Устойчивость планктонной и биопленочной форм кишечной палочки E. coli к растворимым нитрофуранам

Филипп Плотников, Владимирс Страздиньш, Окулич Виталий,
Жебентяев Андрей, Мовсесян Наринэ, Кабанова Арина и Сенькович Сергей.

Филипп Плотников. Доцент, Витебский государственный медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь

Владимирс Страздиньш. Нефролог, медицинское общество Gailezers, SIA, г. Рига, Латвия

Окулич Виталий, Жебентяев Андрей, Кабанова Арина и Сенькович Сергей: Доцент, Витебский государственный медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь

Мовсесян Наринэ. Магистр медицинских наук, аспирант, ассистент кафедры стоматологии детского возраста и ортодонтии с курсом ФПК и ПК Витебского государственного медицинского университета, г. Витебск, Республика Беларусь

Введение

Инфекции мочевыводящих путей (ИМП) являются существенной причиной заболеваемости людей любого возраста. Примерно 40 % женщин хотя бы один раз в жизни перенесли ИМП.  Кишечная палочка Escherichia coli (E. coli) – наиболее частый (около 80 %) возбудитель ИМП у людей и одна из наиболее распространенных причин грамотрицательных нозокомиальных инфекций. 

Несколько исследований показали, что бактериальные клетки в виде биопленок более устойчивы к антимикробным препаратам, чем бактериальные клетки в планктонной форме, что способствует персистентности инфекций. 

Образование биопленок – процесс, который важен для выживания микробных патогенов в окружающей среде или в организме хозяина-млекопитающего.

Цель исследования

Цель исследования заключалась в выявлении различий в отношении устойчивости к антибиотикам между планктонной и биопленочной формами кишечной палочки E. coli, вызывающей ИМП.

Методы

Исследование проводилось с ноября 2019 г. по февраль 2020 г. в Витебском государственном медицинском университете, Республика Беларусь. 

Результаты оценивались, исходя из значений минимальных концентраций, которые ингибировали рост 50 % (МИК50) и 90 % (МИК90) изолятов.

В исследование были включены 38 штаммов кишечной палочки Е. сoli, выделенных у пациентов с неосложненными ИМП, и 34 госпитальных штамма кишечной палочки Е. coli, выделенных у пациентов с осложненными ИМП. Критериями включения являлись наличие ИМП и отсутствие предшествующего лечения антибиотиками. Критерием исключения являлось предшествующее лечение антибиотиками. 

Штаммы были протестированы на чувствительность к фурагину растворимому (Furaginum solubile = калий N-(5′-нитро-2′- фурилаллилиден)-1-аминогидантоин с карбонатом магния) – новому производному нитрофурана, который синтезируется и производится в Латвии с 1979 г. (Фурамаг® / Furamag®).

Результаты

38 штаммов кишечной палочки E. coli, выделенных у пациентов с неосложненными ИМП, обладали способностью к образованию биопленки. Значения МИК50 и МИК90 для изолятов кишечной палочки E. coli в планктонной форме составили 4 пг/мл и 8 пг/мл соответственно.

Значения МИК50 и МИК90 для изолятов кишечной палочки E. coli в форме биопленки составили 32 пг/мл и 128 пг/мл соответственно.

34 штамма кишечной палочки E. coli, выделенные у пациентов с осложненными ИМП, обладали способностью к образованию биопленки. Значения МИК50 и МИК90 для изолятов кишечной палочки E. coli в планктонной форме составили 2 пг/мл и 4 пг/мл соответственно.

Значения МИК50 и МИК90 для изолятов кишечной палочки E. coli в форме биопленки составили 16 пг/мл и 32 пг/мл соответственно.

Таблица 1. Чувствительность изолятов кишечной палочки E. coli, выделенной у пациентов с неосложнённым ИМП, к фурагину растворимому.

Таблица 1. Чувствительность изолятов кишечной палочки E. coli, выделенной у пациентов с осложаненными ИМП, к фурагину растворимому.

Выводы

Существуют умеренные различия в отношении устойчивости к антибиотикам между планктонной и биопленочной формами кишечной палочки Е. coli, вызывающей осложненные и неосложненные ИМП (сравн : фурагин растворимый). Результаты указывают на то, что фурагин растворимый может успешно использоваться в клинической практике не только для лечения цистита и пиелонефрита, но также для лечения профилактики катетер-ассоциированных и других осложненных ИМП, в случае с которыми вероятность образования биопленки намного выше.