Дизентерийной палочками стрептококковой стафилококковой

Обновлено: 28.03.2024

Стафилококковые и стрептококковые инфекции у детей: импетиго, фурункул, периорбитальный целлюлит, синдром ошпаренной кожи

Стафилококковые и стрептококковые инфекции обычно возникают при прямом попадании бактерии в организм или при выделении токсинов, которые играют роль суперантигенов. В то время как обычные антигены стимулируют только небольшую группу Т-клеток, имеющих специфические рецепторы, суперантигены образуют связь с частью рецептора Т-клеток, которая имеется у многих Т-клеток, и таким образом стимулируют массивную T-клеточную пролиферацию и выделение цитокинов. Ряд заболеваний, появляющихся после стафилококковой или стрептококковой инфекции, обусловлены иммунной реакцией.

Импетиго. Это локальная, высококонтагиозная стафилококковая и/или стрептококковая кожная инфекция, чаще всего наблюдаемая у детей грудного и младшего возраста. Наиболее часто проявляется на патологически изменённой коже, например, при атопической экземе. Поражения обычно локализуются на лице, шее и кистях, сначала проявляясь эритемой, которая затем превращается в пузырьковую сыпь. Разрыв пузырьков с выделением жидкого содержимого приводит к появлению характерных сливающихся желтоватых корок. Иногда на коже появляется буллёзная сыпь. Инфекция быстро распространяется на прилежащие области и другие части тела путём самозаражения экссудатом из пузырьков.

При лёгком течении иногда бывает эффективно местное применение антибактериальных препаратов (например, мупироцина). Антибиотики узкого спектра действия (например, флуклоксациллин, эритромицин) необходимы в более тяжёлых случаях, хотя антибиотики широкого спектра, такие как амоксиклав или цефаклор, имеют более простую схему приёма внутрь, приятнее на вкус и поэтому легче употребляются ребёнком. Больным детям с экссудативными выделениями не следует посещать дошкольные учреждения и школу до подсыхания очагов поражения.

Носительство инфекции на слизистой носовой полости — серьёзный источник инфекции, которую можно устранить с помощью назального антибактериального крема либо промываниями хлоргексидином или неомицином.

Фурункул. Это инфекционное поражение волосяных фолликулов и потовых желёз, обычно вызываемое золотистым стафилококком.
Лечение — системные антибактериальные препараты и операция (вскрытие полости абсцесса). Рецидивирующие фурункулы обычно возникают при назальном носительстве у детей или в семьях, являющихся резервуаром инфекции. В редких случаях фурункулёз является первым признаком иммунодефицита.

импетиго у детей

Воспаление периорбитальной клетчатки (периорбитальный целлюлит). При воспалении периорбитальной клетчатки развивается лихорадка с эритемой, болезненностью и отёком век. Процесс почти всегда односторонний. У непривитых детей младшего возраста заболевание также может вызвать гемофильная палочка (Haemophilus influenzae) типа В с одновременным поражением и других органов (например, менингит). Заболевание возникает после травматического повреждения кожи.

У старших детей процесс может распространяться из очагов в околоносовых пазухах или одонтогенных абсцессов. Лечение воспаления периорбитальной клетчатки должно включать внутривенную антибактериальную терапию для предотвращения распространения инфекции вглубь с формированием орбитального целлюлита. При воспалении клетчатки глазницы появляются полуптоз, болезненность и ограничение движений глазного яблока, снижение остроты зрения.

Заболевание может осложниться формированием абсцесса, развитием менингита или тромбоза кавернозного синуса. При подозрении на воспаление клетчатки глазницы следует выполнить КТ для оценки степени глубинного распространения инфекции и люмбальную пункцию — для исключения менингита.

Участки эпидермиса отслаиваются при лёгком подтягивании (симптом Никольского), оставляя подлежащие слои кожи оголёнными, с последующим их подсыханием и эпителизацией без образования рубца. В целях лечения применяют внутривенные антибактериальные препараты, к которым чувствителен стафилококк, обезболивание и поддержание водно-электролитного баланса.

Синдром токсического шока. Этот синдром могут вызывать токсинпродуцирующие стафилококки и стрептококки. Токсин, выделяемый микроорганизмами в любой области тела, включая небольшие ссадины, действует как суперантиген. Он вызывает системное поражение, проявляющееся высокой лихорадкой, диффузной пятнистой сыпью, гипотензией и шоком.

Могут наблюдаться гиперемия слизистых, рвота или диарея, интенсивная миалгия, нарушение сознания, тромбоцитопения, негнойный конъюнктивит, коагулопатия и нарушение функций печени и почек. Спустя 1-2 нед от начала заболевания появляется десквамация эпителия кистей, подошв, пальцев рук и ног. Для лечения шока необходимы интенсивная терапия и хирургическое удаление очагов инфекции. В целях нейтрализации циркулирующего в крови токсина можно использовать внутривенный иммуноглобулин.

Некротизирующий фасциит/некротизирующий целлюлит. Это тяжёлая инфекция подкожной клетчатки, часто вовлекающая прилежащие ткани — от кожи до фасции и мышц. Поражённая поверхность кожи быстро увеличивается, нарушается её кровоснабжение с образованием некроза в центральной части. Болезнь сопровождается выраженной болью и системными проявлениями, при которых требуется интенсивное лечение.

Патогенный микроорганизм может быть стафилококком или стрептококком группы В, с другими сопутствующими анаэробными микроорганизмами или без них. Одной лишь внутривенной антибактериальной терапии недостаточно для лечения этого заболевания. Если не удалять некротические ткани хирургически, инфекция будет распространяться дальше. При подозрении на некротизирующий фасциит необходима срочная консультация хирурга и соответствующее вмешательство.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Строение бактериофага

Так мир познакомился с микроорганизмами, питающимися бактериями, которые много тысяч лет делали свое дело слаженно, не давая бактериям уничтожить все живое на земле. В 1921 г. Д. Мэйсон и Р. Брайон впервые описали успешное лечение стафилококковой инфекции кожи с помощью стафилококкового бактериофага. Во время Второй мировой войны бактериофаги использовались при гнойно-септических инфекциях, дизентерии, тифе и др.

