UA119098C2 - Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини - Google Patents
Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини Download PDFInfo
- Publication number
- UA119098C2 UA119098C2 UAA201708432A UAA201708432A UA119098C2 UA 119098 C2 UA119098 C2 UA 119098C2 UA A201708432 A UAA201708432 A UA A201708432A UA A201708432 A UAA201708432 A UA A201708432A UA 119098 C2 UA119098 C2 UA 119098C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- nanoparticles
- plasmids
- bacteria
- silver
- antibiotic
- Prior art date
Links
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 title claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 7
- 244000052769 pathogen Species 0.000 title description 6
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 claims abstract description 50
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 27
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 22
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 10
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 claims description 8
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 claims description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 21
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 20
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 101150010366 GPR182 gene Proteins 0.000 description 9
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 206010060968 Arthritis infective Diseases 0.000 description 4
- ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N Erythromycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]([C@@]([C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@H](C)C[C@@](C)(O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@H](C[C@@H](C)O2)N(C)C)O)[C@H]1C)(C)O)CC)[C@H]1C[C@@](C)(OC)[C@@H](O)[C@H](C)O1 ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N rifampicin Chemical compound O([C@](C1=O)(C)O/C=C/[C@@H]([C@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)\C=C\C=C(C)/C(=O)NC=2C(O)=C3C([O-])=C4C)C)OC)C4=C1C3=C(O)C=2\C=N\N1CC[NH+](C)CC1 JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N 0.000 description 4
- 229960001225 rifampicin Drugs 0.000 description 4
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 4
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 description 3
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 3
- SGKRLCUYIXIAHR-AKNGSSGZSA-N (4s,4ar,5s,5ar,6r,12ar)-4-(dimethylamino)-1,5,10,11,12a-pentahydroxy-6-methyl-3,12-dioxo-4a,5,5a,6-tetrahydro-4h-tetracene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2[C@H](C)[C@@H]([C@H](O)[C@@H]3[C@](C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@H]3N(C)C)(O)C3=O)C3=C(O)C2=C1O SGKRLCUYIXIAHR-AKNGSSGZSA-N 0.000 description 2
- WZRJTRPJURQBRM-UHFFFAOYSA-N 4-amino-n-(5-methyl-1,2-oxazol-3-yl)benzenesulfonamide;5-[(3,4,5-trimethoxyphenyl)methyl]pyrimidine-2,4-diamine Chemical compound O1C(C)=CC(NS(=O)(=O)C=2C=CC(N)=CC=2)=N1.COC1=C(OC)C(OC)=CC(CC=2C(=NC(N)=NC=2)N)=C1 WZRJTRPJURQBRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNWUOVJNSFPWDD-XMZRARIVSA-M Cefoxitin sodium Chemical compound [Na+].N([C@]1(OC)C(N2C(=C(COC(N)=O)CS[C@@H]21)C([O-])=O)=O)C(=O)CC1=CC=CS1 GNWUOVJNSFPWDD-XMZRARIVSA-M 0.000 description 2
- 201000000297 Erysipelas Diseases 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 2
- 229960004821 amikacin Drugs 0.000 description 2
- LKCWBDHBTVXHDL-RMDFUYIESA-N amikacin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](N)C[C@H]([C@@H]([C@H]1O)O[C@@H]1[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O1)O)NC(=O)[C@@H](O)CCN)[C@H]1O[C@H](CN)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O LKCWBDHBTVXHDL-RMDFUYIESA-N 0.000 description 2
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 2
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229960002682 cefoxitin Drugs 0.000 description 2
- 229960003722 doxycycline Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 229960003276 erythromycin Drugs 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 2
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 2
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 2
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000023813 Isia Species 0.000 description 1
- GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N Levofloxacin Chemical compound C([C@@H](N1C2=C(C(C(C(O)=O)=C1)=O)C=C1F)C)OC2=C1N1CCN(C)CC1 GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 1
- -1 clidamycin Chemical compound 0.000 description 1
- 229960002227 clindamycin Drugs 0.000 description 1
- KDLRVYVGXIQJDK-AWPVFWJPSA-N clindamycin Chemical compound CN1C[C@H](CCC)C[C@H]1C(=O)N[C@H]([C@H](C)Cl)[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](SC)O1 KDLRVYVGXIQJDK-AWPVFWJPSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- HZYWFQBABNUAAP-UHFFFAOYSA-N gold;hydrochloride Chemical compound Cl.[Au] HZYWFQBABNUAAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 229960003376 levofloxacin Drugs 0.000 description 1
- 238000011866 long-term treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Винахід належить до наномедицини, а конкретно - до способів подолання антибіотикорезистентності мікроорганізмів. Винахід стосується способу подолання антибіотикорезистентності збудників стафілококових гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини, що включає виявлення у клітинах бактерій - збудників захворювань плазмідної ДНК та елімінацію R-плазмід, в якому визначають та відбирають плазмідовмісні антибіотикорезистентні клінічні ізоляти бактерій Staphylococcus aureus та/або Staphylococcus epidermidis та проводять елімінацію R-плазмід з відібраних ізолятів обробкою клітин бактерій в інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла з середнім розміром 30 нм протягом 18-26 годин.
