова Ж.І., 2003, Левицька С.А., 2003). Особливе значення у формуванні носійства надається факторам персистенції збудника (Бухарін О.В., 1994-2003, Чернова О.Л., 1997,
Сидорчук І.Й., 2000). До них відносять антилізоцимну (АЛА), анти-комплементарну активність, здатність до інактивації бактеріцидного компоненту інтерферону, імуноглобулінів та інші. Роботами ряду авторів показано, що визначення наявності та ступеня вираженості факторів персистенції можна використовувати для диференціації транзиторного чи резидентного носійства, для прогнозування форми перебігу гнійно-запальних процесів (Дерябин Д.Г., 2000) та для мікроекологічного моніторингу середовища існування людини (Бухарин О.В., 1993, 1996, 1997, 2000).
Розробка ефективних методів санації бактеріоносіїв є актуальною проблемою, оскільки усі методи, що використовувались до цього часу, не давали бажаного результату. Особливо важливим є вибір засобу для санації медичних працівників при спалаху внутрішньолікарняної інфекції. Розробка нового способу санації носіїв S.aureus вимагає обґрунтованого комплексного підходу, який би врахував особливості біологічних властивостей збудника, стану імунного протиінфекційного захисту організму носія та елімінуючу здатність препарату.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконана робота є фрагментом науково-дослідної роботи кафедри мікробіології та вірусології Буковинської державної медичної академії “Проблема стафілококового назофарингеального бактеріоносійства, удосконалення методів діагностики та ефективної санації носіїв”. Шифр теми за зведеним планом НДР Ін.12.13.0001. 01, номер державної реєстрації 0101U005252.
Автор була відповідальним виконавцем комплексної теми та виконавцем відповідного фрагменту.
Мета дослідження. На основі вивчення окремих механізмів формування бактеріоносійства S.aureus та біологічних властивостей виділених штамів, розробити ефективний метод санації бактеріоносіїв постійного типу.
Виходячи з поставленої мети були визначені такі основні завдання дослідження:
1)
виявити поширення носійства золотистого стафілокока серед медичного персоналу та студентів-медиків, що відвідують клініки;
2)
вивчити біологічні властивості S.aureus, що виявлялися у бактеріоносіїв постійного типу;
3)
встановити стан факторів та механізмів неспецифічного та специфічного імунного протиінфекційного захисту у бактеріоносіїв постійного типу;
4)
на основі результатів порівняння сануючої ефективності лікувального полівалентного стафілококового бактеріофагу, окремих фітопрепаратів та пробіотику, розробити найбільш ефективний метод санації бактеріоносіїв S.aureus.
Об’єкт дослідження: медичний персонал клінік хірургічного профілю, а також студенти вищих навчальних медичних закладів, що навчаються на базах клінічних кафедр протягом навчального року.
Предмет дослідження: золотистий стафілокок, що колонізує слизову оболонку носа носіїв, та показники системного імунітету і неспеціфічної резистентності організму носіїв.
Методи дослідження: бактеріологічний, з визначенням фаготипу, чутливості до антибіотиків та до лікувального стафілококового бактеріофага, наявності комплексу факторів персистенції та окремих з них (антилізоцимної та протиінтерферонової). Імунолабораторне обстеження носіїв включало визначення: відносної кількості Т-лімфоцитів та їх субпопуляцій; індексу ефективності (ЕІ), імунорегуляторного індексу (ІРІ); відносної кількості В-лімфоцитів, нульових лімфоцитів; концентрації імуноглобулінів основних класів; циркулюючих імунних комплексів (ЦІК); фагоцитарної активності поліморфноядерних лейкоцитів; титру комплементу; титру природних антитіл. Цифрові дані були оброблені статистичним методом.
Наукова новизна одержаних результатів. На основі застосованого комплексного підходу до вивчення явища бактеріоносійства S.aureus показано, що частота назального носійства S.aureus у медичного персоналу хірургічних відділів та студентів-медиків, які постійно відвідують відділення хірургічного та акушерсько-гінекологічного профілю знаходиться у межах 12,6 -23,3 %. Вперше показано залежність від пори року частоти носійства золотистого стафілококу у студентів. Встановлено, що більшість (53, 8 %) штамів S.aureus, виділених від бактеріоносіїв постійного типу, мали всі ознаки патогенності, належали до ІІ фагогрупи (30,5 %), були метицилінрезистентними (52,2 %), що характеризує виділені штами як можливі збудники внутрішньолікарняної інфекції.
При вивченні факторів персистенції у штамів S.aureus, виділених від носіїв, встановлено значну їх роль у формуванні постійного типу бактеріоносійства. Провідне значення мають антилізоцимна та протиінтерферонова активності, які були виявлені у 72,08 та 79,49 % вивчених штамів відповідно.
Вперше прослідковано зміну вираженості комплексу факторів персистенції у штамів S.aureus і доведено необхідність повторного (2, 3 разо-вого) визначення ознак персистенції для встановлення типу носійства.
Встановлено, що бактеріоносійство S.aureus постійного типу формується на фоні зниженої гуморальної та клітинної ланок імунної відповіді. Доведено, що основною причиною формування носійства постійного типу є зниження механізмів неспецифічного протиінфекційного захисту.
