Антибіотикорезистентність Acinetobacter baumannii як збудника хірургічної інфекції та підходи до її подолання з використанням антисептика декаметоксину

Introduction. Non-fermenting Gram-negative bacilli are known as one of the most frequent causative agents of hospital-acquired infections. Acinetobacter baumannii, as causative agent of infection complications of different localization, has obtained recently high resistance to anti-biotics and has belonged to ESKAPE group of pathogens. Antimicrobials, recommended for the prophylaxis and therapy of hospital-acquired infections, have been failing in their effectiveness and lead to selection of antibiotic resistant strains of A. baumannii. The aim of this research was to substantiate the way of overcoming of resistance in clinical strains of A. baumannii, by means of synergic antimicrobial activity of antibiotics and antiseptic decamethoxinum®. Material and methods. The research was carried out on 190 clinical strains of A. baumannii, isolated from patients with burn disease during the period 2011–2015. The sensitivity of clinical strains of A. baumannii was determined to such antibiotics as ampicillin/sulbactam, cefoperazone, cefoperazone/sulbactam, meropenem, imipenem, amikacin, ciprofloxacin, gatifloxacin and antiseptic decamethoxinum® (DCM; Registration certificate No UA/14444/01/01 since 24.06.2015. Order of the Ministry of Health of Ukraine No 373). The sensitivity of A. baumannii to antibiotics and DCM was determined by means of disk diffusion test and serial dilution (Order of the Ministry of Health of Ukraine No167 since 05.04.2007; EUCAST expert rules).The study of the influence of antiseptic DCM on the sensitivity of acinetobacteria to antibiotics was studied on 35 clinical strains of A. baumannii, drafted from the general number of isolates enrolled in the research. For this, the sensitivity of A. baumannii to antibiotics in the presence of sub-minimal inhibitory concentrations (subMIC) of DCM was identified. The received experimental data were analyzed by “Statistica 6.0”. Results and discussion. The changes of antibiotic sensitivity profile of A. baumannii for five years were shown. It was found that the sensitivity of A. baumannii to majority of antibiotics, selected for study, decreased significantly. But the only ampicillin/sulbactam was found to have vice versa tendency. We found the rising quantity of antibiotic resistant strains of A. baumannii. At the same time, high resistance of acinetobacteria to fluoroquinolones (ciprofloxacin– 96,1%; gatifloxacin– 95,8%) was found in 2015. The in vitro research of combined activity of DCM antiseptic remedy and early mentioned antibiotics against clinical strains of A. baumannii demonstrated the reveal antibiotic effectiveness. As follows, minimal inhibitory concentrations of antibiotics decreased in 1.5–4 times in the mediums which contained subMIC of DCM. Especially this tendency was found in resistant clinical strains. Conclusion. Under selective influence of antibiotics protected by β-lactamase inhibitors, carbapenems, fluoroquinolones aminoglycosides increase the antibiotic resistance in A. baumannii, causative agents of infectious complications in patients with burn disease. The antiseptic remedy decamethoxinum® helps to improve antibiotic sensitivity in resistant A. baumannii.Вступление. Не ферментирующие грамотрицательные бациллы известны как один из наиболее частых возбудителей внутрибольничных инфекций. Acinetobacter baumannii, как возбудитель инфекционных осложнений различной локализации, недавно приобрел высокую устойчивость к антибиотикам и относится к группе патогенов ESKAPE. Противомикробные препараты, рекомендованные для профилактики и лечения внутрибольничных инфекций, неэффективны и приводят к отбору устойчивых к антибиотикам штаммов A. baumannii. Целью данного исследования было обоснование пути преодоления резистентности у клинических штаммов A. baumannii с помощью синергической антимикробной активности антибиотиков и антисептика декаметоксина®. Материал и методы. Исследование проведено на 190 клинических штаммах A. baumannii, выделенных от пациентов с ожоговой болезнью в2011–2015 гг. Чувствительность клинических штаммов A. baumannii определялась к таким антибиотикам, как ампициллин/сульбактам, цефоперазон, цефоперазон/сульбактам, меропенем, имипенем, амикацин, ципрофлоксацин, гатифлоксацин и антисептик декаметоксин® (DCM; сертификат регистрации № UA/14444/01/01 с 24.06.2015. Приказ Министерства здравоохранения Украины № 373). Чувствительность A. baumannii к антибиотикам и DCM определялась диско-диффузионным методом и серийным разведением (Приказ Министерства здравоохранения Украины No167 от 05.04.2007 года; правила EUCAST Expert). Исследование влияния антисептического DCM на чувствительность ацинетобактерий к антибиотикам было изучено на 35 клинических штаммах A. baumannii, составленных из общего числа изолятов, включенных в исследование. Для этого была выявлена чувствительность A. baumannii к антибиотикам в присутствии субминимальных ингибирующих концентраций (subMIC) DCM. Полученные экспериментальные данные были проанализированы “Statistica 6.0”. Результаты и обсуждение. Показано изменение профиля чувствительности к антибиотикам A. baumannii в течение пяти лет. Было обнаружено, что чувствительность A. baumannii к большинству антибиотиков, отобранных для исследования, значительно снижается. Но единственный ампициллин/сульбактам, как было обнаружено, имеет тенденцию к обратному. Мы обнаружили растущее количество устойчивых к антибиотикам штаммов A. baumannii. В то же время в2015 году была обнаружена высокая резистентность ацинетобактерий к фторхинолонам (ципрофлоксацин– 96,1%; гатифлоксацин– 95,8%). Исследование in vitro комбинированной активности антисептического препарата DCM и ранее упоминавшихся антибиотиков против клинических штаммов A. baumannii продемонстрировало эффективность антибиотиков. Как следует ниже, минимальные ингибирующие концентрации антибиотиков снижались в1,5–4 раза в средах, содержащих Суб-ДМК. Особенно ярко эта тенденция была обнаружена у устойчивых клинических штаммов. Заключение. Под избирательным влиянием применения антибиотиков, защищенных ингибиторами β-лактамов, карбапенемов, фторхинолонов, аминогликозидов, повышается антибиотикорезистентность A. baumannii, возбудителей инфекционных осложнений у пациентов с ожоговой болезнью. Антисептическое средство декаметоксин® помогает улучшить чувствительность к антибиотикам у резистентных A. baumannii.У статті подано результати дослідження чутливості ізолятів Acinetobacter baumannii щодо бета-лактамних антибіотиків (ампіцилін-сульбактам, цефоперазон, цефоперазон-сульбактам, меропенем, іміпенем), амікацину, фторхінолонів (ципрофлоксацин, гатифлоксацин) і антисептичного препарату декаметоксин (ДКМ). Виначено зниження чутливості (2011–2015 рр.) A. baumannii до цефалоспоринових та карбапенемних антибактеріальних засобів. Доведено високі показники резистентності ацинетобактерій щодо досліджуваних фторхінолонів ципрофлоксацину (96,1 %), гатифлоксацину (95,8 %). У результаті досліджень in vitro встановлено відновлення/підвищення чутливості до антибіотиків у ізолятів A. baumannii при застосуванні лікарського антисептичного препарату ДКМ в суббактеріостатичних концентраціях

