UA123747U - SUBSTANCE: method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints - Google Patents

SUBSTANCE: method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints Download PDF

Info

Publication number
UA123747U
UA123747U UAU201708431U UAU201708431U UA123747U UA 123747 U UA123747 U UA 123747U UA U201708431 U UAU201708431 U UA U201708431U UA U201708431 U UAU201708431 U UA U201708431U UA 123747 U UA123747 U UA 123747U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
nanoparticles
plasmids
gold
antibiotic
bacteria
Prior art date
Application number
UAU201708431U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Світлана Миколаївна Дибкова
Ольга Борисівна Лютко
Катерина Володимирівна Вітрак
Тамара Григорівна Грузіна
Людмила Сергіївна Рєзніченко
Зоя Рудольфівна Ульберг
Original Assignee
Інститут Біоколоїдної Хімії Ім. Ф.Д. Овчаренка Нан України
Державна Установа "Інститут Травматології І Ортопедії Намн України"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Інститут Біоколоїдної Хімії Ім. Ф.Д. Овчаренка Нан України, Державна Установа "Інститут Травматології І Ортопедії Намн України" filed Critical Інститут Біоколоїдної Хімії Ім. Ф.Д. Овчаренка Нан України
Priority to UAU201708431U priority Critical patent/UA123747U/en
Publication of UA123747U publication Critical patent/UA123747U/en

Links

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини, при якому виявляють у клітинах бактерій - збудників захворювань плазмідної ДНК та елімінацію R-плазмід. Визначають та відбирають плазмідовмісні антибіотикорезистентні клінічні ізоляти бактерій Staphylococcuus aureus та/або Staphylococcuus epidermidis та проводять елімінацію R-плазмід з відібраних ізолятів обробкою клітин бактерій у інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла з середнім розміром 30 нм протягом 18-26 годин. Використовують наночастинки золота у вигляді колоїдного розчину, одержаного шляхом відновлення аурату калію за методом Девіса, використовують наночастинки срібла у вигляді колоїдного розчину, одержаного конденсаційним методом шляхом відновлення солей срібла,аночастинки золота вводять до інкубаційного середовища у кількості 2,0-12,0 мкг/мл за металом, наночастинки срібла вводять до інкубаційного середовища у кількості 8,0-50,0 мкг/мл за металом.A method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and periprosthetic infections of human joints, in which plasmid DNA pathogens and elimination of R-plasmids are detected in bacterial cells. Plasmid-containing antibiotic-resistant clinical isolates of Staphylococcuus aureus and / or Staphylococcuus epidermidis are determined and selected, and R-plasmids are eliminated from selected isolates by treatment of bacterial cells with incubation medium for 30 to 26 hours. Use gold nanoparticles in the form of a colloidal solution obtained by the restoration of potassium aurate by the Davis method, use silver nanoparticles in the form of a colloidal solution obtained by condensation by recovering silver salts, anano particles of gold are introduced into the incubation medium in the amount of 2.0-12.0 m ml on metal, silver nanoparticles are introduced into the incubation medium in the amount of 8.0-50.0 µg / ml on metal.

Description

Корисна модель належить до наномедицини, а конкретно - до способів подолання антибіотикорезистентності патогенних мікроорганізмів - збудників захворювань людини.The useful model belongs to nanomedicine, and specifically to methods of overcoming antibiotic resistance of pathogenic microorganisms, the causative agents of human diseases.

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 еїарпуіососсцив ашцйгеив та е(арнуіососсцив ерідептіаів.Purulent-inflammatory infections and periprosthetic infections of human joints are currently a significant problem in surgical and orthopedic practice. The most common causative agents of such infections are the film-forming bacteria eiarpuiosossciv aschigeiv and e(arnuiosossciv erideptiaiv).

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.It has been established that the massive nasal carriage of 5. ashgeiv5 by patients and employees of the hospital is a significant factor in the development of staphylococcal purulent-inflammatory and periprosthetic joint infections. For the prevention of such conditions, it is considered important to follow all existing surgical safety protocols, especially the correct prescription of antibiotics.

