Назарчук О. А., Бебик В. В., Дениско Т. В., Назарчук Г. Г., Пархоменко О. Г.

ВПЛИВ МІКРОАМПЕРНОГО СТРУМУ НА КЛІНІЧНІ ШТАМИ ACINETOBACTER BAUMANNII З ОЗНАКАМИ МНОЖИННОЇ ЛІКАРСЬКОЇ СТІЙКОСТІ ТА ПРОЯВ БІОЕЛЕКТРИЧНОГО ЕФЕКТУ

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Назарчук О. А., Бебик В. В., Дениско Т. В., Назарчук Г. Г., Пархоменко О. Г.

Рубрика:

МІКРОБІОЛОГІЯ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Всесвітня організація охорони здоров’я застерігає, що у людей може залишитися ще 1–2 десятиліття для використання існуючих антибіотиків, тому існує гостра необхідність у розробці нових ефективних антибактеріальних стратегій. Мета – дослідження антибактеріальної дії мікроамперного струму без зовнішніх джерел живлення на штами A. baumannii з множинною лікарською стійкістю (МЛС), а також впливу цього фізичного чинника на чутливість бактерій до антибіотиків. Об’єкт і методи дослідження. Дослідження впливу мікроамперного струму на суспензії референтного та клінічних МЛС штамів A. baumannii (n=15) проводили у середовищі ізотонічного розчину хлориду натрію та м’ясо-пептонного бульйону (МПБ) із подальшим спектрофотометричним вимірюванням оптичної густини (ОГ) через 24 та 48 годин інкубації при 37°С під дією струмів. Сила струму у фізіологічному розчині становила 46-50 мкА, у МПБ – 54-60 мкА. Також оцінювали зміну чутливості мікроорганізмів до цефтазидиму, для чого визначали мінімальні інгібуючі та бактерицидні концентрації (МІК та МБцК) до та після впливу фізичного фактора. Результати. Показники ООГ після дії струмів в ізотонічному розчині на референтний штам A. baumannii ATCC 15151 достовірно (р≤0,05) відрізнялись від значень без впливу струму у 1.7 та 1.55 рази на 24 та 48 год. Дія струмів на клінічні штами не дала достовірного зменшення концентрації клітин на 24 год, проте на 48 год значення ООГ становило 1,2±0,2 і достовірно (р≤0,05) було меншим за таке без дії струму (ООГ=1,9±0,4, ≈ 1.52×109 КУО/мл) на цей час спостереження. Під дією струмів концентрація клітин клінічних штамів A. baumannii у МПБ на 48 год достовірно зменшувалась (ООГ=5,7±0,4, ≈ 4.56×109 КУО/мл) у 1.18 рази (р≤0,05) щодо необроблених суспензій A. baumannii. Також було виявлено статистично значущий біоелектричний ефект після попередньої дії мікроамперних струмів на МЛС штами A. baumannii, який проявлявся у послабленні резистентності бактерій до цефтазидиму. Без попереднього впливу струму значення МІК цефтазидиму визначили в середньому 541,67±160,29 мкг/мл, МБцК – 1166,67±278,89 мкг/мл. Середні МІК цефтазидиму достовірно (р≤0,001) зменшились приблизно у 3,38 рази і дорівнювали 135,42±40,07 мкг/мл, а МБцК – у 4,18 рази і становили в середньому 291,67±69,72 мкг/мл. Висновки. Струми низької інтенсивності спричинюють значний цидний ефект щодо актуальних полірезистентних штамів A. baumannii та підвищують їх чутливість до антибіотиків.

