Biofilm formation on biomaterials used in hernia surgery

Deep surgical site infection (DSSI) in patients undergoing hernioplasty with implantation of biomaterials is a complication taking place with biofilm formation. Despite the indicated increase in the frequency of isolation of S. aureus and E. coli bacteria as etiological factors of DSSI, there have been few studies published so far that evaluated biofilm formation by these microorganisms on the surface of different biomaterials. The aim of this study was to evaluate and compare biofilm formation on the surface of biomaterials used in hernia surgery by clinical isolates of S. aureus and E. coli. 70 strains of S. aureus and E. coli were used; they differed in chromosomal DNA within the species. The evaluation of biofilm formation on the surface of the monofilament polypropylene mesh, multifilament mesh (polypropylene, polyester and composite) and a patch of expanded polytetrafluoroethylene was made using qualitative and quantitative methods and by means of a scanning electron microscope. The strains differ in terms of biofilm formation within the species. Strains of S. aureus formed a biofilm more strongly than E. coli. The investigated strains formed biofilm stronger on the surface of the multifilament implants than on polypropylene monofilament mesh. Formation of biofilm by clinical isolates of S. aureus and E. coli on the surface of biomaterials used in hernia surgery varies depending on the strain and species of bacteria as well as the structure and the hydrophobicity of biomaterial.Głębokie zakażenie miejsca operowanego (GZMO) u pacjentów poddanych hernioplastyce z implantacją biomateriału jest powikłaniem przebiegającym z powstaniem biofilmu. Mimo że notowany jest wzrost częstości izolacji bakterii S. aureus i E. coli jako czynników etiologicznych GZMO, dotychczas ukazały się nieliczne prace, w których oceniano tworzenie biofilmu przez te drobnoustroje na powierzchni różnych biomateriałów. Celem pracy była ocena i porównanie tworzenia biofilmu na powierzchni biomateriałów stosowanych w chirurgii przepuklin przez izolaty kliniczne S. aureus i E. coli. Użyto po 70 szczepów S. aureus i E. coli, izolowanych od różnych pacjentów hospitalizowanych w 3 klinikach chirurgii, różniących się wzorem DNA chromosomalnego w obrębie gatunku. Ocenę tworzenia biofilmu na powierzchni monofilamentowej siatki polipropylenowej, multifila-mentowych siatek (polipropylenowej, poliestrowej i kompozytowej) oraz łacie z ekspandowanego politetrafluoroetylenu wykonano metodą jakościową, ilościową oraz z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego. Szczepy różniły się zdolnością do tworzenia biofilmu w obrębie gatunku. Szczepy S. aureus tworzyły biofilm silniej niż pałeczki E. coli. Badane izolaty tworzyły biofilm silniej na powierzchni implantów multifilamentowych niż na monofilamentowej siatce polipropylenowej. Tworzenie biofilmu przez izolaty kliniczne S. aureus i E. coli na powierzchni biomateriałów stosowanych chirurgii przepuklin różni się w zależności od szczepu i gatunku bakterii, struktury oraz hydrofobowości biomateriału

