ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ АНТИМІКРОБНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ БІОМАТЕРІАЛІВ ТА ПОВ’ЯЗОК НА ОСНОВІ АНТИСЕПТИКІВ ПО ВІДНОШЕННЮ ДО ГРАМНЕГАТИВНИХ БАКТЕРІЙ ЯК ЗБУДНИКІВ РАНОВИХ ІНФЕКЦІЙ

  2. 2024
  3. ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ АНТИМІКРОБНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ БІОМАТЕРІАЛІВ ТА ПОВ’ЯЗОК НА ОСНОВІ АНТИСЕПТИКІВ ПО ВІДНОШЕННЮ ДО ГРАМНЕГАТИВНИХ БАКТЕРІЙ ЯК ЗБУДНИКІВ РАНОВИХ ІНФЕКЦІЙ

Дениско Т. В.

ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ АНТИМІКРОБНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ БІОМАТЕРІАЛІВ ТА ПОВ’ЯЗОК НА ОСНОВІ АНТИСЕПТИКІВ ПО ВІДНОШЕННЮ ДО ГРАМНЕГАТИВНИХ БАКТЕРІЙ ЯК ЗБУДНИКІВ РАНОВИХ ІНФЕКЦІЙ

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Дениско Т. В.

Рубрика:

МІКРОБІОЛОГІЯ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Вступ. Виникнення множинної лікарської стійкості у бактерій стало одним із найстрашніших викликів цього століття: зростає поширеність інфекцій, які важко лікувати, відповідні терапевтичні альтернативи відсутні. Тому розробка та впровадження біоматеріалів у формі біоактивних, чи лікувальних ранових пов’язок з інтегрованими біоактивними молекулами (антисептиками) для досягнення контрольованого антибактеріального лікування є актуальною і перспективною. Мета – дослідження антимікробної активності нових біоматеріалів, розроблених на основі декаметоксину, полівінілового спирту та альгінату кальцію, та сучасних комерційно доступних антимікробних ранових пов’язок щодо референтних та клінічних штамів збудників ранових інфекцій, пов’язаних із наданням медичної допомоги, K.pneumoniae, A.baumannii та P.aeruginosa. Об’єкт і методи дослідження. Антимікробні властивості нових біоматеріалів із декаметоксином (ДКМ№1- 3) та комерційно доступних ранових пов’язок Suprasorb® X + PHMB, SILVERCEL® Hydro-Alginate, Urgotul SSD® , GUANPOLISEPT® , Bétadine TULLE 10% DRESSING вивчали на референтних та клінічних полірезистентних штамах K.pneumoniae, A. baumannii, P.aeruginosa методом дискової дифузії (Kirby-Bauer тест) з реєстрацією та порівнянням діаметрів зон затримки росту (ЗЗР). Результати. Порівняльні дослідження протимікробних властивостей розроблених біоматеріалів та комерційно доступних антимікробних пов’язок виявили високі антимікробні властивості нових біоматеріалів на основі декаметоксину проти референтних та клінічних штамів цільових мікроорганізмів, що є провідними патогенами ран та опіків. Штами A.baumannii проявляли найбільшу чутливість до зразків з декаметоксином (№1-3 ДКМ), а також до біоматеріалів Suprasorb® та Guanpolisept® на основі полігексаніду. По відношенню до референтного та клінічних штамів K.pneumoniae найефективнішими було визначено біоматеріали із декаметоксином №1, №2 та №3, Suprasorb®, Guanpolisept® та Bétadine®. Референтні та клінічні штами P.aeruginosa є найбільш чутливими до біоматеріалів із декаметоксином №1, №2 та №3 та Bétadine® на основі повідон-йоду. Висновки. Розроблені біоматеріали з декаметоксином не поступалися сучасним ефективним рановим покриттям на основі катіонних детергентів та срібло-вмісним покриттям, активно пригнічували ріст референтних та клінічних штамів K.pneumoniae, A. baumannii, P.aeruginosa, часто виявлялись найбільш активними. In vitro ефективність срібло-вмісних ранових пов’язок поступалася ефективності пов’язок з катіонними детергентами та йодофорами.

