Гордина Екатерина Михайловна – канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения профилактики и лечения раневой инфекции
195427, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Байкова, 8
Ekaterina M. Gordina, Cand. Sci. (Med.), Senior Researcher of the Division of Wound Infection Treatment and Prevention
8, Akademika Baykova str., St. Petersburg, 195427
Санкт-Петербург
St. Petersburg
Санкт-Петербург
St. Petersburg
Цель: оценить чувствительность К. pneumoniae и P. aeruginosa к препарату поливалентного бактериофага и его влияние на биопленкообразование и сформированную биопленку штаммов, выделенных от пациентов с ортопедической инфекцией.
Материалы и методы. Протестировано 50 клинических изолятов K. pneumoniae и 50 – P. aeruginosa. Идентификацию выполняли методом MALDI-TOF-MS, антибиотикочувствительность оценивали в соответствии с EUCAST v.21. Детекцию генов карбапенемаз осуществляли методом ПЦР в реальном времени. Чувствительность клинических штаммов к поливалентному пиобактериофагу определяли методом спот-теста, а K. pneumoniae ATCC 33495 и P. aeruginosa – ATCC 27853 при оценке кинетических кривых роста. Биопленки чувствительных к бактериофагам штаммов формировали по методу O’Toole путем совместной инкубации бактерий с фагами. Влияние бактериофагов на 24-часовые биопленки оценивали сравнением оптической плотности экстрактов красителя обработанных бактериофагом лунок и контрольных при 570 нм.
Результаты. 7 (14%) клинических штаммов K. pneumoniae и 15 (30%) P. aeruginosa были устойчивы к карбапенемам. 6 изолятов K. pneumoniae продуцировали NDM-кабапенемазы, 4 изолята P. aeruginosa – VIM-карбапенемазы. Коммерческий препарат бактериофага был активен в отношении 36% и 56% штаммов K. pneumoniae и P. aeruginosa соответственно, включая 1 из 6 и 4 из 15 карбапенем-устойчивых изолятов. Большинство изученных штаммов снижали продукцию биопленок при совместной инкубации с фагом, однако снижение биомассы более 80% выявлено только для P. aeruginosa. Воздействие бактериофага на уже сформированные биопленки было менее выраженным, несмотря на снижение биомассы биопленок у 78% и 68% штаммов K. pneumoniae и P. aeruginosa соответственно.
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований, посвященных изучению активности бактериофагов в отношении возбудителей ортопедической имплантат-ассоциированной инфекции, и разработки методов фаготерапии для лечения профильных пациентов.
Objective. To investigate the susceptibility of K. pneumoniae and P. aeruginosa to a polyvalent bacteriophage preparation and its effect on biofilm formation and the strain biofilms isolated from orthopedic patients.
Materials and methods. The research sample included 50 clinical isolates of K. pneumoniae and 50 clinical isolates of P. aeruginosa. Identification was performed by MALDI-TOF-MS; antibiotic susceptibility was assessed in accordance with EUCAST v 21. Detection of carbapenemase genes was carried out by real-time PCR. The strain susceptibility to the bacteriophage was determined by a spot test; K. pneumoniae ATCC 33495 and P. aeruginosa ATCC 27853 were determined by assessing their growth curves. Biofilms of strains sensitive to bacteriophages were formed according to the O’Toole method by co-incubation of bacteria with phages. The effect of bacteriophages on 24-hour biofilms was assessed by comparing the optical density of dye extracts of bacteriophage-treated wells and control wells at 570 nm. The data were analyzed using the Statistica environment.
Results. It was found that 7 (14%) of K. pneumoniae and 15 (30%) of P. aeruginosa were resistant to carbapenems. Six strains of K. pneumoniae produced NDM-cabapenemase, while four isolates of P. aeruginosa produced VIM-carbapenemases. The bacteriophage preparation under study was active against 36% and 56% of K. pneumoniae and P. aeruginosa strains, respectively. The majority of the studied strains reduced biofilm production upon co-incubation with a phage; however, a decrease in biomass of greater than 80% was observed only for P. aeruginosa. The effect of the bacteriophage on the already formed biofilms was less pronounced, despite a decrease in the biofilm biomass in 78% and 68% of K.pneumoniae and P. aeruginosa strains, respectively.
Conclusion. The results obtained confirm the need for further research into the action of bacteriophages against pathogens caused by implant-associated infections and the development of bacteriophage therapy for orthopedic patients.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.