Powstawanie biofilmu na biomateriałach stosowanych w chirurgii przepuklin

Deep surgical site infection (DSSI) in patients undergoing hernioplasty with implantation of biomaterials is a complication taking place with biofilm formation. Despite the indicated increase in the frequency of isolation of S. aureus and E. coli bacteria as etiological factors of DSSI, there have been few studies published so far that evaluated biofilm formation by these microorganisms on the surface of different biomaterials. The aim of this study was to evaluate and compare biofilm formation on the surface of biomaterials used in hernia surgery by clinical isolates of S. aureus and E. coli. 70 strains of S. aureus and E. coli were used; they differed in chromosomal DNA within the species. The evaluation of biofilm formation on the surface of the monofilament polypropylene mesh, multifilament mesh (polypropylene, polyester and composite) and a patch of expanded polytetrafluoroethylene was made using qualitative and quantitative methods and by means of a scanning electron microscope. The strains differ in terms of biofilm formation within the species. Strains of S. aureus formed a biofilm more strongly than E. coli. The investigated strains formed biofilm stronger on the surface of the multifilament implants than on polypropylene monofilament mesh. Formation of biofilm by clinical isolates of S. aureus and E. coli on the surface of biomaterials used in hernia surgery varies depending on the strain and species of bacteria as well as the structure and the hydrophobicity of biomaterial.Głębokie zakażenie miejsca operowanego (GZMO) u pacjentów poddanych hernioplastyce z implantacją biomateriału jest powikłaniem przebiegającym z powstaniem biofilmu. Mimo że notowany jest wzrost częstości izolacji bakterii S. aureus i E. coli jako czynników etiologicznych GZMO, dotychczas ukazały się nieliczne prace, w których oceniano tworzenie biofilmu przez te drobnoustroje na powierzchni różnych biomateriałów. Celem pracy była ocena i porównanie tworzenia biofilmu na powierzchni biomateriałów stosowanych w chirurgii przepuklin przez izolaty kliniczne S. aureus i E. coli. Użyto po 70 szczepów S. aureus i E. coli, izolowanych od różnych pacjentów hospitalizowanych w 3 klinikach chirurgii, różniących się wzorem DNA chromosomalnego w obrębie gatunku. Ocenę tworzenia biofilmu na powierzchni monofilamentowej siatki polipropylenowej, multifila-mentowych siatek (polipropylenowej, poliestrowej i kompozytowej) oraz łacie z ekspandowanego politetrafluoroetylenu wykonano metodą jakościową, ilościową oraz z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego. Szczepy różniły się zdolnością do tworzenia biofilmu w obrębie gatunku. Szczepy S. aureus tworzyły biofilm silniej niż pałeczki E. coli. Badane izolaty tworzyły biofilm silniej na powierzchni implantów multifilamentowych niż na monofilamentowej siatce polipropylenowej. Tworzenie biofilmu przez izolaty kliniczne S. aureus i E. coli na powierzchni biomateriałów stosowanych chirurgii przepuklin różni się w zależności od szczepu i gatunku bakterii, struktury oraz hydrofobowości biomateriału

The Influence of Octenidine Dihydrochloride on Bacterial Biofilm on the Surface of a Polypropylene Mesh

Deep surgical site infections (DSSI’s) involving the implanted biomaterial remain an important issue in hernia surgery. The etiological factors include Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The ability of these microorganisms to create a biofilm on the surface of the implant is considered to be one of the main reasons why successful treatment of DSSI’s is not an easy task. It is widely agreed that an important element of a successful treatment plan for infections involving biofilm formation is the use of agents capable of penetrating the biofilm matrix, and displaying a satisfactory efficacy against the microorganisms present within. Antiseptic agents meet the above criteria. The goal of this study was to evaluate the influence of a solution of octenidine dihydrochloride (Octenisept) on the biofilm present on a surface of a monofilament polypropylene mesh implant. The study involved 140 bacterial strains from the collection of the Department of Microbiology Nicolaus Copernicus University Collegium Medicum in Bydgoszcz, Poland. The strains included 70 (50%) S. aureus isolates and 70 (50%) E. coli isolates. The influence of an antiseptic agent on the created biofilm was evaluated with the use of a qualitative and quantitative method, as well as by scanning electron microscopy (SEM). In the qualitative assessment, the observed effect of octenidine was a diminished intensity of biomaterial staining after incubation with TTC in comparison to samples from the control group. In the quantitative study, the live cell counts of S. aureus and E. coli isolated from the biofilm present on the implant surface, after exposure to the antiseptic agent were found to be diminished. SEM studies have shown that exposure to octenidine hydrochloride decreases the number of bacteria adhering to the biomaterial surface. The Octenisept octenidine dihydrochloride solution displays bactericidal activity against S. aureus and E. coli bacteria present in the biofilm created on the surface of monofilament polypropylene mesh.Głębokie zakażenie miejsca operowanego (GZMO) obejmujące wszczepiony biomateriał stanowi istotny problem w chirurgii przepuklin. Czynniki etiologiczne tego powikłania, wśród których wymienia się m.in.: Staphylococcus aureus i Escherichia coli tworzą biofilm na powierzchni implantów uznawany za jedną z głównych przyczyn trudności w leczeniu GZMO. Uważa się, że istotnym elementem leczenia zakażeń przebiegających z powstaniem biofilmu jest stosowanie substancji aktywnych wobec drobnoustrojów w biofilmie oraz charakteryzujących się zdolnością do przenikania przez jego macierz. Związkami chemicznymi posiadającymi wymienione właściwości są antyseptyki. Celem pracy była ocena wpływu roztworu dichlorowodorku oktenidyny w postaci preparatu antyseptycznego Octenisept na biofilm wytworzony na powierzchni monofilamentowej siatki polipropylenowej. Badaniem objęto 140 szczepów bakterii z kolekcji Katedry i Zakładu Mikrobiologii Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, wśród których było 70 (50%) izolatów S. aureus oraz 70 (50%) E. coli. Ocenę wpływu antyseptyku na wytworzony biofilm wykonano metodą jakościową, ilościową oraz z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). W badaniu metodą jakościową efektem działania roztworu dichlorowodorku oktenidyny na wytworzony biofilm było zmniejszenie intensywności zabarwienia powierzchni biomateriału po inkubacji z TTC w stosunku do grupy kontrolnej. W badaniu ilościowym stwierdzono zmniejszenie liczby żywych komórek S. aureus i E. coli izolowanych z biofilmu na powierzchni implantu po ekspozycji na działanie antyseptyku. Natomiast badanie z użyciem SEM wykazało, że roztwór dichlorowodorku oktenidyny powoduje zmniejszenie liczby bakterii przylegających do powierzchni biomateriału. Roztwór dichlorowodorku oktenidyny w postaci preparatu Octenisept wykazuje działanie bakteriobójcze wobec S. aureus i E. coli w biofilmie wytworzonym na powierzchni monofilamentowej siatki polipropylenowej