Найуспішним варіантом лікування гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини вважають супресивну антибіотикотерапію певними комбінаціями антибіотиків.The most successful treatment option for purulent-inflammatory and periprosthetic infections of human joints is considered to be suppressive antibiotic therapy with certain combinations of antibiotics.

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.,For example, for the treatment of such infections, the American Society of Infectious Diseases recommends carrying out pathogen-specific intravenous antibacterial therapy for 2-6 weeks in combination with oral rifampicin and the subsequent appointment for 3 months of oral rifampicin and ciprofloxacin or levofloxacin (Hritsai M.P.,

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).Bidnenko S.I., Lyutko O.B., Tsokalo V.M., Kolov G.B. Periprosthetic joint infection: basic postulates of prevention, diagnosis and treatment based on the International Consensus Conference, Kyiv, 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 Зіарпуіососсцив ашгеив та біарпуіососсцизв ерідептіаів.However, long-term treatment and toxicity of some antibiotics leads to the emergence of special antibiotic-resistant forms of pathogens of purulent-inflammatory and periprosthetic infections of human joints. A particularly acute problem in medicine today is antibiotic resistance of hospital strains of pathogenic bacteria. In this sense, research aimed at the development of effective methods of overcoming antibiotic resistance of pathogens of Ziarpuiosossciv ashgeiv and Biarpuiosossciv erideptiaiv are extremely relevant.

В бактеріальних популяціях розповсюджені екстрахромосомні фактори спадковості - плазміди (Пехов А. П. Основьі плазмидологии. Издательство Российского УниверситетаExtrachromosomal factors of heredity - plasmids - are widespread in bacterial populations (A.P. Pekhov, Basics of Plasmidology. Publishing House of the Russian University

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.Friendship! Narodov, 1996. Her. They are smaller in size than chromosomal DNA, are not related to it and are usually reproduced separately from it. Genes carried by plasmids are often not vital for the survival of bacteria under normal conditions, but can give carrier cells advantages in the struggle for existence in some special circumstances. Plasmids of antibiotic resistance (B-plasmids) carry genes that encode the synthesis of substances - destroyers of some antibiotics and thus can ensure the resistance of bacteria to the action of these antibiotics.

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 відносяться до відомих класів антибіотиків; пошуки принципово нових класів антибактеріальних препаратів.The known ways of solving the problem of antibiotic resistance are as follows: protection of known antibiotics from the destruction of bacterial enzymes or their removal from the bacterial cell with the help of membrane pumps; use of other antibiotics of the selected group; use of a combination of antibiotics; carrying out targeted and narrowly directed antibacterial therapy; synthesis of new compounds belonging to known classes of antibiotics; search for fundamentally new classes of antibacterial drugs.

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 гену резистентності до тетрацикліну (Апа Гисіа Совіа Оаїпі А депеїїс зішау ої а Єїарпуїососиб5 ацйгеи5 ріазтій іпмоїміпд сите апа іапвіегепсе // Зап Раціо МеадісаїA promising direction in the development of ways to overcome antibiotic resistance of pathogenic bacteria is the elimination of H-plasmids with the help of chemicals. It is known that ethidium bromide leads /- to the loss of the plasmid-associated tetracycline resistance gene by earpuosossib /ashgei5 bacteria (Apa Hysia Sovia Oaipi A depeiis zishau oyi a Yeiarpuiososib5 atsygei5 riaztii ipmoimipd site apa iapviegepse // Zap Ratio Meadisai

Чошгпаї. 1996-М.114., М 14. Показано, що В-плазміди бактерій Е. соїї, Епієегорасієг, Ргоїєцв5, еарпуососсив та Мегзіпіа елімінуються з певною частотою при дії на клітину деяких гетероциклічних речовин, які здатні зв'язуватися з ДНК (С. брепадієтї, А. Моіпаг, 7. 5сНеї, Ї.Choshgpai 1996-M.114., M 14. It was shown that the B-plasmids of the bacteria E. soyii, Epiiegorasieg, Rgoiietsv5, earpuosossiv and Megzipia are eliminated with a certain frequency when the cell is exposed to some heterocyclic substances that are able to bind to DNA (S. Brepadieti, A. Moipag, 7. 5sNei, Y.

