ДЕРЖАВНА УСТАНОВА „ІНСТИТУТ МІКРОБІОЛОГІЇ ТА ІМУНОЛОГІЇ ім. І.І.
МЕЧНИКОВА АМН УКРАЇНИ”
ПОКРИШКО Олена Володимирівна
УДК 616.5-008.87- 085.37] – 093
Ступінь впливу а-бактерину на колонізацію та адгезивні властивості
клінічно значущих співчленів мікробіоценозу шкіри
03.00.07 – мікробіологія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Харків – 2007
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Тернопільському державному медичному університеті
ім. І.Я. Горбачевського Міністерства охорони здоров’я України.
Науковий керівник: доктор медичних наук, профессор Климнюк Сергій
Іванович, Тернопільський державний медичний університет ім. І.Я.
Горбачевського МОЗ України, завідувач кафедри медичної біології,
мікробіології, вірусології та імунології.
Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор Бірюкова Світлана
Василівна, Харківська медична академія післядипломної освіти МОЗ
України, професор кафедри клінічної імунології та мікробіології.
доктор медичних наук, професор Палій Ірина Гордіївна, Вінницький
національний медичний університет ім. М.П. Пирогова МОЗ України,
професор кафедри поліклінічної терапії і сімейної медицини
Захист відбудеться “28” грудня 2007 р. о 11.00 годині на засіданні
Спеціалізованої Вченої ради Д 64.618.01 при ДУ “Інститут мікробіології
та імунології ім. І.І. Мечникова АМН України” (61057, м. Харків, вул.
Пушкінська, 14 – 16).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДУ „Інститут мікробіології
та імунології ім. І.І. Мечникова АМН України” (61057, м. Харків, вул.
Пушкінська, 14-16).
Автореферат розісланий “24 ” листопада 2007 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
кандидат медичних наук, ст. н. с.
С.В. Бруснік
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Цукровий діабет – ендокринно-обмінне захворювання з
імуноасоційованим компонентом механізму розвитку, частота виникнення
якого в людській популяції має тенденцію до зростання. У структурі
найчастіших причин інвалідності та смертності людей цукровий діабет йде
за атеросклерозом і новоутворами (Ефимов А.С., 2005). Через зростаючу
поширеність і тяжкі ускладнення цукровий діабет залишається однією з
найактуальніших проблем клінічної медицини. Серед ускладнень цукрового
діабету чи не найтяжчими треба вважати некротично-запальні ураження
стопи, або синдром стопи діабетика (ССД) (Ляпіс М.О., Герасимчук П.О,
2001). Вони виникають у 25% хворих (Огоновський В.К. і співавт., 2001;
Мальцин А.А. и др., 2000). Як правило, їх спричиняють представники
нормальної мікрофлори шкіри нижніх кінцівок. Загальновідомим стало
твердження про полімікробну природу такого гнійного вогнища, яке
локалізується на стопі у хворих, за участю аеробних і факультативно
анаеробних збудників (Марциник Е., Тищенко И., Душкина С., 2004;
Бідненко С.І., Міхневич О.Е., 2001; Viswanathan V. et al., 2002).
Актуальність проблеми лікування гнійно-некротичних уражень стопи не
зменшується. Це пов’язано із збільшенням кількості таких хворих, а також
із значним числом високих ампутацій при цьому захворюванні (Василюк
М.Д., Василюк С.М., 2001).
Сьогодні застосовуються різноманітні препарати, направлені на боротьбу з
гнійно-септичними процесами різної локалізації та етіології. Але у
зв’язку з генетичною, екологічною мінливістю мікроорганізмів багато з
них виявляються мало або взагалі неефективними щодо окремих видів
бактерій. Тому актуальним питанням є створення препаратів з нормофлори
людини, які б могли ефективно впливати на умовно-патогенні
мікроорганізми, що спричиняють хвороби (Янковский Д.С., 2005;
Кременчуцький Г. Н. і співавт., 2003; Смирнов В.В., Коваленко Н.К. і
співавт., 2002; Sanders M., 2003). Застосування евбіотиків базується на
розумінні ролі нормальної мікрофлори для організму людини в процесах,
які забезпечують механізми неспецифічної резистентності (антагоністичної
ролі) щодо збудників інфекцій, формуванні імунної відповіді, а також
з’ясовуванні їх антидотної, антиоксидантної, антиканцерогенної ролі в
макроорганізмі (Лясковский Т.М., Подгорский В.С., 2005 ; Полтавська
О.А., Коваленко Н.К., 2005; Bengmark S., 2001). Одним із таких
вітчизняних препаратів є евбіотик бінарної дії А-бактерин сухий. Його
дія зумовлена комплексом біологічно-активних речовин, що синтезуються
аерококами, та їх адгезивними властивостями (Кременчуцкий Г. Н. та ін.,
2003).
Одним із найперспективніших напрямків сучасної медичної мікробіології є
вивчення адгезивної здатності мікроорганізмів. Бактеріальне прилипання,
як відомо, відіграє важливу роль у персистенції бактерій у багатьох
екосистемах (Порт Е.В., 2004; M. Wilson, 2005; Rodney M. Donlan, 2002).
Воно необхідне для колонізації нормальною мікрофлорою організму
господаря і разом з тим вважається першим кроком у патогенезі
бактеріальних інфекцій (Курилова А.А., 2004; Павлова И. П., Ленченко Е.
М., 2002), так як є проявом патогенності мікроорганізмів. Дослідженню
адгезивних властивостей бактерій, представників мікробіоценозів людини,
приділяється значна увага (Гармашева И.Л., Коваленко Н.К., 2005;
Katsikogianni M., Missirlis Y.F., 2004).
У зв’язку із викладеним вище доцільним є вивчення мікробної спільноти
шкіри нижніх кінцівок у хворих на цукровий діабет, дослідження
адгезивних властивостей автохтонної та алохтонної флори. Враховуючи, що
саме представники зміненого мікробіоценозу шкіри спричинюють
гнійно-некротичні ускладнення, заслуговує на увагу пошук шляхів для
відновлення його складу. Одним із можливих засобів такого впливу є
евбіотики.