Теги:

A .baumannii, K.pneumoniae, P.aeruginosa, антимікробні біоматеріали, антисептики

Список цитованої літератури:

  1. Maver T, Maver U, Pivec T, Manja Kurečič, Persin Z, Kleinschek KS. Springer briefs in molecular science. Springer; 2018. Chapter, Active Substances for Acceleration of Wound Healing; p. 39–59. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-89608-3_4.
  2. Prete S, Dattilo M, Patitucci F, Pezzi G, Parisi OI, Puoci F. Natural and Synthetic Polymeric Biomaterials for Application in Wound Management. Journal of Functional Biomaterials [Internet]. 2023 Sep 1 [cited 2023 Sept 10];14(9):455. Available from: https://www.mdpi. com/2079-4983/14/9/455.
  3. Liang Y, Liang Y, Zhang H, Guo B. Antibacterial biomaterials for skin wound dressing. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2022 May;17(3):353–84. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajps.2022.01.001.
  4. Simões D, Miguel SP, Ribeiro MP, Coutinho P, Mendonça AG, Correia IJ. Recent advances on antimicrobial wound dressing: A review. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics [Internet]. 2018 Jun [cited 2023 Sept 10] 1;127:130–41. Available from: .
  5. Di Domenico E, Farulla I, Prignano G, Gallo M, Vespaziani M, Cavallo I, et al. Biofilm is a Major Virulence Determinant in Bacterial Colonization of Chronic Skin Ulcers Independently from the Multidrug Resistant Phenotype. International Journal of Molecular Sciences. 2017 May 17;18(5):1077. DOI: 10.3390/ijms18051077.
  6. Uddin TM, Chakraborty AJ, Khusro A, Zidan BRM, Mitra S, Emran TB, et al. Antibiotic resistance in microbes: History, mechanisms, therapeutic strategies and future prospects. Journal of Infection and Public Health. 2021 Oct 23;14(12):1750–1766. DOI: 10.1016/j. jiph.2021.10.020.
  7. Aslam B, Khurshid M, Arshad MI, Muzammil S, Rasool M, Yasmeen N, et al. Antibiotic Resistance: One Health One World Outlook. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2021 Nov 25;11:771510. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.771510.
  8.  Nathan C, Cars O. Antibiotic Resistance — Problems, Progress, and Prospects. New England Journal of Medicine. 2014 Nov 6;371(19):1761–3. DOI: 10.1056/NEJMp1408040.
  9. Rippon MG, Rogers AA, Ousey K. Polyhexamethylene biguanide and its antimicrobial role in wound healing: a narrative review. Journal of Wound Care. 2023;32(1):5–20. DOI: https://doi.org/10.12968/jowc.2023.32.1.5.
  10. Krasowski G, Junka A, Paleczny J, Czajkowska J, Makomaska-Szaroszyk E, Chodaczek G, et al. In Vitro Evaluation of Polihexanide, Octenidine and NaClO/HClO-Based Antiseptics against Biofilm Formed by Wound Pathogens. Membranes. 2021 Jan 17;11(1):62. DOI: https://doi.org/10. 3390/membranes11010062.
  11. Yousefian F, Hesari R, Jensen T, Obagi S, Rgeai A, Damiani G, et al. Antimicrobial Wound Dressings: A Concise Review for Clinicians. Antibiotics (Basel, Switzerland). 2023 Sep 11;12(9):1434. DOI: https://doi.org/10.3390/antibiotics12091434.
  12. Puca V, Marulli RZ, Grande R, Vitale I, Niro A, Molinaro G, et al. Microbial Species Isolated from Infected Wounds and Antimicrobial Resistance Analysis: Data Emerging from a Three-Years Retrospective Study. Antibiotics. 2021 Sep 24;10(10):1162. DOI: https://doi. org/10.3390/ antibiotics10101162.
  13. Faustova M, Nazarchuk O, Dmytriiev D, Babina Y, Nazarchuk H, Dudar A. The effect of local anesthetics against planktonic forms and film formation of S. aureus strains and its dependence on antiseptics activity. Frontiers in Microbiology. 2023;14:1199899. DOI: https://doi. org/10.3389/fmicb.2023. 1199899.
  14. Nazarchuk OA, Nahaichuk VI, Rymsha OV, Palii VH, Vovk IM, Bobyr NA, et al. Research of antimicrobial efficacy of a composition with prolonged antiseptic effect against planktonic and film forms of clinical strains of non-fermentative Gram-negative bacteria. Reports of Vinnytsia National Medical University. 2020 May 18;24(1):64–8. DOI: https://doi.org/ 10.31393/reports-vnmedical-2020-24(1)-12.