Correlation of Susceptibility to Antiseptics With Biofilm-forming Properties in Acinetobacter baumannii as a Pathogen of Surgical Infection

Introduction: The purpose of this research was to study the biofilm-forming properties of clinical strains of A.baumannii, isolated from burn wounds in patients of ICU, and their sensitivity to antiseptics. Methods: 220 clinicalstrains of A. baumannii isolated from intensive care unit infected burn patients were the object of the study. Antiseptic sensitivity of Acinetobacter spp. (decamethoxine, chlorhexidine, miramistin, povidone iodine) was investigatedusing double serial dilutions according to the standard procedure. The study of biofilm-forming properties of clinicalAcinetobacter isolates was performed using the spectrophotometric technique by G.D. Christensen. In order to determine the relationship between the antiseptic sensitivity and biofilm-forming properties of A. baumannii strains,we determined the correlation coefficient (r-Pearson), the absolute value of which characterised the binding force.Results: Among 435 burn persons, who were involved in the investigated group, representatives of Acinetobacterspp. were found in 220 (50.6%), that has revealed the etiological significance of the opportunistic pathogens of Acinetobacter isolates in the development of infectious complications of burns in intensive care units. Clinical strains of A. baumannii have shown variable susceptible to decamethoxine, chlorhexidine, miramistin, povidone iodine and have been found to possess high biofilm-forming properties. The r-Pearson coefficient between sensitivity of A. baumannii to investigated antiseptics and biofilm-formation pointed out positive moderate and strong correlations. Conclusion: Biofilm-formation of Acinetobacter spp. is correlated with their susceptibility to chlorhexidine and povidone iodine strongly. However, as a more powerful antimicrobial activity of antiseptic against A. baumannii was as weaker correlation had been establishe