В роботі наведені нові дані щодо дії лікарських антисептичних препаратів декаметоксину® аурідексану, горостену®, декасану® на адгезивні властивості штамів стафілококів і ешерихій. Встановлено, що на адгезію S. aureus та E. coli суттєво впливали відповідні мінімальні бактеріостатичні та бактерицидні концентрації декаметоксину ® (0,48– 1,90 мкг/мл; 1,90–15,20 мкг/мл); аурідексану та горостену® (0,96–7,60 мкг/мл; 3,80–15,20 мкг/мл); декасану® (1,90–3,80 мкг/мл; 3,80–15,20 мкг/мл), які можуть забезпечити надійний профілактичний та лікувальний ефект.
Ключові слова: адгезія, стафілококи, ешерихії, декаметоксин®, аурідексан, горостен®, декасан®.
Інфекційні захворювання розглядають як результат взаємодії збудників з клітинами організму хазяїна. Відомо, що однією з ранніх стадій інфекційного процесу є адгезія збудника в тканинах. Адгезія та колонізація служать пусковими механізмами інфекційного процесу. Мікроорганізми, активно долаючи природні захисні бар’єри макроорганізму, прикріплюються до поверхні клітин шкіри, слизових оболонок за допомогою адгезинів, що взаємодіють з клітинами макроорганізму. Специфічна адгезія відбувається внаслідок молекулярної взаємодії між адгезинами мікробної клітини та рецепторами клітин господаря (ліганд-рецепторна взаємодія). Адгезини належать до поверхневих структур мікробних клітин, до складу яких входять макромолекули лектинів, протеїнів і здатні зв’язувати карбогідрати. Рецептори адгезинів знаходяться на поверхні клітин у вигляді білкових фрагментів [4].
У грамнегативних мікроорганізмів адгезини входять до складу ворсинок, фімбрій, пілей. Їх називають фімбріальними адгезинами. Грампозитивні бактерії здійснюють адгезію за допомогою афімбріальних адгезинів. Структура афімбріальних адгезинів представлена білковими молекулами, що тісно зв’язані з цитоплазматичною мембраною бактеріальної клітини. Рецепторами для адгезинів грампозитивних бактерій є фібронектин, білки міжклітинного матриксу. Мікроорганізми прилипаючи, колонізують епітелій дихальних шляхів, кишкового тракту, сечовидільної системи. В процесі інфекційного ураження адгезини мікроорганізмів запускають патологічний процес, розмноження збудників у тканинах [5].
Оскільки провідна роль в здійсненні взаємодії мікроорганізмів із мішенями належить процесам міжмембранної адгезивної взаємодії, науковці зосереджують увагу на вивченні адгезії для вдосконалення нових методів діагностики, лікування, профілактики інфекційних захворювань. Відомо, що протимікробні лікарські засоби діють на структурні елементи клітинної стінки мікроорганізмів. Їх називають адгезинами. Доведено, що лікарські антисептичні препарати локалізують збудники в рані; гальмують їх проникнення в кров і лімфу; блокують адгезію мікроорганізмів до клітин ранового ложа; пригнічують патогенність, гальмують проникнення, розмноження бактерій в тканинах пацієнтів. Антисептики можуть блокувати адгезію мікроорганізмів і суттєво впливати на перебіг інфекційного процесу в організмі людини. Пошук протимікробних засобів, які суттєво впливають на адгезію збудників захворювань продовжується та залишається актуальним і важливим [1, 2, 3].
Метою роботи було дослідити вплив декаметоксину®, аурідексану, горостену®, декасану® на адгезивну здатність стафілококів, ешерихій.
Матеріал та методи дослідження. В якості тест-мікроорганізмів використовували музейні штами S. aureus АТСС 25923, S. aureus 27; E. coli М-17, E. coli АТСС 25922. Для дослідження застосовували лікарські антисептичні препарати декаметоксин® (ДКМ®) аурідексан (АД), горостен® (ГС®), декасан® (ДС®). Вплив бактеріостатичних (МБсК) і бактерицидних (МБцК) доз досліджували у ДКМ®, АД, ГС®, ДС® на адгезію клітин S. aureus АТСС 25923, S. aureus 27, E. coli АТСС 25922, E. coli М-17.