  15. Nagaichuk V, Gerashchenko I, Chornopyshchuk R, Nazarchuk O, Kukolevska O, Faustova M, et al. Polymeric Material With Controlled Release of Antimicrobial Agents for Medical Application. Malaysian Journal of Medicine and Health Sciences [Internet]. 2022 [cited 2023 Sept 10];18(3):2636–9346. Available from: https://medic.upm.edu.my/upload/ dokumen/2022052523004302_MJMHS_0208.pdf.
  16. Maliyar K, Mufti A, Sibbald RG. Local Wound Care for Dermatologists. Springer Cham; 2020. Chapter, The Use of Antiseptic and Antibacterial Agents on Wounds and the Skin. p. 35–52. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-28872-3_5.
  17. Fenton OS, Olafson KN, Pillai PS, Mitchell MJ, Langer R. Advances in Biomaterials for Drug Delivery. Advanced Materials. 2018 May 7;30(29):1705328. DOI: 10.1002/adma.201705328.
  18. Moeini A, Pedram P, Makvandi P, Malinconico M, Gomez d’Ayala G. Wound healing and antimicrobial effect of active secondary metabolites in chitosan-based wound dressings: A review. Carbohydrate Polymers. 2020 Apr;233:115839. DOI: 10.1002/adma.201705328.
  19. Lee KY, Mooney DJ. Alginate: Properties and biomedical applications. Progress in Polymer Science. 2012 Jan;37(1):106–26. DOI: 10.1016/j. progpolymsci.2011.06.003.
  20. Parham S, Kharazi AZ, Bakhsheshi-Rad HR, Kharaziha M, Ismail AF, Sharif S, et al. Antimicrobial Synthetic and Natural Polymeric Nanofibers as Wound Dressing: A Review. Advanced Engineering Materials. 2022 Apr 26;24(6):2101460. DOI: https://doi.org/10.1002/ adem.202101460.
  21. Joyce K, Fabra GT, Bozkurt Y, Pandit A. Bioactive potential of natural biomaterials: identification, retention and assessment of biological properties. Signal Transduction and Targeted Therapy [Internet]. 2021 Mar 19 [cited 2022 Apr 4];6(1):1–28. Available from: https://www. nature.com/articles/ s41392-021-00512-8.
  22. Giske CG, Turnidge J, Cantón R, Kahlmeter G. Update from the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Journal of Clinical Microbiology. 2022 Mar 16;60(3):e0027621.
  23. Matuschek E, Longshaw C, Takemura M, Yamano Y, Kahlmeter G. Cefiderocol: EUCAST criteria for disc diffusion and broth microdilution for antimicrobial susceptibility testing. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2022 May 29;77(6):1662-1669. DOI: 10.1093/jac/dkac080.
  24. EUCAST. EUCAST Disk Diffusion Method for Antimicrobial Susceptibility Testing Antimicrobial susceptibility testing EUCAST disk diffusion method [Internet]. Växjö: EUCAST; 2023. Available from: https://www.eucast.org/ fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/Disk_test_ documents/2023_manuals/Manual_v_11.0_EUCAST_Disk_Test_2023.pdf.
  25. Moradali MF, Ghods S, Rehm BHA. Pseudomonas aeruginosa Lifestyle: A Paradigm for Adaptation, Survival, and Persistence. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2017 Feb 15;7:39. DOI: https://doi.org/10. 3389/fcimb.2017.00039.
  26. Sathe N, Beech P, Croft L, Suphioglu C, Kapat A, Athan E. Pseudomonas aeruginosa: Infections and novel approaches to treatment “Knowing the enemy” the threat of Pseudomonas aeruginosa and exploring novel approaches to treatment. Infectious Medicine. 2023 May 26;2(3):178-194. DOI: https://doi.org/10.1016/j.imj.2023.05.003.
  27. Sanya DRA, Onésime D, Vizzarro G, Jacquier N. Recent advances in therapeutic targets identification and development of treatment strategies towards Pseudomonas aeruginosa infections. BMC Microbiol. 2023 Mar 30;23(1):86. DOI: https://doi.org/10.1186/s12866-023- 02832-x.
  28. Khan HA, Baig FK, Mehboob R. Nosocomial infections: Epidemiology, prevention, control and surveillance. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 2017;7(5):478–82. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apjtb.2017. 01.019.
  29. Haque M, Sartelli M, McKimm J, Abu Bakar MB. Health care-associated Infections – an Overview. Infection and Drug Resistance. 2019 Nov;11(11):2321–33. DOI: https://doi.org/10.2147/IDR.S177247.