Атагаї!, О. ЗНагріев, у). МоіІпаг Тне теспапізт ої ріаєтій сигіпу іп Басієтіа // Сит Огид Тагдеїв. - 2006. - 7(7). - Р.823-8411.Atagai!, O. ZNagriev, y). MoiIpag Tne thespapizt oi riaetiy sigipu ip Basietia // Sit Ogyd Tagdeiv. - 2006. - 7(7). - R. 823-8411.

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.The task of eliminating plasmids by chemical means is solved either with the help of highly toxic agents, or only for certain species of bacteria, which are museum strains and not clinical isolates, or a low frequency of plasmid elimination is observed. Thus, today there are no known safe, sufficiently effective and broadly specific B-plasmid eliminating chemical agents.

В останні роки проведені дослідження з вивчення взаємодії наночастинок золота та срібла з плазмідною ДНК бактерій штаму Е.соїї ХІ1-Вінє 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). 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 ХІ1-Вінє. Плазміди рОС19 мали гени стійкості до антибіотика ампіциліну, а плазміди рВАЗ22 - гени ампіцилінової та тетрациклінової резистентності.In recent years, studies have been conducted to study the interaction of gold and silver nanoparticles with the plasmid DNA of bacteria of the strain of E. soyii ХИ1-Vignet, and it is proposed to use these nanoparticles for the elimination of B-plasmids | application Mo и201613262 dated 12.26.2016 for a useful model "Application of gold or silver nanoparticles as agents for the elimination of plasmids of 60 antibiotic resistance" authors: Dybkova S.M., Ulberg Z3.R. and other). The authors showed the ability of gold and silver nanoparticles to change the structure of plasmids by relaxation and to cause a high frequency of elimination of recombinant plasmids pОС19 and pVAZ322 from bacterial cells of E. soy strain Х1-Vignet. Plasmids pOS19 had genes for resistance to the antibiotic ampicillin, and plasmids rVAZ22 - genes for ampicillin and tetracycline resistance.

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.The authors of the well-known solution using the example of museum strains of bacteria E. soii XI 1-Vigne, which contained recombinant H-plasmids, showed the possibility of removing them from cells with the help of gold or silver nanoparticles as a new way to solve the problem of overcoming antibiotic resistance in bacteria.

Задачею корисної моделі є створення ефективного способу подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини - бактерій 5іарпуіососсии5 ашйгеиб5 та/або еїарнуіососсци5 ерідептідіє відносно антибіотиків, які застосовують сьогодні для лікування цих захворювань.The task of a useful model is to create an effective way to overcome the antibiotic resistance of the causative agents of purulent-inflammatory and periprosthetic infections of human joints - bacteria 5iarpuiosossii5 ashygeib5 and/or eiarnuiosossii5 erideptidie in relation to antibiotics that are used today to treat these diseases.

Поставлену задачу вирішено у корисній моделі, 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 А-плазмід. Згідно з корисною моделлю, в госпітальних ізолятах бактерій еарпуососсцив ацгеи5 та/або їарпуіососсици5 ерідептідіє визначають та відбирають плазмідовмісні антибіотикорезистентні штами та проводять елімінацію В-плазмід з відібраних штамів обробкою клітин бактерій в інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла розміром 30 нм протягом 18-26 годин.The task is solved in the useful model that is claimed, and it concerns a method of overcoming antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and periprosthetic infections of human joints, which includes detection of plasmid DNA in the cells of pathogens of infections and elimination of A-plasmids. According to a useful model, plasmid-containing antibiotic-resistant strains are identified and selected in hospital isolates of bacteria earpoisosciv acgei5 and/or earpoisoscivi5 erideptidiae, and elimination of B-plasmids from the selected strains is carried out by treating bacterial cells in the incubation medium with spherical nanoparticles of gold or silver 30 nm in size for 18-26 hours .