На основі результатів порівняння сануючої ефективності стафілококового полівалентного лікувального бактеріофагу, фітопрепаратів та пробіотику „Біоспорин”, спираючись на доведену імунорегулюючу здатність останнього, розроблено новий ефективний метод санації бактеріоносіїв S.aureus.
Практичне значення одержаних результатів. На підставі одержаних результатів доведено необхідність повторного (2, 3-разового) визначення ознак персистенції S.aureus для визначення типу носійства.
Рекомендовано застосовувати інтраназально пробіотик „Біоспорин” для санації носіїв S.aureus постійного типу.
Результати роботи впроваджено в навчальний процес на кафедрах мікробіології, вірусології, імунології Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова МОЗ України, Тернопільської державної медичної академії ім.І.Я.Горбачевського МОЗ України, Національного фармацевтичного університету МОЗ України, Дніпропетровської державної медичної академії МОЗ України, Буковинського державного медичного університету МОЗ України та Одеського державного медичного університету МОЗ України.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням. Усі результати дисертаційного дослідження отримані автором особисто. Автор самостійно провела пошук та аналіз літературних джерел, самостійно провела мікробіологічні та імунологічні дослідження, здійснила санацію носіїв золотистого стафілокока серед студентів-медиків, провела аналіз властивостей виділених штамів, а також розробила основні наукові положення, висновки та практичні рекомендації, провела аналіз та узагальнення одержаних результатів. Здобувачем опубліковані друковані праці за темою дисертації.
Апробація результатів дисертації. Основні наукові положення, висновки та рекомендації доповідались і обговорювались на науково-практичних конференціях: “Актуальні питання клініко-лабораторної діагностики захворювань людини”, присвяченій 10-річчю Чернівецького обласного медичного діагностичного центру (Чернівці, 2001); ”Актуальні питання клінічної, експериментальної і профілактичної медицини” (Донецьк, 2002); “Розвиток санітарної мікробіології в Україні” (Чернівці, 2002); “Актуальні питання дезінфектології: токсикологія, гігієна, епідеміологія” (Київ, 2003); “Профілактика та лікування гнійно-запальних ускладнень” (Київ, 2003); ІІ Українсько-шведський симпозіум: “Актуальні питання сучасної медичної допомоги населенню” (Чернівці, 2003); 84-й, 85-й, 86-й підсумкових конференціях Буковинської державної медичної академії 2002, 2003, 2004).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 10 наукових робіт, у тому числі 4 статті, всі у фахових виданнях за переліком, затвердженим ВАК України. У співавторстві опубліковано 3 роботи, одноосібно - 1. А також опубліковано 6 тезів у матеріалах науково-практичних конференцій.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена державною мовою на 116 сторінках комп’ютерного тексту і складається зі вступу, огляду літератури, метеріалів та методів дослідження, трьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення одержаних результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій та списку використаних джерел. У роботі представлено 34 таблиці. Список літератури містить 206 джерел, з яких 140 – україно- та російськомовних і 66 - іноземних.
Основний зміст роботи
Матеріал і методи дослідження. Для реалізації мети та завдань дослідження нами проведено бактеріологічне дослідження мазків із передніх відділів носа та зіва, взятого сухим стерильним ватним тампоном у 4493 студентів ІІІ-ІV курсів Буковинської державної медичної академії (БДМА) у різні пори року, а також у 103 медичних працівників хірургічних відділень лікарні швидкої медичної допомоги м. Чернівців.
Виділення та ідентифікацію стафілококів здійснювали за загально- прийнятими методиками (Биргер М.О.,1982, Берджи 1997).
Чутливість виділених культур до антибіотиків визначали методом стандартних дисків (Сидоренко С.В., 1999).
Метициллінрезистентність виділених штамів стафілококів визначали за допомогою набору “Для определения ”Метициллинрезистентности”, виробництва НИЦФ м. Санкт -Петербург, серія 299.
Фаготипування виділених штамів S.aureus проводили загальноприйнятим методом. Було використано міжнародний набір бактеріофагів стафілококових типових діагностичних сухих – (Англія), який виготовлений на підприємстві з виробництва бакпрепаратів НДІ епідеміології та мікробіології ім. М.Ф. Гамалеї АМН Російської Федерації (серія 96 К 3368).
У виділених штамів S.aureus вивчали наявність комплексу факторів персистенції, антилізоцимну та протиінтерферонову активність.
Наявність комплексу факторів персистенції (антилізоцимної, антикомплементарної та антиінтерферонної активності) оцінювали за резистентністю виділених штамів золотистого стафілокока до фузидину (Бухарин О.В., 1999).
Визначення антилізоцимної активності (АЛА) здійснювали фотометричним методом з використанням детекторного штаму Micrococcus luteus (v.lysodeikticus) 2665 (Бухарин О.В., 1997). Протиінтерферонову активність стафілококів визначали чашечним методом з використанням детекторного штаму Corynebacterium xerosis 181 АТСС (Соколов В.Ю.1990).
