Наукова робота

На кафедрі мікробіології виконується науково-дослідна робота за темою

«Дослідження біологічних властивостей збудників інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги та розробка засобів боротьби з ними»

Керівник НДР: професор, доктор медичних наук Ковальчук Валентин Петрович.

Предметом дослідження стали біологічні властивості збудників інфекцій, пов'язаних з наданням медичної допомоги. Об’єкт дослідження: біологічні властивості умовно-патогенних бактерій та грибів, визначених провідними збудниками інфекційних ускладнень у пацієнтів інтенсивної терапії, хворих з різною хірургічною патологією, поранених та обпечених, а також клінічних ізолятів, одержаних з лікарняного середовища, що становлять потенційну загрозу спричинення інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги.

Мета дослідження: підвищити ефективність боротьби зі збудниками інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги, шляхом всебічного дослідження їх біологічних властивостей та обґрунтування розробки нових засобів впливу на них.

Для досягнення мети необхідно було вирішити наступні завдання: провести мікробіологічне дослідження клінічних штамів мікроорганізмів, одержаних від хворих з інфекційними ускладненнями, пов’язаними з наданням медичної допомоги; провести поглиблене всебічне дослідження біологічних властивостей збудників інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги; а саме, визначення основних фенотипових проявів антибіотикорезистентності серед виділених мікробних культур, які циркулюють в госпітальному середовищі, та встановити генетичні детермінанти стійкості до антибіотиків, антисептиків; провести дослідження з виявлення важливих біомаркерів, які визначають властивості збудників інфекцій; на основі аналізу геному провідних мікроорганізмів виявити потенційні генетичні мутації та встановити можливий взаємозв’язок між наявністю генів резистентності, їх експресією та чутливістю до лікарських засобів; розробити ефективні шляхи впливу на провідні фактори виникнення та поширення стійких штамів; розробити підходи щодо профілактики інфекційних ускладнень, пов’язаних з наданням медичної допомоги, на підставі даних про біологічні властивості збудників та потенційні механізми резистентності до антимікробних засобів; розробка нових антимікробних засобів та стратегій лікування з пошуком альтернативних засобів впливу на збудника; вивчення можливостей комбінованого застосування антимікробних препаратів для підвищення їх ефективності; проведення експериментальних тестів нових лікарських засобів на основі антисептиків пролонгованої дії на ефективність та безпеку. Сформульовані завдання створюють необхідні передумови для розробки стратегій пошуку нових лікарських засобів, а також ефективних методів профілактики та контролю інфекцій, зокрема тих, які можуть виникнути в контексті надання медичної допомоги.

Наукова новизна виконання досліджень:

• Вперше на основі мікробіологічних, експериментальних, клінічних досліджень поповнено новими даними сучасні уявлення про етіологічну структуру інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги, та визначено домінуючих умовно-патогенних мікроорганізмів як етіологічно значущих збудників інфекційних ускладнень у пацієнтів з бойовою травмою різної локалізації, опіками; визначено серед мікробіоти вогнищ респіраторних ускладнень у пацієнтів відділень інтенсивної терапії, які перебували на штучній вентиляції легень, в т.ч. новонароджених з вентилятор-асоційованою пневмонією; встановлено пріоритетних умовно-патогенних мікроорганізмів, яких виділяють з ділянок хірургічного втручання та поверхонь полімерних засобів медичного призначення від хворих з високим ризиком періопераційних інфекційних ускладнень, зокрема в умовах воєнного часу.
• На основі аналізу результатів мікробіологічних та молекулярно-генетичних методів дослідження вперше визначено основні резистотипи та встановлено взаємозв’язки фенотипових проявів антибіотикорезистентності у клінічних штамів умовно-патогенних збудників інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги, та наявністю у них генетично детермінованої стійкості до антибіотиків бактерій. Вперше обґрунтовано та клінічно підтверджено ефективність інгаляційного використання антисептика декаметоксину у складі комплексної терапії пацієнтів із інфекційними ускладненнями дихальних шляхів на тлі опікової травми, а також високу ефективність спрямованого інгаляційного застосування аміноглікозидних антибіотиків в лікуванні інфекцій дихальних шляхів, пов’язаних з штучною вентиляцією легень новонароджених, встановлено зниження ризику апоптозу еритроців, проявів оксидативного стресу та зменшення змін клітинних мембран в лейкоцитах і підвищенням рівня їх життєздатності.
• Вперше обґрунтувано доцільність розробки нових біоактивних антимікробних матеріалів з контрольованим вивільненням активної сполуки на основі антисептичних препаратів з перспективою використання плівкових матеріалів у вигляді лікарської форми антимікробних ранових пов’язок для лікування інфекційних ускладнень ран, опіків, зони хірургічного втручання. Вивчено кінетичні профілі розроблених зразків полімерних біоматеріалів і встановлено тривале контрольоване вивільнення антисептичних сполук із полімерної матриці.

Відмінні риси і перевага отриманих результатів:

В умовах надання медичної допомоги в умовах війни пораненим та цивільному населенню проблема інфекційних ускладнень, спричинених антибіотикозезистентними збудниками, визначення ролі етіологічнозначущих  мікроорганізмів та визначення їх епідеміологічного значення, біологічних характеристик суттєво розширює уявлення щодо етіології інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги та визначає пріоритетних патогенів. Дослідження резистотипів мікробних патогенів та поглиблене вивчення наявності у них молекулярно-генетичних детермінант резистентності, дозволило створити наукове підґрунтя для формування уявлень щодо основних механізмів реалізації лікарської стійкості умовно-патогенних бактерій та грибів, які циркулюють в реальних умовах та проаналізувати із загальновідомими глобальними епідеміологічними особливостями етіології інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги, а також провести прогнозування потенційних ризиків боротьби зданими збудниками у відповідності з доступним для цього арсеналом засобів. Так, доведено ефективність додаткового використання в якості поточної профілактики під час тривалої респіраторної підтримки важкохворих антисептичних заходів, у вигляді щоденної обробки дихального контуру антисептиком на основі декаметоксину, що сприяло зменшенню видового спектру збудників  серед збудників кількості госпіталізованих пацієнтів, яким необхідна респіраторна підтримка при ураженні легень різного генезу. Вперше клінічно та мікробіологічно обґрунтовано ефективність спрямованого інгаляційного введення антибіотиків та антисептика декаметоксину у складі комплексної терапії пацієнтів із інфекційними ускладненнями дихальних шляхів, пов’язаного штучною вентиляцією легень на тлі опікової травми, а також у новонароджених. Одержано нові дані щодо синергічного впливу антисептика декаметоксину на протимікробну дію антибіотиків різних хімічних класів щодо клінічних штамів бактерій, виділених з дихальних шляхів хворих з опіками. Обґрунтовано  доцільність та ефективність місцевого застосування композиції лікарських препаратів, яка містить місцеві антисептики та анестетики у комплексній програмі лікування хворих з інфікованими ранами. Доведено синергічну інгібуючу дію  поверхнево-активних антисептиків та анестетиків на біоплівкоутворювальну активність умовно-патогенних штамів. Розроблено нові антисептичні композиції, проведено комплексне дослідження їх антимікробних властивостей та створено на їх основі нові антимікробні альгінатні матеріали з тривалим вивільненням антисептика декаметоксину. Так, розроблено ефективний склад і технологію виготовлення антимікробних біоматеріалів на основі біополімерів, четвертинних амонієвих сполук, проведено їх мікробіологічне дослідження.

Практична цінність отриманих результатів:

На основі результатів дослідження біологічних властивостей та геномного аналізу одержано дані для формулювання передумов щодо цілісного уявлення про характер етіології інфекційних ускладнень у поранених в результаті бойової травми, визначення епідеміологічних особливостей поширення антибіотико-резистентності збудників інфекцій, пов’язаних з наданням медичної допомоги в умовах сучасної війни в України, пошуку ефективних заходів профілактики даних інфекцій та розробки нових засобів боротьби з антибіотикорезистентними мікроорганізмами в лікуванні хворих.

Одержані результати є основою для розробки рецептур нових антмікробних засоібв на основі антисептиків та проведення подальших досліджень з метою розробки інструкції по їх застосуванню та іншої аналітично-нормативної документації.

Доповнення одержаними даними аналітично-нормативної документації та впровадження розробки в медичну практику дозволить підвищити ефективність лікування інфекційних захворювань та ускладнень, пов’язаних з наданням медичної допомоги та сприятиме розробці засобів боротьби з ними.

Використання результатів роботи у навчальному процесі:

 Результати досліджень дозволили оновити розділи практичних занять та лекційного курсу «Вплив фізичних та хімічних чинників на мікроорганізми. Основи асептики та антисептики». Результати проведених досліджень використовуються в лекційному курсі та при проведенні практичних занять на кафедрах кафедрах мікробіології Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова та інших закладах вищої медичної освіти України; в практичній діяльності Клінічної лікарні “Феофанія” Державного управління справами; Центру термічної травми і пластичної хірургії КНП “Вінницька обласна клінічна лікарня ім. М. І. Пирогова Вінницької обласної ради”; КНП “Подільський регіональний центр онкології Вінницької обласної ради”; відділення анестезіології та інтенсивної терапії і відділення анестезіології та інтенсивної терапії новонароджених КНП “Вінницька обласна дитяча клінічна лікарня Вінницької обласної ради” КНП “Вінницька обласна дитяча клінічна лікарня Вінницької обласної ради” та КНП “Івано-Франківська обласна  дитяча  клінічна лікарня Івано-Франківської обласної ради”; фармацевтичній фірмі “Юрія-Фарм”.