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.It is recommended to use gold nanoparticles in the form of a colloidal solution obtained by reducing potassium aurate according to the Davis method, and silver nanoparticles in the form of a colloidal solution obtained by the condensation method by reducing silver salts.

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.Nanoparticles of metals are introduced into the incubation medium in the form of sterile aqueous solutions in an amount that ensures the content of gold nanoparticles in the medium of 2.0-12.0 μg/ml, and silver - 8.0-50.0 μg/ml by metal.

На наведених нижче прикладах здійснення корисної моделі, що заявляється, вперше показана можливість подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних таIn the following examples of the implementation of a useful model, which is claimed, for the first time, the possibility of overcoming antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and

Зо перипротезних 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.From periprosthetic infections of human joints to a wide range of antibiotics used to treat and prevent these diseases by eliminating plasmid DNA using gold or silver nanoparticles.

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 паспортів за Методичними рекомендаціями: "Оцінка безпеки лікарських нанопрепаратів", затв.The proposed method is novel and industrially applicable. Nanoparticles of gold and silver with an average size of 30 nm are obtained by known chemical methods from available starting substances or using ready preparations of nanoparticles, manufactured according to the passports according to Methodical recommendations: "Safety assessment of medicinal nanopreparations", approved.

Держ. Експертним Центром МОЗ України 26.09.2013 р.Govt. by the Expert Center of the Ministry of Health of Ukraine on September 26, 2013

Ефективність пропонованого рішення виявлена та показана на великій групі антибіотикорезистентних клінічних ізолятів бактерій еіарпуіососсии5 ашцйгеив та/або еарпуіососсциз ерідетгтіадів, виділених від інфікованих хворих.The effectiveness of the proposed solution was revealed and shown on a large group of antibiotic-resistant clinical isolates of bacteria eiarpuiosossii5 ashtsygeiv and/or earpuiososscis eridetgtiades isolated from infected patients.

Нижче наведені приклади здійснення корисної моделі, що заявляється.Below are examples of implementation of the claimed useful model.

Приклад 1Example 1

Визначали наявність плазмідної ДНК у клітинах 74 клінічних ізолятів бактерій еарпуіососсцив ацйгеи5 та /або еїарпуіососсци5 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.The presence of plasmid DNA was determined in the cells of 74 clinical isolates of the bacteria Earpuiosossciv acygei5 and/or Eiarpuiosossciv erideptidie, which were isolated from patients with periprosthetic infections and other purulent-inflammatory joint diseases in the laboratory of microbiology and chemotherapy of the Institute of Traumatology and Orthopedics of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine.

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.For the screening of plasmid DNA in bacterial cells, the procedure for obtaining preparations of plasmid DNA was carried out by the method of alkaline lysis according to Birnboim and Doli (Vipttboit N.S., Boyu 4.

А гаріа аїКаїнпе ехігасіоп ргоседиге ог 5стеєепіпд гесотбіпапі ріазтій ОМА // Мисівіс Асід5 Незв. - 1979. - 7, Ме 6. - Р.1513-1523)Ї. Осаджували 100 мл нічної культури бактерій, клітини ресуспендували в б мл буферу, інкубували 10 хвилин при 0 С та проводили лужний лізис за вказаною методикою. Отриману плазмідну ДНК візуалізували методом електрофорезуA garia aiKainpe ekhigasiop rgosedige og 5steeepipd gesotbipapi riaztiy OMA // Mysivis Asid5 Nezv. - 1979. - 7, Me 6. - R.1513-1523)Y. 100 ml of overnight culture of bacteria were deposited, cells were resuspended in 2 ml of buffer, incubated for 10 minutes at 0 C and alkaline lysis was performed according to the specified method. The resulting plasmid DNA was visualized by electrophoresis

ЇМаниатис Е., Фрич З., Сзмбрук Дж. Методь генетической инженерии. Молекулярное клонирование: Перевод с англ. под ред. акад. А.А. Баева и д-ра биол. наук С.К. Скрябина.-YManiatis E., Frich Z., Szmbruk J. Method of genetic engineering. Molecular cloning: Translation from English. under the editorship Acad. A.A. Baeva and Dr. Biol. of Science S.K. Skryabina.-

Москва: Мир., 1984).Moscow: Mir., 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.In this way, H-plasmids were detected in 86,956 of the studied clinical isolates of bacteria. Strains that contained plasmid DNA were selected for further research.