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
Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я.
Горбачевського на тему: „Клініко-морфологічні та мікробіологічні аспекти
в обґрунтуванні патогенетичного лікування стопи діабетика” (номер
державної реєстрації – № 0100U005057), у виконанні якої дисертантом
особисто проведені дослідження колонізаційних та адгезивних властивостей
автомікрофлори шкіри у хворих на цукровий діабет. Тема дисертації
затверджена на РПК „Мікробіологія” (протокол № 14 від 16 травня 2002
р.).
Мета і завдання дослідження. Метою роботи є вивчення колонізаційних та
адгезивних властивостей нормальної мікрофлори і збудників
гнійно-некротичних процесів у хворих на цукровий діабет із синдромом
стопи діабетика, означення впливу на ці властивості евбіотика
А-бактерина.
Для реалізації мети були поставлені наступні завдання:
Вивчити склад та колонізаційні властивості мікробіоценозу шкіри стопи у
хворих на цукровий діабет.
Дослідити адгезивні властивості клінічно-значущих співчленів
мікробіоценозу шкіри людини.
Визначити вплив А-бактерина на адгезивні та колонізуючі властивості
бактерій, що формують мікробіоценоз шкіри.
Дослідити вплив евбіотика А-бактерина на адгезивні властивості бактерій
за різних умов культивування.
Оцінити чутливість автомікрофлори до антибіотиків.
Об‘єкт дослідження. Гнійно-запальні процеси при цукровому діабеті.
Предмет дослідження. Мікробіоценоз шкіри ступнів у хворих на цукровий
діабет, адгезивна активність мікроорганізмів, чутливість виділених
штамів до антибіотиків.
Методи дослідження. Мікробіологічні (визначення щільності популяцій
бактеріальних угруповань, виділення чистих культур мікроорганізмів,
визначення адгезивності бактерій), біохімічні (ідентифікація
мікроорганізмів), математико-статистичні (статистична обробка
результатів дослідження).
Наукова новизна одержаних результатів. В результаті поведених досліджень
показано, що одним із вирішальних чинників виникнення синдрому стопи
діабетика є мікроекологічний дисбаланс різних топодемів (тильної та
підошовної поверхонь і IV міжпальцевого проміжку) шкіри, який пов‘язаний
із глибиною патологічного процесу. Досліджено мікробіоценози шкіри
ступні та рани у хворих із синдромом стопи діабетика в динаміці до
застосування евбіотика А-бактерина і після його місцевих аплікацій.
Доведено ефект А-бактерина, який проявляється зникненням представників
родини Enterobacteriaceae, Streptococcus spp., зменшенням рівня
колонізації штамами S. aureus. Вперше у хворих на цукровий діабет
автором досліджені адгезивні властивості клінічно значущих співчленів
мікробіоценозу шкіри стопи при різних ступенях тяжкості ССД.
Встановлено, що адгезивна активність змінюється в залежності від ступеня
тяжкості синдрому стоп діабетика: із поглибленням гнійно-некротичних
уражень адгезивність стафілококів, мікрококів, коринебактерій
зменшується, а для бацил – зростає. Вивчено вплив на адгезію
представників автофлори A. viridans – основи вітчизняного евбіотика
А-бактерину, – як при включенні його в комплексу терапію, так і в
системі змішаних популяцій. Проаналізовано чутливість мікроорганізмів до
різних антибіотиків. Доказано розповсюдженість антибіотикорезистентних
штамів на поверхні шкіри.
Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених
досліджень дозволяють комплексно оцінити функціонування мікробної
екологічної системи шкіри хворих на цукрових діабет. Показано
домінування в мікробіоценозі хворих кокової групи бактерій, серед яких
провідні позиції займає S. aureus з високим рівнем колонізації.
Обгрунтовано, що під впливом місцевих аплікацій евбіотика А-бактерина на
шкірі відбувається структурна реорганізація мікробіоценозу. Її результат
– суттєво зменшується щільність заселення шкіри потенційно-небезпечними
в плані розвитку гнійно-некротичних ускладнень штамами S. aureus,
Streptococcus spp., мікробами з родини Enterobacteriaceae. Вивчено
біологічний ефект А-бактерину щодо адгезивних властивостей автохтонних
та алохтонних представників шкіри. Відмічено зниження адгезивних
властивостей стафілококів. Обгрунтовано методику застосування
А-бактерину для введення в комплексне лікування хворих із ССД.
Результати дисертаційної роботи впроваджені в навчальний процес та
науково-дослідну роботу кафедр медичної біології, мікробіології,
вірусології та імунології, а також загальної хірургії та оперативної
хірургії з топографічною анатомією, травматологією та ортопедією
Тернопільського державного медичного університету 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, Буковинського державного медичного
університету, Дніпропетровської державної медичної академії).
Особистий внесок здобувача. Дисертація є особистою працею автора. Він
самостійно виконав пошук джерел літератури та провів їх аналіз. Автор
оцінив стан мікробіоценозів шкіри, вивчив адгезивні властивості
мікроорганізмів та зміни їх під впливом аерококів, які входять до складу
А-бактерина, а також перевірив чутливість виділених штамів до
антибіотиків. Здобувач особисто написав текст дисертаційної роботи,
узагальнив результати, зробив висновки. У наукових роботах,
опублікованих у співавторстві, автору належать фактичний матеріал і його
узагальнення.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації оприлюднені на X
з’їзді Товариства мікробіологів України (Одеса, 2004 р.), Пленумі
УНМТМЄП ім. Д.К. Заболотного (Київ-Одеса, 2000), на Міжнародній
науково-практичній конференції „Пробіотики – XXI століття” (Тернопіль,
2004 р.), I Міжнародній науково-практичній конференції
„Науково-технічних прогрес і оптимізація технологічних процесів
створення лікарських препаратів” (Тернопіль, 2006 р.), Всеукраїнській
науково-практичній конференції „Здобутки клiнiчної та експериментальної
медицини” (1997, 2002, 2005 рр., Тернопіль), Ювілейній підсумковій
науковій конференції студентів і молодих учених. 20-21 квітня 2000 р.,
Всеукраїнській науково-практичній конференції „Довкілля і здоров’я”
(Тернопіль, 2003 р.), науково-практичній конференції „Актуальні проблеми
екології мікроорганізмів” (Тернопіль, 2007 р.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 14 наукових праць (7
одноосібних), з них 3 – у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України,
10 – у матеріалах і збірниках конференцій та конгресів, 1
раціоналізаторська пропозиція.