Description
Винахід належить до наномедицини, а конкретно - до способів подолання антибіотикорезистентності мікроорганізмів.
Винахід стосується способу подолання антибіотикорезистентності збудників стафілококових гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини, що включає виявлення у клітинах бактерій - збудників захворювань плазмідної ДНК та елімінацію К-плазмід, в якому визначають та відбирають плазмідовмісні антибіотикорезистентні клінічні ізоляти бактерій ЄїарнуІососсив айгеиз та/або Єїарнуососсив ерідегтіаїх та проводять елімінацію Е-плазмід з відібраних ізолятів обробкою клітин бактерій в інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла з середнім розміром нм протягом 18-26 годин.
Винахід належить до наномедицини, а конкретно - до способів подолання антибіотикорезистентності патогенних мікроорганізмів - збудників захворювань людини.
Гнійно-запальні інфекції та перипротезні інфекції суглобів людини на сьогодні є значною проблемою в хірургічній та ортопедичній практиці. Найчастішими збудниками таких інфекцій визнано плівкоутворюючі бактерії єарпуососсиз ашеив та еїарпуіососсив ерідептіаів.
Встановлено, що масивне назальне носійство 5. ашгеив5 пацієнтами та працівниками стаціонару є суттєвим фактором розвитку стафілококових гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів. Для профілактики таких станів вважається важливим дотримання всіх існуючих протоколів безпеки хірургічних втручань, особливо це стосується правильного призначення антибіотиків.
Найуспішним варіантом лікування гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини вважають супресивну антибіотикотерапію певними комбінаціями антибіотиків.
Наприклад, для лікування таких інфекцій Американське товариство інфекційних хвороб рекомендує проведення патоген-специфічної внутрішньовенної антибактеріальної терапії протягом 2-6 тижнів у комбінації з пероральним рифампіцином та наступним призначенням на З місяці перорального рифампіцину та ципрофлоксацину чи левофлоксацину (Грицай М.П.,
Бідненко С.І., Лютко О.Б., Цокало В.М., Колов Г.Б. Перипротезна інфекція суглобів: основні постулати профілактики, діагностики та лікування на основі Міжнародної погоджувальної конференції, Київ, 2016).
Однак довготривале лікування та токсичність деяких антибіотиків призводить до виникнення особливих антибіотикорезистентних форм збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини. Особливо гострою проблемою медицини сьогодні є стійкість до антибіотиків госпітальних штамів патогенних бактерій. У цьому сенсі надзвичайно актуальними виступають дослідження, направлені на розробку ефективних способів подолання антибіотикорезистентності збудників Зіарпуіососсив аштеив та Єтарпуіососсив ерідетптіаів.