Приклад 2Example 2

Визначали наявність антибіотикорезистентності у бактерій плазмідовмісних клінічних 60 ізолятів, що відібрані за прикладом 1, до антибіотиків: доксіциклін, тігацил, амоксиклав,We determined the presence of antibiotic resistance in bacteria containing plasmids of 60 clinical isolates selected according to example 1 to antibiotics: doxycycline, tigacil, amoxiclav,

рифампіцин, еритроміцин, ципрофлоксацин, цефокситін, кліндаміцин, амікацин або бісептол.rifampicin, erythromycin, ciprofloxacin, cefoxitin, clindamycin, amikacin, or biseptol.

Визначення антибіотикорезистентності здійснювали диско-дифузійним методом (Методичні вказівки "Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів", затв. наказом МОЗ від 05.04.2005 р. Мо 167).Determination of antibiotic resistance was carried out by the disk-diffusion method (Methodical guidelines "Determining the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs", approved by the order of the Ministry of Health dated 04.05.2005 Mo 167).

Для цього 18-годинні культури, що вирощували на м'ясопептонному бульйоні (МПБ), висівали по 0,1 мл на чашки з м'ясопептонним агаром (МПА). Одночасно з висівом бактерій наFor this, 18-hour cultures grown on meat peptone broth (MPB) were sown in 0.1 ml on plates with meat peptone agar (MPA). Simultaneously with the sowing of bacteria on

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.MPA placed discs with antibiotics on its surface and cultured bacteria in the presence of one or another antibiotic at 37 "C for 24 hours. The effect of antibiotics on bacteria was determined by visual observation of the zones around the discs with antibiotics. The presence of a light zone around the disc indicated the sensitivity of the bacterial strain to the appropriate antibiotic, and the absence of such a zone - about its resistance.

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 арпуіососсцив ерідетптіаїів (Мо 7,8,9,19, 21,23, 24,27 40,42), решта 33 ізоляти - бактерії Уїарпуіососсцив аштеи.As a result of this study, antibiotic resistance to the studied antibiotics was found in 43 plasmid-containing isolates selected according to example 1. Samples of such isolates were numbered and used in subsequent experiments as control samples and samples for further elimination of plasmid DNA from bacterial cells. Of the selected 43 isolates, 10 isolates are arpuisossciv eridetptiai bacteria (Mo 7,8,9,19, 21,23, 24,27 40,42), the remaining 33 isolates are Uiarpuisossciv ashtei bacteria.

Приклад ЗExample C

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.Plasmid-containing antibiotic-resistant bacteria of 43 clinical isolates, determined and selected according to example 2, were treated with gold (AshMR) or silver (AdHMIR) nanoparticles in order to eliminate B-plasmids.

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 (методFor this, a colloidal solution of gold with spherical gold nanoparticles of average size of 30 nm was used, obtained by reduction of potassium aurate with acetone or ethanol using as a starting material gold hydrochloric acid NIАиСИи4|44Н2О (method

Девіса).Davis).

Для приготування препаратів наносрібла використовували колоїдний розчин срібла зі сферичними частинками середнього розміру 30 нм, який одержано конденсаційним методом шляхом відновлення солей срібла.For the preparation of nanosilver preparations, a colloidal solution of silver with spherical particles of an average size of 30 nm was used, which was obtained by the condensation method by reducing silver salts.

