Registration Number
0825U004050, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
18-12-2025
popup.evolution
.
Title
Biofilm formation and antibiotic resistance of pathogens of catheterassociated bloodstream infections
Author
Arkadii A. Vodianyk,
popup.head Volodymyr P. Shyrobokov
popup.opponent Viktoriia I. Zadorozhna
popup.opponent Dmytro O. Stepanskyi
popup.review Vitalii V. Bobyr
popup.review Mykhailo V. Shylov
popup.rada
Bogomolets National Medical University
Description
Дисертаційна робота присвячена дослідженню біоплівкоутворення та антибіотикорезистентності серед збудників катетер-асоційованих інфекцій кровотоку. У дослідженні проаналізовано рівні формування біоплівок на різних типах катетерних матеріалів, виявлено відмінності у чутливості до протимікробних препаратів залежно від наявності різних молекулярних детермінант, а також визначено найбільш ефективні підходи до вибору антимікробної терапії та окремих заходів профілактики розвитку катетер-асоційованих інфекцій кровотоку.
Катетер-асоційовані інфекції кровотоку (КАІК) посідають третє місце за поширеністю серед інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги (ІПНМД), та складають до 20% від усіх ІПНМД. У той самий час, КАІК посідають перше місце серед причин бактеріемій, зокрема 87% первинних бактеріемій пов’язані з наявністю венозних катетерів.
В Україні тягар ІПНМД, зокрема КАІК, залишається недостатньо дослідженим, що суттєво ускладнює розробку ефективних стратегій їх профілактики та лікування. Обмежений рівень реєстрації випадків КАІК, а також недостатній доступ більшості закладів охорони здоров’я до сучасних лабораторних мікробіологічних методів діагностики призводять до відсутності систематичної характеристики етіологічної структури цих інфекцій та до невизначеності профілів їх антимікробної резистентності.
Здатність бактерій формувати біоплівки на поверхнях внутрішньосудинних катетерів та зберігати резистентність до поширених антимікробних препаратів, у тому числі в складі біоплівки, розглядають як один із ключових чинників патогенності внутрішньолікарняних ековарів. Ці властивості забезпечують тривале персистування мікроорганізмів у госпітальному середовищі, сприяють хронізації інфекційного процесу та значно ускладнюють терапію. Наявність біоплівки істотно знижує ефективність антибіотиків, оскільки мікроорганізми всередині біоплівки перебувають у стані метаболічної «сплячки», що робить їх менш чутливими до дії бактерицидних препаратів, а також захищає від імунної відповіді макроорганізму.
Метою дисертаційної роботи було дослідження видового складу, механізмів антибіотикорезистентності та здатності до біоплівкоутворення у збудників катетерасоційованої інфекції кровотоку з метою оптимізації лікування та профілактики окремих девайс-асоційованих інфекцій.
Було встановлено, що використання автоматизованих систем для культивування зразків крові та подальшої ідентифікації ізольованих мікроорганізмів забезпечує більш високу ефективність виявлення збудників, зокрема вибагливих бактерій та грибкових патогенів, у порівнянні з ручними та традиційними методами культивування зразків крові. Крім того, автоматизовані методи значно скорочують час до отримання позитивного результату та подальшої ідентифікації патогену, що є критично важливим для своєчасного призначення цілеспрямованої антимікробної терапії та підвищення шансів на успішне лікування пацієнтів із катетерасоційованими інфекціями кровотоку.
Проведений аналіз 108 клінічних ізолятів, отриманих від дітей з інфекціями кровотоку в Україні (35 штамів Klebsiella pneumoniae, 23 штами Pseudomonas aeruginosa та 50 штамів Staphylococcus spp.), продемонстрував високий рівень поширеності генів біоплівкоутворення та антимікробної резистентності.
Серед Staphylococcus spp. 96% штамів експресували ген icaA, 94% – fnbpA та 92%
– clfA. Незважаючи на високу частоту виявлення молекулярних детермінант, 96% ізолятів продемонстрували слабке утворення біоплівки в умовах in vitro, і лише 2% мали помірну або виражену здатність до біоплівкоутворення. Резистентність до цефокситину спостерігалася у 32% штамів S. aureus, що дало змогу віднести їх до MRSA; усі ці ізоляти несли ген mecA.
В усіх ізолятах K. pneumoniae було виявлено ген matBecp, а у 97% – гени fimH та mrkA. Фенотипово 71% штамів виявилися слабкими продуцентами біоплівки, 20% – помірними та 9% – сильними. Усі ізоляти були стійкими до цефалоспоринів третього покоління. При цьому 74,3% експресували ген blaCTX-M-1, 80% – blaTEM, а 71,4% – обидва гени одночасно. Резистентність до карбапенемів виявлена у 80% ізолятів, серед яких 60,7% несли blaNDM-1, 64,3% – blaOXA-48 та всі ізоляти – blaKPC. Високим був рівень резистентності до фторхінолонів (90%); у 88,9% ізолятів виявлено ген qnrB, тоді як жоден не експресував gyrA. Резистентність до колістину спостерігалася у 40% штамів.
Більшість ізолятів P. aeruginosa продемонстрували здатність формувати потужні біоплівки in vitro на полістиролових поверхнях: 87% штамів утворювали сильні, а 13% – помірні біоплівки. Усі досліджувані ізоляти були позитивними на гени біоплівкоутворення (algD, PslD), а у 91,3% також виявлено PelF. Крім того, 78,3% штамів продукували карбапенемази: у 52,2% було виявлено blaNDM-1, у 52,2% – blaVIM, тоді як blaIMP та blaTEM виявлялися значно рідше (8,7%).
Registration Date
2025-11-07
popup.nrat_date
2025-11-07 / 2026-07-01