Бактериофаги еще в прошлом столетии доказали свою эффективность и безопасность. Почему же бактериофаги до сих пор не стали основными средствами борьбы с инфекцией? Это объясняется несколькими причинами. Главная — открытие новой группы препаратов – антибиотиков, надолго оттеснившее интерес к бактериофагам. Плюс:

  • недостаточная информированность врачей и пациентов,
  • отсутствие фагов ко многим патогенным бактериям,
  • неэффективность лечения в связи с неправильным подбором бактериофагов для лечения конкретного больного,
  • недостаточно изученное иммунологическое взаимодействие бактериофагов и организма человека,
  • отсутствие нормативно-правовых аспектов применения бактериофагов в лечении инфекций человека.

Что такое бактериофагиМеханизм

В 1939 году А. Флемингом был открыт антибиотик, и началась эра антибиотиков в лечении бактериальных инфекций. Появилось большое количество антибиотиков 1, 2, 3, 4 поколений, причем антибиотики последнего поколения, которыми пользуются и сейчас, появились еще в 70-е годы прошлого столетия. На Западе и Америке отказались от бактериофагов и активно начали применять антибиотики.

Но А. Флеминг предупреждал о некоторых обязательных моментах применения антибиотиков:

  • строгих показаниях к назначению,
  • соблюдении продолжительности и запрете прерывания курса лечения,
  • адекватных дозах препарата,
  • способах введения,
  • назначения их обязательно врачом,
  • отпуске антибиотиков исключительно по рецепту.

Несоблюдение хотя бы части этих требований могло привести и, как оказалось, приводит к кризису антибиотиковой эры. Бактерии перестают реагировать на препараты. Пока ещё действуют антибиотики последнего поколения, решая труднейшие клинические проблемы, но рассчитывать на появление новых антибиотиков не приходится.

Россия на сегодняшний день оказалась самой развитой страной в области микробиологии изучения бактериофагов. Бактериофаги – это естественные антагонисты бактерий.

Каков механизм действия бактериофагов

Сегодня многие заболевания вызываются стафилококками, стрептококками, клебсиеллами и другими бактериями, и успешно могут лечиться бактериофагами. Это естественная альтернатива антибиотикам, возврат к природе.

Какие преимущества имеют бактериофаги в лечении бактериальных инфекций

Бактериофаги много тысяч лет делали свое дело, не давая бактериям уничтожить все живое на земле.

Бактериофаги могут применяться и у беременных, и у детей, во всех возрастных группах людей. Противопоказаний к их применению нет.

Фаги совместимы с различными лекарствами, в том числе с антибиотиками, причем они уменьшают непереносимость (резистентность) бактерий к антибиотикам.

Курс лечения бактериофагами более короткий (7-14 дней). Фаги практически не дают побочных явлений. Они определяются бактериальной зараженностью и распадом бактерий с выделением эндотоксина, но они значительно меньше, чем при приеме антибиотиков, эти явления легко снимаются приёмом энтеросорбентов. Бактериофаги можно применять при аллергических реакциях на антибиотики.

Бактериофаги, благодаря своей специфичности воздействия на бактерии, не убивают хорошие бактерии и не изменяют нормальную микрофлору кишечника. Они, в отличие от антибиотиков, не нарушают микробиом человека.

Какие виды бактериофагов известны

Известно, что бактериофаги действуют на один штамм бактерий, поэтому производятся препараты бактериофагов, действующих против разных штаммов одного возбудителя:

  • стафилококковый бактериофаг,
  • сальмонеллезный бактериофаг,
  • стрептококковый бактериофаг,
  • клебсиеллёзный бактериофаг (Клебсиелла пневмония),
  • бактериофаг псевдомонас (против синегнойной палочки).

Бактериофаги

Производятся препараты против двух и более возбудителей, поливалентные бактериофаги:

  • бактериофаг дизентерийный, действующий на разные штаммы дизентерийной палочки,
  • клебсиеллезный бактериофаг против трёх видов клебсиелл,
  • бактериофаг бактериальный поливалентный очищенный (действует на стрептококк, стафилококк, протей, клебсиеллу пневмонию, кишечную палочку, синегнойную палочку),
  • пиобактериальный комплексный бактериофаг (против стафилококка, стрептококка, двух видов протея, двух видов клебсиеллы, энтерококков, энтеропатогенной кишечной палочки, синегнойной палочки),
  • бактериофаг интестин-бактериальный против дизентерийной палочки, сальмонеллы, кишечной палочки, протея, энтерококков, стафилококков, синегнойной палочки,
  • пиобактериофаг поливалентный или секстафаг (против стафилококка, стрептококка, протея, синегнойной палочки, клебсиеллы пневмонии, энтеропатогенной кишечной палочки).

Особенность бактериофагов – узкая специфичность, в следствие чего они могут применяться против определенных штаммов бактерий, поэтому необходимо иметь большую коллекцию бактериофагов, из которой можно выбрать подходящий препарат или фаговый коктейль для конкретного пациента. Коллекция бактериофагов составляет более 200 препаратов.

Производителем бактериофагов в России является научно-производственное объединение Микроген — мировой лидер изучения бактериофагов.

При каких заболеваниях применяются бактериофаги

Бактериофаги применяются при:

  • трофических язвах,
  • раневых инфекциях,
  • инфекциях органов дыхания,
  • мочеполовой системы,
  • желудочно-кишечных тракта,
  • болезнях лор-органов и др. заболеваниях.

