Биологические науки / 6. Микробиология

Малінкіна О.O.², Воронкова О.С.¹, Вінніков А.І.¹

¹Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончар

²Світловодська центральна районна лікарня

БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЕЯКИХ ШТАМІВ СТАФІЛОКОКІВ ТА СПЕКТР ЇХ ЧУТЛИВОСТІ ДО АНТИБІОТИКІВ

Вступ

Стафілококи є широко розповсюдженими мікроорганізмами, в тому числі вони є представниками резидентної мікрофлори людини. Ці мікроорганізми належать до умовно-патогенних і при послабленні імунної системи можуть викликати інфекційні ураження. Стафілококи мають цілу низку факторів патогенності, тому опосередковані ними інфекції є загрозою у всі часи. Стафілококи вражають зазвичай дітей молодшого віку та осіб із зниженим імунітетом. Не можна не відмітити підступність стафілококової інфекції. Збитки, які завдаються суспільству втратою працездатності із-за стафілококової інфекції, поступається тільки грипу. Стафілококова інфекція зводить нанівець багато чудово виконаних операцій, постійно загрожує здоров’ю новонароджених та матерів у пологових будинках [4].

Проблема стафілококових інфекцій у сучасному світі стоїть дуже гостро, насамперед за рахунок значного росту резистентності до метіциліну, у тому рахунку у позалікарняних умовах. Крім того, стоїть реальна загроза розповсюдження антибіотикорезистентності до широкого кола препаратів [1].

Стафілококи, виділені від хворих та персоналу, як правило, характеризуються множинною стійкістю, нерідко до 6-8 антибіотиків [2]. Обмеження використання антибіотиків суворими показаннями може призвести до зниження антибіотикорезистентності стафілококів [3].

Значну роль у розповсюдженні стафілококових інфекцій відіграють носії патогенного стафілококу. Носійство стафілококів характеризується широким розповсюдженням як серед здорових, так і, особливо, серед хворих людей [5].

Не дивлячись на те, що стафілококи належать до числа мікроорганізмів, які найчастіше виявляють та розпізнають, не потребують складних діагностичних методів для їх виявлення, у практичній роботі мікробіологи дотепер мають деякі труднощі при встановленні їх причинної ролі у низці різних захворювань. Водночас, наявність патогенних стафілококів, виявлених у досліджуваному матеріалі, не завжди є доказом їх етіологічного значення [6, 7]. Таким чином, враховуючи велику різноманітність проявів біологічної активності цих мікроорганізмів, що залежить від різних факторів, широку їх мінливість під впливом лікарських засобів та самого макроорганізму, доволі складно визначити їх потенційну патогенність [8].

У зв’язку з цим метою дослідної роботи було вивчення біологічних властивостей штамів бактерій роду Staphylococcus, виділених із патологічного матеріалу від пацієнтів Світловодської центральної районної лікарні. В задачі дослідження входило:

- виділення штамів бактерій;

- ідентифікація виділених культур;

- вивчення гемолітичної та плазмокоагулазної активності, а також чутливості до антибіотиків ідентифікованих як S. aureus ізолятів;

- встановлення взаємозв’язку між проявом гемолітичної активності та чутливістю до антибіотиків.

Матеріали та методи дослідження

Для визначення наявності бактерій роду Staphylococcus у пацієнтів терапевтичного та ЛОР відділень Світловодської центральної районної лікарні проводили забір клінічного матеріалу із наступним його висівом на елективне середовище Чистовича. Проводили огляд колоній на наявність пігменту, а також мікроскопію забарвлених за Грамом мазків з колоній, що виросли, ставили каталазну реакцію і робили відсів чистої культури на скошений агар. Паралельно проводили тести на ферментацію глюкози та маніту в анаеробних умовах, реакцію плазмокоагуляції [9].

Видову ідентифікацію штамів проводили за допомогою мінімального диференціюючого ряду тестів: проби з новобіоцином та тесту на наявність фосфатази [10]. Чутливість до антибіотиків визначали диско-дифузійним методом [11].