Структура дисертації. Дисертація викладена на 223 сторінках і
складається із вступу, огляду літератури, розділу „Матеріали і методи
досліджень”, 4 розділів власних досліджень, аналізу та обговорення
результатів, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних
джерел літератури (всього 304 найменування). Робота проілюстрована 47
таблицями та 36 рисунком.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ.
У першому розділі роботи представлено огляд літератури, в якому наведено
стислі відомості щодо розповсюдження цукрового діабету і такого його
ускладнення як синдром стопи діабетика (ССД). Дана екологічна
характеристика мікробіоценозу шкіри людини. Висвітлено роль адгезивних
властивостей мікроорганізмів у розвитку патологічних процесів, механізми
адгезії та її зміни під впливом різних чинників. Обґрунтовано
застосування А-бактерину для лікування ССД.
Матеріали, методи і обсяг досліджень представлено у другому розділі. З
метою реалізації поставлених завдань за допомогою мікробіологічних
методів було обстежено 60 хворих на цукровий діабет різного віку. Їх
було поділено на 3 групи. Перша група сформована із хворих із різними
типами цукрового діабету, у яких клінічно не виявляли гнійно-некротичних
уражень нижніх кінцівок (20 осіб). У другу групу увійшли хворі із ССД
І-ІІ ступенів, яким проводили місцеві аплікації А-бактерину та вивчено
зміни аутомікрофлори шкіри діабетичної стопи під впливом евбіотика (20
осіб). Третя група була представлена хворими, у яких цукровий діабет був
ускладнений синдромом стопи діабетика ІІІ-ІV cтупенів тяжкості за F.W.
Wagner (1981) без динамічного спостереження та використання А-бактерину
у їх комплексній терапії (20 осіб). Матеріал для досліджень у них
забирали до та через 7-10 днів після застосування А- бактерину.
Обстежені хворі перебували на лікуванні в першому хірургічному
відділенні Тернопільської лікарні невідкладної допомоги та
ендокринологічному відділенні Тернопільської обласної клінічної лікарні
протягом 1999 -2001 років.
Склад мікробіоценозу шкіри в топодемах нижніх кінцівок (підошовний,
тильний та IV міжпальцевий проміжок) вивчали за методом змивів-зіскобів
Williamson i Kligman (1965) у модифікації С.І. Климнюка і С.І. Ситника
(1989). Дослідження клінічного матеріалу проводили згідно 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 і популяційний склад бактерійних угруповань.
Адгезивні властивості представників мікробіоценозу шкіри стопи вивчали
на моделі клітин макроорганізму, використовуючи еритроцити людини
0/IRh(+) – групи крові експрес-методом за методикою Бріліса В. І.
(1986). Адгезивну активність мікроорганізмів оцінювали за середнім
показником адгезії (СПА). Змішані популяції створювали на моделі
еритроцитів за участю A. viridans-167 за методом А. Ленцнер (1989).
Адгезивні системи складали з однакових об’ємів суспензій еритроцитів та
суміші мікроорганізмів, у яких останні знаходилися у трьох різних
кількісних співвідношеннях – 1:1, 5:1, 1:5.
Під час проведених мікробіологічних досліджень топодемів шкіри стопи
виділено 878 штамів бактерій, які належали до 10 родів. Мікроорганізми
ідентифікували за морфологічними, тинкторіальними та біохімічними
властивостями згідно „Определителя бактерий Берджи” (1997). Чутливість
до антибіотиків визначали диско-дифузійним методом згідно „МУ по
определению чувствительности микроорганизмов к антибиотикам методом
диффузии в агар с использованием дисков” (1983) та „Визначення
чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів” (МВ
9.9.5-143-2007).
Всі отримані числові результати підлягали статистичний обробці
загальноприйнятими методами з використанням значень середньої
арифметичної (х), помилки середньої арифметичної (Sx); середньої
геометричної (Xg), t критерія Ст’юдента, рівня значущості P,
непараметричних критеріїв за програмами Statgraf, STATISTICA, пакету
програм Microsoft Excell 2000 на персональному комп’ютері. Результати
вважалися достовірними при значеннях р
6
:
h
j
&
AE
d
AE
d?th`„Aa$
&
a$
‘…‘
jv
??
»
& /„?@&Ifa$
d?tha$
I
I
I
I
I
I
I
‚
илася частка штамів M. lylae; для інших популяцій – вона зменшилася в
1,4 рази (M. kristinae) – 2,6 разів(M. nishinomyaensis). Відбулася
реструктуризація групи коринеформних мікробів: частка популяції C.
xerosіs в угрупованні коринебактерій зросла в 5,6 разів, а частка
популяції C. afermentans в угрупованні зменшилася в 2,2 рази. До
застосування
A-бактерина в угрупованні бацил домінували штами B. cereus, проте в
процесі лікувального впливу евбіотика на мікрофлору шкіри стопи
діабетика частота їх зустрічальності зменшилася у 3,8 разів. У той же
час популяції B. subtilis, які спочатку не були домінантними, стали
переважати після місцевого лікування, а частота їх зустрічальності
зросла з 3,85 % до 43,59 %.