Инфекции желудочно-кишечного тракта, вызванные сальмонеллой, золотистым стафилококком, протеем, и др. и сопровождающиеся диареей (поносами), успешно лечатся бактериофагами.

Применяться бактериофаги при острых кишечных инфекциях могут:

  • в виде монотерапии при легких формах,
  • в сочетании с антибиотиками при
    • средне-тяжелых формах болезни,
    • бактерионосительстве – выделении энтеропатогенных бактерий,
    • комплексной терапии условно-патогенной флоры и нарушении микробиома (микрофлоры) кишечника.

    Используются бактериофаги в дерматологии, в детской практике, хирургии. С профилактической целью — в детских садах и школах для предотвращения эпидемий, например, дизентерии. Бактериофаги уже более 100 лет на службе человека. Может быть, как раз сейчас начинается эпоха бактериофагов. В новосибирском научном центре разрабатываются технологии персонализированного лечения. Медицинские центры Франции, Бельгии, Швейцарии проводят клинические исследования коктейлей бактериофагов.


    Важным условием успешного лечения бактериофагами является знание микрофлоры тех органов, где предполагается бактериальная инфекция. Ниже приведены необходимые исследования микрофлоры для различных очагов заражения:

    Участок заражения Обследование
    желудочно-кишечный тракт анализ на микробиом толстой кишки (на дисбактериоз)
    носоглотка мазок на микрофлору
    урологические заболевания посев мочи,
    посев секрета простаты
    гинекологические заболевания мазки
    раневые поверхности и язвы,
    в том числе при диабетической стопе
    посев

    В настоящее время при выявлении бактериального возбудителя болезни есть возможность определить его чувствительность к бактериофагу. Перед началом лечения необходимо пройти это обследование.

    Как принимаются бактериофаги

    Бактериофаги хранятся в холодильнике при температуре 2-8 градусов.

    Бактериофаги — это крупные частицы. Они трудно проникают в ткани органов, поэтому лучше вводить их при лечении прямо к месту локализации инфекции. Это могут быть ингаляции при легочной патологии, промывания при лор-заболеваниях, аппликации при трофических язвах, ожогах, ранах. При инфекциях мочевыводящих путей для достижения успеха препараты бактериофагов вводятся в полость мочевого пузыря (хронический цистит).

    Для внутреннего употребления есть бактериофаги во флаконах по 20 мл, 4 флакона в упаковке. Перед употреблением флакон следует подержать в руке, согреть, перелить в чистую посуду и принять внутрь. Принимать 2 раза в день натощак и после ужина, курс лечения 6 дней.

    Забор бактериофага из 100-мл флакона

    Есть упаковки по 50 мл и 100 мл. Поскольку следует максимально сохранять стерильность препарата (при помутнении запрещён его приём), необходимый для однократного приёма объём следует набирать в шприц.

    В настоящее время проводят лечение бактериофагами диабетической стопы. Из больных тканей берут мазок для выявления конкретных патогенных бактерий. Затем из коллекции бактериофагов подбирают те, которые способны ликвидировать именно эти бактерии. Бактериофаг наносят на стерильную салфетку, прикладывают к ране. Лечение около недели.

    Бактериофаги применяются в медицине местно или внутрь. Еще в 30-ые годы прошлого столетия бактериофаги доказали свою безопасность и высокую эффективность в клинических условиях. Но покупать бактериофаги и лечиться самостоятельно не стоит.

    Заключение

    Не всегда бактериофаги могут заменить антибиотики. Так, если имеет место острая ситуация, когда заподозрена бактериальная инфекция, но нет времени определить бактериальный фон болезни, чтобы подобрать препарат бактериофаг, то применяется лечение антибиотиками. При хронических инфекционных болезнях, когда установлена нечувствительность бактерий к антибиотикам и бактериальный фон заболевания, предпочтение следует отдать бактериофагам.

    Хотя бактериофаги, возможно, не смогут полностью заменить антибиотики, но вместе они могут бороться со многими серьезными болезнями в клинической практике.

    Раздел только для специалистов в сфере медицины, фармации и здравоохранения!

    Бактериофаги: аспекты применения в акушерстве и гинекологии

    Н.Р. СТЕПАНОВА, М.А. ГЕВОРКЯН, д.м.н., профессор, Московский медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова

    В статье представлен обзор альтернативного метода лечения инфекционных заболеваний с помощью бактериофагов. Дана краткая характеристика бактериофагов, приведены данные имеющихся к настоящему времени клинических исследований и наблюдений, а также перспективы применения бактериофагов в акушерстве и гинекологии.

    Профилактика и лечение инфекционных осложнений в акушерстве и гинекологии сохраняют свою актуальность, несмотря на достижения медицинской науки в последние десятилетия. Специалистам не только не удалось взять инфекционные осложнения (в т. ч. в акушерстве и гинекологии) под полный контроль, но даже сформировалась тенденция к их росту во всем мире [1--3].

    В России около 25 тыс. женщин ежегодно погибают от инфекционно-септических осложнений, связанных с беременностью и родами. Важно отметить и ту опасность, которую несут инфекционные заболевания матери для внутриутробного плода и новорожденного. Так, в нашей стране среди причин перинатальной смертности внутриутробные инфекции занимают долю почти 25%; и 30% -- от всех случаев младенческой смертности, связанной с врожденными пороками развития по причине того же внутриутробного инфицирования [4, 5]. Гнойно-септические осложнения хирургического аборта составляют, по данным разных авторов, 5--25%, после кесарева сечения -- 5,2--48%, после экстирпации и надвлагалищной ампутации матки -- 6--23%, после лапароскопических операций -- около 7% [4]. В случае верификации у пациенток вагинальных инфекций, при опухолях, сахарном диабете, ожирении, а также в пожилом возрасте риск послеоперационных осложнений может достигать 40% [4, 6--8].