Результати та їх обговорення

Мікробіологічне дослідження матеріалу, відібраного від пацієнтів терапевтичного та ЛОР-відділень було проведено на базі бактеріологічної лабораторії Світловодської центральної районної лікарні. Було виділено 28 штамів бактерій, які за комплексом культуральних та фізіолого-біохімічних ознак віднесено до роду Staphylococcus. Всі виділені штами на середовищі Чистовича утворювали опуклі, з правильними краями, які мали грубозернисту структуру із щільним непрозорим центром, білі та пігментовані колонії, діаметром 1-5мм. Досліджувані штами ферментували глюкозу та маніт в анаеробних умовах з виділенням кислоти без газу, не утворювали індол, виділяли сірководень, продукували каталазу. При мікроскопії мазків клітини мали вигляд грон винограду, забарвлених за Грамом позитивно.

Для виділених ізолятів ставили тест на плазмокоагулазу. Позитивними у тесті на наявність плазмокоагулази виявилися всі штами, ідентифіковані як S. aureus, а саме 21 штам, жодний зі штамів, ідентифікованих як S. epidermidis та S. saprophyticus, не давав позитивної відповіді у цьому тесті.

Гемолітичними ознаками володіли 71,4% ідентифікованих штамів (20 з 28 ізолятів), переважно це були ізоляти ідентифіковані як золотистий стафілокок (91,7%). Лише один штам S. saprophyticus давав гемоліз при вирощуванні на кров’яному агарі.

Диференціювання S. epidermidis від S. saprophyticus проводили у наступних тестах: визначення стійкості до новобіоцину; визначення фосфатази та за здатністю окисляти маніт. 5 із усіх виділених штамів виявились чутливими до новобіоцину, не окислювали маніт, давали позитивний тест на фосфатазу, були віднесені до виду S. epidermidis. 2 штами з усіх виділених окислювали маніт, лактозу з утворенням кислоти без газу, давали негативний тест на фосфатазу, не виявили чутливості до новобіоцину та були віднесені до виду S. saprophyticus.

В результаті ідентифікації штамів, отриманих від пацієнтів ЛОР та терапевтичного відділень, було встановлено, що 21 (75%) належить до виду S. aureus, а 5 (18%) – до виду S. epidermidis і 2 (7%) – до виду S. saprophyticus (рис. 1).

Рис. 1. Відсотковий склад різних видів стафілококів у досліджуваному матеріалі

Важливим етапом при лікуванні інфекцій, викликаних бактеріями роду Staphylococcus, зокрема S. aureus, є встановлення чутливості цих мікроорганізмів до найбільш поширених у практиці антибіотиків: пеніцилінів, цефалоспоринів, аміноглікозидів, тетрациклінів, та антибактеріальних препаратів групи фторхінолонів. Тому для дослідження антибіотикочутливості виділених збудників використано антибіотичні препарати різних фармакологічних груп: цефалоспоринового ряду І покоління – цефалексин; аміноглікозидового ряду – гентаміцин; пеніциліни – ампіцилін і препарати групи ансаміцинів – рифампіцин.

Проводили постановку антибіотикограми для 21 ізоляту стафілококів, ідентифікованих як S. aureus (рис. 2).

Рис. 2 Розподіл ізолятів золотистого стафілококу за рівнем чутливості до антибіотиків

З представлених матеріалів очевидним є те, що більшість тестованих ізолятів має нормальну чутливість до препаратів, які використовують для лікування. Важливим є той факт, що абсолютно всі досліджувані ізоляти були стійкими до пеніциліну. Також при аналізі отриманих даних було відмічено, що стійкість до ампіциліну проявлялась переважно у тих ізолятів, які були стійкими і до цефалексину. З огляду на отримані результати найбільш часто призначали тетрациклін та рифампіцин, рідше гентаміцин.

Для єдиного ізоляту, що був стійким до всіх вивчених препаратів, проводили додатковий аналіз, в якому ізолят виявився чутливим до ванкоміцину та препаратів з групи фторхінолонів, які в зазвичай не використовуються для тестування чутливості стафілококів. З огляду на те, що в матеріалі, який поступив у лабораторію була примітка про хронічний фарингіт, явище множинної резистентності вірогідно може бути обумовлено попереднім досвідом лікування пацієнту препаратами згаданих груп.

