Bewertung des Artenspektrums und der biologischen Eigenschaften von Bakterien- und Pilzpathogenen bei gesundheitsbezogenen Infektionen in der Ukraine und In-vitro-Untersuchung der antimikrobiellen und antimykotischen Aktivität neuer 4-Thiazolidinon-Derivate. (HAIsUA)

Zusammenfassung auf Englisch Yulian Konechnyi Artenspektrum und biologische Eigenschaften bakterieller und pilzlicher Erreger gesundheitsassoziierter Infektionen und Untersuchung der antimikrobiellen Aktivität gegen diese unter Verwendung von 4-Thiazolidinon-Derivaten. - Qualifizierende wissenschaftliche Arbeit zu den Rechten des Manuskripts.

Abschlussarbeit für den Grad des Ph.D. im Fachgebiet 222 Medizin (Wissensbereich 22 Gesundheitswesen). - Danylo Halytskyy Nationale Medizinische Universität Lemberg, Gesundheitsministerium der Ukraine, Lemberg, 2021.

Zusammenfassung der Dissertation Die Dissertation stellt eine theoretische Verallgemeinerung und Lösung des aktuellen wissenschaftlichen und praktischen Problems der Gesundheitsversorgung dar, wie z. B. die Bestimmung der Struktur und Verbreitung von gesundheitsbezogenen Infektionen (HAIs) in der Ukraine in den letzten Jahren, Merkmale des Artenspektrums von Krankheitserregern, und die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen, klinischen und mikrobiologischen Merkmalen von HAIs, einschließlich solcher, die durch seltene Erreger von HAIs verursacht werden, sowie Suche, Synthese und Screening neuer chemischer Verbindungen mit antimikrobieller und antimykotischer Aktivität, um neue Prototypen antimikrobieller Arzneimittel einzuführen .

Gemäß dem Studiendesign wurde eine Analyse der Daten des CDC der Ukraine zur Registrierung von HAI-Fällen in der Ukraine im Zeitraum 2009-2020 durchgeführt. Infolgedessen wurde zum ersten Mal in der Ukraine die Registrierung von HAIs in den letzten 12 Jahren analysiert; Den Ergebnissen zufolge wurden jährlich durchschnittlich 4.759 ± 710 Fälle von HAI registriert. Die analysierten Materialien geben Anlass zu der Annahme, dass die Häufigkeit von HAI im Land erheblich unterschätzt wird.

Nach den Ergebnissen einer umfassenden, dynamischen, klinischen und labortechnischen Untersuchung von 250 Patienten auf den Intensivstationen von 4 örtlichen Krankenhäusern und basierend auf mikrobiologischen und epidemiologischen Kriterien wurde die entsprechende Diagnose bei 205 Patienten bestätigt. Unter den Personen mit HAI waren 46,8 % Männer und 53,2 % Frauen. Von allen Fällen von HAI waren 24,9 % Kinder (darunter 8,8 % Neugeborene), 64,9 % Menschen im Alter von 18 bis 60 Jahren, ältere Erwachsene (> 60 Jahre) waren 10,2 %. Die häufigsten Nosologien waren Atemwegsinfektionen (36,6 %) und Harnwegsinfektionen (34,1 %). Die meisten HAIs (58,6 %) traten zwischen dem 5. und 14. Tag des Krankenhausaufenthalts auf.

Es wurden 389 Biomaterialien entnommen, aus denen 309 Mikroorganismenstämme isoliert wurden, unter denen gramnegative Bakterien vorherrschten (51,5 %), deren Artenspektrum Vertreter von 27 verschiedenen Arten umfasste. Vertreter der Gattung Pseudomonas wurden am häufigsten isoliert – 50 Isolate, 16,2 % der Gesamtzahl der Krankheitserreger. Grampositive Mikrobiota werden durch 15 verschiedene Arten von Krankheitserregern repräsentiert, die meisten – Mitglieder der Gattung Staphylococcus – 52 Isolate, was 16,8 % der Gesamtzahl der Krankheitserreger ausmacht. Unter den Pilzen wurden 12 verschiedene Arten von Krankheitserregern isoliert, die meisten davon Candida non-albicans – 20 Isolate, was 6,5 % der Gesamtzahl der Krankheitserreger entspricht.

Zum ersten Mal wurden in der Ukraine klinische Fälle identifiziert und beschrieben, die durch die seltenen Krankheitserreger Raoultella (Klebsiella) terrigena und Vibrio metchikovii verursacht wurden. Die von uns gemeldeten Fälle wurden mit den in der Literatur beschriebenen klinischen Fällen verglichen. Es wurde gezeigt, dass das Isolat von R. terrigena filmbildende Eigenschaften aufweist, die ausgeprägter sind als der Standardstamm Raoutella terrigena ATCC 33257, und dass die Filmbildungsrate die Filmbildungsrate von Staphylokokken übersteigt.