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Nordmann P, Poirel L. Epidemiology and Diagnostics of Carbapenem Resistance in Gram-negative Bacteria. Clinical Infectious Diseases. 2019;69(7): 521-8. DOI: https://doi.org/10.1093/cid/ciz824.
2. Karakonstantis S, Rousaki M, Vassilopoulou L, Kritsotakis EI. Global prevalence of cefiderocol non-susceptibility in Enterobacterales, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, and Stenotrophomonas maltophilia: a systematic review and meta-analysis. Clinical Microbiology and Infection. 2023;30(2):178-88.
3. Stanley CN, Awanye AM, Ogbonnaya UC. Acinetobacter baumannii: Epidemiology, Clinical Manifestations and Associated Infections. IntechOpen eBooks. 2023. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.1003618.
4. Venkateswaran P, Vasudevan S, David H, Shaktivel A, Shanmugam K, Neelakantan P, et al. Revisiting ESKAPE Pathogens: virulence, resistance, and combating strategies focusing on quorum sensing. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2023;13:1-30.
5. Itani R, Khojah HMJ, Karout S, Rahme D, Hammoud L, Awad R, et al. Acinetobacter baumannii: assessing susceptibility patterns, management practices, and mortality predictors in a tertiary teaching hospital in Lebanon. Antimicrobial Resistance and Infection Control. 2023;12(1):136. DOI: https://doi.org/10.1186/s13756-023-01343-8.
6. Mukhopadhyay H, Bairagi A, Mukherjee A, Prasad AK, Roy AD, Nayak A. Multidrug resistant Acinetobacter baumannii: A study on its pathogenesis and therapeutics. Current Research in Microbial Sciences. 2024;8:100331. Available from: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S26665 17424001147#bib0137.
7. WHO. WHO Bacterial Priority Pathogens List. Geneva: WHO; 2024. Available from: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/376776/97892 40093461-eng.pdf?sequence=1.
8. Thacharodi A, Vithlani A, Hassan S, Alqahtani A, Pugazhendhi A. Carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii raises global alarm for new antibiotic regimens. iScience. 2024;27(12):111367. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004224025926.
9. Benin BM, Hillyer T, Aguirre N, Sham YY, Willard B, Shin WS. Carbapenem-induced β-lactamase-isoform expression trends in Acinetobacter baumannii. Scientific Reports. 2024;14(1):30841. DOI: https://doi.org/10. 1038/s41598-024-81501-z.
10. Wacogne B, Belinger Podevin M, Vaccari N, Koubevi C, Codjiová C, Gutierrez E, et al. Concentration vs. Optical Density of ESKAPEE Bacteria: A Method to Determine the Optimum Measurement Wavelength. Sensors. 2024;24(24):8160. Available from: https://www.mdpi. com/1424-8220/24/ 24/8160.
11. Chaurasia AK, Thorat ND, Tandon A, Kim JH, Park SH, Kim KK. Coupling of radiofrequency with magnetic nanoparticles treatment as an alternative physical antibacterial strategy against multiple drug resistant bacteria. Scientific Reports. 2016;6(1):33662. DOI: https://doi. org/10.1038/srep33662.
12. Abd FH, Abbar AH. Treatment of hospital wastewater by anodic oxidation using a new approach made by combining rotation with pulsed electric current on Cu-SnO2–Sb2O5 rotating cylinder anode. Heliyon. 2025;11(2):e42069-9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025. e42069.
13. Deng Y. Making Waves: Principles for the Design of Sustainable Household Water Treatment. Water Research. 2021;198:117151. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117151.
14. Kim YW, Lee J, Han SK, Koo BS, Park T, Park HM, et al. A Non-Electrolysis Bioelectric Effect for Gingivitis and Hygiene Contamination Biofilm Removal. Applied Microbiology. 2023;3(3):675-86. DOI: https://doi.org/10. 3390/applmicrobiol3030046.
15. Haberl Meglič S, Slokar D, Miklavčič D. Inactivation of antibiotic-resistant bacteria Escherichia coli by electroporation. Frontiers in Microbiology. 2024;15:1-11. DOI: 10.3389/fmicb.2024.1347000.
16. Zhou J, Hung YC, Xie X. Making waves: Pathogen inactivation by electric field treatment: From liquid food to drinking water. Water Research. 2021;207:117817. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117817.
17. Garner AL. Pulsed electric field inactivation of microorganisms: from fundamental biophysics to synergistic treatments. Applied Microbiology and Biotechnology. 2019;103(19):7917-29. DOI: 10.1007/s00253-019-10067-y.
18. Putri NL, Koendhori EB, Susilo I, Tambunan BA. The effect of low-electrical voltage as a method to eradicate Acinetobacter baumannii bacteria. Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases. 2023;3(2):41-4. DOI: https://doi.org/10.51559/jcmid.v3i2.20.
19. Del Pozo JL, Rouse MS, Patel R. Bioelectric Effect and Bacterial Biofilms. a Systematic Review. The International Journal of Artificial Organs. 2008;31(9):786-95. DOI: https://doi.org/10.1177/039139880803100906.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2025 Випуск 1, 176, 382-389 сторінки, код УДК 615.28:616-002.3:579

DOI:

10.29254/2077-4214-2025-1-176-382-389