Таким чином, при проведенні антибіотикограми встановлено, що лише один ізолят S. aureus був множиннорезистентним до пеніцилінів, цефалоспоринів, амінолікозидів та тетрациклінів. Серед усіх інших ізолятів S. aureus виявлено 5 ізолятів (23,8%), які були резистентними до трьох антибіотиків (пеніцилін, ампіцилін, тетрациклін), а інші 15 ізолятів (71,4%) були резистентними не більше ніж до одного препарату.

Для ізолятів ідентифікованих як S. aureus було проведено аналіз частоти визначення стійкості до антибіотиків залежно від того чи володів ізолят гемолітичними властивостями. В ході досліджень було встановлено, що 19 ізолятів, ідентифікованих як S. aureus, давали гемоліз на кров’яному агарі. Серед цих ізолятів всі були резистентні до пеніциліну, 9 стійкі до ампіциліну, 5 до цефалексину, 2 до рифампіцину, 4 до тетрацикліну та жодного до гентаміцину. Всі п’ять штамів зі стійкістю до трьох антибіотиків володіли гемолітичними ознаками, з інших п’ятнадцяти гемоліз не давав лише один ізолят. Обидва ізоляти, що не проявили гемолітичної активності, були стійкими до пеніциліну.

Висновки

Досліджено біологічні властивості 28 штамів бактерій роду Staphylococcus, виділених від пацієнтів терапевтичного та ЛОР-відділень. Виявлено, що всі вони належали до 3 видів: S. aureus, S. epidermidis, S. saprophyticus. Встановлено, що гемолітичними ознаками володіли 71,4% ідентифікованих штамів (20 з 28 ізолятів), переважно це були ізоляти ідентифіковані як золотистий стафілокок (91,7%). Показано, що найбільш чутливими виділені бактерії виявилися до цефалоспоринів І покоління – цефалексину, антибіотиків групи тетрацикліну та аміноглікозидів – гентаміцину. До пеніциліну резистентними виявились усі досліджувані ізоляти S. aureus.

Бібліографічні посилання

1. Лопушняк О.В. Стан захворюваності на інфекційні та паразитарні хвороби в Україні у 2003р. / О.В. Лопушняк // Сучасні інфекції. – 2004. – №2. – С. 4-8.

2. Abramson M.A. Nosocomial methicillin-resistant and methicillin-susceptible Staphylococcus aureus primary bacteriemia / M.A. Abramson, D.J. Sexton // Infect. Control Hosp. Epidem. – 1999. –№20. – Р. 408-411.

3. Покровский В.И. Внутрибольничные инфекции: проблемы и пути решения / В.И. Покровский, Н.А. Семина // Эпидемиология и инфекционные болезни. – 2000. – № 5. – С. 12-14.

4. Петровская В.Г. О так называемых условно-патогенных микроорганизмах / В.Г. Петровская // Журнал микробиологии. – 1999. – №6. – C. 194-196.

5. Риженко С.А. Актуальні питання внутрішньолікарняних інфекцій / С.А. Риженко, Г.М. Кременчуцький, Л.М. Сладкова. – Д.: Вид-во Дніпропетр. нац. ун-ту, 2004. – 128с.

6. Staphylococcus aureus and coagulase negative Staphylococci from blood stream infections: frequency of occurrence, antimicrobial susceptibility and molecular (mecA) characterisation of oxacillin resistance in the SCOPE Program / S.A. Marshall, W.W. Werner, M.A. Pfaller et all. // Diagn. Microbiol. Infect. Dis. – 2008. – №30. – Р. 205-214.

7. Rupp M.E. Coagulase-negative staphylococci: Pathogens associated with medical progress / M.E. Rupp, G.L. Archer // Clin. Inf. Dis. – 2001. – №19. – Р. 231.

8. Робертс М.К. Диагностика стафилококковых инфекций (ВОЗ) / М.К. Робертс. – М: Б.и., 2005. – 38с.

9. Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений: приказ № 535. – [чинний від 22.04.1985р.]. – М.: МОЗ СССР, 1985. – 65с.

10. Color atlas and textbook of diagnostic microbiology / E.W. Koneman, S.D. Allen, W.M. Janda et all. – New York: Lippincott-Raven Publishers, 2001. – Р. 83-94.

11. Наказ МОЗ України від 05.04.2007 № 167 про затвердження методичних вказівок «Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів».