Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ РОСТА МЕТИЦИЛЛИН-РЕЗИСТЕНТНОГО ШТАММА STAPHYLOCOCCUS AUREUS

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для подавления роста метициллин-резистентного штамма Staphylococcus aureus.

Золотистый стафилококк является возбудителем многих заболеваний человека и до последнего времени остается наиболее частой причиной возникновения внутрибольничных инфекций (McKinnell J.A., Miller L.G., Eells S.J., Cui E., Huang S.S. A systematic literature review and meta-analysis of factors associated with methicillin-resistant Staphylococcus aureus colonization at time of hospital or intensive care unit admission. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 2013. 34(10): 1077-1086; Carrel M., Schweizer M.L., Sarrazin M.V., Smith T.C., Perencevich E.N. Residential proximity to large numbers of swine in feeding operations is associated with increased risk of methicillin-resistant Staphylococcus aureus colonization at time of hospital admission in rural Iowa veterans. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 2014. 35(2): 190-193). Особому риску подвергаются пациенты с ослабленной иммунной системой при несоблюдении персоналом больницы надлежащих санитарных правил. Лечение стафилококковых инфекций вызывает серьезные трудности вследствие нарастающей лекарственной устойчивости возбудителя и появления метициллин-резистентных штаммов (MRSA) (Braga E.D., Aguiar-Alves F., de Freitas Mde F. et al. High prevalence of Staphylococcus aureus and methicillin-resistant S. aureus colonization among healthy children attending public daycare centers in informal settlements in a large urban center in Brazil. BMC Infect. Dis. 2014. 6(14): 538; Miller R.M., Price J.R., Batty E.M. et al. Healthcare-associated outbreak of meticillin-resistant Staphylococcus aureus bacteraemia: role of a cryptic variant of an epidemic clone. J. Hosp. Infect. 2014. 86(2): 83-89; Dissemond J., Goos M., Esser S. Pathogenetic significance of methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in chronic wounds. Vasa. 2003. 32(3): 131-138). Последнее диктует необходимость изыскания новых немедикаментозных методов лечения стафилококковых поражений. В этом плане внимание исследователей привлекают различные виды низкоинтенсивного лазерного излучения.

Так, в работе М. Wilson и С. Yianni (KiIIing of methiciIIin-resistant Staphylococcus aureus by low-power laser light. J. Med. Microbiol. 1999. 42: 62-66) показано ингибирующее влияние излучения He-Ne лазера на рост штамма MRSA. Однако в данном исследовании в качестве источника излучения использовался красный лазер с длиной волны (λ - 632,8 нм) и для повышения фоточувствительности микроба в качестве фотосенсибилизатора применялся толуидиновый синий. Следовательно, в данном случае речь идет не о прямом действии на микроорганизм излучения красного лазера, а о фотодинамическом эффекте.

В работе Silva D.C., Plapler Н., Costa М.М., Silva S.R., Sa Mda С, Silva B.S. (Low level laser therapy (AlGaInP) applied at 5 J/cm² reduces the proliferation of Staphylococcus aureus MRSA in infected wounds and intact skin of rats. An. Bras. Dermatol. 2013. 88(1): 50-55) в опытах на крысах показано снижение пролиферации метициллин-резистентного штамма золотистого стафилококка при облучении инфицированной кожной раны лабораторных животных под влиянием света полупроводникового красного лазера (λ - 658 нм). Однако методические особенности данной работы (использование в качестве модели инфицированной кожной раны, применение лазера с другой длиной волны) не позволяют рассматривать ее в качестве аналога данного предложения.

Более подходящего источника, который мог бы быть использован в качестве прототипа, не найдено.

Авторами предлагается простой и доступный способ подавления роста метициллин-резистентного штамма Staphylococcus aureus путем облучения его светом красного лазера.

Способ реализуется следующим образом. В качестве объекта исследования используются клетки клинического (метициллин-резистентного, MRSA) штамма золотистого стафилококка, полученные из музея кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии СГМУ им. В.И. Разумовского. Для культивирования бактерий используется ГРМ-агар (ГНЦ ПМБ «Оболенск», Россия). Для облучения культур микроорганизмов применяется полупроводниковый лазер (EMRED Оу, Финляндия), генерирующий излучение красной области спектра (λ - 660 нм) в непрерывном режиме. Плотность мощности на поверхности планшета составляет 100 мВт/см², время облучения - 10, 15 и 30 мин (энергетическая экспозиция соответственно 60, 90 и 180 Дж/см²). Для создания асептических условий полистирольный 96-луночный планшет для иммунологических исследований помещается в стерильный пластиковый корпус. Источник излучения располагается над ячейками планшета.

Бактериальная взвесь готовится в стерильном физиологическом растворе по международному оптическому стандарту мутности 5 ед. (ГИСК им. Л.А. Тарасевича, Москва); конечная концентрация составляет 10³ м.к./мл. Из конечного разведения бактериальную взвесь в объеме 0,2 мл вносится в ячейку планшета. Лазерному воздействию подвергается взвесь бактериальных клеток, находящаяся в соответствующих ячейках. Последовательно увеличивается доза облучения за счет возрастания продолжительности фотовоздействия. Затем из каждой ячейки делается высев по 0,2 мл взвеси на чашки Петри с плотной питательной средой и равномерно распределяется по поверхности стерильным шпателем. Контролем служат взвеси бактерий не подвергнутые облучению. Посевы контрольных и облученных микроорганизмов инкубируются в течение 48 часов при 37°C. Оценка влияния излучения на микроорганизмы производится путем подсчета числа выросших колоний. Все эксперименты проводятся в пятикратных повторностях. Статистическая обработка полученных результатов проводится с использованием U-теста Манна-Уитни. Достоверными считаются различия средних при p<0,05.

Результаты использования предлагаемого способа представлены в таблице.

Как видно из таблицы, в контроле среднее число колоний, образуемых микробом на питательной среде, составляло 320,6±69,9. При 10-минутном облучении число колоний уменьшилось до 143,2±19,6 (на 55%, p<0,05), при 15-минутном - до 126,4±16,8 (на 61%, p<0,05), при 30-минутном - до 107,2±14,8 (на 67%, p<0,02).

Следовательно, низкоинтенсивное лазерное излучение красной области спектра (λ - 660 нм) при плотности мощности 100 мВт/см² оказывает ингибирующее влияние на рост колоний метициллин-резистентного штамма золотистого стафилококка.

Способ прост в реализации, не требует дорогостоящего оборудования и высокоэффективен.