  30. Bunduki GK, Masoamphambe E, Fox T, Musaya J, Musicha P, Feasey N. Prevalence, risk factors, and antimicrobial resistance of endemic healthcare-associated infections in Africa: a systematic review and meta-analysis. BMC Infect Dis. 2024 Feb 2;24(1):158. DOI: https://doi. org/10.1186/s12879-024-09038-0.
  31. Valentine KP, Viacheslav KM. Bacterial flora of combat wounds from eastern Ukraine and time-specified changes of bacterial recovery during treatment in Ukrainian military hospital. BMC Research Notes. 2017 Apr 7;10(1):152. DOI: https://doi.org/10.1186/s13104-017- 2481-4.
  32. Centers for Disease Control and Prevention. Antibiotic resistance threats in the United States, 2019. Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, CDC; 2019. 150 p. Available from: https://www.cdc.gov/ drugresistance/pdf/threats-report/2019-ar-threatsreport-508.pdf.
  33. Karampatakis T, Tsergouli K, Behzadi P. Carbapenem-Resistant Klebsiella pneumoniae: Virulence Factors, Molecular Epidemiology and Latest Updates in Treatment Options. Antibiotics. 2023 Jan 21;12(2):234. DOI: https://doi.org/10.3390/antibiotics12020234.
  34. Ibrahim S, Al-Saryi N, Al-Kadmy IMS, Aziz SN. Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii as an emerging concern in hospitals. Molecular Biology Reports. Mol Biol Rep. 2021 Oct;48(10):6987-6998. DOI: https://doi.org/10.1007/s11033-021-06690-6.
  35. Cavallo I, Oliva A, Pagès R, Sivori F, Truglio M, Fabrizio G, et al. Acinetobacter baumannii in the critically ill: complex infections get complicated. Frontiers in Microbiology. 2023 Jun 22;14:1196774. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1196774.
  36. Sathe N, Beech P, Croft L, Suphioglu C, Kapat A, Athan E. Pseudomonas aeruginosa: Infections and novel approaches to treatment “Knowing the enemy” the threat of Pseudomonas aeruginosa and exploring novel approaches to treatment. Infectious Medicine. 2023 May 26;2(3):178-194. DOI: 10.1016/j.imj.2023.05.003.
  37. Laganà A, Facciolà A, Iannazzo D, Celesti C, Polimeni E, Biondo C, et al. Promising Materials in the Fight against Healthcare-Associated Infections: Antibacterial Properties of Chitosan-Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes Hybrid Hydrogels. Journal of Functional Biomaterials [Internet]. 2023 Aug 1 [cited 2023 Sept 15];14(8):428. Available from: https://www.mdpi.com/ 2437564.
  38. Guiomar AJ, Urbano AM. Polyhexanide-Releasing Membranes for Antimicrobial Wound Dressings: A Critical Review. Membranes. 2022 Dec 18;12(12):1281. DOI: https://doi.org/10.3390/membranes12121281.
  39. Garcia LV, Silva D, Costa MM, Armés H, Salema-Oom M, Saramago B, et al. Antiseptic-Loaded Casein Hydrogels for Wound Dressings. Pharmaceutics. 2023 Jan 19;15(2):334–4. DOI: https://doi.org/10.3390/ pharmaceutics15020334.
  40. Eberlein T, Haemmerle G, Signer M, Gruber-Moesenbacher U, Traber J, Mittlboeck M, et al. Comparison of PHMB-containing dressing and silver dressings in patients with critically colonised or locally infected wounds. Journal of Wound Care. 2012 Jan;21(1):12–20. DOI: 10.12968/jowc.2012. 21.1.12.
  41. Stuermer EK, Plattfaut I, Dietrich M, Brill F, Kampe A, Wiencke V, et al. In vitro Activity of Antimicrobial Wound Dressings on P. aeruginosa Wound Biofilm. Frontiers in Microbiology. 2021 May 14;12:664030. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.664030.
  42. Dydak K, Junka A, Dydak A, Brożyna M, Paleczny J, Fijalkowski K, et al. In Vitro Efficacy of Bacterial Cellulose Dressings Chemisorbed with Antiseptics against Biofilm Formed by Pathogens Isolated from Chronic Wounds. International Journal of Molecular Sciences. 2021 Apr 13;22(8):3996. DOI: 10.3390/ijms22083996.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2024 Випуск 1, 172, 357-363 сторінки, код УДК 579.6:663.1+615.4

DOI:

10.29254/2077-4214-2024-1-172-357-363

2024 Випуск 1, 172
A .baumannii K.pneumoniae P.aeruginosa антимікробні біоматеріали антисептики
23.03.2024
Чи була ця стаття корисною?
2
2

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *


The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.