ПЁхчхэЄрЎш
advertisement
Ермолаева С.А.1, Петров О.Ф.2, Сысолятина Е.В.1, Васильев М.М.2, Народицкий Б.С. 1, Morfill G.E. 3, Григорьев А.И. 4, Фортов В.Е. 2, Гинцбург А.Л. 1 1 ФГБУ «НИИЭМ им.Н.Ф.Гамалеи» Минздравсоцразвития России, г.Москва 2 ОИВТ РАН, г. Москва 3 Max Plank Institute for Extraterrestrial Physics, Germany 4 ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Москва Этапы развития медицинской микробиологии и терапии инфекционных болезней Доэкспериментальный - с древнейших времен и до середины XVII века Описательный – с открытия микромира Антонио Левенгуком 24 апреля 1676 г. и до середины XIX века Классический – с открытий Пастера и Коха и до середины XX века Эпоха антибиотиков – с открытия пенициллина А. Флемингом и З. Ермольевой и до конца XX века И вот мы здесь … Распространение антибиотикорезистентности среди возбудителей инфекционных заболеваний Возбудитель Антибиотик % устойчивых изолятов Neisseria gonorrhoeae Пенициллин >80 % Staphylococcus aureus/MRSA β-лактамы цефалоспорины карбапенемы До 40 % Pseudomonas aeruginosa Гентамицин амикацин ципрофлоксацин 28 – 51 % 11 – 40 % 12 – 45 % Хронические раны и язвы Тромбофлебит Артериальная недостаточность Инфицированная Диабетическая рана язва До 90 % хроническиях ран связано с хроническим инфекционным процессом W. Bunk et al., 2009 Основные задачи исследования MicroPlaSter Оценить бактерицидный эффект низкотемпературной плазмы на основных возбудителей внутригоспитальных и раневых инфекций in vitro в биопленках на поверхности ран внутриклеточно Бактериальные мишени Вид Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) Штамм Pa 103 Pa 12 Escherichia coli (кишечная палочка) Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк) Устойчиво Источник сть AZ,I* Type strain Pa 14 K 12 Clinical Laboratory Sa 85 - Clinical Sa 78 A Sa 6538 A,AZ,E,G Staphylococcus epidermis Se 14990 nd Streptococcus pyogenes Clinical AZ,G,L,T,C X,CZ AZ,L,CX - Str 861 nd Clinical Type strain Clinical Clinical Определение бактериальной чувствительности in vitro P. aeruginosa Кровяной агар 106 КОЕ 4хминутная экспозиция S. aureus Определение бактериальной чувствительности in vitro 2' 50 5' 10' % survivals 40 30 20 10 0 Pa 103 Pa 12 Pa 14 Ec K12 Bc 370 Sa 85 Sa 78 Sa 6538 Se 14990 Str 861 Ef 42 Ermolaeva et al., J. Med. Microbiol. 2011 Определение бактериальной чувствительности in vitro Грам-отрицательные бактерии (P. aeruginosa, E. coli, B. cenocepacia) высокочувствительны к облучению плазмой Чувствительность грамположительных бактерий (S. aureus, S. epidermis, Str. pyogenes, E. faecium) зависит от штамма Биопленки – основная форма существования бактерий in vivo Биопленка это многослойная структура, состоящая из бактерий и продуцируемого ими экзополисахарида Биопленка, сформирова нная P. aeruginosa на стекле Чувствительность бактерий в Control биопленках к НТП Число выживших Черные - обработанные Белые - контроль CFU/ml 106 105 104 103 102 10 1 exp1 exp2 exp3 Биопленка частично защищает бактерий, особенно тех, которые находятся в нижних слоях Plasma Использование плазмы для лечения раневых инфекций у лабораторных животных Экспериментальная инфекция P. aeruginosa (Pa 103) + S. aureus (Sa 78), 3rd day Определение бактериальной чувствительности in vivo P. aeruginosa S. aureus 1000 100 100 10 10 1 1 0.1 0.1 5 min 10 min control 0.01 5 min 10 min control Для достижения сравнимого бактерицидного эффекта требуется: на поверхности раны – 10 минут, в биопленке – 5 минут, In vitro – 2 минуты Внутриклеточные бактерии: жизненный цикл Chlamydia trachomatis I Эукариотическая клетка Элементарные тельца (ЭТ) Chlamydia trachomatis II III Ретикулярные тельца (РТ) К воздействию плазмы чувствительны как вегетативные, так и инфекционные формы хламидий КОНТРОЛЬ Зрелые РТ II Вегетативные внутриклеточные формы обработаны Внеклеточные ЭТ использованы для инфекции I III Инфекционные внутриклеточные формы обработаны Восприимчивость эукариотических клеток 5’ воздействие 100 control % survivals 80 plasma 60 40 20 0 McCoy HCT-116 HEK 293 • От 30 до 80 % эукариотических клеток выживало после 5-минутного воздействия • Менее чем 0,01 % внутриклеточных бактерий выживали в тех же условиях Экспериментальные выводы Низкотемпературная плазма обладает выраженным бактерицидным эффектом Биопленки лишь частично защищают бактерий Плазма оказывает бактерицидный эффект на бактерий, расположенных на раневой поверхности, хотя бактерии in vivo менее восприимчивы к плазменному воздействию чем in vitro Внутриклеточные бактерии более чувствительны чем клетки-хозяева Перспективы развития плазменной медицины Стерилизация биомедицинского оборудования Терапия хронических ран Терапия урогенитальных инфекций? Терапия бронхолегочных инфекций? Стоматология? Терапия онкологических заболеваний?