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 їх102-1х105 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 377 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.ZO Prepared initial sterile aqueous preparations with a gold nanoparticle content of 38.6 μg/ml and with a silver nanoparticle content of 80 μg/ml by metal. 18-hour bacterial cultures of antibiotic-resistant samples of isolates selected according to example 2 were diluted with MPB in a ratio of 1:50 and grown on a rocker for 2 hours to a cell titer of 1-2x109. Next, their 102-1x105 cells were introduced into test tubes with 2 ml of MPB, where the initial preparation of gold or silver nanoparticles was previously added in an amount that ensured a gold content of 3.2 or 9.6 μg/ml, and silver 20 or 40 μg/ml by metal . Cultures were grown on a rocker in the dark at 377 C. This treatment was carried out for 20-24 hours. Bacterial cultures treated with nanoparticles were seeded at 0.1 ml on MPA dishes and antibiotic sensitivity was determined as described in example 2.

Оброблені наночастинками металів клітини всіх 43 досліджуваних клінічних ізолятів перевіряли також на наявність плазмідної ДНК методом лужного лізису з наступним електрофорезом в агарозному гелі та візуалізацією в УфФф-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.Cells treated with metal nanoparticles of all 43 studied clinical isolates were also checked for the presence of plasmid DNA by alkaline lysis followed by electrophoresis in an agarose gel and visualization in UV light as described in example 1. As a result of such screening in samples of antibiotic-resistant clinical isolates selected according to example 2 and treated with gold or silver nanoparticles, no B-plasmids were found, which indicated the effective elimination effect of nanoparticles on cells of clinical isolates.

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 зразку бактерій до відповідного антибіотика.Data on resistance or sensitivity to the action of each of the studied antibiotics of 43 plasmid-containing clinical isolates of bacteria before (control samples) and after treatment with nanoparticles are given in table. 1-10. In the tables, the symbol "g" indicates the presence of resistance, and "5" - the presence of sensitivity of the bacterial sample to the corresponding antibiotic.

Поява чутливості до антибіотика після обробки резистентного зразка клінічного ізоляту наночастинками свідчить про подолання його антибіотикорезистентності до цього антибіотика.The appearance of sensitivity to an antibiotic after treatment of a resistant sample of a clinical isolate with nanoparticles indicates the overcoming of its antibiotic resistance to this antibiotic.

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.Analysis of table data. 1-10 shows that, despite the effective elimination of plasmid DNA from all 43 samples of plasmid-containing isolates, it is not always possible to overcome the resistance of pathogens of joint infections. This phenomenon can be explained by the presence in the cells of some strains of other carriers of resistance in addition to B-plasmids.

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,So, in the group of samples of isolates given in table. 1, 2, 3, 4 and found resistance to the antibiotics erythromycin, clidamycin, ciprofloxacin and rifampicin, the bulk of the strains did not lose their resistance under the action of the proposed nanoparticles. However, resistance to at least one antibiotic was overcome in several samples from among these isolates (strains Mo 7, 12, 60 18, 22, 33 and 35), and strains Mo 2 and Mo Z lost resistance to 3 and 2 antibiotics,

відповідно.in accordance.

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 антибіотику 12 штамів, а штамам Мо 13 і Мо 38 було забезпечено чутливість до 2-х антибіотиків.In the second group of samples of isolates that showed resistance to cefoxitin (table 5), amikacin (table 6) and biseptol (table 7), resistance was overcome in 40 95 strains in each subgroup, while 20 strains of this group lost resistance although 12 strains were sensitive to one antibiotic, and Mo 13 and Mo 38 strains were sensitive to 2 antibiotics.

В групі з 28 антибіотикорезистентних ізолятів, представлених у табл.8, під дією наночастинок золота або срібла подолано резистентність до амоксиклаву у половини штамів.In the group of 28 antibiotic-resistant isolates presented in Table 8, resistance to amoxiclav was overcome in half of the strains under the influence of gold or silver nanoparticles.

Особливо ефективним 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).The proposed method was particularly effective in the group of isolates resistant to doxycycline, where only 2 out of 22 strains retained resistance (Table 9), and in the group of strains resistant to Thigacil, of which all 5 lost resistance (Table 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.Thus, the proposed method is effective for solving the problem of antibiotic resistance, which is caused by the presence of plasmid DNA in the cells of the causative agents of purulent-inflammatory and periprosthetic infections of human joints, and can be used in the development of modern means and treatment regimens in the antibiotic therapy of these diseases.

