Способность к формированию биоплёнок у клинических штаммов S. aureus и S. epidermidis — ведущих возбудителей ортопедической имплант-ассоциированной инфекции | КМАХ

Способность к формированию биоплёнок у клинических штаммов S. aureus и S. epidermidis — ведущих возбудителей ортопедической имплант-ассоциированной инфекции

Клиническая Микробиология и Антимикробная Химиотерапия. 2014; 16(2):149-156

​ Божкова С.А., Краснова М.В., Полякова Е.М., Рукина А.Н., Шабанова В.В.
имплант-ассоциированная инфекция S. aureus S. epidermidis микробные биоплёнки метициллинорезистентность
Раздел
Опыт работы
Тип
Журнальная статья
Публикация
Клиническая Микробиология и Антимикробная Химиотерапия. 2014; 16(2):149-156

Цель.

Изучение in vitro способности к формированию микробных биоплёнок у штаммов Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis, возбудителей ортопедической имплант-ассоциированной инфекции (ИАИ), в зависимости от источника выделения штамма, вида возбудителя и его чувствительности к метициллину.

Материалы и методы.

Материал и методы. Изучены 241 штамм S. aureus и 153 штамма S. epidermidis, выделенные из тканевых биоптатов, аспиратов и с удалённых ортопедических конструкций от 321 пациента с ИАИ. Чувствительность к антибиотикам оценивали по критериям EUCAST, версия 1.3. Биоплёнко­образующую способность исследовали по методу G.D. Christensen (1985). При оптической плотности более 0,2 способность к формированию микробных биоплёнок оценивали как выраженную (БПО-1). Статистический анализ проводили с использованием Z-критерия.

Результаты.

БПО-1 установлена у 40,9% исследованных штаммов. Доля сильных биоплёнко­образователей среди изолятов, выделенных с ортопедических конструкций, составила 60,9% для S. epidermidis и 43,3% для S. aureus. Штаммы обоих видов стафилококка, выделенные из тканевых биоптатов и с поверхности конструкций, чаще чем у изолятов из аспиратов (p<0,05) характеризовались выраженной способностью к формированию биоплёнки. Доля MRSA составила 30,7%, MRSE — 77,8%. Сильных биоплёнкообразователей среди штаммов MRSE было больше по сравнению с MRSA (47,9% vs 31,1%; p<0,05). Доля метициллинорезистентных изолятов из биологического материала превысила таковую у штаммов с удалённых конструкций (p<0,01).

Выводы.

Среди S. epidermidis чаще встречаются сильные биоплёнкообразователи и метициллино­резистентные штаммы, однако прямой зависимости между этими свойствами не установлено. Выраженная способность к формированию микробных биоплёнок более характерна для S. epidermidis, чем S. aureus, а также для штаммов, выделенных с ортопедических конструкций и тканевых биоптатов, по сравнению с изолятами из аспиратов, вне зависимости от вида стафилококка.

