RATIONAL ASPECTS OF BACTERIOPHAGES USE

Full Text

Острые респираторные заболевания и кишечные инфекции бактериальной этиологии представляют одну из наиболее актуальных проблем в здравоохранении многих государств, что обусловлено их широкой распространенностью, частым развитием тяжелых форм и высокой летальностью, особенно среди детей раннего возраста и пожилых людей. Нередко устойчивость возбудителей к антибактериальным средствам подвергает серьезному риску исход лечения. Вместе с тем, существует значительная глобальная проблема антибиотикорезистентности бактериальных инфекций, приобретаемых в стационаре [1]. Перспективным направлением в усовершенствовании профилактики и лечении инфекций является использование лечебных бактериофагов, которые могут воздействовать на чувствительные и на устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий. Кроме того, возможно применение бактериофагов в комплексе с этиотропной терапией [7]. Стоит отметить, что бактериофаги используются не только в качестве природных антимикробных агентов для борьбы с бактериальными инфекциями у людей, но и у животных, для обработки сельскохозяйственных культур, в составе санитарногигиенических мероприятий в пищевой промышленности, сфере общественного питания, в детских и воинских коллективах. Возможно поэтому, в последние годы появились работы, свидетельствующие о все более частой изоляции условно патогенных бактерий, резистентных к бактериофагам. Вместе с тем, использование в лечебной практике умеренных бактериофагов приводит к частичной лизогенизации бактериальной культуры и, как результат, появлению фагорезистентных вариантов микроорганизмов. Следовательно, для принятия решения вопроса о возможности фаготерапии обязательно требуется определение чувствительности бактериальных штаммов к бактериофагам [3] . Целью нашего исследования явилось сравнение литической активности монофагов и ассоциированных бактериофагов в отношении некоторых штаммов условно патогенных бактерий с использованием различных способов постановки реакции на чувствительность и возможность применения бактериофагов для лечения инфекций бактериальной этиологии. Действие монофагов и ассоциированных бактериофагов (стафилококкового, пиополивалентного и пиокомбинированного, интестифага, клебсиелл пневмонии и клебсиелл поливалентного производства НПО «Микроген») изучено на 380 штаммах Staphylococcus aureus и 279 культурах Klebsiella pneumoniae в жидкой (МПБ) и на твердой (МПА) питательных средах. Кроме того, от больных с кишечными расстройствами проанализирована чувствительность 184 штаммов бактерий рода Salmonella 18 серологических вариантов к сальмонеллезному бактериофагу, 137 штаммов Escherichia coli (лактозонегативных, гемолитических), а также некоторых представителей ОКА групп (21 серовар) к коли-протейному и пиополивалентному. Также определена литическая способность пиобактериофага к бактериям рода Klebsiella и Proteus spp. Подтверждение достоверности результатов обеспечено лицензионной программой SPSS версия 14, предназначенной для научных исследований. Результаты исследования золотистого стафилококка показали, что штаммы чувствительны к стафилококковому бактериофагу в 71,6% случаев и к пиобактериофагу поливалентному очищенному в 86,15% случаев. При сравнении показателей устойчивости золотистого стафилококка к исследуемым бактериофагам на твердой и жидкой питательных средах с помощью расчета отношения шансов установлена статистически подтвержденная разница по пиобактериофагу поливалентному. В результате проведенных подсчетов при использовании МПА шансы литической способности оказались в 2,7 раза меньше, чем при МПБ, а с учетом 95% доверительного интервала величина этого показателя колебалась в пределах от 1,5 до 4,9 раза. Что касается штаммов K.pneumoniae, в 46,53% случаев они были чувствительны к бактериофагу клебсиелл пневмонии, и 71,11% штаммов - к пиобактериофагу. Аналогичное исследование устойчивости бактерий K.pneumoniae на твердой и жидкой питательных средах к бактериофагам позволило установить достоверную разницу в применяемых методиках по всем тестируемым бактериофагам. Более высокая фагорезистентность установлена при постановке исследования на мясо-пептонном агаре. Полученные статистически достоверные различия сравниваемых характеристик свидетельствуют о несовершенстве существующих методик, которые не позволяют объективно показать литические свойства бактериофагов. Результаты