Профилактика нозокомиальной диареи с применением аутоштаммов лактобактерий, выделенных из сточной воды и из кишечного биотопа пациентов

Введение. Инфекции, ассоциированные с Clostridioides difficile (CDI), являются одной из серьёзных проблем здравоохранения, поэтому необходима разработка новых методов лечения CDI для быстрой иррадикации патогена. 

Целью работы было изучение воздействия аутоштаммов лактобактерий (ЛБ) на штаммы С. difficile, изолированные из сточной воды и от пациентов, поступающих на стационарное лечение, а также пациентов с антибиотик-ассоциированной диареей и оценка эффективности применения ЛБ для лечения CDI на животной модели.

Материал и методы. Исследовали антагонистическую активность клинических культур ЛБ, выделенных из сточных вод и кишечного биотопа пациентов, в отношении токсигенных штаммов C. difficile, изолированных от пациентов с нозокомиальной диареей. Доклинические испытания эффективности отобранного антагонистически активного штамма Lactobacillus paracasei CTR079 — исследования in vivo проводили на животной модели CDI — мышах линии С57BL. 

Результаты. Выделены ЛБ с высокой, средней антагонистической активностью и её отсутствием. Антагонистически неактивные штаммы были не способны подавлять рост C. difficile, в отличие от высокоактивных штаммов. Был отобран штамм L. paracasei CTR079 для изучения возможности его применения в качестве пробиотического штамма для профилактики CDI в эксперименте in vivo.

Ограничения исследования. Проведены исследования на 96 здоровых молодых половозрелых особях мышей линии С57BL одного возраста (8 нед) и массы (14,0–16,0 г), что представляет собой достаточную референтную выборку. Все выделенные штаммы тестированных микроорганизмов идентифицированы и сохранены для изучения биологических, генетических свойств и продукции бактериоцинов.

Заключение. Установлено, что использование высокоактивных штаммов ЛБ является перспективным направлением для профилактики и лечения нозокомиальных диарей, позволит снизить распространение C. difficile среди пациентов и в окружающей среде лечебных учреждений.

Соблюдение этических стандартов. Проведение исследования на животных одобрено локальным этическим комитетом по биоэтике ФГБНУ «Федеральный научный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук», исследование проведено в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123), директивой Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей (Протокол № 2 от 16.07.2020).

Участие авторов:
Сухина М.А. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, статистическая обработка, написание текста, редактирование;
Юдин С.М. — редактирование;
Загайнова А.В. — сбор материала, редактирование, статистический анализ.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование. Исследование проведено в рамках НИР государственного задания «Изучение распространённости, факторов патогенности и механизмов антибактериальной резистентности Clostridioides difficile» № гос.учёта АААА-А21-121012100073-8, «Эффективность применения бактериоцинов лактобактерий для борьбы с полирезистентными микроорганизмами, ассоциированными с воспалительными заболеваниями толстой кишки» № гос.учёта АААА-А18-118122900073-2; государственного задания № 388-00099-23-02 в рамках выполнения прикладной научно-исследовательской работы по теме: «Создание метода терапии антибиотико-ассоциированной диареи с помощью аутотрансплантации микроаэрофильных и облигатно-анаэробных бактерий толстого кишечника» (шифр: «Аутотрансплантация») и государственного контракта «Разработка унифицированных методов, включающих отбор проб, для осуществления определения микробиологического и паразитологического загрязнения сточных вод» (шифр «Сточные воды») № 145.001.21.6 от 12.11.2021.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Поступила 28.08.2022 
Принята в печать 19.01.2023
Опубликована 30.08.2023

1. European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). Point prevalence survey database (HAI-Net). Available at: https://www.ecdc.europa.eu/en/healthcare-associated-infections-acute-care-hospitals/surveillance-disease-data/database

2. Paparella A.S., Aboulache B.L., Harijan R.K., Potts K.S., Tyler P.C., Schramm V.L. Inhibition of Clostridium difficile TcdA and TcdB toxins with transition state analogues. Nat. Commun. 2021; 12(1): 6285. https://doi.org/10.1038/s41467-021-26580-6

3. Aguado J.M., Anttila V.J., Galperine T., Goldenberg S.D., Gwynn S., Jenkins D., et al. Highlighting clinical needs in Clostridium difficile infection: the views of European healthcare professionals at the front line. J. Hosp. Infect. 2015; 90(2): 117–25. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2015.03.001

4. Дмитриева Н.В., Клясова Г.А., Бакулина Н.В., Сухина М.А., Журавель С.В., Белоусова Е.А. и др. Распространённость Clostridium difficile-ассоциированной диареи у госпитализированных больных (Результаты Российского проспективного многоцентрового исследования). Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2017; 19(4): 268–74. https://elibrary.ru/yqcyiu

5. Surawicz C.M., Brandt L.J., Binion D.G., Ananthakrishnan A.N., Curry S.R., Gilligan P.H., et al. Guidelines for diagnosis, treatment, and prevention of Clostridium difficile infections. Am. J. Gastroenterol. 2013; 108(4): 478–98; quiz 499. https://doi.org/10.1038/ajg.2013.4

6. Ачкасов С.И., Сухина М.А., Сушков О.И., Фролов С.А., Кашников В.Н., Сафин А.Л. и др. Этиологическая структура антибиотико-ассоциированной диареи у пациентов с заболеваниями толстой кишки. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2018; (12): 33–9. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-160-12-33-39 https://elibrary.ru/jofmbf

7. Kaus G.M., Snyder L.F., Müh U., Flores M.J., Popham D.L., Ellermeier C.D. Lysozyme resistance in Clostridioides difficile is dependent on two peptidoglycan deacetylases. J. Bacteriol. 2020; 202(22): e00421–20. https://doi.org/10.1128/JB.00421-20

8. Al Saif N., Brazier J.S. The distribution of Clostridium difficile in the environment of South Wales. J. Med. Microbiol. 1996; 45(2): 133–7. https://doi.org/10.1099/00222615-45-2-133

9. Сухина М.А., Жуховицкий В.Г., Шелыгин Ю.А. Способ оценки антагонистической активности лактобактерий толстокишечного биотопа пациента относительно разнообразных бактерий двухэтапным культивированием микроорганизма-антагониста и тестируемой культуры в условиях комбинированной системы. Патент РФ № 2670585 C1; 2018.

10. Хабриев Р.У., ред. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: Медицина; 2005.

11. Каркищенко Н.Н. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских технологиях. М.; 2010.

12. ГОСТ 33216–2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами. М.: Стандартинформ; 2016.

13. ГОСТ 33215-2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур. М.: Стандартинформ; 2016.

14. СП 2.2.1.3218–14. Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). М.; 2014.

15. ГОСТ 33215–2014. Межгосударственный стандарт. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными правила оборудования помещений и организации процедур. М.; 2014.

16. Рыбакова А.В., Макарова М.Н. Методы эвтаназии лабораторных животных в соответствии с Европейской Директивой 2010/63/EU. Международный вестник ветеринарии. 2015; (2): 96–107. https://elibrary.ru/ulgmcx