- Математическая морфология.

Электронный математический и медико-биологический журнал. - Т. 6. -

Вып. 4. - 2007. - URL:

http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM

 

http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-16-html/TITL-16.htm

 

http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-16-html/cont.htm

 

УДК 617-022-001.4+615.472.3:533.9

 

Воздействие плазменных потоков аргона на возбудителей раневой инфекции in vitro

 

Ó 2007 г. Кирюшенкова С. В., Федосов Е. А., Бельков А. В., Усай Л. И.

 

(kirjushenkova.doc)

 

С целью сравнения воздействия расфокусированного плазменного потока аргона на возбудителей раневой инфекции проведена оценка бактерицидного и модулирующего действия плазмы аргона в определенном режиме на контрольные штаммы S. aureus, E.coli и K.pneumoniae in vitro. Проведено 10 серий исследований по 3 опыта в каждой. Установлен выраженный бактерицидный эффект преимущественно на грамотрицательные бактерии и незначительное модулирующее действие на биологические свойства бактерий, в основном грамположительных.

 

Ключевые слова: раневая инфекция, плазменные потоки аргона.

 

 

В настоящее время вопросы по структуре и лечению инфекции в ранах так же актуальны, как и много лет назад (2, 3, 11). Основными возбудителями гнойных процессов мягких тканей являются золотистый стафилококк, энтерококки, клебсиеллы, энтеробактер, цитробактер, синегнойная палочка и др. часто в гнойном очаге они присутствуют в ассоциациях с облигатными анаэробными неспорообразующими микроорганизмами (4, 5, 7).

       Такое разнообразие возбудителей воспалительных процессов в ране при различной их чувствительности к антибактериальным препаратам составляет определенные трудности в лечении раневой инфекции.

       Среди современных методов послеоперационной санации гнойных ран в клинике не последнее место занимает энергия плазменных потоков инертных газов, в частности, аргона. Совокупность факторов, входящих в состав ионизирующей плазмы (лучистая энергия, тепло, озон и др.), оказывает бактерицидное действие на микрофлору гнойных ран. Доказательством тому являются результаты исследований, полученные за последние годы, которые свидетельствуют о выраженном антимикробном эффекте плазменного потока и отсутствии отрицательного влияния на организм в целом при многократном локальном его применении (1, 8, 10).

       Но в литературе имеются противоречивые сведения о преимущественном воздействии плазменной струи или на грамположительную, или на грамотрицательную микрофлору в зависимости от режима работы плазмотрона.

       Несмотря на разноречия, большинство исследователей пришли к выводу, что при лечении гнойных ран после их хирургической обработки и последующего однократного облучения расфокусированным лучом плазменного скальпеля удается снизить бактериальную обсемененность раны на 1-2 порядка (13). Кроме того быстро, уже к 6-м суткам, наступала ІІ фаза раневого процесса – фаза регенерации с последующей реорганизацией рубца (6, 9, 12).

       Поэтому целью нашей работы явилось сравнение воздействия плазменных потоков аргона на хирургическую инфекцию в зависимости от ее видового состава.

       Для этого мы исследовали воздействие плазменных потоков аргона на контрольные штаммы возбудителей раневой инфекции (S. aureus, E.coli, K.pneumoniae) in vitro.

 В десяти сериях по три опыта в каждом изучено влияние плазменной струи аргона на взвеси контрольных штаммов  S. aureus (№ 209Р), E.coli (№ 26941), K.pneumoniae (АТСС № 43062) in vitro. По 0,1 мл рабочей взвеси (5∙107 микробных тел в 1 мл) каждого вида бактерий помещаем на соответствующую питательную среду в центр чашки Петри. Питательной средой для стафилококков служил пептонно-солевой агар, для энтеробактерий – среда Эндо.

       В дальнейшем проводили облучение культур расфокусированным плазменным потоком аргона в течение 15 сек. на расстоянии 20 см от сопла плазмотрона до культур бактерий. После обработки микроорганизмов пучком плазмы шпателем рассеивали капли взвеси по поверхности питательной среды. Посевы помещали в термостат на 24 часа.

При бактериологическом исследовании изучали:

·      количество КОЕ/мл;

·      изменение биологических свойств контрольных штаммов микроорганизмов.

Анализ результатов экспериментального исследования in vitro показал, что более выраженное бактерицидное действие плазменные потоки аргона оказали на грамотрицательную микрофлору (р<0,05), в частности на E.coli и K.pneumoniae (табл.1).

 

Таблица 1. Влияние плазмы аргона на жизнеспособность бактерий in vitro

 

№ опыта

Вид микроорганизма

n

M ± m

1.

2.

3.

Escherichia coli

Klebsiella pneumoniae

Staphylococcus aureus

30

30

30

2,59 ± 0,01

2,50 ± 0,02

3,77 ± 0,02

 

p 1-3 < 0,05

p 2-3 < 0,05

p 1-2 > 0,05

Примечание: M ± m – десятичный логарифм количества КОЕ/мл;

   n – число наблюдений;

   р – достоверность различий между результатами посевов            культур при уровне значимости 5%

       Под действием плазменных потоков аргона по 2 штамма S. aureus (6,67%) утратили плазмокоагулазу и 3 штамма (10,0%) – гемолитическую активность (табл.2).