Для вивчення механізму формування бактеріоносійства було проведено вивчення показників імунного статусу назальних носіїв золотистого стафілококу постійного типу. Імунолабораторне обстеження носіїв включало визначення: відносної кількості Т-лімфоцитів та їх субпопуляцій, індекс ефективності (ЕІ), імунорегуляторний індекс (ІРІ); відносної кількості В-лімфоцитів та нульових лімфоцитів; концентрації імуноглобулінів основних класів, циркулюючих імунних комплексів (ЦІК); фагоцитарної активності поліморфнояденних лейкоцитів; титру комплементу; титру природних антитіл.(Уракова Е.Б.1989, Когосова Л.С.1992).
Перед санацією носіїв провели визначення чутливості виділених штамів S. aureus до дії фітопрепаратів (cоку каланхое, настоянок календули та евкаліпту), лікувального полівалентного стафілококового бактеріофага, комбінованої дії бактеріофага з фітопрепаратами, пробіотика “Біоспорин” in vitro.
Статистичний аналіз отриманих даних проводився за методом варіаційної статистики з визначенням середньої величини (М), середньої похибки (m) та середньоквадратичного відхилення (d). Імовірність можливої помилки кожного показника визначали за статистичним критерієм Ст’юдента (Іванов Ю.І. 1990).
Результати досліджень. Результати проведених нами бактеріологічних досліджень, направлених на встановлення носійства S.aureus серед медичного персоналу хірургічних клінік та студентів медичної академії, показують, що серед обстеженого контингенту (4596 осіб молодого віку) у 1058 (17,95 %) була встановлена наявність на слизовій оболонці носа S.aureus. Серед медичного персоналу встановлено носійство золотистого стафілокока у 13 (12,6%) із 103 осіб, в той час як з 4493 студентів виділено та ідентифіковано 1045 (23,3%) штамів золотистого стафілокока, тобто кількість носіїв золотистого стафілокока серед студентів перевищує такий показник у медичного персоналу.
Відносна кількість носіїв S.aureus серед студентів має сезонну хроноритмічну залежність. Найвищий коефіцієнт постійності виявлення золотистого стафілокока серед студентів встановлено зимою (28,9 %), що можливо пояснити підвищеною скупченістю студентів у гуртожитках та міграцією на заняття, передекзаменаційними та екзаменаційними стресами, а найнижчий – весною (19,5 %).
На відміну від транзиторного носійства будь-якого умовно патогенного мікроорганізму постійний тип носійства має виключно важливе епідемічне значення, як постійне джерело контамінації хворих. Серед студентів-носіїв золотистого стафілокока більше половини (51,7 %) є транзиторними носіями цього мікроорганізму, а 48,3 % - носіями постійного типу. Останні є можливим джерелом контамінації студентів, які постійно знаходяться у контакті з носіями постійного типу. Повторне (2-5 -ти кратне) обстеження 1045 виявлених носіїв у різні пори року показало, що кількість носіїв постійного типу є найвищою весною 61,4 %, а найнижчий показник носійства золотистого стафілокока постійного типу встановлено восени (40,8 %).
Сформоване носійство стафілококів постійного типу має тісний взаємозв’язок між біологічними властивостями, з однієї сторони, з іншої – станом макроорганізму, особливо його імунним статусом.
Вивчення основних біологічних властивостей штамів S.aureus, виділених від студентів-носіїв постійного типу: ознак патогенності (плазмокоагулаза, лецитовітелаза, ДНК-аза, гемолітична активність, пігментоутворення, ферментація маніту в анаеробних умовах), фаготип, чутливість до антибіотиків та лікувального полівалентного стафілококового бактеріофага показало, що вони у більшості випадків мають по декілька (від 3 до 7) ознак патогенності. Більшість (53,8 %) штамів має всі ознаки патогенності, що засвідчує про те, що ці штами є потенційними збудниками різних гнійно-запальних процесів.
Найбільша кількість виділених від студентів-носіїв штамів золотистого стафілокока постійного типу (154 із 324) належить до другої фагогрупи. Вивчення фаготипу виділених штамів S.aureus дозволило не лише відстежувати заміну чи стабільність штаму золотистого стафілокока у певній популяції людей, а й оцінити його як маркер при епідемічному аналізі. Виявлене при нашому дослідженні домінування штамів другої фагогрупи серед бактеріоносіїв збігається з результатами інших авторів, які вказують на переважну роль саме стафілококів 2-ої фагогрупи в етіології внутрішньо-лікарняних інфекцій (Итай Исраэли, 1998).
Більшість штамів золотистого стафілокока, виділених від носіїв постійного типу були стійкими до метициліну і бензилпеніциліну (52,2 % і 83,17 % відповідно). Встановлена висока резистентність виділених штамів до метициліну дозволяє характеризувати їх, як епідемічно небезпечні, а також свідчить про велику ймовірність їхнього походження з лікувальних закладів, де в основному, і формуються резистентні до антибіотиків штами.
Більшість штамів S.aureus, виділених від студентів-носіїв постійного типу, були чутливими до лікувального полівалентного стафілококового бактеріофага, але при розведенні препарату (зниженні концентрації вірусних частинок у розчині) ця чутливість різко знижується.
При формуванні носійства S.aureus постійного типу мікроорганізм має ознаки персистенції, які направлені проти факторів та механізмів неспецифічної ефекторної системи та специфічного імунного протиінфекційного захисту.