Таблиця 1Table 1

Ме клінічного ізоляту ши пи Гл ГЛ КЛ КОНЯ ПЕСMe of a clinical isolate of shi py Hl GL KL HORSE PES

Таблиця 2Table 2

Ме клінічного ізоляту 8Me of clinical isolate 8

Продовження таблиці 2 ціContinuation of table 2 these

Таблиця ЗTable C

ЩSh

Таблиця 4 ціTable 4 these

Таблиця 5Table 5

Ме клінічного ізолятуMe of a clinical isolate

Таблиця 6Table 6

Ме клінчноіВідношення доаміацияну. .---- --- 2-3 ізолятуClinical relations to ammonia. .---- --- 2-3 isolates

Таблиця 7Table 7

Ме кінного Відношення до бісвттелу. ізоляту ши ни п ГЛ ЕЛ ЕТО КОMechanical attitude to bisvttel. isolatu shi ny p GL EL ETO KO

Таблиця 8Table 8

Ме «лінчног Відношення доамоксиклаву. ізоляту нижи шини ния тили т вRelation to amoxiclav. isolate the bottom of the tires, rear tires, etc

Таблиця 9 че клінічного ізоляту Контроль нижиннининниннининнн нини нини нинижннининнинни нини нини нити ниннинни нини ниниTable 9 of a clinical isolate.

Таблиця 10 г, Відношення до тігацилTable 10 g, Relation to Tigacil

Мо клінічного д я д Ц У - ізоляту Контроль Зразки, оброблені наночастинками; концентрація, мкг/млClinical sample of TSU - isolate Control Samples treated with nanoparticles; concentration, μg/ml

АДМР 40 дар 20 АШиМР 9,65 АциМР 3,2 26 (01б777771111718 7777777 87 |в ІвADMR 40 dar 20 AChyMR 9.65 AcyMR 3.2 26 (01b777771111718 7777777 87 |v Iv

Claims (5)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA 1. Спосіб подолання антибіотикорезистентності збудників гнійно-запальних та перипротезних інфекцій суглобів людини, при якому виявляють у клітинах бактерій - збудників захворювань плазмідної ДНК та елімінацію К-плазмід, який відрізняється тим, що визначають та відбирають плазмідовмісні антибіотикорезистентні клінічні ізоляти бактерій Зарпуіососсци5 ацгеи5 та/або еарпуіососсцив5 ерідепгтіаі5 та проводять елімінацію К-плазмід з відібраних ізолятів обробкою клітин бактерій у інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла з середнім розміром 30 нм протягом 18-26 годин.1. The method of overcoming antibiotic resistance of the causative agents of purulent-inflammatory and periprosthetic infections of human joints, in which plasmid DNA is detected in the cells of bacteria - the causative agents of diseases and the elimination of K-plasmids, which is distinguished by the fact that plasmid-containing antibiotic-resistant clinical isolates of bacteria Zarpuiosossci5 atsgei5 and/or earpuiosossciv5 eridepgtiai5 and carry out the elimination of K-plasmids from selected isolates by treating bacterial cells in the incubation medium with spherical nanoparticles of gold or silver with an average size of 30 nm for 18-26 hours. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують наночастинки золота у вигляді колоїдного розчину, одержаного шляхом відновлення аурату калію за методом Девіса.2. The method according to claim 1, which is characterized by the fact that gold nanoparticles are used in the form of a colloidal solution obtained by reducing potassium aurate according to the Davis method. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують наночастинки срібла у вигляді колоїдного розчину, одержаного конденсаційним методом шляхом відновлення солей срібла.3. The method according to claim 1, which is characterized by the fact that silver nanoparticles are used in the form of a colloidal solution obtained by the condensation method by reducing silver salts. 4. Спосіб за одним із пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що наночастинки золота вводять до інкубаційного середовища у кількості 2,0-12,0 мкг/мл за металом.4. The method according to one of claims 1 or 2, which is characterized by the fact that gold nanoparticles are introduced into the incubation medium in the amount of 2.0-12.0 μg/ml by metal. 5. Спосіб за одним із пп. 1 або 3, який відрізняється тим, що наночастинки срібла вводять до інкубаційного середовища у кількості 8,0-50,0 мкг/мл за металом.5. The method according to one of claims 1 or 3, which is characterized by the fact that silver nanoparticles are introduced into the incubation medium in the amount of 8.0-50.0 μg/ml by metal.
UAU201708431U 2017-08-17 2017-08-17 SUBSTANCE: method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints UA123747U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201708431U UA123747U (en) 2017-08-17 2017-08-17 SUBSTANCE: method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201708431U UA123747U (en) 2017-08-17 2017-08-17 SUBSTANCE: method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA123747U true UA123747U (en) 2018-03-12