В бактеріальних популяціях розповсюджені екстрахромосомні фактори спадковості -- плазміди (Пехов А. П. Основьі плазмидологии. Издательство Российского Университета
Дружбь! Народов, 1996 г.Її. За розміром вони менші хромосомної ДНК, не пов'язані з нею і зазвичай відтворюються окремо від неї. Гени, які переносяться плазмідами, найчастіше не є життєво необхідними для виживання бактерій в звичайних умовах, але можуть надавати клітинам-носіям переваги в боротьбі за існування в деяких особливих обставинах. Плазміди антибіотикорезистентності (В-плазміди) несуть гени, що кодують синтез речовин - деструкторів деяких антибіотиків і таким чином можуть забезпечувати стійкість бактерій до дії цих антибіотиків.
Відомими шляхами вирішення проблеми антибіотикорезистентності є такі: захист відомих антибіотиків від руйнування ферментами бактерій або видалення їх з бактеріальної клітини за допомогою мембранних насосів; застосування інших антибіотиків вибраної групи; застосування комбінації антибіотиків; проведення цільової і вузьконаправленої антибактеріальної терапії; синтез нових сполук, що належать до відомих класів антибіотиків; пошуків принципово нових класів антибактеріальних препаратів.
Перспективним напрямком в розробці способів подолання антибіотикорезистентності патогенних бактерій є елімінація Н-плазмід за допомогою хімічних речовин. Відомо, що бромистий етидій призводить /- до втрати бактеріями еарпуососсиб /ашгей5 плазмідоасоційованого гена резистентності до тетрацикліну (Апа І исіа Совзіа Оаїіпі А депеїс зішау ої а біарпуіососсив ацйгеи5 ріавтій іпмоїміпд сите апа ШМапвієгтепсе // Зап Раціо Меадісаї
Чошгпаї. 1996 - М.114., М 1). Показано, що В-плазміди бактерій Е. соїї, Епієегорасієг, Ргоїєцв5, еарпуососсив та МУегзіпіа елімінуються з певною частотою при дії на клітину деяких гетероциклічних речовин, які здатні зв'язуватися з ДНК (С.5репадієг, А.Моіпаг, 2.5сПеї7, І, Атагаї,
О.ЗНагрієв, У.МоїІпаг Те теспапівт ої ріаєтій сигіпу іп Басієгіа // Сит Огид Тагаєїв. - 2006. - 7(7).- Р. 823-841.
Задача елімінації плазмід хімічними засобами вирішується або за допомогою високотоксичних агентів, або лише для окремих видів бактерій, які є музейними штамами, а не клінічними ізолятами, або спостерігається низька частота елімінації плазмід. Таким чином, сьогодні безпечні, достатньо ефективні та широкоспецифічні елемінуючі В-плазміди хімічні засоби не відомі.
В останні роки проведені дослідження з вивчення взаємодії наночастинок золота та срібла з плазмідною ДНК бактерій штаму Е. соїї ХІІ 1-Вінеє та запропоновано використовувати вказані наночастинки для елімінації В-плазмід |заявка Мо и201613262 від 26.12.2016 на корисну модель "Застосування наночастинок золота або срібла як агентів елімінації плазмід 60 антибіотикорезистентності" автори: Дибкова С.М., Ульберг З3.Р. та інші|Ї. Автори показали здатність наночастинок золота та срібла змінювати структуру плазмід шляхом релаксації та викликати високу частоту елімінації рекомбінантних плазмід рОС19 та рВАЗ322 із бактеріальних клітин штаму Е. соїї ХІ 1-Віне. Плазміди риС19 мали гени стійкості до антибіотика ампіциліну, а плазміди рВАЗ22 - гени ампіцилінової та тетрациклінової резистентності.
Автори відомого рішення на прикладі музейних штамів бактерій Е. соїї ХІ 1-Вінє, що містили рекомбінантні Н-плазміди, показали можливість видалення їх з клітин за допомогою наночастинок золота або срібла як новий шлях для вирішення задачі подолання антибіотикорезистентності бактерій.
Задачею винаходу є створення ефективного способу подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини - бактерій еарпуіососсив ацйгеив та /або єїарнуіососсив ерідентідіє по відношенню до антибіотиків, які застосовують сьогодні для лікування цих захворювань.