    Настоящим вызовом для современной медицины можно считать выход из-под врачебного контроля инфекций, которые ранее считались безобидными или легкоуправляемыми у большинства пациентов. Условно-патогенные микроорганизмы, наряду с усилением болезнетворных свойств, приобретают факторы устойчивости к противомиробным средствам -- антибиотикам. По мнению большинства исследователей, в усилении условно-патогенными микроорганизмами патогенных свойств виновно массовое и бесконтрольное назначение антибиотиков. В 2012 г. председатель ВОЗ Маргарет Чен сообщила о вступлении мира в постантибиотическую эру, когда люди начнут гибнуть от банальной царапины.

    Следует отметить, что лидирующей причиной и хронического воспаления, и гнойно-септических осложнений становятся полимикробные ассоциации: чаще всего врач в своей практической деятельности сталкивается с микст-инфекцией, представленной грам-отрицательными аэробными и анаэробными возбудителями, причем повреждающее действие на органы репродуктивной системы при таких ассоциациях значительно усиливается [9].

    В таких условиях успех могла бы принести комплексная лечебная тактика при включении в лечебную схему антибиотиков, полностью перекрывающих весь возможный спектр возбудителей инфекций, причем, согласно современным клиническим рекомендациям, в терапию необходимо включать несколько антибактериальных препаратов. Однако эффект такой комплексной антибактериальной терапии на практике часто бывает недостаточным по нескольким причинам [9, 10].

    • Выработка факторов устойчивости микроорганизмов к действию антибактериальных средств.
    • Образование биопленок, защищающих микробное сообщество от действия терапевтических средств.
    • Нарушение состава нормального биотопа при назначении антибиотиков.
    • Высокая частота аллергических реакций на действие антибиотиков.
    • Отсутствие на рынке новых антибиотиков.
    • Недостаточный эффект и осложнения антибактериальной терапии, нарушение сроков лечения и использование неадекватных доз антибиотиков сопровождаются развитием дисбактериозов, аутоиммунных заболеваний и хронизации воспалительных процессов.

    Кроме вышеописанных факторов, сохранению инфекционной угрозы способствуют диагностические сложности при верификации возбудителей, отсутствие единых протоколов лечения у врачей разных специальностей (у гинекологов, дерматовенерологов, урологов). Учитывая инфекционную угрозу, сегодня критически необходимы не только новые данные о свойствах болезнетворных бактерий и их чувствительности к антимикробным средствам, но и разработка инновационных продуктов.

    В настоящее время во многих западных странах исследователи вновь заинтересовались терапевтическими возможностями бактериофагов. Причиной тому стала катастрофически нарастаящая антибиотикорезистентность микроорганизмов, особенно стафилококков и синегнойной палочки [28–31]. В Финляндии, например, бактериофаги даже предлагают включать в йогурты.

    • Адсорбция фаговой частицы на поверхности бактериальной клетки;
    • Инвазия внутрь бактерии;.
    • Внутриклеточная репликация с использованием структурных компонентов бактериальной клетки;.
    • Разрушение бактериальной клетки и выход нового пула бактериофагов, готовых к инфицированию сохранившихся гомологичных бактерий.

    Кроме литического и лизогенного действия, бактериофаги стимулируют факторы специфической и неспецифической иммунной защиты: активируют фагоцитоз, активность нейтрофилов, повышают уровень Т-лимфоцитов, что предупреждает хронизацию воспалительного процесса и его рецидивирование [20, 36, 37].

    В России проводятся исследования по изучению эффективности бактериофагов в акушерско-гинекологической практике.

    Так, проведено сравнительное исследование с участием пациенток с бактериальным вагинозом [43]. В ходе лабораторного анализа был выявлен полимикробный состав измененного влагалищного микроценоза. Более чем у 80% пациенток была обнаружена колонизация условно-патогенной микрофлорой -- стафилококки составляли 34,3%; кишечная палочка -- 23,5%; протей -- 10,8%; клебсиелла -- 8,2% и синегнойная палочка -- 3,4%. Цервикальный биоценоз (просветный и пристеночный) был представлен стафилококком (16,8 и 26% соответственно), кишечной палочкой (12,1 и 17,2%), клебсиеллой (9,4 и 0,8%), синегнойной палочкой (3,8 и 0,4%) и протеем (7,6 и 6,0% соответственно). Была определена чувствительность микрофлоры к антибиотикам и бактериофагам. Данные анализа литической активности поливалентного пиофага показали чувствительность к нему у 76% штаммов стафилококков, у 73% штаммов кишечной палочки, у 55% штаммов представителей рода протей, для клебсиеллы -- на 70,8%; для синегнойной палочки -- на 66,7%.

    Бактериофаги для лечения баквагиноза применяли в виде монотерапии или совместно с антибиотиками. Комбинированный поливалентный пиофаг назначался однократно внутрь в дозе 30 мл, или по 20 мл 3 раза в день с одновременным орошением влагалища или на тампонах в течение 5--7 дней. 36 больных получали традиционную антибиотикотерапию. Клиническое улучшение в подгруппах фаговой терапии наступало на 3--5 сут. быстрее в группе лечения антибиотиками. Результаты исследования показали преимущество именно комбинированного применения бактериофагов и антибиотиков [43].

    Сравнение результатов бактериоскопии вагинального отделяемого показало снижение микробного обсеменения в группе антибиотикотерапии у 66,6% больных, монотерапии бактериофагами -- у 56%, комбинированного лечения -- у 89,5%. Отмечено также, что клиническое улучшение происходило на 3--5 сут. быстрее в группе, леченной фагами, чем в группе с антибиотиками.

