Сравнительная оценка эффективности полигексанида и Тригексилона® против биопленок карбапенемазопродуцирующих K. pneumoniae и P. aeruginosa

Цель исследования – сравнительная оценка действия полигексанида и антисептика Тригексилон® на сформированные биопленки карбапенемазопродуцирующих K. pneumoniae и P. aeruginosa, выделенных от пациентов с ортопедической инфекцией. Материалы и методы. Выделение клинических изолятов K. pneumoniae и P. aeruginosa выполняли в соответствии с международными стандартами микробиологических исследований. Видовую идентификацию выполняли методом MALDI-TOF MS. Чувствительность к антибактериальным препаратам – в соответствии с EUCAST v.15.0. Детекцию генов карбапенемаз осуществляли методом Real-time PCR. Биопленки карбапенем-устойчивых K. pneumoniae и P. Aeruginosa формировали в течение 48 часов. Затем лунки обрабатывали 200 мкл 0,2% раствора полигексанида или Тригексилоном® (2,8–3,6 мг/мл) в течение 5, 10, 20, 40 минут. Деструктивное действие антисептиков определяли путем окраски биопленок 0,1% раствором генцианвиолета в сравнении с контролем. Для определения влияния антисептиков на сесcильные бактериальные клетки в каждую лунку добавляли 190 мкл среды LB и 10 мкл водного раствора резазурина. Статистический анализ выполняли в GraphPad Prism 9.0. Результаты. K. pneumoniae и P. aeruginosa продуцировали карбапенемазы различных групп. Все включенные в исследование штаммы были чувствительны к полигексаниду и Тригексилон® и образовывали биопленки. Установлено, что оба антисептика эффективно снижали биомассу сформированных биопленок P. aeruginosa и K. pneumoniae. Выявлено, что Тригексилон® при экспозиции 5 минут не оказывал эффективного деструктивного действия на биопленки IMP-продуцирующего изолята P. aeruginosa в отличие от раствора полигексанида, который был активен уже через 5 минут выдержки. Кроме того, оба тестируемых антисептика демонстрировали антибактериальное действие в отношении сессильных форм P. aeruginosa и K. pneumoniae в составе биопленок. Заключение. Выполненное исследование подчеркивает значимость потенциальной антибиопленочной активности полигексонида для клинического использования, особенно в ортопедической хирургии, где профилактика и лечение инфекций, связанных с биопленкой, имеют решающее значение. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на оптимизации времени воздействия антисептического препарата и разработке улучшенных стратегий промывания, обеспечивающих достаточное антибактериальное действие, хорошую цитосовместимость, а также экономическую выгоду с учетом стоимости используемых препаратов.

1. Tubb CC, Polkowksi GG., Krause B. Diagnosis and prevention of periprosthetic joint infections. J Am Acad Orthop Surg. 2020;28(8):e340-e348. doi: 10.5435/JAAOS-D-19-00405

2. Касимова А.Р., Туфанова О.С., Гордина Е.М Гвоздецкий А.Н., Радаева К.С., Рукина А.Н., Божкова С.А., Тихилов Р.М. Двенадцатилетняя динамика спектра ведущих возбудителей ортопедической инфекции: ретроспективное исследование. Травматология и ортопедия России. 2024;30(1):66–75. doi: 10.17816/2311-2905-16720

3. Туфанова О.С., Касимова А.Р., Астахов Д.И., Рукина А.Н., Божкова С.А. Факторы, влияющие на течение и прогноз имплантат-ассоциированной инфекции, вызванной Klebsiella spp. Травматология и ортопедия России. 2024;30(2):40–53. doi: 10.17816/2311-2905-16719

4. Pfang BG, García-Cañete J, García-Lasheras J, Blanco A, Auñón Á, Parron-Cambero R, Macías-Valcayo A, Esteban J. Orthopedic implant-associated infection by multidrug resistant Enterobacteriaceae. J Clin Med. 2019;8(2):220. doi: 10.3390/jcm8020220

5. Almatroudi A. Biofilm resilience: molecular mechanisms driving antibiotic resistance in clinical contexts. Biology (Basel). 2025;14(2):165. doi: 10.3390/biology14020165

6. Macias-Valcayo A, Aguilera-Correa JJ, Broncano A, Parron R, Auñon A, Garcia-Cañete J, Blanco A, Esteban J. Comparative in vitro study of biofilm formation and antimicrobial susceptibility in Gram-negative bacilli isolated from prosthetic joint infections. Microbiol Spectr. 2022;10(4):e0085122. doi: 10.1128/spectrum.00851-22

7. Alves PJ, Barreto RT, Barrois BM, Gryson LG, Meaume S, Monstrey SJ. Update on the role of antiseptics in the management of chronic wounds with critical colonisation and/or biofilm. Int Wound J. 2021;18(3):342–58. doi: 10.1111/iwj.13537

8. Van den Poel B, Saegeman V, Schuermans A. Increasing usage of chlorhexidine in health care settings: blessing or curse? A narrative review of the risk of chlorhexidine resistance and the implications for infection prevention and control. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2022;41(3):349–62. doi: 10.1007/s10096-022-04403-w

9. Lasko MJ, Nicolau DP. Carbapenem-resistant Еnterobacterales: considerations for treatment in the era of new antimicrobials and evolving enzymology. Curr Infect Dis Rep. 2020;22:6. doi: 10.1007/s11908-020-0716-3

10. Mendes G, Santos ML, Ramalho JF, Duarte A, Caneiras C. Virulence factors in carbapenem-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae. Front Microbiol. 2023;14:1325077. doi: 10.3389/fmicb.2023.1325077

11. Dudek B, Brożyna M, Karoluk M, Frankiewicz M, Migdał P, Szustakiewicz K, Matys T, Wiater A, Junka A. In vitro and in vivo translational insights into the intraoperative use of antiseptics and lavage solutions against microorganisms causing orthopedic infections. Int J Mol Sci. 2024;25(23):12720. doi: 10.3390/ijms252312720

12. Kadirvelu L, Sivaramalingam SS, Jothivel D, Chithiraiselvan DD, Karaiyagowder Govindarajan D, Kandaswamy K. A review on antimicrobial strategies in mitigating biofilm-associated infections on medical implants. Curr. Res. Microb. Sci. 2024;6:100231. doi: 10.1016/j.crmicr.2024.100231

13. Algammal A, Hetta H.F, Mabrok M, Behzadi P. Editorial: Emerging multidrug-resistant bacterial pathogens "superbugs": A rising public health threat. Front Microbiol. 2023;14:1135614. doi: 10.3389/fmicb.2023.1135614

14. Barrigah-Benissan K, Ory J, Dunyach-Remy C, Pouget C, Lavigne JP, Sotto A. Antibiofilm properties of antiseptic agents used on Pseudomonas aeruginosa isolated from diabetic foot ulcers. Int J Mol Sci. 2022;23(19):11270. doi: 10.3390/ijms231911270