Рис. 4. Частка в мікробній спільноті найзначущих популяцій
мікроорганізмів, виділених від хворих на цукровий діабет, до та після
застосування А-бактерину, %.
Отже, наведені результати дослідження засвідчили позитивний вплив A.
viridans, який входить до складу препарату А-бактерин, на мікробіоценози
шкіри стопи (табл. 3). Це дозволяє стверджувати, що включення евбіотика
до комплексу лікування ССД I – II ступенів важкості створює передумови
для нормалізації мікробіоценозу шкіри стопи у хворих на цукровий діабет.
Аналіз адгезивної активності бактерій показав, що мікроорганізми одного
виду з різних топодемів стопи хворих на цукровий діабет мали приблизно
однакові адгезивні властивості. Тому оцінку адгезивності виділених
штамів мікроорганізмів проводили незалежно від їх належності до
топодему, але з урахуванням виду штаму. Більшість штамів мали адгезивну
активність (рис. 5). Частка середньоадгезивних штамів у всіх групах
обстежених виявилася найвищою: від 30,43 % (у першій групі) до 37,50 %
(у другій групі) усіх виділених штамів. У бактеріальних угрупованнях,
виділених від хворих із синдромом стопи діабетика, вона була більшою в
1,7-1,2 рази (I-II – III-IV ступені тяжкості відповідно), ніж у першій
групі. Кількість штамів з високою та нульовою адгезивною активністю,
навпаки, – меншою. У групі хворих на цукровий діабет із I-II ступенями
тяжкості синдрому стопи діабетика високоадгезивних штамів було в 1,7
рази, а з III-IV ступенем– в 1,3 рази менше, ніж у осіб без ССД.
Кількість неадгезивних штамів у виділених бактеріальних угрупованнях
була невеликою в усіх групах хворих (рис. 5), проте у групі обстежених
без гнійно-некротичних уражень вона була в 2 рази більшою, ніж у хворих
із діабетичною стопою (8,33 % проти 17,39 %). А число низькоадгезивних
штамів – навпаки, менше. Щодо співвідношення штамів з різними рівнями
адгезивної активності у групах хворих, які відрізняються між собою лише
глибиною гнійно-некротичних уражень, слід відмітити, що високо- та
неадгезивних культур виділено більше в групі хворих з вищими ступенями
тяжкості ССД.
Рис. 5. Адгезивна активність мікроорганізмів, виділених у хворих на
цукровий діабет без (А) та з ССД III-IV cтупенів тяжкості (В).
Найвищу адгезивну здатність серед виділених бактерій мали Staphylococcus
spp. Більшість із них були високо- та середньоадгезивними (відповідно
67,39 % та 26,09 % – у першій групі; 35,37 % та 48,78 % – у другій
групі). Наведені дані демонструють, що у стафілококовому угрупованні,
яке було виділене в осіб без гнійно-некротичних уражень, переважали
штами з високим середнім показником адгезії (СПА), а в групах хворих із
синдромом стопи діабетика – середньоадгезивні.
Причому, із поглибленням ступеня тяжкості ССД кількість
середньоадгезивних стафілококів зменшувалася: у хворих з III-IV ступенем
ССД таких штамів виявлено в 1,7 разів менше, ніж у групі хворих із I-II
ступенем. Частка низькоадгезивних штамів серед стафілококів була
невеликою: 4,35 % (у хворих без ССД) до 14, 35 % (в осіб з ССД).
Найменшою є кількість культур з нульовим рівнем СПА. Високу адгезивність
у всіх досліджених групах демонстрували штами S. aureus (від (5,19+2,63
до 6,51+0,75), S. haemolyticus (від 4,57+3,29 до 5,31+2,18). Популяції
S. epidermidis, S. saprophyticus, виділені від хворих першої групи, мали
високий рівень СПА 4,54+2,01 та 4,61+1,61 відповідно); а в групах хворих
з ССД – середній 3,53+1,05 та 2,43+ 0,22 відповідно). Представники
мікрококового угруповання в усіх досліджуваних групах здебільшого були
середньоадгезивними: 50,00 % (у хворих без ССД) до 61,40 % (в осіб з
ССД). Частка таких штамів вища у хворих із ССД (в 1,2 – 1,5 рази
відповідно). Більшість виділених бацил були помірно-адгезивними. Їх
адгезивна активність з розвитком ССД зростала. У групі хворих без ССД
переважали неадгезивні штами (60,00 %), а в осіб з ССД – низькоадгезивні
(41,46 % - 58,33 %). Адгезивні властивості популяції коринебактерій у
всіх групах хворих на цукровий діабет були слабо виражені. Серед
коринеформних паличок переважали неадгезивні штами, причому їх частка
була найбільшою в групі обстежених, які мали глибокі гнійно-некротичні
ураження (50,00 %).
Отже, результати досліджень адгезивних властивостей мікроорганізмів, які
персистували на шкірі стопи хворих на цукровий діабет, показали, що з
появою гнійно-некротичних уражень нижніх кінцівок адгезивна активність
стафілококів, мікрококів, коринебактерій зменшується, а адгезивність
бацил, навпаки, зростає. Такі зміни адгезивної активності представників
мікробіоценозів шкіри стопи можуть свідчити в певній мірі про дисбаланс
у мікробній екосистемі, який наростає зі збільшенням ступеня тяжкості
ССД.
Важливим етапом роботи було дослідження динаміки змін адгезивних
властивостей мікроорганізмів, виділених у групі хворих із I-II ступенем
тяжкості ССД в процесі застосування А-бактерину (рис. 6).
У загальному, як до, так і після застосування евбіотика переважали
бактерії з середньою адгезивною активністю. Проте їх частка зросла з 52
% до 60 %. Кількість штамів з високою адгезивною активністю після
проведеної аплікацій А-бактерина, навпаки, зменшилася майже вдвічі.