    Восстановление нормобиоценоза влагалища произошло через 1 мес. после фаготерапии у 33 из 42 больных (78,0%), после антибиотикотерапии — у 11 больных из 36 (30,6%). Сравнительную оценку эффективности лечения проводили по результатам клинического и микробиологического обследования через 3, 6 и 12 мес.: нормоценоз восстановился у 34,6% больных, леченных антибиотиками, у 77,4% получавших монофаготерапию, у 82,6% женщин, прошедших комбинированное лечение. Антибиотикотерапия в подгруппе из 36 женщин сопровождалась побочными эффектами в 38,9% случаев (n = 14): тошнота, диарея, головокружение, кожные высыпания и зуд, дисбактериоз. Бактериофаги ни в одном случае не вызывали аллергию. Таким образом, более эффективной и безопасной была сочетанная терапии антибиотиками и бактериофагом.

    В упомянутое выше исследование вошли 246 женщин после планового кесарева сечения. Основную группу составили пациентки (n = 102), которым был назначен Секстафаг®, группу сравнения -- роженицы (n = 144), у которых проводилась традиционная антибиотикопрофилактика (b-лактамные пенициллины и цефалоспорины 1- го поколения). Одним из критериев включения женщин в группу фаготерапии были аллергические реакции на пенициллины (30,4% женщин). Средний возраст обследованных в обеих группах и структура показаний к абдоминальному родоразрешению (рубец на матке, экстрагенитальная патология, фетоплацентарная недостаточность, тазовое предлежание) не отличались.

    В ходе операции кесарево сечение полость матки орошали препаратом Секстафаг® в количестве 20--30 мл, а ушиваемую рану -- 10,0 мл препарата, кроме того, поливалентный бактериофаг вводили интравагинально в объеме 10,0 мл. Назначение препарата бактериофага ни в одном случае не было сопряжено с развитием аллергических реакций и побочных явлений, на фоне антибиотикопрофилактики у двух родильниц были отмечены диспепсические явления.

    У женщин группы бактериофаготерапии не было отмечено ранних послеоперационных осложнений, в группе антибиотикопрофилактики -- у 3 пациенток выявлена субинволюция матки на 6-е сутки. Этим женщинам потребовалось проведение дополнительных вмешательств -- вакуум-аспирации из полости матки, назначение дополнительных утеротонических и противомикробных средств.

    Из осложнений послеоперационного периода был отмечен один случай развития серомы послеоперационного шва у женщины из подгруппы антибиотикопрофилактики, не потребовавший наложения вторичных швов. У всех пациенток, у которых применяли Секстафаг®, послеоперационный период проходил без осложнений, а заживление шва происходило первичным натяжением [9].

    Имеющийся к сегодняшнему дню опыт фаготерапии и фагопрофилактики в акушерстве и гинекологии показывает сопоставимость лечебных эффектов при их применении с таковыми при назначении антибиотиков, однако требуется продолжение исследований в этом направлении.

    К другим перспективам применения бактериофагов в акушерстве и гинекологии можно отнести лечение ВЗОМТ, профилактику и терапию экстрагенитальных инфекций во время беременности, внутриутробной инфекции, послеоперационных осложнений при гинекологических вмешательствах.

    Таблица. Комбинированные лечебно-профилактические бактериофаги [4]
    Наименование препарата
    Спектр антибактериальной активности
    Бактериофаг стрептококковый
    Streptococcus, Enterococcus
    Бактериофаг колипротейный Энтеропатогенная E.coli, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis
    Пиобактериофаг поливалентный (Секстафаг) Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, vulgaris, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus, Enterococcus, энтеропатогенная E. coli
    Пиобактериофаг комплексный Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, vulgaris, Klebsiella pneumoniae, oxytoca, Staphylococcus, Enterococcus, энтеропатогеннои E. coli
    Интести-бактериофаг Shigella sonnae, Shigella flexneri 1, 2, 3, 4, 6, Salmonella ABCDE, Энтеропатогенная E. coli, Proteus vulgaris, mirabilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus

    Клинический опыт применения бактериофагов показал успешные результаты профилактики и лечения кишечных инфекций, дисбактериозов, гнойно-воспалительных заболеваний при хирургической, педиатрической, гинекологической, ЛОР- и офтальмологической патологии. Отечественными неонатологами доказана высокая эффективность фаготерапии гнойно-септических инфекций у детей раннего возраста [4].

    Важно отметить основное условие, напрямую влияющее на результат фаготерапии, -- определение чувствительности к ним возбудителя. После верификации возбудителей и определения их чувствительности к конкретному фагу можно использовать монокопонентные поливалентные бактериофаги.

    Лекарственные препараты бактериофагов выпускают в различных лекарственных формах (жидкие, таблетированные). Препараты бактериофагов следует хранить при температуре от 2 до 8° С в сухом темном месте.

    К преимуществам фаготерапии относят:

    • строгую специфичность,
    • быстрое наступление клинического эффекта,
    • селективное проникновение в инфекционный очаг, в т. ч. защищенный биопленками,
    • способность к самовоспроизводству и саморегуляции бактериофагов,
    • безопасность и отсутствие выявленных к сегодняшнему дню противопоказаний,
    • стимуляцию иммунитета,
    • возможность совместного применения с антибиотиками и иммунотропными средствами.

    Результаты проведенных исследований продемонстрировали, что лечебный эффект применения поливалентного бактериофага сопоставим по с таковым при антибиотикопрофилактике. Назначение поливалентного бактериофага безопасно для женщин с аллергическими реакциями на антибиотики и хорошо переносится больными.

    Учитывая, что бактериофаги являются одними из самых мощных антимикробных агентов, существующих в природе, совершенствование фаготерапии позволит обеспечить новый подход к лечению с целью преодолеть последствия антибиотикорезистентности бактерий и вернуть под врачебный контроль заболевания, вызванные бактериальными патогенами.


    Новость

    Структурная формула нового пептидного антибиотика.

