FORMATION OF ENTEROBACTER CLOACAE RESISTANCE TO DISINFECTANTS UNDER THE EFFECT OF BACTERICIDAL CONCENTRATIONS OF QUATERNARY AMMONIUM COMPOUNDS IN THE EXPERIMENT


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. Study the possibility of formation of induced resistance of purulent-septic infection (PSI) causative agents against disinfectants (DI) in bactericidal concentrations. Materials and methods. Daily exposure to bactericidal concentrations of preparations from the group of quaternary ammonium compounds (QAC) on Enterobacter cloacae strain that has incomplete sensitivity to the same disinfectants on the same test objects was carried out in experiments on test objects from wood and plastic. Exposure was carried out until the moment of transition from incomplete sensitivity to resistance. Results. E. cloacae strain that initially had incomplete sensitivity to various disinfectants of the QAC group in antibacterial concentrations according to manuals acquires resistance on test objects from wood and plastic after 2 - 12 exposures to the preparations. Conclusion. The data obtained give evidence that the resistance of PSI causative agents to disinfectants can take place not only under the influence of low concentrations of the preparations but also during use of disinfectants at bactericidal concentrations.

Full Text

В последние десятилетия увеличилось количество сообщений о выявлении возбудителей гнойно-септических инфекций (ГСИ), устойчивых к дезинфицирующим средствам (ДС) [2 - 4, 9]. Отмечается, что рост резистентности микроорганизмов происходит за счет селекции устойчивых вариантов под действием низких концентраций ДС [7, 8, 10]. Известен эксперимент, согласно которому музейная тест-культура Escherichia coli 1257, стандартно применяемая в испытательных лабораториях для оценки действия ДС, стала резистентной к ДС на основе четвертично-аммониевых соединений (ЧАС) через 6 воздействий заниженной концентрации препарата, к хлорсодержащему дезинфектанту - через 40 воздействий [6]. Вместе с тем, нам не удалось найти экспериментальных работ, в которых бы подтверждалось или исключалось формирование устойчивости к ДС возбудителей ГСИ на фоне воздействия препаратов в бактерицидной концентрации. Цель работы - изучить возможность формирования индуцированной резистентности возбудителей ГСИ к ДС в бактерицидной концентрации. Оценку чувствительности микроорганизмов к ДС оценивали в соответствии с [1, 5]. Штамм микроорганизмов считали чувствительным к ДС при отсутствии роста микроорганизмов или при росте на питательной среде до 300 КОЕ/мл: полная чувствительность - при отсутствии роста, неполная чувствительность - при наличии роста (100 - 299 КОЕ/мл - дезинфектант оказывает суббактерицидное действие, от 1 до 99 КОЕ/мл - неполное бактерицидное действие). Штамм считали устойчивым к ДС в изучаемом режиме при росте 300 КОЕ/мл и более. Опыты ставили в трех повторах. Использовали штамм Enterobacter cloacae, выделенный в перинатальном центре от новорожденного с признаками ГСИ и имеющий неполную чувствительность к препаратам ЧАС на тест-объектах из дерева и пластика. В качестве ДС использовали препараты на основе ЧАС и альдегида (препарат М); ЧАС и амина (препарат А); ЧАС, амина и гуанидина (препарат Ф) и только ЧАС (препарат Б) в антибактериальных концентрациях, предусмотренных инструкциями (0,01 - 0,1%) при соответствующей экспозиции обработки (60 мин). Предварительно оценивали чувствительность к ДС музейных тест-культур (E. coli 1257 и S. aureus 906), стандартно применяемых для определения бактерицидного действия дезинфектантов. В ходе эксперимента на тест-объектах из дерева и пластика проводили ежедневное воздействие препаратами на штаммы E. cloacae, имеющие неполную чувствительность к тем же дезинфектантам на тех же тест-объектах. Иными словами, ежедневно осуществляли воздействие дезинфектантами на те штаммы, которые сохранили жизнеспособность после предыдущего воздействия. Воздействие осуществляли до выработки устойчивости бактерий к ДС, т. е. до момента перехода от неполной чувствительности к устойчивости. Через сутки, 2 недели и месяц после получения устойчивых культур проводили их контрольное исследование. Оценку достоверности различий показателей определяли с помощью t-критерия Стьюдента. Оценка влияния на E. cloacae препарата М показала, что на тест-объекте из дерева уже после 2 воздействия по сравнению с фоном отмечено достоверное увеличение количества выросших колоний - с 2,7±0,8 до 24,7+5,8 КОЕ (р<0,05). После 3 и 4 воздействий количество бактерий (6,7+1,6 и 10,0+3,2) также статистически значимо превышало фоновый показатель, но бактерицидное действие оставалось неполным. После 5 воздействия ДС на питательной среде выросло >300 КОЕ, т. е. E. cloacae приобрел устойчивость. Контрольные исследования через сутки, 2 недели и месяц выявили >300 КОЕ, что подтвердило результат. На пластике уже после 2 воздействия возбудитель приобрел устойчивость - количество колоний составило >300. При контрольных исследованиях также обнаружено >300 КОЕ. Таким образом, E. cloacae, обладающий неполной чувствительностью к рабочему раствору препарата М, приобрел устойчивость к дезинфектанту на тест-объекте из дерева после 5 воздействия, на тест-объекте из пластика - после 2 воздействия. Изучение действия на E. cloacae препарата А выявило, что на тест-объекте из дерева уже после 2 воздействия по сравнению с фоном отмечено достоверное увеличение количества выросших колоний бактерий - с 19,0+2,3 до 45,3+8,3 КОЕ (р<0,05). После 3 - 9 воздействий количество бактерий (39,7+2,6 - 110,0+14,2) продолжало статистически значимо превышать количество колоний фона при неполном бактерицидном действии. Сходные результаты были получены и на пластике. После 2 воздействия произошло увеличение количества колоний с 10,0+1,9 (фон) до 56,3+6,1 (р<0,05). После 3 - 9 воздействий количество бактерий (42,3+6,2 - 91,7+18,3) сохранялось повышенным, но бактерицидное действие препарата оставалось неполным. После 10 воздействия ДС на дереве и пластике выросло соответственно >300 КОЕ. Контрольные исследования выявили >300 КОЕ. Таким образом, E. cloacae с неполной чувствительностью к препарату А приобрел устойчивость к дезинфектанту на тест-объектах из дерева и пластика после 10 воздействия. Оценка действия на E. cloacae препарата Ф позволила установить, что на дереве количество колоний по сравнению с фоном возросло после 4 воздействия с 7,3+2,2 до 180,0+14,2 (р<0,05) и в дальнейшем после 5 - 9 воздействий держалось примерно на таком же уровне (96,0+12,2 - 172,0+6,5). После 10 воздействия и контрольных исследований количество микроорганизмов составило >300 КОЕ. На пластике по 97 7. ЖМЭИ 5 № 33 сравнению с фоном (149,7+16,3) после 2 - 8 воздействий отмечено статистически значимое снижение количества микроорганизмов до 10,0+4,8 - 77,3+12,9. Однако после 9 воздействия количество КОЕ возросло до 135,0+10,7, т. е. до исходного уровня. После 10 воздействия и контрольных исследований количество колоний оказалось >300. Таким образом, E. cloacae с неполной чувствительностью к препарату Ф оказался устойчивым к дезинфектанту на тест-объектах из дерева и пластика после 10 воздействия. Оценка влияния на E. cloacae препарата Б показала, что на дереве в течение девяти воздействий количество бактерий колебалось от 1,0+1,1 - 8,0+2,6 до 23,3+5,4 - 58,3+12,5, оказываясь то ниже, то выше фонового показателя (39,3+5,9). После 10 и 11 воздействий количество микроорганизмов возросло до 216,7+28,6 и 258,3+11,4 соответственно. После 12 и контрольных исследований количество колоний составило > 300. Таким образом, E. cloacae с неполной чувствительностью к препарату Б приобрел устойчивость к дезинфектанту на тест-объекте из дерева после 12 воздействия. Полученные данные свидетельствуют, что устойчивость возбудителей ГСИ к дезинфектантам может происходить не только под воздействием низких концентраций препаратов, но и при использовании средств дезинфекции в бактерицидной концентрации.
×