Дослідження адгезивних властивостей мікроорганізмів проводили за загальноприйнятою методикою з використанням формалінізованих еритроцитів людини О (I) групи Rh (+). Еритроцити застосовували в якості універсальної моделі. Вони несуть на своїй поверхні глікофорин – речовину ідентичну глікокаліксу епітеліальних клітин. Під мікроскопом на 100 еритроцитах розраховували індекс адгезивності мікроорганізмів (IAМ) – кількість адгезованих клітин стафілококу, кишкової палички на одному еритроциті, що приймав участь в адгезії. Суттєвими вважали відмінності, які відрізнялись від контролю на 20 %. В контрольних дослідах
встановлено участь в адгезії еритроцитів (100%) О (I) групи Rh (+). В дослідах вивчали дію мінімальних бактеріостатичних концентрацій; мінімальних бактерицидних концентрацій ДКМ®, аурідексану, горостену®, декасану®. Показник адгезії в контрольній системі (інтактні клітини) приймали за 100%. Ступінь адгезії в присутності ДКМ®, АД, ГС®, ДС®, СФ підраховували відносно контролю [1, 2].
Результати дослідження та їх обговорення. Бактерії можуть прикріплюватися до клітин макроорганізму завдяки наявності пілей, лектиноподібних структур, водневих зв’язків, сил Ван- дер-Ваальса, а також електростатичної взаємодії. Лікарські антисептичні засоби мають властивість інактивувати біохімічні, фізіологічні процеси мікроорганізмів. Антимікробні препарати здатні порушувати життєдіяльність збудників інфекційних захворювань завдяки ефективним механізмам впливу. Зокрема, вони спричиняють порушення структури клітинної стінки, цитоплазматичної мембрани та структур, які приймають участь в адгезії мікроорганізмів; порушенні синтезу білка в рибосомах; блокуванні процесів метаболізму в збудників; порушенні реплікації, синтезу нуклеїнових кислот в клітинах мікроорганізмів. На підставі результатів досліджень встановлено, що ДКМ®, АД, ГС®, ДС® в різних МБсК, МБцК суттєво діяли на адгезивну здатність стафілококів, ешерихій (табл. 1 – 4).
Таблиця 1 – Показники дії ДКМ® на адгезію стафілококів, ешерихій
|
Мікроорганізми |
Контроль | Дослід (МБсК) | Дослід (МБцК) | ||||||||
| Кількість бактерій на 100 еритр. |
ІАМ* | % | Доза препарату, мкг/мл |
Кіль-ть бактерій на 100 еритр. |
ІАМ* | % | Доза препарату, мкг/мл | Кількість бактерій на 100 еритр. | ІАМ* |
% |
|
| S. aureus АТСС 25923 |
518 | 5,18 | 100 | 0,96 | 310 | 3,10 | 59,84 | 1,90 | 136 | 1,36 | 26,25 |
| S. aureus 27 | 517 | 5,17 | 100 | 0,48 | 298 | 2,98 | 57,64 | 3,80 | 126 | 1,26 | 24,37 |
| E. coli АТСС 25922 |
524 | 5,24 | 100 | 1,90 | 358 | 3,58 | 68,32 | 7,60 | 128 | 1,28 | 24,42 |
| E. coli М-17 | 526 | 5,26 | 100 | 3,80 | 348 | 3,48 | 66,15 | 15,20 | 116 | 1,16 | 22,05 |
*- кількість адгезованих клітин стафілококу, кишкової палички на одному еритроциті, який приймав участь в адгезії
Таблиця 2 – Показники дії аурідексану на адгезію стафілококів, ешерихій
| Мікро-організми | Контроль | Дослід (МБсК) | Дослід (МБцК) | ||||||||
| Кількість бактерій на 100 еритр. |
ІАМ* |
% | Доза
препарату, мкг/мл |
Кількість бактерій на 100 еритр. | ІАМ* | % | Доза препарату,
мкг/мл |
Кількість бактерій на 100 еритр. | ІАМ* | % | |
