Курсовая работа: Методика определения и показатели устойчивости бактерий к дезинфеткантам
– эмпирические;
– источниковедческие.
Выбор структуры курсовой работы обусловлен последовательностью решения поставленных задач и логикой изучения темы.
– В первой главе рассматриваются общие положения об устойчивости бактерий к дезинфектантам на примере четвертичных аммонийных соединений.
– Во второй главе описываются методики определения и показатели устойчивости бактерий к дезинфектантам.
При написании курсовой работы были изучены учебные материалы, монографии, публикации на страницах периодической печати.
1. Общие положения об устойчивости бактерий к дезинфектантам на примере четвертичных аммонийных соединений
Известно бактерии имеют характерный спектр и уровень естественной устойчивости к конкретной группе химических средств или конкретному дезинфицирующему средству. Наряду с естественной (природной) устойчивостью бактерий, может формироваться приобретенная устойчивость. Приобретенная устойчивость является результатом изменчивости, в результате которой бактерия приобретает новые или утрачивает исходные признаки. У большинства бактерий изменчивость выражена значительнее, чем у высших организмов, что связано с коротким периодом генерации и другими факторами. И если генотипическая изменчивость передается по наследству, то фенотипическая - не передается [8; С. 141].
Установлена возможность формирования устойчивости бактерий к некоторым четвертичным аммониевым соединениям.
Четвертичные аммонийные соединения (ЧАС) - это соли с четвертичным атомом азота в качестве характерной химической группы. Одна из четырех углеродных связей, как правило, имеет более 10 углеродных атомов.
В настоящее время ЧАСы имеют широкую область применения, терапевтическая антисептика местных гнойно-воспалительных процессов, профилактическая антисептика неповрежденной кожи перед операциями, антисептика слизистых оболочек, консервирование глазных капель, инъекционных растворов, зубных паст, косметических средств; дезинфекция и очистка поверхностей, дезодорирование.
Современные ЧАСы характеризуются умеренно широким спектром антимикробной активности, не имеют запаха, бесцветны, обладают слабой коррозийной активностью, эффективностью е широком диапазоне рН, устойчивостью к высоким температурам, стабильностью концентратов и рабочих растворов, относительной толерантностью к присутствию органических веществ, остаточным бактериостатическим действием на обрабатываемых поверхностях, низкой токсичностью, прекрасными моющими свойствами [11].
Устойчивость бактерий к дезинфицирующим средствам подразделяется на естественную (видовую) и приобретенную. Естественная устойчивость к ЧАС характерна для грамотрицательных бактерий, бактериальных спор. Механизм такой устойчивости: непроницаемость клеточной стенки для молекул ЧАС. Среди фамотрицательных бактерий наибольшей резистентностью обладает Р.aerruginosa. Это обусловлено высоким содержанием ионов магния в клеточной стенке псевдомонад, что способствует созданию сильных связей между молекулами липополисахаридов, кроме того, малые размеры пор не позволяют осуществлять диффузию молекул ЧАС через клеточную стевку.
Механизм высокой резистентности микобактерий связан с повышенным содержанием арабиногалактана, липидов и восков, придающим выраженную гидрофобность клеточной стенке. Вследствие этого гидрофильные молекулы дезинфектантов не способны проникать через клеточную стенку в количествах, необходимых для достижения микобактерицидного эффекта. Показано, однако, что уровень активности ЧАС в отношении микобактерий может быть значительно увеличен с помощью изменений в составе формул и создания новых препаратов.
Наличие естественной устойчивости к соединениям из групп ЧАС отмечено также у некоторых мукоидных штаммов стафилококков. Слизистый слой, окружающий бактериальные клетки, является барьером для проникновения молекул ЧАС, кроме того, наблюдаются взаимодействие компонентов слизи с дезинфектантом и поглощение (нейтрализация) активно действующих веществ.
Приобретенная устойчивость к ЧАС обусловлена генотипическими (наличие генов устойчивости, локализованных в плазмидах, хромосоме или транспозонах) или фенотипическими механизмами. Плазмидная устойчивость установлена для Е.соli, S.аureus, S.epidermidis. Показано, что около 40% изолятов коагулазоотрицательных стафилококков имеют гены устойчивости к ЧАС, локализованные в Р-плазмиде, детерминирующей резистентность к лактамным антибиотикам и солям тяжелых металлов.
Биохимический механизм такой устойчивости - выведение молекул дезинфектанта из клетки. Мутационный механизм генотипической устойчивости к ЧАС выявлен у Р.аеroginosa. Такой тип устойчивости обусловлен изменением профилей жирных кислот и белков клеточной стенки, вследствие чего ограничивается проникновение через нее молекул дезинфектанта.
Фенотипичсская устойчивость к ЧАС, как и к другим биоцидам, связана со способностью бактерий образовывать биопленки, фиксированные на различных поверхностях, К бактериям, находящимся во внутренних слоях пленки, доступ молекул дезинфектантов ограничен. Кроме того, возможно химическое взаимодействие между дезинфектантом и биопленкой, в результате которого происходит нейтрализация активно действующих веществ.
Больничные изоляты бактерий являются менее чувствительными к дезинфектантам по сравнению с типовыми и внеболъничными штаммами. В появлении и распространения устойчивых к ЧАС вариантов бактерий, вероятно, имеют значение описанные выше генетические механизмы резистентности и селекции устойчивых культур при длительном применении в больницах дезсредств на основе одной группы активно действующих веществ [12; С. 10].
Исследования проведены с использованием тест-объектов, контаминированных микробными культурами.
К новым дезинфектантам на основе ЧАС, в состав которых входили также этанол, полигуанидин, амин, не было обнаружено устойчивых вариантов бактерий. Асфен 381 оказался неактивным в отношении 20,0% псевдомонад. К рекомендованным для практического применения концентрациям Микробак-форте были устойчивыми от 9,1 до 40,9% энтеробактерий, от 18,9 до 24,3% псевдомонад и от 0 до 20,0% стафилококков. Септабик в 0,12% концентрации проявил недостаточную активность в отношении большинства изученных изолятов энтеробактерий и псевдомонад. После действия 0,3% концентрации дезинфектанта при 60 - минутной экспозиции выживали 15,4% энтеробактерий и 7,2% стафилококков [6; С. 92].
Таким образом, ЧАС как монопрепараты вследствие относительно ограниченного спектра и невысокого уровня антимикробной активности могут применяться для дезинфекции и очистки некритических поверхностей в клиниках, на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания. Введение в состав дезсредств на основе ЧАС активно действующих веществ, характеризующихся другими механизмами действия, приводит к расширению спектра и повышению уровня активности, способствует замедлению процессов формирования у микробов устойчивости [14; С. 341].
2. Методики определения и показатели устойчивости бактерий к дезинфектантам
2.1 Методика Е.И. Гудковой и А.П. Красильникова
В связи с появлением и распространением в природных средах устойчивых к дезинфектантам вариантов бактерий - возбудителей инфекционных болезней произошло снижение эффективности дезинфекционных мероприятий. Для предупреждения негативного действия этого явления на уровень заболеваемости инфекционными болезнями предложено установить контроль за циркуляцией устойчивых к дезинфектантам вариантов и изменять режим дезинфекции, исходя из полученных результатов. Ожидается, что введение этой меры должно повысить эффективность противомикробных мероприятий и затормозить селекцию и распространение устойчивых к дезинфектантам вариантов бактерий в окружающих человека экологических средах [15].
Реализация этого ценного предложения осложняется отсутствием адекватной методики. Применяемые в разных странах методики предназначены для определения активности дезинфектантов. Для испытания чувствительности (устойчивости) к дезинфектантам большого количества штаммов бактерий дикого типа они мало пригодны.
Для определения активности дезинфектантов в большинстве стран отдается предпочтение методикам с различными тест-носителями (батистовые тесты в методике, принятой в нашей стране, цилиндрики из нержавеющей стали в методике, принятой в США). Предлагаемая модификация относится к этой группе методов, но она специально предназначена для испытания чувствительности (устойчивости) бактерий к дезинфектантам.
2.1.1 Описание предлагаемой методики
Показания к применению методики: а) контроль за циркуляцией устойчивых к дезинфектантам штаммов бактерий в лечебно-профилактических учреждениях и эпидемических очагах; б) расследование причин неэффективности дезинфекционных мероприятий; в) установление причин микробной контаминации дезинфицирующих растворов; г) определение противомикробной активности дезинфектантов.
Материалы, необходимые для выполнения методики: испытуемые культуры, стандартные дезинфектанты; питательная среда АГВ для определения чувствительности бактерий к антибиотикам, специальные для отдельных групп бактерий среды, скошенный питательный агар; 0,9% раствор хлорида натрия, лошадиная сыворотка; нейтрализаторы дезинфектантов; штампы-репликаторы из нержавеющей стали с 50 штифтами, высота которых должна соответствовать 10 мм, диаметр 3 мм, площадь концевой площадки 7,1 см2 , посевной объем 0,001 мл; опорные кольца для высушивания контаминированных репликаторов; бумажный эталон с номерами штифтов репликатора; термостат, пипетки, бактериологические чашки, стандарт мутности и др. [7; С. 48-50].
Для испытания на устойчивость используют чистые культуры бактерий, выделенные с помощью стандартных методик. Испытание проводят не позже 1-2 дней после выделения. Перед испытанием культуры засевают на скошенный питательный агар, выращивают в термостате при 37° С в течение 16-20 ч, смывают 0,9% раствором хлорида натри с 20% лошадиной сыворотки, стандартизируют плотность" в 2-109 бактерий/мл. Культуры испытывают раздельно; при массовых исследованиях допустимо объединение нескольких культур из одного объекта.
Поскольку подавляющее большинство дезинфектантов применяют в виде водных растворов, функциональные свойства которых определяются концентрацией присутствующего в них активно действующего начала, объективной характеристикой чувствительности к препарату служит концентрация дезинфектанта, вызывающая гибель 100% внесенных бактерий в фиксированное время. Такой подход в отличие от использования различных временных интервалов при фиксированной концентрации, кроме того, обеспечивая большую возможность количественной оценки и более привычен для практических бактериологов.