Варіантів з нульовою адгезією стало менше в 2,4 рази. Частка
низькоадгезивних штамів практично не змінилася.
Таким чином, результати аналізу засвідчили, що досліджуваний евбіотик
впливає на адгезивні властивості мікробів, так як після його
застосування збільшувалася кількість середньоадгезивних штамів за
рахунок зменшення частки культур з нульовою та високою адгезивною
активністю.
Рис. 6. Адгезивна активність мікроорганізмів, виділених у хворих із
синдромом стопи діабетика I-II cтупенів тяжкості:
А – до місцевого застосування A-бактерину
В – після місцевого застосування A-бактерину
Наступним етапом дослідження було вивчення впливу А-бактерину на
адгезивні властивості виділених бактерій в умовах змішаних популяцій.
Вони засвідчили, що даний евбіотик лише в деякій мірі змінював адгезивну
активність штамів. При цьому ступінь змін адгезії залежав від
кількісного співвідношення виділених бактерій та евбіотику у змішаній
системі. Максимальний вплив А-бактерину на більшість досліджених
мікроорганізмів відмічено у змішаних популяціях, де переважали аерококи.
Найменший – за умови переваги в системі штамів досліджуваних бактерій.
Більшість представників роду Staphylococcus у змішаних системах були
адгезивноактивними. Проведений аналіз довів, що хоча адгезивна
активність культур стафілококів у змішаних системах залишилася на
середньому рівні в усіх запропонованих кількісних співвідношеннях, для
них характерною була тенденція до зниження значень середніх показників
адгезії: на 16,17 % (S. epidermidis) – 51,26 % (S. aureus). Найбільше
зниження СПА спостерігали серед штамів S. aureus, S. haemolyticus. У
змішаних системах із мікрококами відмічено несуттєве зменшення їх
адгезивної активності, вони залишалися середньоадгезивними. Як і
мікрококи, представники роду Corynebacterium у всіх запропонованих
кількісних співвідношеннях змішаних систем демонстрували незначне
зменшення своєї адгезивної активності, й у більшості випадків залишалися
низькоадгезивними. Адгезивна активність угруповання бацил у змішаних
популяціях, навпаки, зростала. Більшість представників роду Bacillus
були низько- та середньоадгезивними. Найбільші зміни відмічено для
популяції B. subtilis (на 20 %). Найсуттєвіші зміни адгезивності
відмічені при кількісній перевазі у змішаній популяції штамів бацил.
Так як комплексне лікування хворих на цукровий діабет, які страждають
ССД, включає в себе й адекватну антибактеріальну терапію, необхідність
вивчення антибіотикочутливості мікрофлори шкіри стопи у хворих на
цукровий діабет є важливим заходом у профілактиці розвитку синдрому
стопи діабетика та в оцінці ефективності лікування гнійно-некротичних
уражень нижніх кінцівок, які ускладнюють цукровий діабет.
Проведені дослідження показали, що мікроорганізми, які були виділені від
хворих без ССД були більш чутливими до антибіотиків (рис. 6).
Найефективнішими по відношенню до них виявилися гентаміцину (88,76 %
чутливих варіантів), цефалексин (83,56 %), тетрациклін (82,22 %),
оксацилін (79,49 %). У мікробіоценозах шкіри хворих із
гнійно-некротичними ураженнями зафіксовано зниження кількості
антибіотикочутливих і зростання числа антибіотикостійких штамів.
Рис. 6. Антибіотикограма мікрофлори стопи хворих на ЦД без та із ССД.
Так, наприклад, число чутливих до оксациліну штамів бактерій зменшилася
на 7 % (друга група хворих) – 31 % (третя група хворих). Найбільша
кількість резистентних штамів була до лінкоміцину в усіх групах хворих
на цукровий діабет: 36,84 % (перша група), 44,29 % (друга група), 59,22
% (третя група).
Таким чином, у дисертаційному дослідженні представлено напрямок
реалізації проблеми щодо поліпшення лікування хворих із синдромом стопи
діабетика. Препарат А-бактерин виявився достатньо ефективним евбіотиком,
який впливає на структуру мікробіоценозів шкіри та сприяє ліквідації
інфекційних ускладнень, що виникають на її поверхні. Він спричиняє
зникнення з топодемів ентеробактерій, псевдомонад, золотистих
стафілококів, викликаючи виражену тенденцію до відновлення стану
евібіозу. Наслідком цього є скорочення термінів лікування хворих із
синдромом стопи діабетика, покращення якості життя, отже він допомагає
розв’язанню важливої соціально-економічної проблеми. Слід рекомендувати
введення А-бактерину у комплексне лікування цього тяжкого ускладнення.
Доцільним є інтенсифікація наукового пошуку щодо вивчення біологічних
ефектів аерококів як основи біопрепарата і широке впровадження його у
клінічну практику.
ВИСНОВКИ
У дисертації узагальнені теоретичні і практичні дані та представлено
нове розв’язання наукового завдання щодо встановлення закономірностей
формування мікробіоценозу шкіри стоп у хворих на цукровий діабет із
різними ступенями тяжкості синдрому стопи діабетика, змін адгезивних
властивостей мікроорганізмів під впливом евбіотика А-бактерину.
1. У хворих на цукровий діабет шкіра ступні в різних топодемах заселена
аеробними та факультативно-анаеробними мікроорганізмами, серед яких як
таксони надвидового рангу домінують угруповання стафілококів,
мікрококів, коринебактерій, бацил. Щільність їх колонізації шкіри стопи
становить 3,78–4,99 lg КУО/см2 – у хворих на цукровий діабет без ССД і
2,99 – 4,20 lg КУО/см2 у різних топодемах у хворих з ССД. У хворих на
цукровий діабет домінантними видами у відповідних угрупованнях є S.
epidermidis, M. varians, B. subtilis та C. xerosіs. У хворих із
синдромом стопи діабетика – S. aureus, M. luteus, B. cereus, C. xerosіs.