About the authors

V. I Sergevnin

Perm State Medical Academy, Russia

T. V Klyukina

Perm Region Hospital for War Veterans, Russia

E. O Volkova

Perm Region Hospital for War Veterans, Russia

N. I Reshetnikova

Perm Region Hospital for War Veterans, Russia

L. G Kudryavtseva

Administration of the Federal Service of Surveillance for Protection of Consumers Rights and Human Welfare of Perm Region, Russia

References

  1. Методы лабораторных исследований и испытаний дезинфекционных средств для оценки их эффективности и безопасности. Руководство Р 4.2.2643-1. М., 2010.
  2. Сергевнин В.И., Зуева Н.Г., Азанов П.Б. и др. Устойчивость к дезинфектантам и антисептикам Klebsiella pneumoniaе, выделенной в акушерском стационаре при неединичной заболеваемости новорожденных гнойно-септическими инфекциями. Дезинфекционное дело. 2011, 3: 41-45.
  3. Сергевнин В.И., Зуева Н.Г., Клюкина Т.В. Роль госпитального штамма возбудителей и рук медицинского персонала в формировании эпидемического процесса ГСИ новорожденных. Медицинский альманах. 2012, 2: 44-46.
  4. Сергевнин В.И., Клюкина Т.В., Волкова Э.О. и др. Приобретенная устойчивость возбудителей внутрибольничных гнойно-септических инфекций к дезинфицирующим и антисептическим средствам. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2013, 1: 41 46.
  5. Шкарин В.В., Ковалишена О.В., Воробьева О.Н. и др. Способ определения чувствительности микроорганизмов к дезинфицирующему средству (варианты). Патент на изобретение 2378363. Заявитель и патентообладатель НижГМА. №2008123115.
  6. Шкарин В.В., Ковалишена О.В., Благонравова А.С. и др. Формирование устойчивости бактерий к четвертичным аммониевым соединениям в экспериментальных условиях. Медицинский альманах. 2012, 3: 129-133.
  7. Gomez Escalada M., Harwood J.L. Triclosan inhibition of fatty acid synthesis and its effect on growth of E. coli and P. aeruginosa. J. Antimicrob. Chemother. 2005, 55: 879-82.
  8. Maillard J.-Y Bacterial resistance to biocides in the health care environment: should it be of genuine concern? J. Hosp. Infect. 2007, 65: 60-72.
  9. Tambe S.M., Sampath L., Modak S.M. In vitro evaluation of risk of developing bacterial resistance to antiseptics and antibiotics used in medical devices. J. Antimicrob. Chemother. 2001, 47: 589-598.
  10. Thomas L., Russell A.D., Maillard J.-Y. Antimicrobial activity of chlorhexidine diacetate and benzalkonium chloride against Pseudomonas aeruginosa and its response to biocide residues. J. Appl. Microbiol. 2005, 98: 533-43.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2014 Sergevnin V.I., Klyukina T.V., Volkova E.O., Reshetnikova N.I., Kudryavtseva L.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies