Avaliando o espectro de espécies e propriedades biológicas de patógenos bacterianos e fúngicos em infecções associadas à saúde na Ucrânia e in vitro Investigando a atividade antimicrobiana e antifúngica de novos derivados de 4-tiazolidinona. (HAIsUA)

Resumo em português Yulian Konechnyi Espectro de espécies e propriedades biológicas de agentes bacterianos e fúngicos causadores de infecções associadas à assistência à saúde e estudo da atividade antimicrobiana contra eles utilizando derivados de 4-tiazolidinona. - Qualificar trabalhos científicos sobre os direitos do manuscrito.

Tese para o grau de doutorado. na especialidade 222 Medicina (Área do conhecimento 22 Saúde). - Danylo Halytskyy Lviv National Medical University, Ministério da Saúde da Ucrânia, Lviv, 2021.

Resumo da tese A tese apresenta uma generalização teórica e solução do atual problema científico e prático dos cuidados de saúde, como determinação da estrutura e distribuição das Infecções Relacionadas aos Cuidados de Saúde (IRAS) na Ucrânia nos últimos anos, características do espectro de espécies de patógenos, e a propagação da resistência aos antibióticos, as características clínicas e microbiológicas das IRAS, incluindo as causadas por agentes patogénicos raros das IRAS, bem como a pesquisa, síntese e rastreio de novos compostos químicos com actividade antimicrobiana e antifúngica, a fim de introduzir novos protótipos de medicamentos antimicrobianos .

De acordo com o desenho do estudo, foi realizada a análise dos dados do CDC da Ucrânia sobre o registro de casos de IACS na Ucrânia durante 2009-2020. Como resultado, pela primeira vez na Ucrânia, foi analisado o registo de IRAS dos últimos 12 anos; de acordo com os resultados, foram registrados em média 4.759 ± 710 casos de IRAS anualmente. Os materiais analisados ​​permitem afirmar uma significativa subestimação da incidência de IRAS no país.

De acordo com os resultados de um exame abrangente, dinâmico, clínico e laboratorial-instrumental de 250 pacientes de unidades de UTI de 4 hospitais locais, e com base em critérios microbiológicos e epidemiológicos, o diagnóstico correspondente foi confirmado em 205 pacientes. Entre as pessoas com IRAS, 46,8% eram homens e 53,2% eram mulheres. Entre todos os casos de IRAS, 24,9% eram crianças (incluindo 8,8% recém-nascidos), 64,9% - pessoas de 18 a 60 anos, idosos (> 60 anos) eram 10,2%. As nosologias mais comuns foram infecções do trato respiratório (36,6%) e infecções do trato urinário (34,1%). A maioria das IRAS (58,6%) ocorreu do 5º ao 14º dia de internação.

Foram retirados trezentos e oitenta e nove biomateriais, dos quais foram isoladas 309 cepas de microrganismos, entre as quais prevaleceram bactérias Gram-negativas (51,5%), cujo espectro de espécies incluía representantes de 27 espécies diferentes. Os representantes do gênero Pseudomonas foram os mais isolados – 50 isolados, 16,2% do total de patógenos. A microbiota Gram-positiva é representada por 15 espécies diferentes de patógenos, sendo a maioria membros do gênero Staphylococcus - 52 isolados, o que representa 16,8% do número total de patógenos. Dentre os fungos, foram isoladas 12 espécies diferentes de patógenos, sendo a maioria Candida não-albicans - 20 isolados, o que representa 6,5% do número total de patógenos.

Pela primeira vez na Ucrânia, foram identificados e descritos casos clínicos causados ​​pelos patógenos raros Raoultella (Klebsiella) terrigena e Vibrio metchikovii. Nossos casos relatados foram comparados com os casos clínicos descritos na literatura. Foi demonstrado que o isolado de R. terrigena possui propriedades formadoras de filme, mais pronunciadas que a cepa padrão Raoutella terrigena ATCC 33257, e a taxa de formação de filme excede a taxa de formação de filme por estafilococos.

Analisando o caso clínico causado por Vibrio metchikovii, destaca-se que a causa mais provável da infecção é a contaminação microbiana intraoperatória de próteses vasculares.

A identificação de espécies de patógenos foi realizada utilizando sistemas de testes bioquímicos (MIKRO-LA-TEST ErbaLachema, República Tcheca), utilizando MALDI-TOF (realizado no Departamento de Microbiologia da Faculdade de Medicina em Bydgoszcz, Polônia) e para cepas individuais - 16sRNA- EU IA. O escore de identificação (índice) de identificação bioquímica das culturas foi > = 95%, ou > = 99% para 87,4% dos isolados (n=270). 50,8% das cepas (n=157) apresentaram índice de atipicidade (Tin) de 0,25-0,49, isto é, estas cepas podem ser caracterizadas como atípicas. A pontuação MALDI ID 95,5% dos isolados (n = 295) foi > = 2,0, ou seja, mostrou boa identificação de espécies, outros isolados tiveram pontuação ID 1,7-1,9, que indica identificação genérica. A análise PCA de bastonetes Gram-negativos do gênero Klebsiella permitiu dividi-los em 4 grupos principais e mostrou similaridade significativa de isolados e, juntamente com a análise RAPD, permitiu confirmar a transmissão intra-hospitalar de patógenos. De acordo com os resultados da análise do 16S rRNA, foram realizadas comparações de isolados de Klebsiella pneumoniae, que atestam a origem comum da infecção. Diferentes métodos de identificação estabeleceram que foi registrada uma coincidência completa de resultados para 76,1% das cepas (n=235). A maior precisão de identificação é mostrada para análise de 16sRNA, mas a velocidade é para MALDI-TOF.

Os resultados da sensibilidade aos antibióticos mostraram que 62,8% (n=194) dos isolados eram MDR, 7,4% (n=23) eram EDR, 28,8% (n=89) não eram MDR. 1% (n=3) cepas foram atribuídas à PDR: 2 - P.putida e 1 - P.aeruginosa. 33,8% (n=25) das enterobactérias estudadas produziram ESBL de outro grupo de 47 isolados estudados (83,9%) produziram OXA-48, entre os quais todos os isolados eram MDR. A grande maioria das cepas fúngicas (82,9%) eram resistentes ao fluconazol, o que a escolha mais comum desse medicamento pode explicar como tratamento empírico da infecção fúngica.

Foram isoladas culturas de Achromobacter xylosoxidans (№ LMU-147) e Serratia marcescens (№ LMU-48), para as quais foi comprovado seu papel na causa de IRAS. As cepas isoladas são classificadas como patogenicidade classe IV, com base na classificação UA (classificação US CDC - nível 1 de biossegurança), mas podem penetrar órgãos internos, mais pronunciados para serrilhados. Candida utilis (LMU-127) é uma cepa de baixa patogenicidade que não possui propriedades invasivas.

Cinquenta e cinco novos derivados tiazólicos sintetizados foram utilizados para pesquisar e estudar novos compostos químicos com atividade antibiótica. Houve um efeito antifúngico pronunciado no ácido 3-[5-(1H-Indol-3-ilmetileno)-4-oxo-2-tioxotiazolidin-3-il]-propanóico com uma concentração inibitória mínima contra fungos do gênero Candida 25 μg /mL e efeito antimicrobiano seletivo contra Escherichia coli em ácido 2-[5-(1H-Indol-3-ilmetileno)-4-oxo-2-tioxotiazolidin-3-il]-etanossulfônico com efeito semelhante (MIC=25 μg /mL). O grupo mais ativo contra Staphylococcus aureus foi o 2-(5-ilideno-4-oxo-2-tioxo-tiazolidin-3-il)-succinimidas com um fragmento terminal na posição C5.

Para um derivado de 2-ciano-2-[5-(etoximetileno)-4-oxo-3-fenil-tiazolidin-2-ilideno]-N-(o-tolil)acetamida que não contém uma porção fenilenoamina ou benzilideno no a estrutura na posição C5 do núcleo da tiazolidona apresentou a maior atividade contra a cepa clínica multirresistente de Pseudomonas aeruginosa.

Um modelo animal de laboratório estudou o efeito imunotóxico/alergênico/tóxico agudo do “composto líder” com atividade antimicrobiana. Não foram encontrados efeitos imunotóxicos e alergênicos, mas há um efeito antiinflamatório moderado. Num contexto de aumento do número absoluto de linfócitos T CD3 em 21,46%, foi registada uma ligeira diminuição no nível quantitativo de linfócitos B CD22 (em 1,98%). A ativação da ligação supressora causou alguma diminuição no índice imunorregulador (o indicador não é confiável).

O efeito da substância teste no nível de imunoglobulinas e interleucinas de animais de laboratório mostrou uma diminuição significativa de IgA em 21,4% (p <0,05) e um aumento de IgG em 21,2%. Assim, houve um aumento na atividade do sistema fagocítico em termos do crescimento do número fagocitário e das propriedades de absorção dos neutrófilos. A selectividade desta actividade biológica pode ser útil no tratamento de algumas condições imunopatológicas.

Os efeitos identificados que acompanham a atividade antifúngica indicam perspectivas para estudos adicionais da "molécula semelhante a uma droga" com ação politargetativa.

A análise da prevalência das IRAS, seu registro, o estado dos diagnósticos específicos, a comparação de métodos modernos de identificação de isolados microbianos de material clínico indicam a necessidade de aumentar o nível de pesquisa microbiológica, implementação de um sistema de registro padronizado e pesquisa de infecções com efeitos potencialmente adversos à saúde.

De acordo com os resultados da tese e da pesquisa das propriedades biológicas dos isolados, as cepas correspondentes foram depositadas no Depositário do Instituto de Microbiologia e Virologia da Academia Nacional de Ciências da Ucrânia.

Com base na pesquisa, foram emitidas 2 patentes de modelo de utilidade. Além disso, estudos de docking molecular mostraram que o "composto líder" 7-(3,4-Dimetoxifenil)-5-metil-3H-tiazolo[4,5-b]piridin-2-ona mostrou boa ligação à proteína selecionada alvos em comparação com o inibidor N21 de referência e a ciprofloxacina.

Palavras-chave Infecções Relacionadas aos Cuidados de Saúde (IRAS), infecções nosocomiais, resistência antimicrobiana, resistência a antibióticos, patógenos associados a dispositivos, atividade antimicrobiana, atividade antifúngica, 4-tiazolidinonas, tiazóis, imunidade celular, ação imunotrópica, cobaias, MALDI, patógenos raros.

Publicações. De acordo com os materiais da tese, foram publicados 10 artigos, incluindo 8 artigos indexados nas revistas Web of Science e/ou Scopus, artigo na revista profissional ucraniana (categoria "B"), 1 artigo em revista não profissional.

Os resultados do trabalho foram apresentados em 17 conferências, inclusive na forma de um relatório oral em 3 conferências internacionais fora da Ucrânia e 1 conferência na Ucrânia.

Com base nos resultados do trabalho, foram publicadas 2 patentes de modelo de utilidade e 3 certificados de deposição inicial da cepa do microrganismo.