Utvärdering av artspektrum och biologiska egenskaper hos bakteriella och svamppatogener i sjukvårdsassocierade infektioner i Ukraina och in vitro undersökning av den antimikrobiella och antifungala aktiviteten hos nya 4-tiazolidinonderivat. (HAIsUA)

Sammanfattning på engelska Yulian Konechnyi Artspektrum och biologiska egenskaper hos bakterier och svampar som orsakar vårdrelaterade infektioner och studier av antimikrobiell aktivitet mot dem med hjälp av 4-tiazolidinonderivat. - Kvalificerande vetenskapligt arbete om manuskriptets rättigheter.

Avhandling för doktorsexamen. inom specialiteten 222 Medicin (Kunskapsområde 22 Hälso- och sjukvård). - Danylo Halytskyy Lviv National Medical University, Ukrainas hälsoministerium, Lviv, 2021.

Sammanfattning av avhandlingen Avhandlingen presenterar en teoretisk generalisering och lösning av det aktuella vetenskapliga och praktiska problemet med hälso- och sjukvård, som bestämning av strukturen och distributionen av sjukvårdsassocierade infektioner (HAI) i Ukraina under de senaste åren, egenskaper hos artspektrumet av patogener, och spridning av antibiotikaresistens, kliniska och mikrobiologiska egenskaper hos HAI, inklusive de som orsakas av sällsynta patogener av HAI, samt en sökning, syntes, screening av nya kemiska föreningar med antimikrobiell och antifungal aktivitet för att introducera nya prototyper av antimikrobiella läkemedel .

Enligt studiedesignen genomfördes och analys av data från CDC i Ukraina om registrering av HAI-fall i Ukraina under 2009-2020. Som ett resultat, för första gången i Ukraina, analyserades registreringen av HAI under de senaste 12 åren; enligt resultaten har i genomsnitt 4 759 ± 710 fall av HAI registrerats årligen. Det analyserade materialet ger skäl att hävda en betydande underskattning av förekomsten av HAI i landet.

Enligt resultaten av en omfattande, dynamisk, klinisk och laboratorieinstrumentell undersökning av 250 patienter från 4 lokala sjukhusens ICU-avdelningar, och baserat på mikrobiologiska och epidemiologiska kriterier, bekräftades motsvarande diagnos hos 205 patienter. Bland personer med HAI var 46,8 % män och 53,2 % kvinnor. Bland alla fall av HAI var 24,9 % barn (inklusive 8,8 % nyfödda), 64,9 % – personer i åldern 18-60 år, äldre vuxna (> 60 år) var 10,2 %. De vanligaste nosologierna var luftvägsinfektioner (36,6 %) och urinvägsinfektioner (34,1 %). De flesta HAI (58,6 %) inträffade från den 5:e till den 14:e dagen av sjukhusvistelsen.

Trehundraåttionio biomaterial togs, från vilka 309 stammar av mikroorganismer isolerades, bland vilka gramnegativa bakterier rådde (51,5%), vars artspektrum inkluderade representanter för 27 olika arter. Representanter för släktet Pseudomonas var de mest isolerade - 50 isolat, 16,2% av det totala antalet patogener. Gram-positiv mikrobiota representeras av 15 olika arter av patogener, de flesta - medlemmar av släktet Staphylococcus - 52 isolat, vilket är 16,8% av det totala antalet patogener. Bland svamparna isolerades 12 olika arter av patogener, de flesta av dem Candida non-albicans - 20 isolat, vilket är 6,5% av det totala antalet patogener.

För första gången i Ukraina har kliniska fall orsakade av sällsynta patogener Raoultella (Klebsiella) terrigena och Vibrio metchikovii identifierats och beskrivits. Våra rapporterade fall jämfördes med de kliniska fall som beskrivs i litteraturen. Det visades att isolatet av R. terrigena har filmbildande egenskaper, mer uttalade än standardstammen Raoutella terrigena ATCC 33257, och hastigheten för filmbildning överstiger hastigheten för filmbildning av stafylokocker.

Vid analys av det kliniska fallet orsakat av Vibrio metchikovii bör det noteras att den mest sannolika orsaken till infektion är intraoperativ mikrobiell kontaminering av vaskulära proteser.

Artidentifiering av patogener utfördes med hjälp av biokemiska testsystem (MIKRO-LA-TEST ErbaLachema, Tjeckien), med MALDI-TOF (som genomfördes vid Institutionen för mikrobiologi vid College of Medicine i Bydgoszcz, Polen) och för enskilda stammar - 16sRNA- ID. Identifikationspoängen (index) för biokemisk identifiering av kulturer var > = 95 %, eller > = 99 % för 87,4 % av isolaten (n=270). 50,8 % av stammarna (n=157) hade ett atypiskt index (tenn) på 0,25-0,49, dvs dessa stammar kan karakteriseras som atypiska. MALDI ID-poäng 95,5% av isolaten (n=295) var > = 2,0, dvs visade god artidentifikation, andra isolat hade ID-poäng 1,7-1,9, vilket indikerar generisk identifiering. PCA-analys av Gram-negativa stavar av släktet Klebsiella gjorde det möjligt att dela upp dem i 4 huvudkluster och visade signifikant likhet mellan isolat och, tillsammans med RAPD-analys, tillät det bekräfta överföringen av patogener på sjukhus. Enligt resultaten av 16S rRNA-analys gjordes jämförelser av Klebsiella pneumoniae-isolat, vilket vittnade om det gemensamma ursprunget till infektionen. Olika identifieringsmetoder fastställde att en fullständig sammanträffande av resultat registrerades för 76,1 % av stammarna (n=235). Den högsta identifieringsnoggrannheten visas för 16sRNA-analys, men hastigheten är för MALDI-TOF.

Resultaten av antibiotikakänsligheten visade att 62,8% (n=194) av isolaten var MDR, 7,4% (n=23) var EDR, 28,8% (n=89) var inte-MDR. 1 % (n=3) stammar tillskrevs PDR: 2 - P.putida och 1 - P.aeruginosa. 33,8 % (n=25) av de studerade enterobakterierna producerade ESBL från en annan grupp av 47 studerade isolat (83,9 %) producerade OXA-48, bland vilka alla isolat var MDR. De allra flesta svampstammar (82,9 %) var resistenta mot flukonazol, vilket det vanligaste valet av detta läkemedel kan förklara som empirisk behandling av svampinfektion.

Kulturer av Achromobacter xylosoxidans (№ LMU-147) och Serratia marcescens (№ LMU-48) isolerades, för vilka deras roll i att orsaka HAI bevisades. De isolerade stammarna klassificeras som klass IV patogenicitet, baserat på UA-klassificering (US CDC-klassificering - Biosäkerhetsnivå 1), men de kan penetrera inre organ, mer uttalad för serration. Candida utilis (LMU-127) är en lågpatogen stam som inte har invasiva egenskaper.

Femtiofem nya syntetiserade tiazolderivat användes för att söka efter och studera nya kemiska föreningar med antibiotisk aktivitet. Det fanns en uttalad svampdödande effekt i 3-[5-(1H-indol-3-ylmetylen)-4-oxo-2-tioxotiazolidin-3-yl]-propansyra med en minsta hämmande koncentration mot svampar av släktet Candida 25 μg /ml och en selektiv antimikrobiell effekt mot Escherichia coli i 2-[5-(1H-indol-3-ylmetylen)-4-oxo-2-tioxotiazolidin-3-yl]-etansulfonsyra med liknande effekt (MIC=25 μg /ml). Den mest aktiva mot Staphylococcus aureus-gruppen var 2-(5-yliden-4-oxo-2-tioxo-tiazolidin-3-yl)-succinimider med ett terminalt fragment i C5-positionen.

För ett 2-cyano-2-[5-(etoximetylen)-4-oxo-3-fenyl-tiazolidin-2-yliden]-N-(o-tolyl)acetamidderivat som inte innehåller en fenylenamin- eller bensylidendel i strukturen vid position C5-position av tiazolidonkärnan visade den högsta aktiviteten mot den multiresistenta kliniska stammen av Pseudomonas aeruginosa.

En laboratoriedjursmodell studerade den immunotoxiska/allergena/akuttoxiska effekten av "ledareföreningen" med antimikrobiell aktivitet. Inga immunotoxiska och allergiframkallande effekter hittades, men det finns en måttlig antiinflammatorisk effekt. Mot bakgrund av en ökning av det absoluta antalet CD3 T-lymfocyter med 21,46 %, registrerades en liten minskning av den kvantitativa nivån av CD22 B-lymfocyter (med 1,98 %). Aktivering av suppressorlänken orsakade en viss minskning av det immunregulatoriska indexet (indikatorn är opålitlig).

Testsubstansens effekt på nivån av immunglobuliner och interleukiner hos laboratoriedjur visade en signifikant minskning av IgA med 21,4 % (p <0,05) och en ökning av IgG med 21,2 %. Sålunda skedde en ökning av aktiviteten hos det fagocytiska systemet i termer av tillväxten av det fagocytiska antalet och absorptionsegenskaperna hos neutrofiler. Selektiviteten för sådan biologisk aktivitet kan vara användbar vid behandling av vissa immunopatologiska tillstånd.

De identifierade effekterna som åtföljer svampdödande aktivitet indikerar utsikterna för ytterligare studier av den "läkemedelsliknande molekylen" med polytargetativ verkan.

Analysen av HAI:s prevalens, deras registrering, tillståndet för specifik diagnostik, jämförelse av moderna metoder för identifiering av mikrobiella isolat från kliniskt material indikerar behovet av att öka nivån på mikrobiologisk forskning, implementering av ett standardiserat registreringssystem och forskning av nosokomiell forskning. infektioner med potentiellt negativa hälsoeffekter.

Enligt avhandlingens resultat och forskning om isolatens biologiska egenskaper, deponerades motsvarande stammar i Depository of Institute of Microbiology and Virology vid National Academy of Sciences of Ukraine.

Baserat på forskningen utfärdades 2 bruksmodellpatent. Dessutom har molekylära dockningsstudier visat att den "ledande föreningen" 7-(3,4-dimetoxifenyl)-5-metyl-3H-tiazolo[4,5-b]pyridin-2-on har visat god bindning till utvalt protein mål jämfört med referens-N21-hämmaren och ciprofloxacin.

Nyckelord Healthcare-Associated Infections (HAI), nosokomiala infektioner, antimikrobiell resistens, antibiotikaresistens, enhetsassocierade patogener, antimikrobiell aktivitet, antifungal aktivitet, 4-tiazolidinoner, tiazoler, cellulär immunitet, immunotropisk verkan, marsvin, MALDI, sällsynta patogener.

Publikationer. Enligt avhandlingsmaterialet publicerades 10 artiklar, inklusive 8 artiklar indexerade i tidskrifterna Web of Science och/eller Scopus, artikel i den ukrainska facktidskriften (kategori "B"), 1 artikel i en icke-professionell tidskrift.

Arbetsresultaten presenterades vid 17 konferenser, bland annat i form av en muntlig rapport vid 3 internationella konferenser utanför Ukraina och 1 konferens i Ukraina.

Baserat på arbetsresultaten publicerades 2 bruksmodellpatent och 3 certifikat för initial deponering av mikroorganismstammen.