Результати, одержані при вивченні факторів персистенції у штамів S.aureus, виділених від бактеріоносіїв, дозволяють стверджувати про їх значну роль у формуванні бактеріоносійства. Комплекс факторів персистенції, який включає наявність антилізоцимної, антиінтерферонової та антикомплементарної активностей, виявлявся у 35,45 % штамів, виділених від бактеріоносіїв золотистого стафілококу постійного типу.
Провідне значення серед факторів персистенції S.aureus належить протиінтерфероновій та антилізоцимній а активності, які були виявлені у 79,41 і 72,08 % виділених від постійних бактеріоносіїв штамів відповідно. Наявність протиінтерферонової та антилізоцимної активності характерна для більшості штамів золотистого стафілокока, виділених від бактеріоносіїв постійного типу, а рівень їх значно вищий (у 4,22 разів) у порівнянні зі штамами, виділеними від носіїв транзиторного типу.
У нашому дослідженні вперше встановлено залежність наявності факторів персистенції від хроноритмів. Вивчення наявності комплексу факторів персистенції у штамів золотистого стафілокока, виділених від бактеріоносіїв показало, що навесні майже з однаковою частотою виділяються стафілококи як з комплексом факторів персистенції, так і без нього (відповідно 42,17 і 57,83%). Проте, серед стафілококів, виділених восени, частка штамів з комплексом факторів персистенції була достовірно меншою (32,69 і 67,31%). Отримані дані дозволяють пояснити меншу частоту постійного носійства восени при більшому загальному числі виявлених бактеріоносіїв.
При вивченні антилізоцимної активності у різні пори року встановлено, що кількість штамів золотистого стафілокока, що мають антилізоцимну активність восени виявляються у значно більшому відсотку серед носіїв постійного типу, ніж у носіїв транзиторного. Крім того, встановлено більший (у 4,22 рази) рівень антилізоцимної активності у штамів, виділених восени від носіїв постійного типу, в порівнянні з носіями транзиторного типу.
У даному дослідженні вперше вивчено наявність комплексу факторів персистенції у носіїв золотистого стафілокока постійного типу у динаміці. Показано, що комплекс факторів персистенції є динамічною характеристикою, яка відображає складний процес взаємодії мікроорганізму з організмом хазяїна. Тому, на основі лише одноразового визначення цього показника не можна робити заключення про належність виділеного штаму золотистого стафілокока до того чи іншого типу носійства через значну його мінливість.
Більшість штамів S.aureus, виділених від носіїв постійного типу, є чутли-вими до лікувального полівалентого стафілококового бактеріофага (50-82 %), однак ця властивість залежить від типу бактеріоносійства, рівня АЛА і сезону. Штами золотистого стафілокока, які були виділені від носіїв постійного типу були менш чутливими до лікувального полівалентного стафілококового бактеріофага (ЛПСБ) у порівнянні з штамами, виділеними від носіїв транзиторного типу. Штами, які мали АЛА були чутливими до ЛПСБ і восени і весною, а серед антилізоцимнегативних штамів весною кількість чутливих до ЛПСБ була значно меншою (р<0,05).
Належність штамів S.aureus, виділених від носіїв постійного типу, до певної фагогрупи може в деяких випадках асоціюватися з його АЛА (більшість антилізоцимактивних штамів мали змішану, 4 чи 1 фагогрупу), але не є тим фактором, який визначає формування транзиторного чи постійного типу носійства.
У результаті дослідження показників системного імунітету у назальних носіїв S.aureus постійного типу встановлена І-ІІІ ступінь імунних порушень клітинної ланки системи імунітету: зниження відносної кількості Т-лімфоцитів (ІІ ступінь імунних порушень) та їх імунорегуляторних клітин Т-СD 4 (ІІ ступінь імунних порушень) та Т-СD 8.
Постійне носійство S.aureus здійснюється при зниженні гуморальної імунної відповіді на антигени. Основною причиною постійного носійства S.aureus є зниження механізмів неспецифічного протиінфекційного захисту: фагоцитарної активності нейтрофілів, фагоцитарного індексу, бактеріцидної активності фагоцитувальних клітин та опсонізації мікроорганізмів за рахунок зниження активності системи комплементу та титру природних антитіл (таблиця 1).
Таблиця 1
Показники системи імунітету та неспецифічної ефекторної системи протиінфекційного захисту в постійних носіїв S.aureus (М±m)
Показники | Одиниці виміру | Носії стафілокока (n=37) | Практично здорові люди (n=33) | Ступінь імунних порушень | Р
Показники клітинної ланки системи імунітету
Т-лімфоцити | % | 41,8 ± 1,54 | 65,1 ± 0,10 | ІІ | <0,001
Т-СD 3+ | % | 37,9 ± 0,71 | 54,5 ± 0,60 | ІІ | <0,01
Ефекторний індекс | 0,7 ± 0,22 | 0,4 ± 0,12 | ІІІ | <0,001
Т-СD 4+ | % | 25,0 ± 1,13 | 35,1 ± 0,51 | ІІ | <0,001
Т-СD 8+ | % | 16,7 ± 0,69 | 21,1 ± 0,30 | І | <0,001
Показники гуморальної ланки системи імунітету
BCD 22-лімфоцити | % | 29,80 ± 1,72 | 14,50 ± 1,60 | ІІІ | <0,01
Концентрація
Ig A | г/л | 3,48 ± 0,20 | 2,22 ± 0,08 | ІІ | <0,001
IgM+IgG+IgA
В-лімфоцити | 0,77 ± 0,03 | 1,26 ± 0,03 | ІІ | <0,001
IgM
В-лімфоцити | 0,05 ± 0,01 | 0,09 ± 0,01 | ІІІ | >0,05
IgG
В- лімфоцити | 0,62 ± 0,03 | 1,01 ± 0,02 | ІІ | <0,001
Показники неспецифічної ефекторної системи протиінфекційного захисту
О-лімфоцити (CD16) | % | 27,40± 1,39 | 20,29 ± 0,24 | ІІ | <0,001
Титр нормальних антитіл | СГП | 4,01 ± 0,19 | 5,46 ± 0,42 | ІІ | <0,01
Титр системи комплементу | 0,08 ± 0,01 | 0,035 ± 0,002 | ІІІ | <0,001
Примітка: СПГ- середньогеометричні показники.