    Автор
    Редакторы
    • Антибиотики
    • Биомолекулы
    • Биотехнологии
    • Здравоохранение
    • Микробиология
    • Фармакология

    Немецкие ученые обнаружили новое оружие для борьбы с больничным монстром — мультирезистентным золотистым стафилококком. Долгие годы оно скрывалось не в вечной мерзлоте или Марианской впадине, а прямо под нашим носом. Вернее — в нём.

    В последние годы во всем мире увеличилось количество инфекционных заболеваний, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями. Организмы с множественной лекарственной резистентностью (multidrug-resistant organisms, MDRO), такие как метициллин-резистентный золотистый стафилококк, нечувствительные к ванкомицину энтерококки или резистентные к цефалоспоринам третьего поколения грамотрицательные бактерии, в ближайшие десятилетия могут стать более частыми причинами смерти, чем рак [1].

    Несколько лет назад удалось обнаружить, что представители человеческой микробиоты способны производить бактериоцины, поражающие близкородственных бактерий [2]. Например, в 2014 году из человеческого комменсала Lactobacillus gasseri выделили и описали новый синтезируемый рибосомами тиопептидный антибиотик — лактоциллин [3].

    Семейные разборки

    Немецкий исследователь Александр Ципперер со своими сотрудниками в июле 2016 года сообщил о том, что обнаружил в человеческом носу бактерию Staphylococcus lugdunensis IVK28, которая подавляет рост метициллин-резистентного золотистого стафилококка (methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA) [1].

    Золотистый стафилококк

    Стафилококки относятся к типичным бактериям-комменсалам, колонизирующим кожу и поверхности слизистых оболочек. Staphylococcus aureus — шаровидные грамположительные бактерии, вырабатывающие каротиноидный пигмент, который придает их клеткам золотистый цвет (рис. 1). Эти микроорганизмы чрезвычайно устойчивы к внешним воздействиям и выживают в воздухе, пыли, почве, продуктах питания, на оборудовании пищевых производств и предметах быта [6], [7].

    Стафилококки и лейкоциты

    Рисунок 1. Staphylococcus aureus и лейкоциты.

    Метициллин-резистентные золотистые стафилококки

    Рисунок 2. Метициллин-резистентные золотистые стафилококки.

    Staphylococcus aureus — бактерия условно-патогенная, проявляющая свои патологические свойства только в благоприятных условиях, а создает их, как правило, ослабление иммунитета носителя. Активная жизнедеятельность стафилококка может привести к разнообразным заболеваниям [5], [7], [8]:

    • кожи (прыщи, фурункулы, синдром ошпаренной кожи);
    • органов дыхания (плеврит, пневмония);
    • костной и соединительной тканей (артрит, остеомиелит);
    • нервной системы и органов чувств (отит, менингит);
    • сердечно-сосудистой системы (эндокардит, флебит, стафилококковая бактериемия).

    Факторы патогенности S. aureus — это микрокапсула, компоненты клеточной стенки, ферменты агрессии и токсины. Микрокапсулы защищают клетки бактерий от фагоцитоза, способствуют их адгезии и распространению по организму хозяина. Составляющие клеточной стенки (например пептидогликан, тейхоевые кислоты и белок А) вызывают развитие воспаления, обездвиживают фагоциты и нейтрализуют иммуноглобулины. Коагулаза, главный фермент агрессии, вызывает свертывание плазмы крови [7], [9].

    Наиболее опасны метициллин-резистентные стафилококки (methicillin-resistant S. aureus, MRSA) (рис. 2). Метициллин — это модифицированный пенициллин, с помощью которого еще недавно успешно боролись со стафилококковой инфекцией. MRSA устойчивы не только к метициллину, но и к другим антибиотикам пенициллиновой группы (диклоксациллину, оксациллину, нафциллину и др.), а также к цефалоспоринам. В последнее время выявлены штаммы и с более широким спектром устойчивости: ванкомицин-резистентные (VRSA) и гликопептид-резистентные (GISA) [6], [9], [10].

    Штамм S. lugdunensis IVK28 эффективно боролся со своим вредоносным родственником лишь в условиях недостатка железа и только на твердых агаризованных средах (рис. 3, слева). Механизм противостояния был неясен, а потому Ципперер провел транспозонный мутагенез клеток выделенного штамма — чтобы выявить ген, ответственный за синтез смертельного для S. aureus вещества.

    Антибактериальная активность S. lugdunensis

    В итоге удалось получить мутанта IVK28, который не мог подавлять рост MRSA. Анализ места встройки транспозона показал, что тот нарушил структуру гена предполагаемой нерибосомной пептидсинтетазы (НРПС). Оказалось, что этот ген вместе с другими последовательностями, связанными с биосинтезом антибиотиков, входит в состав оперона размером 30 т.п.н. Это указывало на то, что предполагаемая молекула ингибитора может быть комплексом нерибосомных пептидов.

    Оперон методом ПЦР обнаружили во всех культурах S. lugdunensis, а значит, он характерен для всего вида, а не только для штамма IVK28. Однако GC-состав оперона (26,9%) отличался от GC-состава остального генома S. lugdunensis (33,8%), что свидетельствовало о возможном заимствовании этого полезного генетического кластера у других видов бактерий — путем горизонтального переноса .

    Оперон состоит из генов lugA, B, C и D, кодирующих пептидсинтетазные белки (см. врезку ниже), а также из других генов, чьи продукты необходимы для синтеза и транспорта нерибосомного пептида.

    Чтобы окончательно вменить оперону участие в антибактериальной деятельности S. lugdunensis, наименьший ген (lugD) удалили. Мутант ΔlugD, как и ожидалось, не мог подавлять рост золотистого стафилококка, но когда в него ввели плазмиду с работающим геном lugD, агрессивный фенотип восстановился (рис. 3, в центре и справа).