  • 1. Lee K., Goodman S.B. Current state and future of joint replacements in the hip and knee. Expert Rev Med Devices 2008; 5:383-93.
  • 2. Phillips C.B., Barrett J.A., Losina E., et al. Incidence rates of dislocation, pulmonary embolism, and deep infection during the first six months after elective total hip replacement. J Bone Joint Surg Am 2003; 85-A(1):20-6.
  • 3. Lie S.A., Engesaeter L.B., Havelin L.I., Gjessing H.K., Vollset S.E. Dependency issues in survival analyses of 55,782 primary hip replacements from 47,355 patients. Stat Med 2004; 23:3227-40.
  • 4. Zimmerli W., Trampuz A., Biomaterials-associated infection: a perspective from the clinic. In: Biomaterials Associated Infection: Immunological Aspects and Antimicrobial Strategies; Moriarty T.F., Zaat S.A.J., Busscher H. eds.; Springer: NY, Heidelberg Dordrecht: London, ed. 2013; pp. 3-24.
  • 5. Raja A.F., Furqan A., Inshad A. Kh., et al. Antistaphylococcal and biofilm inhibitory activities of acetyl-11-keto-β-boswellic acid from Boswellia serrata. BMC Microbiology 2011; 11:1-9.
  • 6. de Haas C.J., Veldkamp K.E., Peschel A., et al. Chemotaxis inhibitory protein of Staphylococcus aureus, a bacterial antiinflammatory agent. J Exp Med 2004; 199:687-95.
  • 7. Jiang X., Pace J.L. Microbial Biofilms. In: Biofilms, Infection and Antimicrobial Therapy; Pace J.L., Rupp M., Finch R.G., eds.; Taylor & Francis Group: Boca Raton, FL, USA, 2006; p. 3-19.
  • 8. Lin M., Chang F., Hua M., Wu Y., Liu S. Inhibitory effects of 1,2,3,4,6-penta-O-Galloyl-β-d-glucopyranose on biofilm formation by Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother 2011; 55:1021-7.
  • 9. Zimmerli W. Infection and musculoskeletal conditions: Prosthetic-joint-associated infections. Best Pract Res Clin Rheumatol 2006; 20:1045-63.
  • 10. Barberán J. Management of infections of osteoarticular prosthesis. Clin Microbiol Infect 2006; 12 (Suppl 3):93- 101.
  • 11. Brady R.A., Calhoun J.H., Leid J.G., Shirtliff M.E. Infections of orthopaedic implants and devices. In: Biofilms and Device-Related Infections. Shirtliff ME and Leid JG. eds.; Springer: NY, 2009; pp. 15-56.
  • 12. Trampuz A., Piper K.E., Jacobson M.J., et al. Sonication of removed hip and knee prostheses for diagnosis of infection. N Engl J Med 2007; 357:654-63.
  • 13. European committee on antimicrobial susceptibility testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 1.3, 2011. Available from: URL: http://www.eucast.org/antimicrobial_susceptibility_testing/previous_versions_of_tables/
  • 14. Christensen G.D., Simpson W.A., Younger J.J., et al. Adherence of coagulase-negative staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of staphylococci to medical devices. J Clin Microbiol 1985; 22:996-1006.
  • 15. Esteban J., Molina-Manso D., Spiliopoulou I., et al. Biofilm development by clinical isolates of Staphylococcus spp. from retrieved orthopedic prostheses Acta Orthopaedica 2010; 81(6):674-9.
  • 16. Сергиенко В.И., Бондарева И.Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 2000; C. 70-3.
  • 17. Божкова С.А., Тихилов Р.М., Краснова М.В. с соавт. Профиль резистентности возбудителей как основа выбора эффективного антибиотика при стафилококковых инфекциях протезированных суставов. КМАХ 2013; 15(2):115-23.
  • 18. Peel T.N., Cheng A.C., Buising K.L., Choonga P.F. Microbiological aetiology, epidemiology, and clinical profile of prosthetic joint infections: are current antibiotic prophylaxis guidelines effective? Antimicrob Agents Chemother 2012; 56:2386-91.
  • 19. Сидоренко С.В. Микробиологические аспекты хирургических инфекций. Инфекции в хирургии 2003; (1):22-7.
  • 20. Fey P.D., Olson M.E. Current concepts in biofilm formation of Staphylococcus epidermidis. Future Microbiol 2010; 5:917-33.
  • 21. Schoenfelder S.M., Lange C., Eckart M., et al. Success through diversity – how Staphylococcus epidermidis establishes as a nosocomial pathogen. Int J Med Microbiol 2010; 300:380-6.
  • 22. Ziebuhr W., Hennig S., Eckart M., et al. Nosocomial infections by Staphylococcus epidermidis: how a commensal bacterium turns into a pathogen. Int J Antimicrob Agents 2006; 28 (Suppl 1):14-20.
  • 23. Arciola C.R., Campoccia D., Gamberini S., et al. Antibiotic resistance in exopolysaccharide-forming Staphylococcus epidermidis clinical isolates from orthopaedic implant infections. Biomaterials 2005; 26:6530-5.
  • 24. Otto M. Staphylococcal biofilms. Curr Top Microbiol Immunol 2008; 322:207-28.
  • 25. Bloemendaal A.L.A., Brouwer E.C., Fluit A.C. Methicillin resistance transfer from Staphylococcus epidermidis to methicillin-susceptible Staphylococcus aureus in a patient during antibiotic therapy. PLoS ONE 2010; 5(7):e11841.
  • 26. Otto M. Coagulase-negative staphylococci as reservoirs of genes facilitating MRSA infection: Staphylococcal commensal species such as Staphylococcus epidermidis are being recognized as important sources of genes promoting MRSA colonization and virulence. BioEssays: news and reviews in molecular, cellular and developmental biology 2013; 35:4-11.
  • 27. O’Gara J.P., Humphreys H. Staphylococcus epidermidis biofilms: importance and implications. J Med Microbiol 2001; 50:582-7.
  • 28. McCann M.T., Gilmore B.F., Gorman S.P. Staphylococcus epidermidis device-related infections: pathogenesis and clinical management. JPP 2008; 60:1551-71.
  • 29. Fitzpatrick F., Humphreys H., Smyth E.G., et al. Environmental regulation of biofilm formation in intensive care unit isolates of Staphylococcus epidermidis. J hospital infection 2002; 52:212-8.
  • 30. Smith K., Perez A., Ramage G., et al. Biofilm formation by Scottish clinical isolates of Staphylococcus aureus. J Med Microbiol 2008; 57:1018-23.
Просмотров
0 Аннотация
0 PDF
0 Цитирования
Поделились