Розробка ефективних методів санації бактеріоносіїв є актуальною проблемою, оскільки усі методи, що використовувались до цього часу, не давали бажаного результату.
Дані, отримані при вивченні факторів персистенції S.aureus, виділених від бактеріоносіїв та їх імунного статусу, стали підгрунтям для висновку про доцільність використання з метою санації назальних стафілококових бактеріоносіїв лікарських засобів, які стимулюють продукцію ендогенного інтерферону.
Встановлення імунодефіцитного стану, на фоні якого формується бактеріоносійство, підтверджує доцільність розробки комплексного методу санації, який би включав у себе етіотропні та імуностимулювальні засоби. Етіотропна санація заключається в деконтамінації умовно патогенних золотистих стафілококів, а також у створенні умов, за яких можлива нормалізація мікробіоценозу кожного біотопу на слизовій оболонці верхніх дихальних шляхів і зменшення носійства S.aureus при незначному популяційному рівні (<3,0 lg КУО/мл), що зменшує небезпеку носійства.
З метою уникнення використання антибіотиків, які призводять до порушення нормальної мікрофлори біотопу, для санації бактеріоносіїв S.aureus у дослідженні використали лікувальний полівалентний стафілококовий бактеріофаг, фітопрепарати (настоянки календули та евкаліпту) та пробіотик (“Біоспорин”).
Настоянки календули та евкаліпту відомі своїми антисептичними та протизапальними властивостями.
Вітчизняний пробіотик “Біоспорин”, виробництва фірми ВАТ “Дніпрофарм”, належать до самоелімінуючих антагоністів. Це препарат нового покоління, що містить суміш 2 бактерій – Bacilus subtilis та Bacilus licheniformis.
При порівнянні сануючої ефективності полівалентного стафілококового бактеріофага, настоянок календули та евкаліпту і пробіотика “Біоспорин” найбільш ефективним виявився останній.
Оскільки полівалентний лікувальний стафілококовий бактеріофаг проявляє недостатню (39,2 % - через тиждень, 27,5% - через 1 місяць), деконтамінуючу активність, а настоянки фітопрепаратів не призводять до очікуваної деконтамінуючої активності і вони не можуть бути рекомендованими для використання у практиці санації носіїв S.aureus. При санації “Біоспорином” через тиждень досягається елімінація збудника у 60,3 % бактеріоносіїв, а в решти 39,7 % - вірогідне зменшення його популяційного рівня. Через 1 місяць після санації ефективність даного пробіотика становить 44,8%, що вище, ніж через 1 тиждень після санації полівалентним лікувальним стафілококовим бактеріофагом.
Крім високої елімінуючої здатності “Біоспорину” було встановлено його імуномодулюючу дію. При вивченні впливу санації носіїв S.aureus постійного типу пробіотиком “Біоспорин” на провідні показники клітинної та гуморальної ланки системи імунітету, а також на основні показники неспецифічної ефекторної системи протінфекційного захисту виявлено позитивні зміни. Зокрема, нормалізуються деякі показники клітинної ланки системи імунітету. Основним є зростання відносної кількості Т-лімфоцитів за рахунок, в основному Т-СD4-лімфоцитів, що призводить до покращення процесів розпізнання генетично чужорідних антигенів.
Використання “Біоспорину” для санації носіїв золотистого стафілокока постійного типу також сприяє покращенню гуморальної імунної відповіді в організмі носіїв. Отримані результати засвідчують про часткову нормалізацію відносної кількості В-лімфоцитів та концентрації IgG. Зменшення концентрації імуноглобулінів класу G можна пояснити його зв’язуванням із антигенами, що поступають у кров і утворюють з Ig G імунні комплекси. Підтвердженням цього є тенденція до зростання концентрації загальних імунних комплексів, що засвідчує про адекватність гуморальної імунної відповіді на антиген.
Одержаними результатами засвідчено нормалізацію порушень провідних показників неспецифічної ефекторної системи протиінфекційного захисту. Проявляється тенденція до зростання фагоцитарної активності поліморфноядерних нейтрофільних лейкоцитів, але особливим є те, що значно покращується їх захоплююча здатність, вона зростає на 38,5 %. На нашу думку, це покращення захоплюючої здатності зумовлене значним (у 2,7 рази) збільшенням активності системи комплементу та зростання концентрації (на 26,4 %) нормальних антитіл. Останні сумісно з системою комплемента зумовлюють опсонізацію бактерій, що значно полегшує захоплюючу здатність фагоцитуючих клітин.
Таким чином, використання для санації носіїв золотистого стафілокока постійного типу пробіотика “Біоспорин” значно покращує у них фагоцитарну функцію поліморфноядерних лейкоцитів на перших етапах фагоцитозу.
Санація носіїв золотистого стафілокока постійного типу вітчизняним самоелімінуючим пробіотиком “Біоспорин” призводить до збільшення відносної кількості Т-СD-3 –лімфоцитів та їх субпопуляцій - Т-СD4 -лімфоцитів. Відносна кількість Т-СD-8 –лімфоцитів при цьому практично не змінюється. Разом з тим, дещо покращується гуморальна імунна відповідь. Про що свідчить нормалізація відносної кількості В-СD-22 –лімфоцитів та тенденція до зростання циркулюючих імунних комплексів. Остання підтверджує адекватність гуморальної імунної відповіді під впливом використаного препарату. Важливим є те, що у носіїв золотистого стафілокока постійного типу після санації пробіотиком “Біоспорин” покращуються показники активності системи комплементу та зростає титр нормальних антитіл. Це в свою чергу підвищує ефективність фагоцитозу.
Беручи до уваги елімінуючу та імуномодулюючу дію пробіотика можна рекомендувати його використання для санації назальних носіїв S.aureus постійного типу.
Висновки
У роботі наведено вирішення актуальної наукової задачі – запропоновано новий ефективний спосіб санації носіїв S.aureus постійного типу вітчизняним пробіотиком „Біоспорин”. Він ґрунтується на результатах вивчення окремих механізмів формування бактеріоносійства S.aureus та біологічних властивостей виділених штамів.
1. Носійство золотистого стафілокока виявлене у 12,6 % медичного персоналу та 23,3 % студентів-медиків, що відвідують клініки. Відносна кількість носіїв S.aureus серед студентів має сезонну хроноритмічну залежність. Найвищий коефіцієнт постійності виявлення золотистого стафілокока серед студентів встановлено зимою, найнижчий – навесні. Серед студентів-носіїв золотистого стафілокока більше половини (51,7 %) є транзиторними носіями цього мікроорганізму і 48,3% - носіями постійного типу. Найвищий показник носійства S.aureus постійного типу встановлено весною - 61,4 %, а найнижчий восени.
2. Більшість (53,8 %) вивчених штамів S.aureus, виділених від носіїв постійного типу, має всі ознаки патогенності, вони належать до другої фагогрупи (154 із 324). 52,2 % і 83,17 % вивчених штамів золотистого стафілококу є стійкими до метициліну та бензилпеніциліну (відповідно). Більшість штамів S.aureus, виділених від студентів-носіїв постійного типу, є чутливими до лікувального полівалентного стафілококового бактеріофага (50 - 82 %), їх чутливість різко знижується із збільшенням його розведення. Чутливість золотистого стафілокока до лікувального полівалентного стафілококового бактеріофага залежить також від наявності антилізоцимної активності і пори року.
3. Провідне значення серед факторів персистенції S.aureus належить протиінтерфероновій та антилізоцимній активності, які були виявлені в 79,41 і 72,08 % штамів, виділених від постійних бактеріоносіїв, відповідно. Наявність антилізоцимної активності характерна для більшості штамів золотистого стафілокока, виділених від бактеріоносіїв постійного типу, а рівень її значно вищий (у 4,22 разів) у порівняно з антилізоцимною активністю штамів, виділених від носіїв транзиторного типу.
4. Постійне носійство S.aureus здійснюється при зниженні гуморальної імунної відповіді на антигени. У назальних носіїв S.aureus постійного типу встановлена І-ІІІ ступінь імунних порушень клітинної ланки системи імунітету: зниження відносної кількості Т-лімфоцитів та їх імунорегуляторних Т-лімфоцитів (Т-СD 4 і Т-СD8). Основною причиною постійного носійства S.aureus є зниження механізмів неспецифічного протиінфекційного захисту: фагоцитарної активності нейтрофілів, фагоцитарного індексу, бактерицидної активності фагоцитувальних клітин та опсонізації мікроорганізмів за рахунок зниження активності системи комплементу та титру природних антитіл.
5. При санації бактеріоносіїв пробіотиком “Біоспорин” досягається елімінація збудника у 60,3 % бактеріоносіїв, а у решти 39,7 % - вірогідне зменшення його популяційного рівня. Він сприяє нормалізації основних показників факторів та механізмів неспецифічної ефекторної системи протиінфекційного захисту та імунних порушень. Цей препарат рекомендується для використання при санації назальних носіїв S.aureus постійного типу.
Практичні рекомендації
1. Для санації назальних носіїв S.aureus постійного типу доцільно застосовувати вітчизняний пробіотик “Біоспорин” шляхом закрапування розчиненого препарату в обидві половини носа двічі на день впродовж 5 днів. Запропонований метод може використовуватися у практичній медицині, оскільки відрізняється від існуючих доступністю, високою ефективністю та відсутністю ускладнень.
2. Для визначення типу назального носійства S.aureus слід використовувати повторне (2-3 разове) обстеження з визначенням ознак персистенції (антилізоцимної, протиінтерферонової активності).
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1.
Бліндер О.О., Патратій В.К. Деякі епідеміологічні аспекти назального носійства золотистих стафілококів у студентів Буковинської державної медичної академії // Буковинський медичний вісник.-2001.- Т.5, №2.- С.168-171. (Дисертантом проаналізована література за темою, проведено обстеження студентів БДМА, вивчені епідеміологічні особливості носійства серед студентів).
2.
Бліндер О.О. До біологічної ролі антилізоцимної активності у штамів S.aureus, виділених від назальних носіїв // Гігієна населених місць.- 2002.- В. 39. - С. 59-63.
3.
Бліндер О.О., Сидорчук І.Й. Імунодефіцитасоційоване носійство Staphylococcus aureus на слизових оболонках носа та зіва // Буковинський медичний вісник. - 2003.- Т.7, № 4. - С.43-46. (Дисертантом проаналізовано літературні джерела за темою роботи, проведено визначення основних показників протиінфекційного захисту у батеріоносіїв золотистого стафілокока постійного типу).
4.
Бліндер О.О., Бурденюк І.П., Патратій В.К. Комбінований вплив фітопрепаратів та полівалентного стафілококового бактеріофага на золотисті стафілококи // Клінічна та експериментальна патологія. - 2004.-Т.3, №1.- С.10-12. (Дисертантом проаналізована література за темою, проведені дослідження з вивчення антистафілококової дії фітопрепаратів та їх комбінацій з лікувальним полівалентним стафілококовим бактеріофагом, проаналізовано отримані результати, сформульовано висновки).
5.
Бліндер О.О., Бурденюк І.П., Патратій В.К. Носійство золотистих стафілококів на слизовій носа у студентів Буковинської Державної Медичної Академії // Актуальні питання клініко-лабораторної діагностики захворювань людини: Матеріали науково-практичної коференції, присвяченої 10-річчю Чернівецького обласного медичного діагностичного центру. - Чернівці, 2001. - С. 29-31. (Дисертантом проведено вивчення біологічних властивостей виділених стафілококів).
6.
Бліндер О.О. Динаміка факторів персистенції золотистих стафілококів, виділених від назальних носіїв у залежності від сезону // Актуальні питання клінічної, експериментальної і профілактичної медицини: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів та молодих вчених. – Донецьк, 2002.- С. 188.
7.
Бліндер О.О. Антилізоцимна активність золотистих стафілококів, виділених з різних мікроекологічних ніш тіла людини // Розвиток санітарної мікробіології в Україні, присвячена 100-річчю з дня народження професора Калини Г.П.: Матеріали наукової конференції. - Чернівці, 2002. – С. 31.
8.
Бліндер О.О. Чутливість до антибіотиків штамів S.aureus, виділених від бактеріоносіїв та хворих з гнійно-запальним процесом різної локалізації // Профілактика та лікування гнійно-запальних ускладнень: Матеріали науково-практичної конференції. - Київ, 2003 // Клінічна хірургія. - 2003.-№ 4-5 (722-723).- С.8.
9.
Бліндер О.О., Бліндер О.В. Залежність антилізоцимної активності Staphylococcus aureus від ніші, в якій він персистує // ІІ Українсько-шведський симпозіум на тему: Актуальні питання сучасної медичної допомоги населенню.- Чернівці, 2003.- С.142-144. (Дисертантом вивчено літературні джерела з теми дослідження, вивчено фактори персистенції стафілококів, виділених із слизових носа і носоглотки)
10.
Бліндер О.О., Бліндер О.В., Патратій В.К. Гетерогенність популяцій золотистих стафілококів, виділених з різних мікроекологічних ніш // Актуальні питання дезінфектології: токсикологія, гігієна, епідеміологія: Матеріали науково-практичної конференції. - Київ, 2003. - С.287-288. (Дисертантом опрацьовано літературу з теми дослідження, проведено вивчення факторів персистенції, чутливості до антибіотиків стафілококів, виділених з різних мікроекологічних ніш, проведений аналіз отриманих результатів).
АНОТАЦІЯ
Бліндер О.О. Проблема стафілококового носійства та порівняльна характеристика засобів санації різного механізму дії.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 03.00.07 - мікробіологія. - Інститут мікробіології та імунології ім. І.І.Мечникова АМН України – 2005.
Дисертація містить дані про поширення носійства золотистого стафілокока серед медичного персоналу та студентів-медиків, що відвідують клініки; особливі біологічні властивості S.aureus, виділених від бактеріоносіїв, зокрема наявність та вираженість у них факторів персистенції; стан факторів та механізмів неспецифічного та специфічного імунного протиінфекційного захисту організму бактеріоносіїв постійного типу; застосування для санації бактеріоносіїв золотистого стафілокока полівалентного лікувального стафілококового бактеріофага, настоянок календули та евкаліпта, а також пробіотика “Біоспорин”.
Встановлено, що носійство S.aureus у студентському колективі має епідеміологічні особливості, формування типу носійства залежить від пори року і факторів персистенції золотистих стафілококів, а також стану факторів та механізмів неспецифічного та специфічного імунного протиінфекційного захисту організму бактеріоносіїв. Показано ефективну елімінуючу та імуномодулюючу дію пробіотика “Біоспорин”, та рекомендувано його для використання при санації назальних носіїв S.aureus постійного типу.