 

Таблица 2. Частота выделения контрольных штаммов бактерий с     измененными биологическими признаками после воздействия потоками плазмы in vitro (n=30)

 

Виды бактерий

тест

Количество штаммов

Всего

%

абс.

%

E.coli

глюкоза

лизин ДК

1

2

3,33

6,67

10,0

К.pneumoniae

глюкоза

лактоза

1

2

3,33

6,67

10,0

S. aureus

плазмокоагулаза

лецитиназа

гемолизин

2

2

3

6,67

6,67

10,00

23,34

 

р 1-3 < 0,05

p 2-3 < 0,05

p 1-2 > 0,05

Примечание: n – число наблюдений;

р – достоверность различий между результатами посевов         контрольных штаммов бактерий

Как видно из приведенных данных, 2 штамма E.coli из 30 (6,67%) лишились способности декарбоксилировать лизин и 1 штамм (3,33%) утратил подвижность.

       При изучении влияния плазменных потоков аргона на биологические свойства контрольных штаммов К.pneumoniae выявлено, что только 3 штамма (10,0%) изменили ферментативную активность.

Анализируя полученные данные, можно говорить о выраженном бактерицидном действии плазменных потоков аргона на контрольные штаммы бактерий in vitro, причем этот эффект более мощный в отношении грамотрицательных бактерий (E.coli, К.pneumoniae) (р< 0,05). Однако модулирующее действие потоков плазмы на ферментативную активность бактерий незначительное, но более высокое в отношении грамположительных бактерий (S. aureus) (р< 0,05).

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.    Антимикробный эффект излучения ионизированной плазмы / И.В. Ступин, А.И. Новокшонов, А.М. Домбровский и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 1990. – Т. 60. – №10. – С. 413-414.

2.    Буянов В.М., Родоман Г.Н. Проблемы профилактики нагноений после­операционных ран.// Хирургия. – 1996. – № 9. – С. 132-135.

3.    Влияние плазменного потока на регенерацию кожных ран и реактив­ность организма / И.В. Ступин, Н.П. Микаелян, М.И. Ульянов и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 1987. – №5. – С. 565-567.

4.    Галеев Ф.С., Габдулхаков Р.М., Хасанова С.Г. Микробный пейзаж в различных подразделениях многопрофильного городского стационара // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. – 2000. – Т.2. – Прилож. №1. – С. 14.

5.    Галецкий П.К. Об этиологической структуре микрофлоры при раневой инфекции // Тез. докл. Всес. конф. «Проблемы клинической микробио­логии в неинфекционной клинике. – М., 1983. – С. 42-43.

6.    Грищенко А.А. Разработка и обоснование характеристик плазмотрона косвенного действия для обработки биоткани: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1992. – 16 с.

7.    Дейнека С.Е., Алексеенко А.В., Тарабанчук В.В. Микробиологическая характеристика возбудителей, выделенных от больных гнойно-воспа­лительными заболеваниями // Тез. докл. II Всес. конф. «Актуальные вопросы клинической микробиологии в неинфекционной клинике». – М., 1988. – С. 19-20.

8.    Жорова Е.М. Влияние низкочастотного ультразвука и гелиевой плазмы на репаративные процессы в гнойных ранах: Дис. … канд. мед. наук. – Смоленск, 1993. – 143 С.

9.    Забросаев В.С. Использование плазменного скальпеля в хирургии. – Смоленск; 1995. – 37с.

10.Забросаев В.С., Сехин С.Ю., Кирюшенкова С.В. Антимикробное действие плазменного скальпеля // Актуальные вопросы влияния на организм лучевой энергии (ионизирующего и лазерного излучения): Сб. тез. – Смоленск, 1995. – С. 42-44.

11.Конычев А.В., Лебедева Т.П. Вульнеросорбция и регионарная анти­биотикотерапия в профилактике и лечении госпитальной инфекции // Тез. докл. VIII Всерос. съезда хирургов. – Краснодар, 1995. – С. 593-594.

12.Лечение гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей в кли­нических условиях с применением гелиевой плазмы / С.А. Касумьян, Ю.Г. Новиков, Е.М. Жорова, А.В. Пляшкевич // Тез. докл. Всерос. научн.-практ. конф. – Смоленск, 1997 – С. 21-22.

13.Энергия плазмы в профилактике и лечении гнойных осложнений в  хирургии/ Луцевич Э.В. и др.// 8-й Всерос. съезд хирургов. Тезисы докладов. – Краснодар, 1995.-С.512.

 

 

 

The effect of argon plasma streams on the causative agents of wound infection in vitro.

 

Kirjushenkova S. V., Fedosov E. A., Belkov A. V., Usay L. I.

 

Estimation of bactericidal and modulatory argon plasma effect in certain regimen on control strains of S. aureus, E.coli and K.pneumoniae in vitro was made to compare the action of defocused argon plasma stream on causative agents of wound infection/ there were 10 series of analysis. Every of them included 3 experiments. The pronounced bactericidal effect mainly on gram-negative bacteria and insignificant modulatory effect on biological properties mainly of gram-positive bacteria were established.

 

Key words: causative agents of wound infection, plasma stream of argon.

 

Кафедра микробиологии, иммунологии и вирусологии 

    ГОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия Росздрава»

Поступила в редакцию 18.12.2007.