Грамотрицательные бактерии проявляли большую устойчивость к попыткам обеззараживания

rx online

Различия в резистентности по группе грамм-пятен

Грамотрицательные бактерии проявляли большую устойчивость к попыткам обеззараживания BAC, чем грамположительные организмы. Грамположительная группа испытывала больший, статистически значимый, уровень ингибирования, чем грамотрицательная группа, что указывает на различие в физико-химическом взаимодействии с дезинфицирующим средством.

Грамположительная бактериальная клеточная стенка состоит в основном из пептидогликана, который легко пересекается молекулой BAC, поэтому организм может установить небольшую защиту от вторжения молекул дезинфицирующего средства, которые имеют беспрецедентный доступ к клетке, что приводит к нарушению и гибели клеток (Russell et al., 1998). Грамотрицательные клеточные стенки состоят из двух мембран, усиленных экспрессией ЛПС на клеточной поверхности, что обеспечивает дополнительное защитное свойство.

Двухмембранная структура грамотрицательных бактерий позволяет эффлюксным насосам эффективно очищать липофильные агенты, мигрирующие через периплазму, за счет использования вспомогательных белков, пересекающих периплазматическое пространство (Franklin and Snow, 2013). Эти белковые комплексы известны как трехсторонние насосы и ответственны за повышенную емкость оттока в грамотрицательных веществах. И наоборот, в грамположительных организмах терминалы насоса расположены между внешней средой и внутренней клеткой, поэтому миграционный захват экзогенных молекул не происходит, и механизм насоса может быть активирован только после того, как молекула дезинфицирующего средства проникла в клетку. Это приводит к в меньше выделяемых молекул должных к более низкому поверхностному отношению к-Тома внутри клетка.
Различия в сопротивляемости организма

Высокая полная концентрация стерилизации, наблюдаемая у P. aeruginosa, возможно, была результатом менее проницаемых мембранных характеристик, которыми обладает организм. Понятно, что порог, при котором бак становится бактерицидным по сравнению с бактериостатическим, выше у псевдомонад, что может объяснять более слабый ответ на стерилизацию до тех пор, пока не будут достигнуты более высокие концентрации. Такие свойства, способствующие этому, включают мембранные порины, которые только облегчают вход низкомолекулярных соединений, ингибируя вход QACs, которые обычно являются относительно тяжелыми из-за длинной алкильной цепи (McDonnell and Russel, 1999). Было показано, что BAC исключает двухвалентные катионы из внешней мембраны, которые P. aeruginosa имеет в изобилии в виде ионов Mg2+ (Tabata et al., 2003). Это ослабляет защитное действие ионов Mg2+ на формирование прочных липополисахаридных связей (Russell, 2001). Это может объяснить, почему на протяжении всей второй половины набора данных, до 1% биоцида в растворе, что P. aeruginosa имел последовательно более низкий рост, чем E. coli. Именно в этот момент механические факторы, как полагают,имеют наибольший вклад и насыщение стока достигнет максимума.

Достоверных различий между группами P. aeruginosa и E. coli выявлено не было. Исследования показали, что многие грамотрицательные организмы содержат гомологи одних и тех же форм эффлюксных насосов и активно обмениваются ими посредством горизонтального переноса генов. Кроме того, была подтверждена функциональность чужеродных эффлюксов разных родов, поскольку архетипические системы МЛУ MexA-MexB-OprM и MexC-MexD-OprJ эффлюкса у P. aeruginosa функциональны и сохраняют свою субстратную специфичность в E. coli (Srikumar et al., 1998). Это указывает на некоторую однородность между механизмами оттока П. aeruginosa и E. coli, и возможно подобные величины деятельности.

Полученные данные свидетельствуют о том, что существует вариация резистентности между организмами одной и той же категории окраски грамм, о чем свидетельствует значительная разница между S. aureus и E. faecalis. Известно, что Enterococcus faecalis содержит дополнительный компонент в своей пептидогликановой структуре в виде лизин-аланиновых боковых цепей (de Pedro, Blanot, Vollmer, 2008). Наблюдалось, что эти повторяющиеся последовательности дипептидов изменяют плотность поверхностного заряда и структурную организацию пептидогликана, что приводит к снижению чувствительности к катионным соединениям (Grare et al., 2010). Это может объяснить, почему у E. faecalis наблюдалась большая резистентность, чем у S. aureus, несмотря на то, что оба организма Грамположительны, поскольку BAC также является катионным и поэтому подвержен одной и той же предрасположенности к взаимодействию с зарядом.