Ключові слова: золотистий стафілокок, бактеріоносійство, фактори персистенції, стан протиінфекційної резистентності, санація.
АННОТАЦИЯ
Блиндер Е.А. Проблема стафилококкового носительства и сравнительная характеристика средств санации разного механизма действия.- Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 03.00.07 – микробиология. - Институт микробиологии и иммунологии им. И.И.Мечникова АМН Украины, 2005.
В исследовании использованы 1058 штаммов золотистых стафилококков, выделенных от 4596 назальных носителей (медицинских работников и студентов-медиков). Выделение и идентификацию стафилококков проводили по общепринятым методикам. Была определена чувствительность выделенных штаммов к антибиотикам, лечебному поливалентному стафилококковому бактериофагу, установлен фаготип, а также наличие факторов персистенции.
Наличие комплекса факторов персистенции стафилококков определяли по резистентности выделенных штаммов золотистого стафилококка к фузидину. Для изучения антилизоцимной активности использовали фотометрический метод, а для изучения антиинтерфероновой активности – чашечный. Изучена хроноритмическая зависимость носительства золотистого стафилококка среди студентов, а также влияние сезона на факторы персистенции выделенных штаммов.
Для изучения механизма формирования бактерионосительства было проведено исследование показателей иммунного статуса назальных носителей S.aureus постоянного типа.
С целью использования для санации носителей золотистого стафилококка постоянного лечебного поливалентного стафилококкового бактериофага, настоек календулы и эвкалипта и отечественного пробиотика “Биоспорин” проведено определение чувствительности выделенных штаммов к указанным препаратам in vitro.
Cанацию 51 носителя S.aureus постоянного типа провели лечебным поливалентным стафилококковым бактериофагом, 10 – настойками календулы и эвкалипта (по 5 каждой), 232 - пробиотиком “Биоспорин”.
Как показали проведенные исследования, носительство золотистого стафилококка среди студентов-медиков, посещающих клинические базы, встречается чаще чем среди медицинских работников.
Выделенные от носителей постоянного типа штаммы S.aureus характеризовались наличием основных факторов вирулентности, принадлежали ко 2 фагогруппе, значительная часть их (52,2 %) оказалась устойчивой к метициллину, а также отличалась более низким уровнем чувствительности к лечебному поливалентному стафилококковому бактериофагу in vitro.
В данном исследовании впервые показана значительная изменчивость наличия комплекса факторов персистенции у S.aureus, выделенных от бактерионосителей в течение короткого времени. (Комплекс факторов персистенции подразумевает одновременное наличие антилизоцимной, антиинтерфероновой и антикомплементарной активностей). Так же впервые показана зависимость факторов персистенции от сезона. Кроме того нашими исследованиями подтверждены литературные данные о зависимости от факторов персистенции (в частности АЛА) формирования типа носительства, и чувствительности к бактериофагам.
Показана ведущая роль антиинтерфероновой и антилизоцимной активностей у золотистых стафилококков.
При изучении состояния противоинфекционной резистентности бактерионосителей постоянного типа установлено, что носительство формируется на фоне иммунодефицитного состояния (за счет сниження показателей функции неспецифической еффекторной системы противоинфекционной защиты и специфического клеточного и гуморального иммунного ответа).
Среди использованных для санации носителей золотистого стафилококка постоянного типа лечебных препаратов самую высокую элиминирующую активность установили у отечественного пробиотика “Биоспорин”. Кроме того, была показана его иммуномодулирующая способность. Исходя из этого данный препарат рекомендуется для использования при санации назальных носителей S.aureus.
Ключевые слова: золотистый стафилококк, бактерионосительство, факторы персистенции, состояние противоинфекционной резистентности, санация.
The summary
Blinder H.A. The problem of Staphylococcal Carriers and comparative characterizing of remidies for sanation with different mechanisms of action.- Manuscript.
Thesis for obtaining the academic degree of a Candidate of Medical Sciences in speciality 03.00.07 – Microbiology - I.I. Mechnikov Institute of Microbiology and Immunology Ukraine’s AMS - 2005.
The thesis contains findings concerning the spread of Staphylococcus aureus carriage among medical personnel and medical students, who visit clinics; the peculiar biologycal properties of S.aureus, isolated from germ carriers, particularly the presence and marked character of persistence factors in them; the state of factors and mechanisms of non-specific and specific immune anti-infectious protection of the germ carriers organisms of the constant type; the use of the calendula and gum-tree tinctures as well as the “Biosporine” probiotic for the sanation of the germ carriers of Staphylococcus aureus of polyvalent medicinal Staphylococcal bacteriophage.
It has been established that S.aureus carriage among students has epidemiological peculiarities, the formation of a carriage type depends upon a season of the year and the persistent factors of Staphylococci aureus and also the state of factors and mechanisms of non- specific and specific immune anti-infectious protection of germ carrier organism. The author shows the effective eliminating and immunomodulating action of the “Biosporine” probiotic and recommends it for the use in the sanation of the nasal carriers of S.aureus of the constant type.
Key words: Staphylococcus aureus, bacteria carriage, persistence factors, state of anti-infectious resistance, sanation.