исследований оцениваются очень субъективно - в «крестах» или по мутности питательного бульона. Действие бактериофагов к бактериям семейства Enterobacteriaceae родов Salmonella, Klebsiella, Proteus и E.coli показало следующие результаты. Установлена 100% литическая способность сальмонелл езного бактериофага к бактериям рода Salmonella spp., чувствительность кишечных палочек различных серогрупп к коли-протейному и пиобактериофагу составила 66 - 100%. При этом кишечная палочка О26 в 75% случаев продемонстрировала высокую устойчивость к коли-протейному бактериофагу. Бактерии родов Klebsiella, Proteus проявили чувствительность к пиобактериофагу лишь в 35% и 43,5% случаев соответственно. Таким образом, когда речь идет о применении бактериофагов в лечебных целях, необходимо проанализировать все накопленные сведения о свойствах данных препаратов. С одной стороны, это ряд преимуществ перед антибиотиками: специфичность действия, отсутствие угнетения нормальной микрофлоры и аллергических реакций, стимуляция факторов специфического и неспецифического иммунитета, в частности, показатели фагоцитоза (метаболическая активность и нормализация уровня нейтрофилов, абсолютное количество лимфоцитов) [8]. Кроме того, к преимуществам использования бактериофагов можно отнести практически полное отсутствие побочных эффектов [2], возможность их местного и перорального применения, в том числе детям до 1 года, включая недоношенных. В настоящее время разработана технология, позволяющая организовать выпуск комплексного препарата бактериофага в капсулированной форме и в виде спрея [6]. С помощью бактериофагов возможно решить проблему биопленкообразования на поверхностях, так как они препятствуют начальной стадии образования биопленок сразу же после специфической адсорбции на поверхности клеток. Предполагается, что основным механизмом действия является нарушение клеточного барьера и целостности цитоплазматической мембраны, приводящее к существенному снижению трансмембранного потенциала [5]. Помимо достоинств существуют и недостатки при использовании бактериофагов. Спектр антибактериальной активности бактериофагов ограничен и представлен для следующих видов микроорганизмов: Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Enterococcus spp., Klebsiella spp., Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp., Shigella spp., E.coli, Proteus spp. Для приготовления бактериофагов как лекарственных препаратов используется штаммы, количество которых ограничено музейной коллекцией. В то время, как оптимальным вариантом был бы подбор фагов для конкретного стационара, в зависимости от циркулирующих в нем ассоциаций микроорганизмов. Следует также отметить, что на сегодняшний день производитель в инструкциях по применению не указывает концентрацию бактериофага в лекарственном средстве. Накопленные к настоящему времени знания в области генетики бактерий свидетельствуют о том, что бактериофаги могут играть существенную роль в формировании вирулентных свойств патогенных и условно патогенных микроорганизмов в госпитальных условиях. В условиях массового и нерационального применения антибиотиков у возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, формируется множественная резистентность к существующим антибактериальным препаратам. Специалистами Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И.Мечникова (С.-Петербург) и Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова разработан перечень бактериофагов, играющих роль в кодировании факторов вирулентности у условно патогенных бактерий [4]. По мере изучения фагов этот список будет постоянно расширяться, что важно учесть при выпуске лекарственных средств. Вместе с тем, необходимо выдвинуть приоритетные задачи более рационального применения бактериофагов: разработать методику, позволяющую количественно оценивать чувствительность бактерий к бактериофагам в каждом конкретном случае и использовать их только в случае высокой литической активности; постоянно обновлять существующую коллекцию бактериофагов заводами изготовителями с учетом специфики стационаров, а также указывать концентрацию фага в инструкции по применению. Л ИТЕРАТУРА

About the authors

A. A Vakarina

Tyumen Research Institute of Regional Infectious Diseases

L. V Kataeva

Tyumen Research Institute of Regional Infectious Diseases

N. F Karpukhina

Tyumen Research Institute of Regional Infectious Diseases

References

Supplementary files