Другая вероятная причина высокой вариабельности резистентности у грамположительных бактерий может быть связана с различиями в структуре мембраны, передаваемой при образовании пептидогликанов у разных грамположительных видов, поскольку было замечено, что липид II-молекула-предшественник, участвующая в синтезе пептидогликанов, может претерпевать структурные модификации, приводящие к изменению заряда клеточной оболочки (Münch and Sahl, 2015). Было замечено, что это приводит к изменениям в величине взаимодействия с антимикробными пептидами, которые имеют идентичные механистические и зарядовые характеристики с BAC (Zasloff, 2002). Это может объяснить фундаментальное различие в резистентности, наблюдаемое между двумя грамположительными организмами, особенно в связи с тем, что пептидогликан играет такую большую роль в внутренней защите грамположительных организмов от экзогенных соединений. Кроме того, это может также объяснить, почему эта разница в резистентности не наблюдалась между грамотрицательными организмами, поскольку экспрессия пептидогликанов в двухмембранной системе составляет относительно низкую долю общей массы клеточной стенки.

Неожиданно было обнаружено, что E. faecalis не имеет статистического различия с P. aeruginosa. Следует провести дополнительные исследования для понимания сходства взаимодействия с биоцидами между E. faecalis и P. aeruginosa, поскольку до сих пор правдоподобное объяснение сходства взаимодействия не получило широкого распространения. Кроме того, этот результат напоминает результаты другого исследования, в котором изучалась устойчивость к нескольким ингибиторам β-лактамаз на E. faecalis и P. aeruginosa, у которых были обнаружены сходные величины восприимчивости (Klepser et al., 1997).
Ограничения и направления для будущего исследования

Необходимо рассмотреть возможность применения температуры инкубации 37°C, вызывающей взаимодействия величины, несопоставимой с таковой при использовании в клинических или домашних условиях, где температура обычно считается около 21°C. Несмотря на это, данные, полученные в результате экспериментального исследования, показали, что E. faecalis, культивируемый на агаре Slanetz и Bartley (S&B), показал идентичную полную концентрацию стерилизации с теми, которые инкубировали на MacConkey. Инкубационные параметры S&B были намного длиннее и теплее, чем у MacConkey, что указывает на то, что если температура вокруг этого диапазона и влияет на биологическую активность дезинфицирующего средства, то она незначительна. То же самое наблюдалось с кишечной палочки на мембранных лактозы глюкуронида агар, который имеет более короткий, кулер инкубационный период, чем Мак-конки агара.

Необходимо учитывать возможность того, что питательная среда, обеспечиваемая агаром MacConkey, может отбираться против роста определенных организмов, исследованных в этом исследовании. В связи с этим данные испытаний показали, что концентрация полной стерилизации агара MacConkey оставалась в пределах 95% доверительных интервалов, поэтому если и было какое-либо ингибирование клеточного роста, то оно существенно не влияло на колониеобразование.

В этом исследовании было признано, что существует значительная разница между средним грамотрицательным и грамположительным организмом, а также что существует степень вариации и перекрытия внутри и между этими группами. Однако в данном исследовании были изучены только два организма каждой категории, поэтому степень присутствия этой вариации до сих пор не установлена.

Для того чтобы подтвердить, обладает ли двойная мембранная структура и другие свойства, присущие только грамотрицательным бактериям, значительно большей внутренней резистентностью, необходимо повторить и увеличить объем данного исследования. Дополнительные организмы, которые также имеют отношение к бактериальной инфекции человека, должны быть исследованы для того, чтобы лучше понять величину вариации, которая присутствует между этими организмами.

Кроме того, считается, что бак обладает бактериостатическим эффектом при некоторых более низких концентрациях. Дополнительным полезным показателем для определения внутренней резистентности было бы установление конечных точек бактериостатического эффекта в точке, где он становится бактерицидным для каждого исследуемого организма.

В этом изучении, насосы efflux были постулированы для того чтобы быть значительно вкладчиком к внутреннеприсущим разницам в сопротивлении наблюдаемом между организмами. Для того чтобы поддержать эти результаты, будущие исследования должны снабдить методы нуклеиновой кислоты-зонда обнаружение генов которые кодируют эти насосы. Кроме того, инактивация этих генов посредством направленного на сайт мутагенеза и последующая оценка его влияния на концентрацию стерилизации обеспечили бы дополнительную поддержку сделанных предположений.
Выводы

В заключение следует отметить, что полученные результаты демонстрируют устоявшееся явление повышенной грамотрицательной резистентности к биоцидам, а следовательно, подчеркивают повышенный риск развития резистентности. Однако полученные результаты также указывают на наличие спектра существующих сопротивлений, в котором грамположительные бактерии, как полагают,имеют увеличенный диапазон вариантов. Вполне возможно, что относительные сопротивления между группами могут быть обобщены как различные, но более важно, что категоризация как грамположительная или грамотрицательная не может быть абсолютным определением величины сопротивления, как считалось ранее. Для того чтобы закрепить эти выводы и определить степень существования этого спектра, необходимо изучение дополнительных организмов.

Добавить комментарий

Закрыть меню
×

Корзина

Обратный звонок