Поставлену задачу вирішено у винаході, що заявляється та стосується способу подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини, який включає виявлення у клітинах збудників інфекцій плазмідної ДНК та елімінацію В- плазмід. Згідно з винаходом, в госпітальних ізолятах бактерій Єїарпуіососсив ацгеив та /або зЗіарпуіососсив ерідегтідіє визначають та відбирають плазмідовмісні антибіотикорезистентні штами та проводять елімінацію Н-плазмід з відібраних штамів обробкою клітин бактерій в інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла розміром 30 нм протягом 18-26 годин.
Рекомендується використовувати наночастинки золота у вигляді колоїдного розчину, одержаного шляхом відновлення аурату калію за методом Девіса, а наночастинки срібла - у вигляді колоїдного розчину, одержаного конденсаційним методом шляхом відновлення солей срібла.
Наночастинки металів вводять в інкубаційне середовище у вигляді стерильних водних розчинів у кількості, яка забезпечує вміст наночастинок золота в середовищі 2,0-12,0 мкг/мл, а срібла - 8,0-50,0 мкг/мл за металом.
На наведених нижче прикладах здійснення винаходу, що заявляється, вперше показана можливість подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних
Зо інфекцій суглобів людини до широкого спектра антибіотиків, які застосовуються для лікування та профілактики цих захворювань шляхом елімінації плазмідної ДНК за допомогою наночастинок золота або срібла.
Спосіб, що пропонується, є новим та промислово придатними. Наночастинки золота та срібла середнього розміру 30 нм одержують відомими хімічними способами з доступних вихідних речовин або використовують готові препарати наночастинок, виготовлені згідно з паспортами за Методичними рекомендаціями: "Оцінка безпеки лікарських нанопрепаратів", затв. Держ. Експертним Центром МОЗ України 26.09.2013 р.
Ефективність пропонованого рішення виявлена та показана на великій групі антибіотикорезистентних клінічних ізолятів бактерій 5іарпуососсив ацгеив та/або еарнуіососсизв ерідептіаів, виділених від інфікованих хворих.
Нижче наведені приклади здійснення винаходу, що заявляється.
Приклад 1.
Визначали наявність плазмідної ДНК у клітинах 74 клінічних ізолятів бактерій їарпуіососсив ацгеив та /або Єїарнуіососсив ерідептідіє, які були виділені від хворих з перипротезними інфекціями та іншими гнійно-запальними захворюваннями суглобів у лабораторії мікробіології та хіміотерапії Інституту травматології та ортопедії НАМН України.
Для скринінгу плазмідної ДНК в бактеріальних клітинах здійснювали процедуру отримання препаратів плазмідної ДНК методом лужного лізису за Бірнбоймом і Долі (Віпттбоїт Н.С., Боїу 4.
А гаріа аїКаїїпе ехігасіоп ргоседиге їог зстеепіпд гесотбріпапі ріазтій ОМА // Мисівіс Асіа5 Незв.- 1979.- 7, Мо 6. - Р. 1513-1523) Осаджували 100 мл нічної культури бактерій, клітини ресуспендували в 6 мл буфера, інкубували 10 хвилин при 0 "С та проводили лужний лізис за вказаною методикою. Отриману плазмідну ДНК візуалізували методом електрофорезу
ЇМаниатис Е., Фрич З., Сзмбрук Дж. Методь генетической инженерии. Молекулярное клонирование: Перевод с англ. под ред. акад. А.А.Баєва и д-ра биол.наук С.К. Скрябина.-
Москва: Мир., 1984).
Таким чином було виявлено Н-плазміди у 86 956 з числа досліджуваних клінічних ізолятів бактерій. Штами, які містили плазмідну ДНК відбирали для подальших досліджень.
Приклад 2.
Визначали наявність антибіотикорезистентності у бактерій плазмідовмісних клінічних 60 ізолятів, що відібрані за прикладом 1, до антибіотиків: доксициклін, тігацил, амоксиклав,
рифампіцин, еритроміцин, ципрофлоксацин, цефокситин, кліндаміцин, амікацин або бісептол.
Визначення антибіотикорезистентності здійснювали диско-дифузійним методом (Методичні вказівки "Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів", затв. наказом МОЗ від 05.04.2005 р. Мо 167).
