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).

 

 

        

 

Описание: сибирочка.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


А                                                                                    Б

 

Описание: Untitled-5                    

 

 

 

 

 

 

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.