2. Більшість представників мікробіоценозу шкіри мають адгезивну
активність. Стафілококи й мікрококи – здебільшого середньо- та
високоадгезивні, бацили й коринебактерії – неадгезивні або
низькоадгезивні. Із збільшенням тяжкості гнійно-некротичних уражень
нижніх кінцівок у хворих на цукровий діабет адгезивна активність
стафілококів зменшується (частка високоадгезивних штамів зменшується на
32,02 %), адгезивність бацил, навпаки, зростає (кількість неадгезивних
штамів зменшується на 18,54 % й з’являється 12,50 % середньоадгезивних
варіантів).
3. При місцевому застосуванні А-бактерину відмічається його вплив на
колонізаційні та адгезивні властивості представників мікробіоценозу
шкіри у хворих на цукровий діабет. Щільність колонізації мікробами шкіри
зменшується на порядок. Частота зустрічання S. aureus стає меншою у 5,5
разів, B. cereus – у 3,8 рази, проте в 11,3 разів зростає питома вага B.
subtilis і в у 5,6 рази C. xerosіs. Зникають представники родини
ентеробактерій, псевдомонади та стрептококи.
4. Після аплікацій А-бактерину частка середньоадгезивних
мікроорганізмів, виділених зі шкіри хворих із синдромом стопи діабетика
збільшується на 8,0 %, одночасно зменшується кількість бактерій з
високою адгезивною активністю на 8,8 %. Найсуттєвіше зниження адгезивної
активності було притаманне S. aureus (СПА – 3,35+0,69), C. xerosіs (СПА
– 0,7+0,26), підвищення – B. subtilis (СПА – 2,10+0,28).
5. А-бактерин змінює адгезивну активність представників автомікрофлори в
умовах змішаних популяцій. Найбільшi зміни відмічаються у системі, в
якій аерококи кількісно переважають досліджувані культури (5:1).
Оптимальною тривалістю їх спільної інкубації є доба. Найлабільнішими в
умовах змішаних популяцій є види S. epidermidis, S. xylosus, M.
kristinae, B. subtilis, B. megaterim, C. afermentans, адгезивність яких
зростає на 20-45 %, та S. aureus, S. haemolyticus, S. warneri, M.
sedentarius, B. macerans, C. xerosіs, C. ulcerans адгезивна активність
яких, зменшується на 16-53 %.
6. На шкірі хворих на цукровий діабет, ускладнений синдромом стопи
діабетика, спостерігається зниження кількості антибіотикочутливих і
зростання антибіотикостійких варіантів мікроорганізмів. Мікроорганізми,
виділені зі шкіри хворих, найчастіше резистентні до пеніциліну,
лінкоміцину. Вони зберігають високу чутливість до гентаміцину (88,78 %
штамів), цефалексину (83,56 %), тетрацикліну (82,22 %), оксациліну
(79,49 %).
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Можливість використання пробіотиків для відновлення еубіозу шкіри/
Покришко О.В., Климнюк С.І., Кременчуцький Г.М., П‘ятковський Т.І //
Здобутки клінічної та експериментальної медицини. – 2006. – № 2. – C.
89-95. (Здобувачем проведено літературний огляд, зібрано фактичний
матеріал, які стосуються мікробіологічного обстеження хворих на цукровий
діабет та впливу на мікробіоценоз шкіри стопи А-бактерину, зроблено
статистичну обробку досліджень.)
2. Герасимів І.М., Покришко О.В. Шкіра людини як джерело
антибіотикорезистентних штамів мікроорганізмів // Шпитальна хірургія. 2,
2006. – C. 40-45. (Здобувачем зібрано фактичний матеріал, що стосується
досліджень антибіотикочутливості представників мікробіоценозу шкіри
стопи у хворих на цукровий діабет, проведено літературний огляд,
зроблено статистичну обробку та висновки, підготовлено до друку.)
3. Покришко О.В., Климнюк С.І. Адгезивні властивості мікрофлори шкіри
ступні хворих на цукровий діабет // Клінічна та експериментальна
патологія. – 2007. – Т. IV, № 1. – C. 87-91. (Здобувачем проведено огляд
літератури, експериментальну частину, статистичну обробку результатів,
зроблено висновки.)
4. Удосконалення методу змивів для кількісної оцінки мікрофлори шкіри:
раціоналізаторська пропозиція № 32. Тернопільський державний медичний
університет ім. І.Я. Горбачевського / Герасимів І.М. Климнюк С.І.,
Покришко О.В.; 19.11.1996 р.
5. Покришко О.В. Особливостi антибiотикочутливостi стафiлококiв,
мiкрококiв i коринебактерiй, персистуючих на тiлi людини // Здобутки
клiнiчної та експериментальної медицини: Матерiали ХL пiдсумкової
наукової конференцiї, присвяченої 40-рiчному ювiлею академiї. –
Тернопiль, 1997. – Вип.2, час. 1. – C. 171-173. (Фактичний матеріал,
статистична обробка, узагальнення зібраних матеріалів, редакція
публікації належать здобувачеві.)
6. Покришко О.В., Климнюк С.І. Адгезивна активність бактеріальних
угруповань шкіри у хворих на цукровий діабет // Здобутки клінічної та
експериментальної медицини, – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – Вип. 7. –
C. 137. (Здобувачем проведено огляд літератури, дослідження адгезивних
властивостей виділених зі шкіри стопи мікроорганізмів, статистичну
обробку результатів, зроблено висновки.)
7. Покришко О.В. Мікрофлора шкіри хворих на цукровий діабет: її
чутливість до антибіотиків та адгезивні властивості // Здобутки
клінічної та експериментальної медицини: Матерiали ХLVIII пiдсумкової
наукової конференцiї. 3 червня 2005 р., Тернопіль. – Тернопіль:
Укрмедкнига, 2005. – C. 114-116. (Фактичний матеріал, статистична
обробка, узагальнення зібраних матеріалів, редакція публікації належать
здобувачеві.)
8. Покришко О.В. Адгезивні властивості представників родини
Micrococcacae // 100 років Одеському державному медичному університету.
Ювілейна підсумкова наукова конференція студентів і молодих учених,
20-21 квітня 2000 року: Тези доповідей. – Одеса: Одес. держ. мед. ун-т,
2000. – С. 123.
9. Покришко О.В. Деякі паралелі між складом мікробних популяцій шкіри та
показниками імунологічної реактивності організму // Наукові та практичні
аспекти боротьби з інфекціями в Україні на межі сторіч: Мат. Пленуму
УНМТМЕП
ім. Заболотного. 7-9 червня 2000 р. – Київ – Одеса, 2000. – C. 84-85.
(Здобувачем проведено огляд літератури, дослідження складу мікробних
популяцій шкіри, статистичну обробку результатів, зроблено висновки,
підготовлено до друку.)
10. Покришко О.В. Тенденції змін мікробіоценозів шкіри під впливом
А-бактерину // Довкілля і здоров’я: Матеріали Всеукраїнсьської
науково-практичної конференції, 14 березня 2003 р. – Тернопіль:
Укрмедкнига, 2003. – C. 112-114. (Фактичний матеріал, статистична
обробка, узагальнення зібраних матеріалів, редакція публікації належать
здобувачеві.)
11. Покришко О.В. Вплив А-бактерину на мікробіоценоз шкіри стоп у хворих
на цукровий діабет // Пробіотики – XXI століття: Матеріали Міжнародної
науково-практичної конференції. 20-22 травня 2004 р. – Тернопіль:
Укрмедкнига, 2004. – C. 147-151. (Здобувач зібрав фактичний матеріал,
провів статистичну його обробку, узагальнив зібрані матеріали,
підготував до друку.)
12. Покришко О.В. Чутливість до антибіотиків аутомікрофлори шкіри стопи
у хворих на цукровий діабет // X з’їзд Товариства мікробіологів України:
Тези доповідей, 15 – 17 вересня 2004 р. – Одеса: Астропринт, 2004. – C.
161.
13. Пробіотики як препарати корекції дисбактеріозів / Климнюк С.І.,
Кременчуцький Г.М., Покришко О.В., Ситник І.О., Творко М.С., Ткачук
Н.І., П‘ятковський Т.І., Шкільна М.І. // Науково-технічний прогрес і
оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів:
Матеріали I Міжнародної науково-практичної конференції, 6 –7 квітня 2006
р. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2006. – C. 151. (Здобувачем проведено
літературний огляд, що стосується застосування пробіотиків, зібрано
клінічний матеріал від хворих на цукровий діабет, зроблено статистичну
обробку та узагальнення.)
14. Покришко О.В., Климнюк С.І Характеристика адгезивної активності
стафілококових популяцій, які персистують на шкірі стопи хворих на
цукровий діабет // Актуальні проблеми екології мікроорганізмів:
Матеріали науково-практичної конференції, 7-8 вересня 2007 р. –
Тернопіль: Укрмедкнига, 2007. – C. 55-57. (Здобувачем проведено
літературний огляд, експериментальну частину, зроблено статистичну
обробку та висновки.)
АНОТАЦІЯ
Покришко О.В. Ступінь впливу А-бактерину на колонізацію та адгезивні
властивості клінічно значущих співчленів мікробіоценозу шкіри. –
Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за
спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія. – ДУ „Інститут мікробіології та
імунології ім. І.І. Мечникова АМН України. - Харків, 2007.
Дисертація присвячена питанням дослідження екологічних параметрів
мікробіоценозів шкіри нижніх кінцівок у хворих на цукровий діабет із
синдромом стопи діабетика, адгезивних властивостей представників
нормальної мікрофлори і збудників гнійно-некротичних процесів. Вивчено
вплив евбіотика А- бактерина на склад мікробних угруповань шкіри.
Доведено, що шкіра ступні хворих на цукровий діабет заселена аеробними
та факультативно анаеробними мікроорганізмами. Домінуючими таксонами
навидового рангу є стафілококи, мікрококи, коринебактерії, бацили.
Ступінь вираження дисбіозу шкіри у хворих із синдромом стопи діабетика
пов’язана із глибиною гнійно-некротичних уражень нижніх кінцівок. При
місцевому застосуванні А-бактерину відмічається його суттєвий вплив на
мікробну спільноту шкіри: зменшується щільність колонізації шкіри,
зникають представники родини Enterobacteriaceae, родів Pseudomonas та
Streptococcus; стає суттєво меншою частота зустрічання S. aureus.
Показано, що більшість виділених мікроорганізмів є адгезивно активними.
Стафілококи й мікрококи – здебільшого середньо- та високоадгезивні,
бацили й коринебактерії – неадгезивні або низькоадгезивні. Із
збільшенням тяжкості гнійно-некротичних уражень нижніх кінцівок у хворих
на цукровий діабет адгезивна активність стафілококів, мікрококів,
коринебактерій зменшується, адгезивність бацил, навпаки, зростає.
Аерококи, які входять у склад А-бактерину, впливають на адгезивність
штамів, виділених з поверхні шкіри: частка середньоадгезивних
мікроорганізмів збільшується, з високою адгезивною активністю –
зменшується.
Вивчено чутливість мікрофлори до антибіотиків. Відмічено, що найчастіше
мікроорганізми резистентні до пеніциліну, лінкоміцину. Враховуючи
домінуючі позиції стафілококів у мікробіоценозі, найбільшу кількість
антибіотикостійких варіантів знайдено саме в цьому угрупованні
стафілококів.
Ключові слова: синдром стопи діабетика, цукровий діабет, шкіра,
мікробіоценоз, адгезія, А-бактерин.