Для цього 18-годинні культури, що вирощували на м'ясо-пептонному бульйоні (МПБ), висівали по 0,1 мл на чашки з м'ясо-пептонним агаром (МПА). Одночасно з висівом бактерій на
МПА на його поверхні розміщували диски з антибіотиками та проводили культивування бактерій в присутності того чи іншого антибіотика при 37 "С протягом 24 годин. Дію антибіотиків на бактерії визначали шляхом візуального спостереження за зонами навколо дисків з антибіотиками. Наявність зони просвітління навколо диска свідчила про чутливість бактеріального штаму до відповідного антибіотика, а відсутність такої зони - про його резистентність.
В результаті такого дослідження було знайдено антибіотикорезистентність відносно досліджуваних антибіотиків у 43 плазмідовмісних ізолятів, відібраних за прикладом 1. Зразки таких ізолятів було пронумеровано та використано в наступних експериментах як контрольні зразки та зразки для подальшої елімінації з клітин бактерій плазмідної ДНК. З відібраних 43 ізолятів 10 ізолятів - бактерії бїарпнуіососсив ерідептіадів (Мо 7, 8, 9, 19, 21, 23, 24, 27, 40, 42), решта 33 ізоляти - бактерії тТарпуіососсив ашйгеийв.
Приклад 3.
Проводили обробку плазмідовмісних антибіотикорезистентних бактерій 43 клінічних ізолятів, визначених та відібраних за прикладом 2, за допомогою наночастинок золота (АишМР) або срібла(АдГМІР) з метою елімінації В-плазмід.
Для цього застосовували колоїдний розчин золота зі сферичними наночастинками золота середнього розміру 30 нм, одержаний відновленням аурату калію ацетоном або етанолом з використанням як вихідної речовини золотохлористоводневої кислоти НІАиСІі4|44Н2О (метод
Девіса).
Для приготування препаратів наносрібла використовували колоїдний розчин срібла зі сферичними частинками середнього розміру 30 нм, який одержано конденсаційним методом шляхом відновлення солей срібла.
Зо Готували вихідні стерильні водні препарати з вмістом наночастинок золота 38,6 мкг/мл та з вмістом наночастинок срібла 80 мкг/мл за металом. 18-годинні культури бактерій антибіотикорезистентних зразків ізолятів, відібраних за прикладом 2, розводили МПБ у співвідношенні 1:50 та підрощували на качалці 2 години до титру клітин 1-2х109. Далі 1х107-1х105 клітин вносили в пробірки з 2 мл МПБ, куди попередньо додавали вихідний препарат наночастинок золота або срібла у кількості, що забезпечувала вміст золота 3,2 або 9,6 мкг/мл, а срібла 20 або 40 мкг/мл за металом. Культури вирощували на качалці у темряві при 37 С. Таку обробку виконували протягом 20-24 годин. Оброблені наночастинками бактеріальні культури висівали по 0,1 мл на чашки з МПА та визначали чутливість до антибіотиків так, як описано в прикладі 2.
Оброблені наночастинками металів клітини всіх 43 досліджуваних клінічних ізолятів перевіряли також на наявність плазмідної ДНК методом лужного лізису з подальшим електрофорезом в агарозному гелі та візуалізацією в УФф-світлі як описано в прикладі 1. В результаті такого скринінгу в зразках антибіотикорезистентних клінічних ізолятів, відібраних за прикладом 2 та оброблених наночастинками золота або срібла, не було знайдено В-плазмід, що свідчило про ефективну елімінуючу дію наночастинок на клітини клінічних ізолятів.
Дані про резистентність або чутливість до дії кожного з досліджуваних антибіотиків 43-х плазмідовмісних клінічних ізолятів бактерій до (контрольні зразки) та після обробки наночастинками наведено у табл. 1-10. В таблицях значком "г" позначено наявність резистентності, а "5" - наявність чутливості зразка бактерій до відповідного антибіотика.
Поява чутливості до антибіотика після обробки резистентного зразка клінічного ізоляту наночастинками свідчить про подолання його антибіотикорезистентності до цього антибіотика.
