Хлорид цинка эффективен в качестве антибиотика для предотвращения образования биопленок после септопластики.

Mar 23, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8344 (2023) Цитировать эту статью

165 Доступов

Подробности о метриках

Бактериальные инфекции в состоянии биопленки, связанные с вставленными медицинскими устройствами, представляют собой серьезную медицинскую и финансовую проблему во всем мире. Хотя бактерии в состоянии биопленки проявляют значительно меньшую чувствительность к антибиотикам, наиболее распространенный подход к лечению по-прежнему основан на использовании антибиотиков, что усугубляет явление устойчивости бактерий к антибиотикам. В этом исследовании мы стремились оценить, может ли покрытие ZnCl2 интраназальных силиконовых капп (ISS) уменьшить инфекции биопленки, связанные с введением этих устройств, и предотвратить чрезмерное использование антибиотиков, одновременно сводя к минимуму отходы, загрязнение и затраты. Мы протестировали способность ZnCl2 предотвращать образование биопленок на ISS как in vitro, так и in vivo, используя анализ образования биопленки на микротитровальной чашке, окрашивание кристаллическим фиолетовым, а также электронную и конфокальную микроскопию. Мы обнаружили значительное снижение образования биопленок между группой лечения и группой контроля роста, когда шины, покрытые ZnCl2, были помещены в назальную флору пациентов. Согласно этим результатам, инфекции, связанные с введением ISS, можно предотвратить с помощью покрытия ZnCl2, что позволяет избежать чрезмерного использования и злоупотребления антибиотиками.

Инфекции, связанные с медицинскими устройствами, в значительной степени ответственны за рост заболеваемости и смертности пациентов, а также за серьезные финансовые потери служб здравоохранения1. В настоящее время широкий спектр медицинских процессов практически во всех областях медицины требует введения инородных тел в тело пациента, которые могут вызвать тяжелые инфекции, называемые инфекциями, связанными с инородными телами (FBRI)2. Подавляющее большинство этих инфекций вызвано бактериями, особенно в состоянии биопленки, которые колонизируют поверхности вставленных иностранных медицинских устройств. Инфицирование медицинских устройств обычно происходит во время процедуры имплантации в результате заражения небольшого количества бактерий, происходящих из кожи или слизистой оболочки пациента. Однако инокуляция может также произойти из рук хирургического персонала, из загрязненных дезинфицирующих средств и из окружающей среды больницы2,3.

Перегородочная хирургия (септопластика), хирургическая процедура по исправлению искривленной носовой перегородки, является одной из наиболее распространенных хирургических процедур в лицевой хирургии4,5,6,7. ISS часто используются при септопластике для стабилизации оперированной перегородки и оставшегося хряща, ускорения заживления слизистой оболочки и предотвращения синехий носа8,9,10. Наиболее распространенными микроорганизмами, связанными с инфекциями, связанными с назальными шинами, являются Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumonia и Enterobacter aerogenes11,12, преимущественно в форме биопленок.

Биопленка — это организованная совокупность микроорганизмов, встроенная в самопродуцируемую матрицу внеклеточных полимерных веществ (ЭПС), которая прикреплена к биотической или абиотической поверхности и формируется в сложном и динамическом процессе обратимого прикрепления, необратимого прикрепления, роста и дифференцировки. и распространение13. Состояние биопленки упрощает обмен плазмидами между бактериями, некоторые из которых часто содержат гены, кодирующие множественную лекарственную устойчивость. Таким образом, биопленки также представляют опасность увеличения количества бактерий, устойчивых к антибиотикам14,15.

Основной принцип контроля инфекций, связанных с устройствами, основан на профилактике, а не на лечении, ввиду высокой вероятности быстрого ухудшения инфекции после развития биопленки14,16. В настоящее время антибиотики являются наиболее распространенным методом лечения инфекций, связанных с медицинскими устройствами2,17. Однако из-за пониженной чувствительности бактерий к антибиотикам в состоянии биопленки18 лечение этих инфекций часто прибегает к удалению имплантированного устройства и, если это возможно или необходимо, его замене новым устройством2,19. В настоящее время основным методом действий после операции на носу является назначение системных профилактических антибиотиков, хотя эффективность этого метода не является общепризнанной11,20. Известно, что более 70% бактериальных инфекций устойчивы к одному или нескольким антибиотикам, обычно используемым для ликвидации инфекции21. Это привело к массовому поиску альтернативных противомикробных веществ и альтернативных подходов к лечению для предотвращения бактериальных инфекций и бактериальных инфекций с образованием биопленок2,16,22. Важной стратегией предотвращения образования биопленок на медицинских устройствах является модификация поверхности — нанесение антибактериальных или антиадгезионных средств на поверхность медицинского устройства22,23. Учитывая вышеупомянутые недостатки антибиотиков, современной тенденцией является разработка неантибиотических покрытий для медицинских устройств, таких как покрытия на основе металлов24,25.