    Секретное оружие

    Выделенный Ципперером продукт lug-оперона оказался нерибосомным циклическим пептидом, состоящим из пяти аминокислот (двух D-валинов, L-валина, D-лейцина и L-триптофана) и тиазолидинового гетероцикла (рис. 4). Назвали антибиотик лугдунином.

    Гены и синтез лугдунина

    Химическим синтезом удалось получить продукт с идентичными природному лугдунину химическими свойствами и антибактериальным эффектом. Ученые предположили, что этот антибиотик ингибирует синтез бактериальных биополимеров — белков, ДНК и пептидогликанов [5].

    Нерибосомные пептиды

    Этот класс пептидов синтезируется в клетках низших грибов и бактерий без участия рибосом. Нерибосомные пептиды (НРП) также встречаются и у высших организмов, которые имеют бактерий-комменсалов [12].

    НРП подразделяются на несколько функциональных групп [13]:

    • антибиотики (ванкомицин);
    • предшественники антибиотиков (ACV-трипептид — предшественник пенициллина и цефалоспорина);
    • иммуносупрессоры (циклоспорин);
    • противоопухолевые пептиды (блеомицин);
    • сидерофоры (пиовердин);
    • токсины (HC-токсин);
    • сурфактанты (сурфактин).

    Строение

    Синтез

    Каждый модуль состоит как минимум из трех доменов:

    • конденсирующего (принимающего пептидную цепь из предыдущего модуля);
    • аденилирующего (выбирающего нужную аминокислоту);
    • пептидильного (образующего пептидную связь).

    Нередко модули включают и другие домены, в том числе эпимеризующий, который преобразует L-аминокислоты в D-формы [14].

    По аналогии с триплетным рибосомным кодом для синтеза белка существует и нерибосомный, код НРПС, определяемый 10 остатками аминокислот в субстрат-связывающем кармане аденилирующего домена. От комбинации этих остатков зависит то, какая аминокислота будет встроена в пептид конкретным модулем НРПС. Зная этот код, можно предсказывать субстратную специфичность аденилирующих доменов и даже произвольно изменять ее посредством замены аминокислот в домене [14].

    В экспериментах немецких ученых лугдунин действовал не только на метициллин-резистентных стафилококков, но и на гликопротеин-резистентных, и даже на других грамположительных бактерий типа листерии и ванкомицин-резистентного энтерококка (табл. 1). Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) нового бактериоцина — 1,5–12 мкг × мл −1 , что говорит о высокой активности вещества. При этом такие концентрации никак не влияли на человеческую сыворотку, не вызывали лизис нейтрофилов или эритроцитов и не ингибировали метаболическую активность моноцитов. Бактериальные же клетки под действием лугдунина в концентрации даже ниже МИК прекращали синтезировать ДНК, РНК, белки и компоненты клеточной стенки. В этом отношении лугдунин напоминает даптомицин, дающий такой же эффект, но способ действия которого пока не изучен. Не было отмечено возникновения резистентности клеток S. aureus к лугдунину даже после их месячного выращивания на малых концентрациях.

    Таблица 1. Спектр активности лугдунина
    Виды и штаммыРезистентностьМИК лугдунина (мкг × мл −1 )
    Staphylococcus aureus USA300 (LAC)MRSA1,5
    + 50% человеческой сыворотки крови 1,5
    Staphylococcus aureus USA300 (NRS384)MRSA1,5
    Staphylococcus aureus Mu50GISA3
    Staphylococcus aureus SA113 3
    Staphylococcus aureus RN4220 3
    Enterococcus faecium BK463VRE3
    Enterococcus faecalis VRE366VRE12
    Listeria monocytogenes ATCC19118 6
    Streptococcus pneumoniae ATCC49619 1,5
    Bacillus subtilis 168 (trpC2) 4
    Pseudomonas aeruginosa PAO1 >50
    Escherichia coli DH5α >50
    Условные обозначения: MRSA — метициллин-резистентные S. aureus; GISA — устойчивые к гликопротеинам S. aureus; VRE — ванкомицин-резистентные Enterococcus. Таблица из [1].

    Испытания в боевых условиях

    Как и полагается, способность лугдунина лечить стафилококковые инфекции продемонстрировали in vivo на мышиной модели (рис. 5). У шести мышей сбрили шерсть на спине и, повредив кожу многократным приклеиванием/отклеиванием пластыря, нанесли на это место золотистого стафилококка. Затем кожу обработали мазью, содержащей 1,5 мкг лугдунина, и спустя шесть часов оценили результат. Обработка новым антибиотиком сильно сокращала или даже полностью уничтожала популяцию S. aureus. Причем не только на поверхности кожи, но и в более глубоких ее слоях.

    Идентификация природного антибиотика

    Рисунок 5. Общая схема подхода к идентификации природного антибиотика. Из бактериальных популяций человеческого тела отбирают представителей, которые не могут сосуществовать с интересующими патогенными бактериями. Этих возможных конкурентов тестируют по отдельности на средах с инфекционным агентом. Из культуры, успешно подавляющей рост патогенов, выделяют антибиотик, действие которого проверяют на животных моделях.

    [5], рисунок модифицирован и адаптирован

    Чтобы понять, может ли S. lugdunensis помешать колонизации носовой полости позвоночных животных золотистым стафилококком в естественных условиях, ученые провели следующий эксперимент. В носы хлопковых хомяков ввели два вида смешанных культур (S. aureus + S. lugdunensis IVK28 и S. aureus + S. lugdunensis IVK28ΔlugD) и каждую по отдельности. В контрольных случаях, когда вводили по одному штамму, все три культуры стабильно колонизировали носовую полость. Однако при введении смеси S. aureus + S. lugdunensis IVK28 количество золотистого стафилококка через 5 дней значительно уменьшилось по сравнению со смесью S. aureus + S. lugdunensis IVK28ΔlugD. Этот эксперимент показал, что продукция лугдунина позволяет штамму IVK28 эффективно конкурировать с золотистым стафилококком in vivo.