Wpływ roztworu dichlorowodorku oktenidyny na biofilm wytworzony na powierzchni siatki polipropylenowej

Deep surgical site infections (DSSI’s) involving the implanted biomaterial remain an important issue in hernia surgery. The etiological factors include Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The ability of these microorganisms to create a biofilm on the surface of the implant is considered to be one of the main reasons why successful treatment of DSSI’s is not an easy task. It is widely agreed that an important element of a successful treatment plan for infections involving biofilm formation is the use of agents capable of penetrating the biofilm matrix, and displaying a satisfactory efficacy against the microorganisms present within. Antiseptic agents meet the above criteria.The goal of this study was to evaluate the influence of a solution of octenidine dihydrochloride (Octenisept) on the biofilm present on a surface of a monofilament polypropylene mesh implant.The study involved 140 bacterial strains from the collection of the Department of Microbiology Nicolaus Copernicus University Collegium Medicum in Bydgoszcz, Poland. The strains included 70 (50%) S. aureus isolates and 70 (50%) E. coli isolates. The influence of an antiseptic agent on the created biofilm was evaluated with the use of a qualitative and quantitative method, as well as by scanning electron microscopy (SEM).In the qualitative assessment, the observed effect of octenidine was a diminished intensity of biomaterial staining after incubation with TTC in comparison to samples from the control group. In the quantitative study, the live cell counts of S. aureus and E. coli isolated from the biofilm present on the implant surface, after exposure to the antiseptic agent were found to be diminished. SEM studies have shown that exposure to octenidine hydrochloride decreases the number of bacteria adhering to the biomaterial surface.The Octenisept octenidine dihydrochloride solution displays bactericidal activity against S. aureus and E. coli bacteria present in the biofilm created on the surface of monofilament polypropylene mesh.Głębokie zakażenie miejsca operowanego (GZMO) obejmujące wszczepiony biomateriał stanowi istotny problem w chirurgii przepuklin. Czynniki etiologiczne tego powikłania, wśród których wymienia się m.in.: Staphylococcus aureus i Escherichia coli tworzą biofilm na powierzchni implantów uznawany za jedną z głównych przyczyn trudności w leczeniu GZMO. Uważa się, że istotnym elementem leczenia zakażeń przebiegających z powstaniem biofilmu jest stosowanie substancji aktywnych wobec drobnoustrojów w biofilmie oraz charakteryzujących się zdolnością do przenikania przez jego macierz. Związkami chemicznymi posiadającymi wymienione właściwości są antyseptyki.Celem pracy była ocena wpływu roztworu dichlorowodorku oktenidyny w postaci preparatu antyseptycznego Octenisept na biofilm wytworzony na powierzchni monofilamentowej siatki polipropylenowej.Badaniem objęto 140 szczepów bakterii z kolekcji Katedry i Zakładu Mikrobiologii Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, wśród których było 70 (50%) izolatów S. aureus oraz 70 (50%) E. coli. Ocenę wpływu antyseptyku na wytworzony biofilm wykonano metodą jakościową, ilościową oraz z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM).W badaniu metodą jakościową efektem działania roztworu dichlorowodorku oktenidyny na wytworzony biofilm było zmniejszenie intensywności zabarwienia powierzchni biomateriału po inkubacji z TTC w stosunku do grupy kontrolnej. W badaniu ilościowym stwierdzono zmniejszenie liczby żywych komórek S. aureus i E. coli izolowanych z biofilmu na powierzchni implantu po ekspozycji na działanie antyseptyku. Natomiast badanie z użyciem SEM wykazało, że roztwór dichlorowodorku oktenidyny powoduje zmniejszenie liczby bakterii przylegających do powierzchni biomateriału.Roztwór dichlorowodorku oktenidyny w postaci preparatu Octenisept wykazuje działanie bakteriobójcze wobec S. aureus i E. coli w biofilmie wytworzonym na powierzchni monofilamentowej siatki polipropylenowej