| S. aureus АТСС 25923 |
520 | 5,20 | 100 | 1,90 | 295 | 2,95 | 56,73 | 7,60 | 120 | 1,20 | 23,07 |
| S. aureus 27 | 528 | 5,28 | 100 | 0,96 | 300 | 3,0 | 56,81 | 7,60 | 126 | 1,26 | 23,86 |
| E. coli АТСС 25922 | 510 | 5,10 | 100 | 3,80 | 320 | 3,20 | 62,74 | 15,20 | 108 | 1,08 | 21,17 |
| E. coli М-17 | 518 | 5,18 | 100 | 3,80 | 314 | 3,14 | 60,61 | 15,20 | 110 | 1,10 | 21,23 |
*- кількість адгезованих клітин стафілококу, кишкової палички на одному еритроциті, який приймав участь в адгезії
Таблиця 3 – Показники дії горостену® на адгезію стафілококів, ешерихій
|
Мікроорганізми |
Контроль | Дослід (МБсК) | Дослід (МБцК) | ||||||||
| Кількість
100 еритр. |
ІАМ* | % | Доза мкг/мл |
Кількість бактерій на 100 еритр. | ІАМ* | % | Доза мкг/мл | Кількість бактерій на 100 еритр. |
ІАМ* |
% |
|
| S. aureus АТСС 25923 |
510 | 5,10 | 100 | 0,96 | 280 | 2,80 | 54,90 | 7,60 | 186 | 1,86 | 36,47 |
| S. aureus 27 | 515 | 5,15 | 100 | 0,96 | 296 | 2,96 | 57,48 | 7,60 | 194 | 1,94 | 37,66 |
| E. coli АТСС 25922 |
496 | 4,96 | 100 | 3,80 | 266 | 2,66 | 53,62 | 15,20 | 158 | 1,58 | 31,85 |
| E. coli М-17 | 488 | 4,88 | 100 | 3,80 | 270 | 2,70 | 55,32 | 15,20 | 164 | 1,64 | 33,60 |
*- кількість адгезованих клітин стафілококу, кишкової палички на одному еритроциті, який приймав участь в адгезії
Таблиця 4 – Показники дії декасану® на адгезію стафілококів, ешерихій
|
Мікроорганізми |
Контроль | Дослід (МБсК) | Дослід (МБцК) | ||||||||
| Кількість бактерій на 100 еритр. | ІАМ* | % | Доза препарату, мкг/мл | Кількість бактерій на 100 еритр. | ІАМ* | % | Доза препарату, мкг/мл | Кількість бактерій на 100 еритр. | ІАМ* |
% |
|
| S. aureus АТСС 25923 |
500 | 5,0 | 100 | 1,90 | 298 | 2,98 | 59,60 | 3,80 | 114 | 1,14 | 22,80 |
| S. aureus 27 | 496 | 4,96 | 100 | 1,90 | 290 | 2,90 | 58,46 | 3,80 | 110 | 1,10 | 22,17 |
| E. coli АТСС 25922 |
396 | 3,96 | 100 | 3,80 | 310 | 3,10 | 78,28 | 15,20 | 105 | 1,05 | 26,51 |
| E. coli М-17 | 389 | 3,89 | 100 | 3,80 | 296 | 2,96 | 76,09 | 15,20 | 103 | 1,03 | 26,48 |
*- кількість адгезованих клітин стафілококу, кишкової палички на одному еритроциті, який приймав участь в адгезії
В контрольних дослідах клітини грампозитивних (стафілокок), грамнегативних (ешерихії) бактерій в 100% адгезувались на формалінізованих еритроцитах людини. Доведено, що в присутності МБсК антисептиків відсоток адгезованих бактеріальних клітин стафілококів зменшився в присутності ДКМ®(0,48 – 0,96 мкг/мл) на 57,64 – 63,07 % відповідно; в присутності аурідексану (0,96 – 1,9 мкг/мл) на 56,73 – 56,87 % відповідно; в присутності горостену® (0,96
мкг/мл) на 53,87 – 57,48 % відповідно, в присутності декасану® (1,9 мкг/мл) 58,46 – 59,60 % відповідно. Встановлено, що в присутності мінімальних бактеріостатичних концентрацій лікарських препаратів відсоток бактеріальних клітин ешерихій, стафілококів суттєво зменшився у присутності ДКМ® (3,8 мкг/мл) на 31,68 – 42,36 % відповідно; аурідексану (3,8 мкг/мл) на 37,26 – 43,27 % відповідно; горостену® (3,8 мкг/мл) на 42,52 – 46,38 % відповідно; декасану® (3,8 мкг/мл) на 21,72 – 41,54 % відповідно (табл. 1 – 4).
