Биологические
науки/6.Микробиология
Д.м.н. Курилов В.Я.,
К.м.н. Абросимова Е.В.,
Андрус В.Н.,
Абросимов М.В.
ФКУЗ Волгоградский научно исследовательский противочумный
институт федеральной службы в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека
Ультраструктурные изменения
микроорганизмов после воздействия дезинфицирующих средств на основе
четвертично-аммониевых соединений.
Профилактические мероприятия при
эндогенной внутрибольничной инфекции (ВБИ) в медицинской
практике, в том числе и стоматологической, реализуются обязательным
соблюдением противоэпидемиологических мероприятий, к числу которых относится
дезинфекция.
Ассортимент антимикробных препаратов
для дезинфекции в последние годы существенно расширился. Для дезинфекции,
предстерилизационной очистки и стерилизации в стране разрешено применение и практически
используется более 400 препаратов.
Однако, постоянно регистрируется рост количества
штаммов микроорганизмов, устойчивых к целым классам химических соединений, что предопределяет необходимость
получения и целесообразность применения для дезинфекции все новых дезинфицирующих средств. К таковым можно
отнести отечественные композиционные
средства на основе четвертично-аммониевых соединений «Дезкон» и «Бриллиант»
(Федорова Л.С., 2006).
Целью данного исследования было
изучизучение характера повреждающего действия новых дезинфицирующих средств
«Дезкон» и «Бриллиант» на различные микроорганизмы и споры с
помощью электронного
микроскопа.
Материалы и методы исследования.
Ультраструктурные изменения морфологии клеток грамположительныхъ и
грамотрицательныхъ клеток и спор изучали на просвечивающем
электронном микроскопе Jem
-100 SX (Япония).
В качестве объектов исследования
использовали суспензии бактерий
Escherichia coli K-12
и Staphylococcus aureus
до и после обработки 1,0, 2,0, и 3,0% растворами средств «Дезкон» и «Бриллиант» в течение 15, 30 и 60 мин В качестве
модельной споровой культуры использовали суспензию Bacillus anthracis до и после обработки 1,0% раствором средства «Дезкон» в
течение 60 мин. Микробы фиксировали в 4,0% растворе глутарового
альдегида и Na -окодилатном буфере
рН-7,2 в течение 2 часов при комнатной температуре;
затем образцы дофиксировали в 1,0% растворе OsO4 в буфере по Ruter
Kellenberger pH - 6,0 в течение 2-х
часов при температуре 18 - 20°С. Материал обезвоживали в серии спиртов
возрастающей концентрации и окиси пропилена, затем заключали в агар Difko.
Кусочки материала
объемом около 1м3 пропитывали и заключали в электронную смолу ERL
-4206 по Spurr. Полимеризация проводилась при температуре 48°С.
Ультратонкие срезы
толщиной 300-400 А° получали на ультратоме LKB-2128 (Швеция),
монтировали на сетки - подложки, покрытые формваром. Дополнительно срезы
контрастировали 1,0% спиртовым раствором уранилацетата и водным рассствором
цитата свинца по Venable Cogehall,
затем просматривали в электронном микроскопе Jem -100 SX
(Япония) при ускоряющем напряжении 80 Кв и инструментальном увеличении 2000-50
000 крат.
Результаты и обсуждение.
При контроле эффективности дезинфекции средствами «Дезкон» и «Бриллиант» с
помощью электронной микроскопии было установлено, что их воздействие на
вегетативные формы бактериальных клеток характеризуются, в первую очередь,
повреждением клеточной стенки.
Так, воздействие уже
2,0% концентрации средства «Бриллиант» в течение 15 мин на Е. coli
вызывает у части бактерий формирование пузырьков и везикул из поверхностных
слоев клеточной стенки с последующим их отделением от клетки (рис.1 А).
А Б
В
Г
Рис.1 А-E.colli.
Воздействие 2,0% концентрации средства «Бриллиант». Деструкция бактериальной
клетки. Ув. ×12 000; Б-E.colli
штамм К-12. Воздействие средства «Дезкон» в течение 15 мин.: интенсивная
вакуолизация цитоплазмы. Ув. ×38
000; В-S.aureus: агрегация бактериальных клеток при воздействии 1,0%
концентрации препарата «Бриллиант». Ув. ×20 000; Г- S.aureus Воздействие
препарата «Дезкон» на. Ув. ×20 000.
При 30 мин воздействии
1,0% раствор средства «Бриллиант» на S. aureus
отмечается появление на поверхности клетки большого количества пузырьков и
везикул (рис.1 Б), тогда как 0,5% раствор средства «Дезкон» уже через 15 мин
вызывает тотальную деструкцию бактериальной клетки, проявляющуюся в
формировании на ее поверхности множества пузырьков разнообразной величины
(рис.1 В).
Препарат «Дезкон»,
являющийся каркасным гетероциклическим соединением, включающим ЧАС, при 15 мин
воздействии 1,0% концентрации на B.anthracis
вызывает широкое отслоение клеточной стенки (рис.2 Б).
В то же время применение
1,0% раствора средства «Бриллиант» в течение 60 мин на возбудитель сибирской
язвы приводит к появлению менее выраженных изменений в структуре клеток; у них
отмечается просветление зоны нуклеотида и концентрация уплотнения матрикса
цитоплазмы вблизи клеточной стенки (рис.2 А).
Тотальная деструкция
клеток, резкое просветление матрикса цитоплазмы и его уплотнение возникают у
спор B.anthracis при воздействии 1,0%
концентрации рабочего раствора препарата «Дезкон» в течение 60 мин (рис.2 В),
тогда как 2,0% раствор данного средства вызывает подобные изменения через 30
мин и сопровождается массовым выбросом цитоплазматического матрикса (рис.2 Г).
А
Б
В
В Г
Рис.2.
Электронномикроскопическое изображение спор B.anthracis после обработки 1,0%
р-ром средств «Бриллиант». А- Просветление зоны нуклеотида. Ув.
×35 000; Б- Воздействие средства вызывает широкое отслоение
клеточной стенки. Ув. ×30 000; В- В спорах B.anthracis при
воздействии 1,0% раствора препарата «Дезкон» их серцевина уплотнена, оболочки
расслоены; Г- Воздействие средства «Дезкон» (2,0% р-р 30мин) вызывает массовый
выброс цитоплазматического матрикса. Ув. ×8 000.
Таким образом, при
электронно-микроскопическом исследовании выявлены выраженные морфологические
изменения кишечной палочки, золотистого стафилококка и вегетативных клеток
возбудителя сибирской язвы, подвергнутых воздействию рабочих концентраций
исследованных дезинфицирующих средств, что может являться одним из критериев
отбора наиболее перспективных из них для использования в стоматологической
практике.
Литература.
1. Федорова Л.С. Теория и
практика совершенствования дезинфицирующих средств.-М.:ОАО «Издательство
«Медицина», 2006.-216 с.
2. Ruter A., Kellenberger E., L' inclusion polyester pour I
ulrtamicrotonie J. Ultrastruct. Res., 1968,-v.2.-P. 200-214.
3. Spurr A.R. A
Low - viscosity epoxy resin embedding mediym for electron microscopy
//J.Ultrastruct. Res., 1969.- v.26. - P.31-43.