Etiology of inguinal hernia: ultrastructure of rectus sheath revisited

In the last decade, in the search for abdominal-wall hernia etiology, attention has been brought to alterations in the connective tissue ultrastructure as the probable etiological factor. These may cause weakening of connective tissue, which in turn may form ground for hernia formation. To investigate this hypothesis in depth, we compared the ultrastructure of the connective tissue in hernia patients and the control group. The study group consisted of five patients with primary inguinal hernia (Nyhus II = 4, Nyhus IIIa = 1). Another five patients posted for emergency appendectomy created the control group. Tissue specimens, harvested intraoperatively from the rectus muscle sheath (RAMS) and fixed in 4% glutaraldehyde, underwent staining by the Masson, H-E and methylene blue techniques and were assessed by microscopy (light and scanning electron). The examinations showed significant differences in the rectus sheath ultrastructure. They included altered architecture, placement and quantity of collagen and elastic fibers, differences in the caliber of individual fibers and disrupted ground matter–to–fiber ratio. In patients with hernias, chaotic arrangement of collagen fibers was seen, as well as their thinning and a decrease in the general amount of elastic fibers, replaced by ground matter. Our research has shown significant differences in the structure of the RAMS between patients with hernias and healthy individuals. This supports the theory linking connective tissue alterations with the etiology of hernia, and stating that these alterations include connective tissue at locations distant from the hernia site as well, as the rectus sheath itself does not form a hernial defect

Gastrointestinal stromal tumor of small intestine as the cause of massive gastrointestinal hemorrhage - case report

Wśród rzadkich przyczyn masywnego krwawienia do dolnego odcinka przewodu pokarmowego znajdują się guzy jelita typu GIST. Są to nowotwory wywodzące się z podścieliska przewodu pokarmowego, których patobiologia związana jest z mutacją przezbłonowego receptora KIT, zyskującego aktywność kinazy tyrozynowej. Podstawą rozpoznania jest badanie immunohistochemiczne na obecność antygenu CD117. W pracy przedstawiono przypadek 37-letniej pacjentki hospitalizowanej z powodu masywnego krwawienia do przewodu pokarmowego, u której rozpoznano i skutecznie usunięto guz jelita cienkiego typu GIST.Gastrointestinal stromal tumors (GIST) are amongst the rarest causes of massive gastrointestinal hemorrhage. These tumors are derived from the stromal tissue of the gastrointestinal tract and their pathobiology is related to the mutation of the KIT transmembrane receptor, which gains results in thyrosine kinase activity. A diagnosis is based on an immunohistochemical examination for the presence of the CD117 antigen. The case of a 37-year-old female, hospitalized for massive gastrointestinal hemorrhage due to a GIST-type tumor of the small intestine, is presented in this article. The tumor was successfully diagnosed and treated