Доведено, що мінімальні бактерицидні концентрації лікарських антибактеріальних препаратів значно інтенсивніше пригнічували адгезивний процес ешерихій в наступних межах. В присутності ДКМ® (7,5 – 15,2 мкг/мл) пригнічували адгезію ешерихій на 22,05 – 24,42 %), аурідексан 15,2 мкг/мл (21,17 – 21,23 %), горостен® (15,2 мкг/мл) на 31,85 – 33,6 %, декасан® (15,2 мкг/мл) 26,48 – 26,51 % відповідно. Найнижчий відсоток адгезованих бактерій визначили в присутності мінімальних бактерицидних концентрацій аурідексану.
Пiдсумок
Антисептичний препарат ДКМ®, його лікарські форми (АД, ГС®, ДС®) ефективно діють
на адгезини стафілококів, ешерихій. Доведено, що ДКМ®, АД, ГС®, ДС® в досліджуваних МБсК (0,48 – 3,8 мкг/мл), МБцК (7,6 – 15,2 мкг/мл) забезпечують потужну дію на адгезини бактерій, що може забезпечити високий профілактичний, лікувальний ефект в процесі застосування цих лікарських протиміркобних засобів.
Список лiтератури
- Жорняк О. І. Вплив антисептичних препаратів на адгезивні властивості мікроорганізмів / О. І. Жорняк, О. К. Стукан // Буковинський медичний вісник. – 2010. – Т. 14, № 4. – С. 122-124.
- Жорняк О. І. Дія антисептичних засобів на патогенні механізми бактерій] / О. І. Жорняк, О. К. Стукан, В. В. Сухляк // Annals of Mechnikov Institute. – 2010. – № 4. – С. 53 –
- Ковальчук В. П. Доклінічне вивчення ефективності нових адгезивних лікарських засобів для протимікробного захисту полімерних виробів медичного призначення / В. П. Ковальчук, В. М. Кондратюк, Д. І. Гадлевська // Ліки – людині : Сучасні проблеми створення, дослідження та апробації лікарських засобів : Матеріали XXVI наук.-практ. конф. з міжнародною участю, 12 бер. 2009 р. : тези доп. – Х., – 2009. – С.
- Мавзютов А. Р. Факторы патогенности оппуртунистических энтеробактерий и их роль в развитии диареи / А. Р. Мавзютов, В. М. Бондаренко, Н. Ю. Жеребцова [и др.] // Журнал микробиологии. – 2007. – № 1. – С. 89 –
- Мироненко Л. Г. Адгезивні властивості ентерококів, ізольованих від хворих на нейрохірургічну патологію / Л. Г. Мироненко, О. Г. Перетятко, І. С. Великий // Вісник проблем біології і медицини. – 2012. – Вип. 4. – Т. 1, № 96. – С. 180 –