Введение к работе
Актуальность. Особенностью кардиохирургических вмешательств с использованием искусственного кровообращения является повышение риска микробной контаминации и эндогенного инфицирования внутренних органов и крови (Coleman C.I., 2007; Deitch Е.А, 2002; Velasco Е., 1996). Для профилактики инфекционных осложнений при операциях с использованием искусственного кровообращения, в зависимости от доминирующих видов возбудителей внутрибольничных инфекций, применяют антибиотики различных групп - цефалоспорины, карбапенемы, гликопептиды, в т. ч. препараты группы резерва, а также сочетания антибиотиков. Тем не менее, несмотря на использование новейших антибактериальных препаратов, процент гнойно-септических осложнений в кардиохирургии остается высоким. Летальность у боль-ных с генерализованными гнойно-септическими осложнениями достигает 40% (Di-ekemaD.J.,2005).
Резистентность возбудителей нозокомиальных инфекций к антибактериальным препаратам различных групп, в том числе и препаратам группы резерва (ванко-мицин, линезолид, тиенам), неуклонно повышается (Бокерия Л.А., 2007; Murphy G.J., 2001). Известно, что антибиотики обладают рядом существенных неблагоприятных эффектов — вызывают развитие дисбиозов (в т.ч. кандидозов), снижение иммунитета, нередко являются причиной токсических, аллергических и других клинически значимых осложнений. Затраты на применение антибиотиков составляют ощутимую долю бюджета клинического учреждения (Габриэлян Н.И., 2008; Solomkin J.S., 2001). Проблема предупреждения инфекций в кардиохирургии, как и в хирургии в целом, поиска альтернативных препаратов для профилактики и лечения инфекционных осложнений с каждым годом не теряет актуальности. Особый интерес при этом представляют пробиотики - препараты из живых бактерий. Назначение пробиотиков хирургическим больным позволяет уменьшить отрицательное воздействие антибиотиков (Шендеров Б.А., 2001; Surawicz СМ., 1989; Bonn D., 2003).
В последние годы в Российской Федерации применяются зарубежные и отечественные препараты на основе живых бактерий p. Bacillus. Бактерии p. Bacillus широко распространены в окружающей среде и являются одним из основных компонентов микрофлоры почв, воды, воздуха, и человек в процессе жизнедеятельности постоянно контактирует с ними. Данные микроорганизмы, будучи одним из важных компонентов экзогенной микрофлоры, являются транзиторными микроорганизмами микробиоценоза человека. Бактерии p. Bacillus характеризуются рядом свойств, определяющих их преимущество перед другими микроорганизмами, используемыми в качестве основы пробиотиков. Многосторонними механизмами действия бацилл являются антагонистическая активность в отношении широкого спектра грамположи-тельных и грамотрицательных микроорганизмов, высокая энзимная активность, продукция лизоцима, антибиотиков и антибиотикоподобных веществ, детоксицирующая активность (Смирнов В.В., 1982; Сорокулова И.Б., 1999; Осипова И.Г., 2005; Muscet-tolla М., 1992; Kosak Т., 1998; Urdaci М.С., 2004).
К числу препаратов, содержащих в основе бактерии p. Bacillus, относится российский споровый пробиотик споробактерин сухой (штамм Bacillus subtilis 534). Препарат рекомендован МЗ РФ с 1992 г для применения в клинической практике для лечения острых кишечных инфекций (ОКИ), воспалительных процессов и ран различного генеза, профилактики гнойно-септических осложнений до и после хирургических операций. В 2000 г в РФ зарегистрирована новая лекарственная форма «Споробактерин жидкий, суспензия для приема внутрь», препарат также показан для лечения ОКИ, дисбиозов, профилактики послеоперационных гнойно-септических ос-
ложнений в гинекологии. Однако споробактерин никогда не применялся в кардиохирургии и трансплантологии.
Осиповой И.Г. (1997) доказана безопасность штамма Bacillus subtilis 534 и препарата споробактерин сухой. Однако в этих исследованиях использовались лиофи-лизат и суточная культура штамма 534, содержащие в основном вегетативные клетки и лишь незначительное количество спор. В препарате споробактерин жидкий содержатся споры штамма Bacillus subtilis 534 в 7% растворе натрия хлорида, и по мнению ряда исследователей, в препарате на конце срока годности могут накапливаться метаболиты, обладающие токсигенными свойствами. Вышеизложенное обуславливает актуальность проведения экспериментального изучения споробактерина жидкого в опытах in vivo и in vitro, в частности безопасности, антагонистической активности в отношении клинических штаммов, выделенных от пациентов кардиохирургического профиля с послеоперационными инфекционными осложнениями (ПИО), антибиоти-коустойчивости и т.д., для дальнейшего применения препарата в кардиохирургии и трансплантологии.
Цель настоящего исследования - экспериментальное изучение эффективности пробиотического препарата споробактерин жидкий (штамм В. subtilis 534) для обоснования его практического применения в целях профилактики гнойно-септических послеоперационных осложнений у пациентов кардиохирургического профиля и внедрения в систему лечебных мероприятий.
Задачи исследования
-
Изучить безопасность пробиотика споробактерин жидкий.
-
Исследовать видовой состав микроорганизмов - возбудителей гнойно-воспалительных осложнений, выделенных от пациентов кардиохирургического профиля, провести количественный анализ и определить чувствительность к антибиотикам.
-
Провести сравнительное изучение in vitro ингибирующей активности антибиотиков и споробактерина в отношении клинических штаммов, выделенных от пациентов кардиохирургического профиля с послеоперационными инфекционными осложнениями.
-
Провести сравнительное изучение иммуномодулирующего действия коммерческих иммуномодуляторов и споробактерина in vitro на модели нейтрофилов, выделенных из крови пациентов стационара ФНЦ ТиИО им. акад. В. И. Шумакова.
-
Оценить сравнительную эффективность споробактерина и традиционной анти-биотикотерапии, применяемой для профилактики послеоперационных инфекционных осложнений у пациентов кардиохирургического профиля. Научная новизна
Впервые проведено комплексное изучение безопасности препарата споробактерин жидкий in vivo.
Выявлена стабильно высокая антагонистическая активность препарата споробактерин жидкий в отношении клинических штаммов условно патогенных микроорганизмов, обладающих множественной лекарственной устойчивостью, в т. ч. мети-циллинрезистентностью и Р-лактамазной активностью.
Впервые в опытах in vitro проведена сравнительная оценка модулирующего действия споробактерина жидкого и коммерческих иммуномодуляторов на функциональную активность нейтрофилов человека.
Впервые продемонстрирована равная эффективность бациллярного пробиотического препарата при профилактике послеоперационных гнойно-септических ос-
ложнений в сравнении с антибиотиками при оценке средней продолжительности периода реабилитации.
Впервые выявлены преимущества использования споробактерина в сравнении с введением антибиотиков при оценке клинической эффективности.
Практическая значимость
Выявлена антагонистическая активность споробактерина жидкого в отношении клинических условно-патогенных микроорганизмов - возбудителей гнойно-воспалительных послеоперационных осложнений, выделенных от пациентов кар-диохирургического профиля.
Доказано отсутствие побочных действий и высокая лечебно-профилактическая эффективность споробактерина при инфекционных послеоперационных осложнениях у пациентов кардиохирургического профиля.
Соотношение стоимости лечения и пребывания пациентов в стационаре при использовании споробактерина и антибиотиков составляет 1:9, и это подтверждает экономическую целесообразность применения споробактерина.
Результаты проведенных исследований легли в основу методических указаний «Применение пробиотика споробактерина для профилактики послеоперационных осложнений в кардиохирургии», которые применяются в стационаре ФНЦ ТиИО.
Получен патент РФ № 2350329 «Способ профилактики послеоперационных гнойно-септических осложнений в кардиохирургии».
Положения, выносимые на защиту
Результаты доклинического исследования свидетельствуют, что споробактерин жидкий соответствует требованиям безопасности, предъявляемым медицинским иммунобиологическим препаратам, применяемым в качестве лекарственных средств.
Доминирующими группами возбудителей пгойно-воспалительных осложнений в послеоперационном периоде в кардиохирургии являются Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Pseudomonas spp., представители сем. Enterobacteriaceae.
У Споробактерин жидкий проявляет высокую антагонистическую активность в отношении основных возбудителей послеоперационных иозокомиальных инфекций и модулирующую активность в отношении фагоцитов крови человека в опытах in vitro.
> Споробактерин жидкий обладает высокой профилактической и терапевтической
эффективностью при послеоперационных инфекционных осложнениях у паци
ентов кардиохирургического профиля.
Личный вклад соискателя. Автору принадлежат участие в разработке концепции и направления исследований, непосредственное осуществление экспериментальных исследований, анализ и теоретическое обобщение полученных данных, формулирование выводов. В работе использованы материалы, полученные автором в соавторстве с сотрудниками лаборатории диагностических бактерийных препаратов с коллекцией микроорганизмов и клиники лабораторных животных ФГУН ГИСК им. Л.А.Тарасевича Роспотребнадзора и лаборатории гнойно-септических осложнений и эндотоксикозов ФГУ Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов им. акад. В.И.Шумакова Минздравсоцразвития. Автор выражает глубокую благодарность руководителям и всем сотрудникам за неоценимую помощь в выполнении данной работы. Особая благодарность д.м.н. Горской Е.М. и к.б.н. Мефёду К.М. за действенную помощь и поддержку.
Апробация работы и публикации. Основные результаты проведенных исследований были опубликованы и доложены ей Всероссийской научно-практической конференции «Вакцинология. Совершенствование иммунобиологических средств
профилактики, диагностики и лечения инфекционных болезней» (Москва, 2006, 2008); XIV Российском научном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2007); I Международном конгрессе «Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Фундаментальные и клинические аспекты» (Санкт-Петербург, 2007); Международной конференции, посвященной 110-летию Пермского НПО «Биомед» (Пермь, 2008); II Всероссийском съезде микологов (Москва, 2008); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Биологическая безопасность в современном мире» (Оболенск, 2009); XXXII Международном конгрессе Общества «Микробная экология и болезни» (SOMED) (Санкт-Петербург, 2009).
Диссертация апробирована и рекомендована к защите на заседании Ученого совета ФГУН ГИСК им. Л.А.Тарасевича.
По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ, в т.ч. в рецензируемых изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации, получен Государственный патент РФ на изобретение и разработаны Методические рекомендации.
Объем и структура работы. Диссертация построена по традиционному плану и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных результатов, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 105 страницах текста компьютерной верстки и иллюстрирована 17 таблицами и 14 рисунками. Список литературы представлен 218 источниками (85 отечественных и 133 зарубежных).