Аналіз даних табл. 1-10 свідчить про те, що незважаючи на ефективну елімінацію плазмідної ДНК з усіх 43 зразків плазмідовмісних ізолятів, не завжди вдається подолати резистентність збудників інфекцій суглобів. Це явище можна пояснити наявністю у клітин деяких штамів інших носіїв резистентності крім В-плазмід.
Так, в групі зразків ізолятів, що наведені в табл. 1, 2, 3, 4 та виявили резистентність до антибіотиків еритроміцину, клідаміцину, ципрофлоксацину і рифампіцину основна маса штамів не втрачала резистентності під дією пропонованих наночастинок. Однак у декількох зразків з числа цих ізолятів було подолано резистентність хоча б до одного антибіотика (штами Мо 7, 12, 60 18, 22, 33 і 35), а штами Мо 2 та Мо З втратили резистентність до 3-х та 2-х антибіотиків,
відповідно.
В другій групі зразків ізолятів, що виявили резистентність до цефокситину (табл.5), амікацину (табл. 6) та бісептолу (табл. 7) подолано резистентність у 40 95 штамів у кожній підгрупі, при цьому з 20 штамів цієї групи втратили резистентність хоча б до одного антибіотика 12 штамів, а штамам Мо 13 і Мо 38 було забезпечено чутливість до 2-х антибіотиків.
В групі з 28 антибіотикорезистентних ізолятів, представлених у табл. 8, під дією наночастинок золота або срібла подолано резистентність до амоксиклаву у половини штамів.
Особливо ефективним є спосіб, що пропонується, виявився у групі ізолятів, резистентних до доксицикліну, де з 22 штамів зберегли резистентність тільки 2 (табл. 9), та в групі резистентних до тігацилу штамів, з яких усі 5 втратили резистентність (табл. 10).
Таким чином, спосіб, що заявляється, є ефективним для вирішення проблеми антибіотикорезистентності, що зумовлена наявністю у клітин збудників гнійно-запальних і перипротезних інфекцій суглобів людини плазмідної ДНК, та може бути застосований при розробці сучасних засобів та схем лікування в антибіотикотерапії цих захворювань.
Таблиця 1 ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР 9 т
Таблиця 2 ізоляту концентрація, мкг/мл 20 9,65 3,2 ши зи Го ЛЯ ПЛ КСО
Таблиця 2 (продовження) ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР
Таблиця З ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР
Таблиця 4 ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР
Таблиця 5 ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР
Таблиця 6 ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР
Таблиця 7 ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР 9 ЇДИ в
Таблиця 8 ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР 26 б 18777777 |в 181 ши зи г ГЛ ПЛ КОЛО КО
Таблиця 8 (продовження) ізоляту концентрація, мкг/мл
АдМР АдМР АиМР АиМР
Таблиця 9 ізоляту концентрація, мкг/мл
АДдМР АДдМР АР АиМР 26 (06111718 77777711 і877718611111111 ів нн жи и ЕМ ЕВ ЕТО ЕТО ши ши и ЕМ ЕХ ЕТО ЕТО
Таблиця 10
Відношення до тігацилу
Ме клінічного Зразки, оброблені наночастинками; ізоляту концентрація, мкг/мл
Контроль й АоМР АЯМР АОМР АОМР 40 20 9,65 3,2 61111115 77777156 Ів (в
Claims (5)
1. Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників стафілококових гнійно- запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини, що включає виявлення у клітинах бактерій збудників захворювань плазмідної ДНК та елімінацію К-плазмід, який відрізняється тим, що визначають та відбирають плазмідовмісні антибіотикорезистентні клінічні ізоляти бактерій біарнуососсив айгеив та/або біарну!ососсив ерідегтідіє та проводять елімінацію К- плазмід з відібраних ізолятів обробкою клітин бактерій в інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла з середнім розміром 30 нм протягом 18-26 годин.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують наночастинки золота у вигляді колоїдного розчину, одержаного шляхом відновлення аурату калію за методом Девіса.
З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують наночастинки срібла у вигляді колоїдного розчину, одержаного конденсаційним методом шляхом відновлення солей срібла.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що наночастинки золота вводять до інкубаційного середовища у кількості 2,0-12,0 мкг/мл за металом.