Family

ID=61615875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201708431U UA123747U (en) 2017-08-17 2017-08-17 SUBSTANCE: method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA123747U (en)

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
Khan et al. Anti‐biofilm and antibacterial activities of zinc oxide nanoparticles against the oral opportunistic pathogens R othia dentocariosa and R othia mucilaginosa
Mikaelyan et al. Tartaric acid synthetic derivatives effect on phytopathogenic bacteria
Soliman et al. Epidemiology and antimicrobial activity of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolated from Nile tilapia (Oreochromis niloticus) during an outbreak in Egypt
Raheel et al. The efficacy of bacteriocins against biofilm-producing bacteria causing bovine clinical mastitis in dairy farms: a new strategy
Mohanty et al. Isolation and identification of staphylococcus aureus from skin and soft tissue infection in sepsis cases, Odisha
Allawi et al. Phenotypic And Molecular Correlation Between Biofilm Production And Antibiotic Resistance Of Proteus Mirabilis Isolated From Different Clinical Sources/Iraq
Gaber et al. Promising anti-microbial effect of apple vinegar as a natural decolonizing agent in healthcare workers
Ghaima et al. Biofilm formation, Antibiotic resistance and Detection of mannose-resistant Proteus-like (MR/P) fimbriae genes in Proteus mirabilis isolated from UTI
JPH0820510A (en) Spice having antimicrobial activity and antimicrobial agent prepared by using the same
UA123747U (en) SUBSTANCE: method of overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints
Barigye et al. Prevalence and antimicrobial susceptibility of virulent and avirulent multidrug-resistant Escherichia coli isolated from diarrheic neonatal calves
Siam et al. Determination of the antibiotic susceptibility pattern of clinical isolates of Staphylococcus aureus collected from various diagnostic centers of Dhaka City, Bangladesh
UA119098C2 (en) SUBSTANCE: method for overcoming the antibiotic resistance of pathogens of purulent-inflammatory and pre-prosthetic infections of the human joints
Hajimohammad et al. Antibacterial Effect of Zinc Oxide Nanoparticles on Mupirocin-Resistant Staphylococcus aureus Isolated from Nasal Carriers
Ansari et al. Staphylococcus aureus: methicillin resistance and small colony variants from pyogenic infections of skin, soft tissue and bone
Bunyan et al. Phenotypic detection of some virulence factors and antibiotics susceptibility of Enterobacter cloacae isolated from urinary tract infection
Awuor et al. Monitoring the battleground: antimicrobial resistance, antibiofilm patterns, and virulence factors of wound bacterial isolates from patients in hospital system
El-Kazzaz Virulence Factors Associated with Quinolone Resistance in Proteus Species Isolated from Patients with 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
UA119364C2 (en) METHOD OF OVERCOMING ANTIBIOTIC RESISTANCE OF MICROORGANISMS-CAUSES OF INFECTIOUS-INFLAMMATORY PROCESSES OF THE JAW AND FACIAL AREA
SÜER Molecular Detection of Some Virulence Genes In Pseudomonas aeruginosa Isolated From Clinical Source
Fouad et al. Mupirocin Resistance among Methicillin Resistant Staphylococcus aureus Causing Surgical Site Infections