Здатність штамів S. Aureus формувати біоплівки на колагенових матрицях

Abstract

На сьогодні стимуляція загоєння ран у хірургії, комбустіології, дерматології залишається актуальною проблемою. Незважаючи на постійне удосконалення методів лікування ран, частота інфекційних ускладнень у хірургії досягає 30%, а в комбустіології — 40%. Бактеріальні біоплівки є критичним компонентом хронічних ран, які важко піддаються традиційній терапії. Золотистий стафілокок — один із чотирьох найбільш поширених видів бактерій, виявлених при хронічних ранах. Колаген є перспективною основою препаратів для загоєння ран, а також ідеальним матриксом при дослідженні інфекційних процесів шкіри та сполучних тканин. У статті оцінено здатність формувати біоплівки штамами S. aureus на колагенових матрицях, отриманих з відходів виробництва натуральної шкіри (голинна обрізь після зоління та після знезолювання, міздря із сировини великої рогатої худоби). Колаген отримували методом кислої екстракції з подальшим відмиванням 0,9% NaCl до отримання рН 5.5. Як тест-культури використовували лабораторні штами та шпитальні ізоляти S. aureus. Штами було ізольовано з раневих поверхонь пацієнтів Київської обласної клінічної лікарні. Бактерії ідентифіковано як Staphylococcus aureus за допомогою VITEK 2 compact 15 (Франція). Ріст культур і біоплівкоутворення визначали за стандартними протоколами. Отримані дані проаналізовано в пакеті програм Excel, p<0,05. Здатність формувати біоплівку варіювала залежно від зразка колагену та штаму мікроорганізму, однак досліджувані зразки колагену виявилися ефективними матрицями для формування біоплівок культурами бактерій. Зразки колагену, отримані з відходів виробництва натуральної шкіри (голинна обрізь після зоління та після знезолювання після двох екстракцій), можуть бути використані як матриці для росту і формування біоплівок штамами золотистого стафілококу та моделювання мікробних процесів при дослідженні лікування раневих поверхонь. Nowadays stimulation of wound healing in surgery, combustiology, dermatology remains an urgent problem. Despite the constant improvement of wound treatment methods, the frequency of infectious complications in surgery reaches 30%, and in combustiology — 40%. Bacterial biofilms are a critical component of chronic wounds which are difficult to treat with traditional therapies. Staphylococcus aureus is one of the four most prevalent bacterial species identified in case of chronic wounds. Collagen is a promising basis for drugs for wound healing as well as an ideal matrix in the study of infectious processes of the skin and connective tissues. The aim of the work was to evaluate the biofilm-formation ability of opportunistic infections pathogens on collagen matrices obtained from leather industry waste (limed pelt, delimed pelt and fleshings of cattle hides). Collagen samples were obtained by acid extraction followed by washing with 0.9% NaCl to obtain pH of 5.5. Laboratory strains and hospital isolates of S. aureus were used as test cultures. The strains were isolated from the wound surfaces of patients of the Kyiv Regional Clinical Hospital. The bacterium was identified as Staphylococcus aureus using VITEK 2 compact 15 (France). Culture growth and biofilm-formation ability were determined according to standard protocols. The obtained data were analyzed in the Excel software package, p<0.05. The biofilm-formation ability varied depending on the collagen sample and the strain, however, the studied collagen samples proved to be effective matrices for biofilm formation. Collagen samples obtained from leather industry waste (limed pelt, delimed pelt and fleshings after two extractions) can be used as matrices for the growth and biofilm formation of S. aureus strains and modeling of microbial processes in the wound healing studies.