АННОТАЦИЯ
Покрышко Е.В. Степень влияния А-бактерина на колонизацию и адгезивные
свойства клинически значимых сочленов микробиоценоза кожи. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медичних наук по
специальности 03.00.07 – микробиология. – ГУ „Институт микробиологии и
иммунологии им. И.И. Мечникова АМН Украины”. - Харьков, 2007.
Диссертация посвящена вопросам исследования экологических параметров
микробиоценозов кожи нижних конечностей у больных сахарным диабетом с
синдромом стопы диабетика, адгезивных свойств представителей нормальной
микрофлоры и возбудителей гнойно-некротических процессов. Изучено
влияние еубиотика А-бактерина на состав микробных угруппирований кожи.
Доказано, что кожа стопы больных сахарным диабетом заселена аэробными и
факультативно анаэробными микроорганизмами. Доминирующими таксонами
навидового ранга являются стафилококки, микрококки, коринебактерии,
бациллы. Степень выраженности дисбиоза кожи у больных с синдромом стопы
диабетика связана с глубиной гнойно-некротических поражений нижних
конечностей. При местном применении А-бактерина отмечается его
существенное влияние на микробное сообщество кожи: изменяется его
структура, на порядок уменьшается плотность колонизации кожи.
Существенно уменшается частота встречания S. aureus, B. cereus, но
возрастает частота встречания популяций B. subtilis, C. xerosіs.
Исчезают представители семейства Enterobacteriaceae, родов Pseudomonas и
Streptococcus.
Показано, что большинство выделенных микроорганизмов являются
адгезивноактивными. Стафилококки и микрококки – по большинстве случаев
средне- и высокоадгезивные, бациллы и коринебактерии – неадгезивные или
низкоадгезивные. С увеличением тяжести гнойно-некротических поражений
нижних конечностей у больных сахарным диабетом адгезивная активность
стафилококков, микрококков, коринебактерий уменьшается, адгезивность
бацилл, напротив, растет. Аэрококки, которые входят в состав
А-бактерина, влияют на адгезивность штаммов, выделенных с поверхности
кожи. После аппликаций А-бактерина количество среднеадгезивных
микроорганизмов, выделенных из кожи больных с диабетической стопой, по
сравнению с группой больных без ССД, увеличивается. Одновременно
уменьшается количество бактерий с высокой адгезивной активностью.
Наиболее существенное снижение адгезивной активности отмечено для
популяции S. aureus, C. xerosіs, повышение – B. subtilis.
Изучена чувствительность микрофлоры к антибиотикам. Показано, что
выделенные штаммы наиболее чувствительны к цефалоспоринам, гентамицину,
оксациллину и тетрациклину. Отмечено, что чаще всего микроорганизмы
резистентны к пенициллину, линкомицину. С развитием у больных сахарным
диабетом гнойно-некротических осложнений, количество
антибиотикочувствительных вариантов уменьшается и возрастает число
антибиотико-резистентных штаммов. Учитывая доминирующие позиции
стафилококков в микробиоценозе, наибольшее количество
антибиотикоустойчивых вариантов найдено именно в этом угруппировании
стафилококков.
Ключевые слова: синдром стопы диабетика, сахарный диабет, кожа,
микробиоценоз, адгезия, А-бактерин.
SUMMARY
Pokryshko O.V. A-bacterinum influence degree on colonization and
adhesion properties of clinically significant members of skin
microbiocenosis. – Manuscript.
The thesis for scientific degree of Candidate of Medical Sciences,
speciality 03.00.07 – microbiology. – I.I. Mechnikov Institute of
Microbiology and Immunology of AMS of Ukraine, Kharkiv, 2007.
The thesis is devoted to the problem of studying colonization and
adhesive properties of diabetic foot microbiocenosis in patients with
diabetes mellitus. Influence of probiotic A-bacterinum was studied on
microbal community of foot skin.
The high level of diabetic patients foot skin colonization by aerobic
and facultative anaerobic microorganisms such as staphyloccocci,
micrococci, corynebacteria, bacilli, streptococci, pseudomonas, and
enterobacteria had been confirmed.
The degree of foot skin microbiocenosis disbiosis according to severity
of diabetic foot syndrome has been revealed. It was proved that local
application of A-bacterinum influences on a foot skin microbiocenosis in
patients with diabetes mellitus reducing a colonizational level of
topodems and bacterial species frequency of occuerrence, causing
decrease of S. aureus, Streptococcus spp., Enterobacteriaceae quantity.
Such changes in structure of microbial community matter in examination
of efficiency of probiotics for complex treatment of diabetic foot.
The adhesive properties of microorganisms has been studed. The most of
bacteria had adhesive activity. In more cases, staphyloccocci,
micrococci had high or middle adhesiveness, bacilli and corynebacteria
had low adhesive activity or had no it. The obtain finding have been
indicated the changes of bacterial adhesive activity according to
pyonecrotic lesion of diabetic foot severity degree. The adhesiveness of
staphylococci, micrococci and corynebacteria has diminished, whereas
adhesive properties of Bacillus spp. has increased on the contrary.
The antibiotic susceptibility of foot skin microflora in patient with
diabetes mellitus has been studied. It was shown the presence of
differences in skin microflora antibiotic susceptibility in different
tested groups. Microorganisms were sensitive to cephalosporins,
tetracycline. Bacteria were resistent to penicillin and lincomycine.
Staphylococcus populations were the most resistant to antibiotics.
Key words: diabetic foot syndrome, diabetes mellitus, skin,
microbiocenosis, adhesion, A-bacterinum.
М
П
П
Т
Т
М
В
А
17,39 %
26,09 %
30,43 %
26,09 %
8,33 %
33,33 %
37,50 %
20,84 %
неадгезивні
низькоадгезивні
високоадгезивні
середньоадгезивні
В
А
3,33 %
8,0 %
28,0 %
52,0 %
12,0 % %%
30,0 %
6,67 %
60,0 %
неадгезивні
низькоадгезивні
високоадгезивні
середньоадгезивні
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