Bei der Analyse des durch Vibrio metchikovii verursachten klinischen Falles ist zu beachten, dass die wahrscheinlichste Infektionsursache eine intraoperative mikrobielle Kontamination von Gefäßprothesen ist.

Die Artenidentifizierung von Krankheitserregern wurde mithilfe biochemischer Testsysteme (MIKRO-LA-TEST ErbaLachema, Tschechische Republik), mithilfe von MALDI-TOF (durchgeführt in der Abteilung für Mikrobiologie der Medizinischen Hochschule in Bydgoszcz, Polen) und für einzelne Stämme – 16sRNA – durchgeführt. AUSWEIS. Der Identifizierungswert (Index) der biochemischen Identifizierung von Kulturen betrug > = 95 %, bzw. > = 99 % für 87,4 % der Isolate (n = 270). 50,8 % der Stämme (n=157) hatten einen Atypizitätsindex (Tin) von 0,25–0,49, d. h. diese Stämme können als atypisch charakterisiert werden. MALDI-ID-Score 95,5 % der Isolate (n=295) waren > = 2,0, d. h. zeigten eine gute Artenidentifizierung, andere Isolate hatten einen ID-Score von 1,7–1,9. was auf eine generische Identifizierung hinweist. Die PCA-Analyse gramnegativer Stäbchen der Gattung Klebsiella ermöglichte deren Aufteilung in vier Hauptcluster, zeigte eine signifikante Ähnlichkeit der Isolate und ermöglichte zusammen mit der RAPD-Analyse die Bestätigung der Übertragung von Krankheitserregern im Krankenhaus. Basierend auf den Ergebnissen der 16S-rRNA-Analyse wurden Vergleiche von Klebsiella pneumoniae-Isolaten durchgeführt, die den gemeinsamen Ursprung der Infektion belegten. Verschiedene Identifizierungsmethoden ergaben, dass für 76,1 % der Stämme (n=235) eine vollständige Übereinstimmung der Ergebnisse verzeichnet wurde. Die höchste Identifikationsgenauigkeit wird für die 16sRNA-Analyse gezeigt, die Geschwindigkeit gilt jedoch für MALDI-TOF.

Die Ergebnisse der Antibiotikasensitivität zeigten, dass 62,8 % (n=194) der Isolate MDR, 7,4 % (n=23) EDR und 28,8 % (n=89) kein MDR waren. 1 % (n=3) Stämme wurden der PDR zugeordnet: 2 – P.putida und 1 – P.aeruginosa. 33,8 % (n=25) der untersuchten Enterobakterien produzierten ESBL, eine andere Gruppe von 47 untersuchten Isolaten (83,9 %) produzierte OXA-48, darunter alle Isolate MDR. Die überwiegende Mehrheit der Pilzstämme (82,9 %) war resistent gegen Fluconazol, was die häufigste Wahl dieses Arzneimittels als empirische Behandlung von Pilzinfektionen erklären kann.

Es wurden Kulturen von Achromobacter xylosoxidans (№ LMU-147) und Serratia marcescens (№ LMU-48) isoliert, deren Rolle bei der Entstehung von HAIs nachgewiesen wurde. Die isolierten Stämme werden auf der Grundlage der UA-Klassifizierung (US-amerikanische CDC-Klassifizierung – Biosicherheitsstufe 1) als Pathogenitätsklasse IV eingestuft, sie können jedoch in innere Organe eindringen, wobei die Verzahnung stärker ausgeprägt ist. Candida utilis (LMU-127) ist ein gering pathogener Stamm, der keine invasiven Eigenschaften besitzt.

Fünfundfünfzig neu synthetisierte Thiazol-Derivate wurden verwendet, um nach neuen chemischen Verbindungen mit antibiotischer Aktivität zu suchen und diese zu untersuchen. Eine ausgeprägte antimykotische Wirkung zeigte sich bei 3-[5-(1H-Indol-3-ylmethylen)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl]propansäure mit einer minimalen Hemmkonzentration gegen Pilze der Gattung Candida von 25 µg /ml und eine selektive antimikrobielle Wirkung gegen Escherichia coli in 2-[5-(1H-Indol-3-ylmethylen)-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl]ethansulfonsäure mit ähnlicher Wirkung (MHK = 25 μg). /ml). Die wirksamste Gruppe gegen Staphylococcus aureus waren 2-(5-ylidene-4-oxo-2-thioxo-thiazolidin-3-yl)-succinimide mit einem terminalen Fragment in der C5-Position.

Für ein 2-Cyano-2-[5-(ethoxymethylen)-4-oxo-3-phenyl-thiazolidin-2-yliden]-N-(o-tolyl)acetamid-Derivat, das keinen Phenylenamin- oder Benzylidenrest enthält Die Struktur an Position C5 des Thiazolidonkerns zeigte die höchste Aktivität gegen den multiresistenten klinischen Stamm von Pseudomonas aeruginosa.

Ein Labortiermodell untersuchte die immuntoxische/allergene/akuttoxische Wirkung der „Leitverbindung“ mit antimikrobieller Aktivität. Es wurden keine immuntoxischen und allergenen Wirkungen festgestellt, es besteht jedoch eine mäßige entzündungshemmende Wirkung. Vor dem Hintergrund eines Anstiegs der absoluten Zahl der CD3-T-Lymphozyten um 21,46 % wurde ein leichter Rückgang des quantitativen Niveaus der CD22-B-Lymphozyten (um 1,98 %) verzeichnet. Die Aktivierung der Suppressorverbindung führte zu einer gewissen Abnahme des immunregulatorischen Index (Indikator ist unzuverlässig).

Die Wirkung der Testsubstanz auf den Immunglobulin- und Interleukinspiegel von Labortieren zeigte einen signifikanten Rückgang von IgA um 21,4 % (p <0,05) und einen Anstieg von IgG um 21,2 %. Somit kam es zu einer Steigerung der Aktivität des Phagozytosesystems im Hinblick auf das Wachstum der Phagozytosezahl und der Absorptionseigenschaften von Neutrophilen. Die Selektivität einer solchen biologischen Aktivität kann bei der Behandlung einiger immunpathologischer Erkrankungen nützlich sein.

Die identifizierten Effekte, die mit der antimykotischen Aktivität einhergehen, weisen auf die Aussichten für eine weitere Untersuchung des „wirkstoffähnlichen Moleküls“ mit polytargetativer Wirkung hin.

Die Analyse der HAI-Prävalenz, ihrer Registrierung, des Stands der spezifischen Diagnostik und des Vergleichs moderner Methoden zur Identifizierung mikrobieller Isolate aus klinischem Material zeigt die Notwendigkeit, das Niveau der mikrobiologischen Forschung, die Einführung eines standardisierten Registrierungssystems und die Erforschung nosokomialer Erkrankungen zu erhöhen Infektionen mit möglicherweise gesundheitsschädlichen Auswirkungen.

Gemäß den Ergebnissen der Dissertation und der Untersuchung der biologischen Eigenschaften der Isolate wurden die entsprechenden Stämme im Depot des Instituts für Mikrobiologie und Virologie der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Ukraine hinterlegt.

Basierend auf der Recherche wurden zwei Gebrauchsmusterpatente erteilt. Darüber hinaus haben molekulare Docking-Studien gezeigt, dass die „Leitverbindung“ 7-(3,4-Dimethoxyphenyl)-5-methyl-3H-thiazolo[4,5-b]pyridin-2-on eine gute Bindung an ausgewählte Proteine ​​gezeigt hat Ziele im Vergleich zum Referenz-N21-Inhibitor und Ciprofloxacin.

Schlüsselwörter Healthcare-Associated Infections (HAIs), nosokomiale Infektionen, antimikrobielle Resistenz, Antibiotikaresistenz, geräteassoziierte Krankheitserreger, antimikrobielle Aktivität, antimykotische Aktivität, 4-Thiazolidinone, Thiazole, zelluläre Immunität, immunotrope Wirkung, Meerschweinchen, MALDI, seltene Krankheitserreger.

Veröffentlichungen. Den Unterlagen der Dissertation zufolge wurden 10 Artikel veröffentlicht, darunter 8 Artikel, die in den Zeitschriften Web of Science und/oder Scopus indexiert sind, Artikel in der ukrainischen Fachzeitschrift (Kategorie „B“), 1 Artikel in einer nicht-professionellen Zeitschrift.

Die Arbeitsergebnisse wurden auf 17 Konferenzen präsentiert, darunter in Form eines mündlichen Berichts auf 3 internationalen Konferenzen außerhalb der Ukraine und einer Konferenz in der Ukraine.

Basierend auf den Arbeitsergebnissen wurden 2 Gebrauchsmusterpatente und 3 Zertifikate über die erstmalige Hinterlegung des Mikroorganismenstamms veröffentlicht.