An inflamed appendix incarcerated in an incisional hernia

W pracy przedstawiono wyjątkowo rzadki przypadek uwięźnięcia zapalnie zmienionego wyrostka robaczkowego w bliźnie po cięciu Pfannenstiela po zabiegu ginekologicznym u 53-letniej pacjentki. Ostatecznie rozpoznanie postawiono śródoperacyjnie, pomimo diagnostyki przedoperacyjnej z zastosowaniem ultrasonografii. W leczeniu zastosowano klasyczną appendektomię i proste zeszycie wrót przepukliny. Autorzy dyskutują własny przypadek z jedynym znanym doniesieniem oraz nieco częstszymi przypadkami przepuklin Amyanda i de Garengeota.In this report, an extremely rare case of an inflamed appendix incarcerated in an abdominal hernia in a 53-year-old female after a gynecological procedure performed via a Pfannenstiel’s incision is presented. The diagnosis was reached intraoperatively, despite preoperative examination with ultrasonography. A typical appendectomy and simple sutured closure were performed. Authors’ case is discussed with the only such occurrence previously reported, as well as the more frequently encountered Amyand’s and de Garangeot’s hernias

A case of multiple interventions for foreign body ingestion in a mentally challenged patient

W pracy przedstawiono przypadek wielokrotnych interwencji chirurgicznych, endoskopowych i zachowawczych u upośledzonej umysłowo chorej spowodowanych połykaniem ciał obcych. W czasie hospitalizacji chora była operowana z powodu perforacji jelita, kilkakrotnie wykonywano endoskopię i prowadzono również leczenie zachowawcze. W czasie jednego z pobytów doszło do zachłyśnięcia z koniecznością resuscytacji, a także odmy opłucnowej z koniecznością wykonania drenażu. Wielokrotnie dochodziło również do samoistnych wydaleń połkniętych ciał obcych. Autorzy przedstawiają przypadek ze względu na wielokrotność interwencji, a także wystąpienie zagrażających życiu powikłań. W pracy dokonano również przeglądu literatury dotyczącej problemu diagnostyki i leczenia ciał obcych przewodu pokarmowego.A case of multiple surgical, conservative and endoscopic interventions for foreign body ingestion in a mentally challenged patient is presented. During numerous hospitalizations, the patient underwent laparotomy for bowel perforation, as well as upper alimentary tract endoscopies and conservative management. During one of her hospital stays, she choked, requiring resuscitation and developed pneumothorax requiring chest drainage. It is quite safe to assume that numerous foreign bodies were passed spontaneously. The authors have decided to present this case due to the multiplicity of the interventions, as well as the occurrence of life-threatening complications. A review of the available literature on the problem of the diagnostics and treatment of alimentary tract foreign bodies has also been presented

Wykrywanie biofilmu in vivo na powierzchni siatki chirurgicznej - opis przypadku

We present the case of a 51-year-old male who having undergone abdominal hernia repair with the use of synthetic implant, presented bacterial biofilm which had formed secondary to surgical wound infection. The presence of biofilm on the implant hindered the treatment of the infection. Full recovery was possible only after the implant’s removal. The presence of bacterial biofilm was confirmed in vivo on randomly selected fragments of the mesh implant.Przedstawiono przypadek 51-letniego mężczyzny poddanego operacji przepukliny brzusznej z użyciem wszczepu syntetycznego, u którego w wyniku zakażenia miejsca operowanego na powierzchni siatki chirurgicznej powstał biofilm bakteryjny. Obecność biofilmu na implantacie była przyczyną oporności zakażenia na leczenie. Wyleczenie uzyskano po całkowitym usunięciu implantatu. Na losowo wybranych fragmentach siatki chirurgicznej potwierdzono in vivo obecność biofilmu bakteryjnego