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1 або 3, який відрізняється тим, що наночастинки срібла вводять до інкубаційного середовища у кількості 8,0-50,0 мкг/мл за металом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201708432A UA119098C2 (uk) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201708432A UA119098C2 (uk) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA119098C2 true UA119098C2 (uk) | 2019-04-25 |
Family
ID=66392080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201708432A UA119098C2 (uk) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA119098C2 (uk) |
-
2017
- 2017-08-17 UA UAA201708432A patent/UA119098C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Silva-Santana et al. | Worldwide survey of Corynebacterium striatum increasingly associated with human invasive infections, nosocomial outbreak, and antimicrobial multidrug-resistance, 1976–2020 | |
| Mahlen | Serratia infections: from military experiments to current practice | |
| Corogeanu et al. | Therapeutic concentrations of antibiotics inhibit Shiga toxin release from enterohemorrhagic E. coli O104: H4 from the 2011 German outbreak | |
| Tanaka-Bandoh et al. | Susceptibilities of Actinomyces species and Propionibacterium propionicus to antimicrobial agents | |
| Arnold et al. | Bacterial biofilms and periprosthetic infections | |
| Kazemi et al. | Antibacterial effect of silver nanoparticles along with protein synthesis-inhibiting antibiotics on Staphylococcus aureus isolated from cattle mastitis | |
| Gaber et al. | Promising anti-microbial effect of apple vinegar as a natural decolonizing agent in healthcare workers | |
| Zaki et al. | Enhanced antibacterial and anti-biofilm activities of biosynthesized silver nanoparticles against pathogenic bacteria | |
| Allawi et al. | Phenotypic And Molecular Correlation Between Biofilm Production And Antibiotic Resistance Of Proteus Mirabilis Isolated From Different Clinical Sources/Iraq | |
| Siam et al. | Determination of the antibiotic susceptibility pattern of clinical isolates of Staphylococcus aureus collected from various diagnostic centers of Dhaka City, Bangladesh | |
| Ghaima et al. | Biofilm formation, Antibiotic resistance and Detection of mannose-resistant Proteus-like (MR/P) fimbriae genes in Proteus mirabilis isolated from UTI | |
| UA119098C2 (uk) | Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини | |
| Mohanty et al. | Isolation and identification of staphylococcus aureus from skin and soft tissue infection in sepsis cases, Odisha | |
| Barigye et al. | Prevalence and antimicrobial susceptibility of virulent and avirulent multidrug-resistant Escherichia coli isolated from diarrheic neonatal calves | |
| UA123747U (uk) | Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекецій суглобів людини | |
| Raheel et al. | The efficacy of bacteriocins against biofilm-producing bacteria causing bovine clinical mastitis in dairy farms: a new strategy | |
| Favour et al. | Phenotypic characterization of biofilm formation and efflux pump activity in multi-drug resistant staphylococcus species isolated from asymptomatic students | |
| Bunyan et al. | Phenotypic detection of some virulence factors and antibiotics susceptibility of Enterobacter cloacae isolated from urinary tract infection | |
| Kadhum | Antibiotic sensitivity tests of Klebsiella pneumonia isolated from different clinical specimens in Hilla city | |
| Agha | Effect of some plant oils on swarming motility and Biofilm formation in Proteus, Aeromonas, and Pseudomonas | |
| El-Kazzaz | Virulence Factors Associated with Quinolone Resistance in Proteus Species Isolated from Patients with Urinary Tract Infection | |
| Ghaderi et al. | Evaluation of genotypic and phenotypic biofilm formation by Staphylococcus aureus isolated from clinical samples and their association with antimicrobial resistance | |
| UA119364C2 (uk) | Спосіб подолання антибіотикорезистентності мікроорганізмів-збудників інфекційно-запальних процесів щелепно-лицевої ділянки | |
| SÜER | Molecular Detection of Some Virulence Genes In Pseudomonas aeruginosa Isolated From Clinical Source | |
| Asadi et al. | Isolation and identification of the bacterium producing antitumor and antimicrobial compounds derived from Iranian swamp frog (Rana ridibunda) skin |