    Оставалось разобраться, предотвращает ли присутствие S. lugdunensis в носу человека колонизацию бактериями S. aureus. Ципперер и его коллеги исследовали мазки из носовых ходов 187 госпитализированных больных. Из них у 60 человек (32,1%) обнаружили золотистого стафилококка и у 17 человек (9,1%) — S. lugdunensis. И только у одного пациента с S. lugdunensis в носу обитал S. aureus. У всех выделенных штаммов S. lugdunensis ПЦР-анализ продемонстрировал наличие lug-оперона, а все обнаруженные штаммы S. aureus оказались восприимчивы к лугдунину.

    Перспективы

    Лугдунин оказался первым обнаруженным бактериоцином нового класса — макроциклических тиазолидиновых пептидных антибиотиков. Все проверенные штаммы S. aureus (как природные, так и лабораторные) не смогли выработать резистентности к нему. Это дает надежду на то, что лугдунин в будущем станет коммерческим препаратом для борьбы с золотистым стафилококком.

    И наконец, сам факт обнаружения нового антибиотика у представителя человеческой микробиоты должен послужить стимулом для активизации поиска других продуцентов бактериоцинов в составе именно таких сообществ. В дальнейшем это поможет медикам успешнее сдерживать наступление мультирезистентных патогенов.


    Обзор

    Автор
    Редакторы


    Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

    SkyGen

    Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

    Немного о VR

    В видео есть часть, где представлена VR-работа. Чтобы лучше понять, что где находится — прочитайте, пожалуйста, описание ниже:

    1. Для удобства рассмотрения внутренних процессов, происходящих в бактериальной клетке, клеточная стенка и цитоплазматическая мембрана сделаны прозрачными.
    2. В цикле репродукции вируса рассматривается один вид бактериофага. Это стафилококковый бактериофаг 80α (альфа).
    3. Процессы репликации, трансляции и транскрипции упрощены, и для лучшего ви́дения этих процессов они немного разнесены в пространстве.

    Золотистый стафилококк

    Стафилококки — грамположительные и не спорообразующие кокки, которые образуют пары, короткие цепочки или гроздья. Род Staphylococcus содержит много видов, которые отделяются друг от друга на основе продукции фермента коагулазы [1].

    Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) — коагулазоположительный вид, является одним из самых вирулентных видов.

    Золотистый стафилококк — часто безвредный обитатель эпителия кожи и слизистых оболочек человека, но также связан с серьезными системными и местными инфекциями [2] и является одной из наиболее распространенных причин пищевых инфекций во всем мире. S. aureus производит 15 энтеротоксинов.

    Энтеротоксины бактериальные токсины, которые вызывают секрецию жидкости из клеток кишечника.

    Борьба с золотистым стафилококком

    Борьба с бактериями велась издавна. Люди пробовали лечить раны растениями. И методом проб и ошибок подбирали нужные противомикробные лекарства [3].

    Уже в 1940 году появились первые сведения об устойчивости бактерий к пенициллину.

    Бактериофаг

    В 1919 году, еще до обнаружения пенициллина, Феликс Д’Эрелль открыл совершенно другой метод борьбы с бактериями. Но потом он так и не смог конкурировать с антибиотиками. Речь идет о бактериофаговой терапии.

    Бактериофаги (фаги) — это вирусы, которые используют для размножения только прокариотические клетки. Эти вирусы встречаются в природе повсеместно [6]. S. aureus был одним из первых организмов, использованных для демонстрации существования бактериофага [2].

    В 1920–1940-е годы проводили множество исследований по клиническому применению бактериофагов, но стабильных результатов получено не было. На Западе от бактериофаговой терапии начали отказываться [7].

    Борьба золотистого стафилококка и бактериофага

    Сейчас фаговые препараты представляют собой смеси нескольких бактериофагов. Мы остановимся на одном из стафилококковых фагов.

    Фаг 80α — умеренный бактериофаг лямбда семейства Siphoviridae с геномом в виде двухцепочечной ДНК. 80α способен к генерализованной трансдукции, а также может выступать в качестве помощника для мобилизации островков патогенности SaPI [2], которые, как было показано, кодируют такие факторы вирулентности, как токсины синдрома токсического шока и коагулаза [1].

    Как и у других бактериофагов, капсид 80α собирается в виде пустого предшественника — прокапсида. Горсти фаговой ДНК упаковываются в прокапсиды через портальную вершину в АТФ-зависимом процессе, который требует малых и больших субъединиц фермента терминазы. Упаковка ДНК сопровождается расширением капсида и структурной перестройкой оболочки.

    Для бактериофаговой терапии рекомендуется использовать те бактериофаги, которые идут по литическому пути развития (с разрывом клетки).

    Бактериофаговые препараты

    Сейчас с развитием современных методов генной инженерии и молекулярной биологии бактериофаговая терапия оживает в новых исследованиях. И на данный момент бактериофаговая терапия применяется очень осторожно и строго контролируемо, во избежание повторения истории с антибиотиками.

    Однако не везде соблюдаются такие строгие стандарты. В Западной Европе после открытия антибиотиков от использования бактериофагов довольно быстро отказались. В Восточной Европе, несмотря на отсутствие крупных и контролируемых клинических испытаний, они оставались относительно популярным лечением в XX веке [8].

    Приглашение от авторов проекта

    Мы хотим, чтобы у всех была возможность окунуться в микромир. Поэтому приглашаем жителей Санкт-Петербурга лично посетить виртуальную реальность. Чтобы сделать это, напишите Надежде в Instagram (irreal.art) или Ярославе в VK.

    Читайте также: