ПЕРСПЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ «ШПИТАЛЬНИХ» ВАКЦИН ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ БОРОТЬБИ ІЗ СИНЬОГНІЙНОЮ ІНФЕКЦІЄЮ (ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ)
DOI:
https://doi.org/10.11603/1681-2727.2025.3.15591Ключові слова:
синьогнійна інфекція, мультиштамові вакцини, протективні властивості та вакцинотерапіяАнотація
В умовах стрімкого зростання антибіотикорезистентності бактерійних збудників одним із найбільш перспективних напрямів лікування хворих і поранених з інфекційними ускладненнями є персоніфікація вакцинотерапії шляхом застосування технологій виготовлення автовакцин. Не менш важливою складовою боротьби із синьогнійною інфекцією є запобігання інфікуванню пацієнтів внутрішньолікарняними (нозокоміальними) штамами та профілактика формування осередків інфекції.
Мета роботи – визначення перспективності застосування мультиштамових вакцин, виготовлених із шпитальних штамів Pseudomonas aeruginosa, інактивованих фотодинамічним методом, для підвищення ефективності боротьби із синьогнійною інфекцією.
Матеріали і методи. Із застосуванням розробленого нами методу фотодинамічної інактивації збудника були отримані зразки мультиштамових вакцин із п’яти нозокоміальних штамів Pseudomonas aeruginosa. Для виготовлення шпитальних вакцин застосовували алгоритм, аналогічний до того, що використовується при виготовленні автовакцин, детально описаний у попередніх публікаціях. Відмінність полягала в тому, що як штами-кандидати використовували не одну бактерійну культуру, а п’ять нозокоміальних штамів P. aeruginosa, ізольованих від двох пацієнтів, однієї особи з групи ризику (медичного працівника), а також двох об’єктів навколишнього середовища в умовах реанімаційного відділення військового шпиталю. Отримані бактерійні суспензії змішували в рівних пропорціях. Дослідження протективної активності здійснювали на 360 білих негібридних мишах щодо гомологічних (початкових) і гетерологічних штамів P. aeruginosa. Терапевтичну ефективність визначали за показниками виживання у дослідних та контрольних групах. Для оцінки протективної активності шпитальної вакцини, отриманої із п’яти свіжоізольованих нозокоміальних штамів, мишей вакцинували внутрішньоочеревинно по 0,5 мл дворазово з інтервалом 6–7 діб. Через 14 діб після останнього введення тварин інфікували відповідною культурою P. aeruginosa у дозі 3LD50.
Результати досліджень. Експериментальні результати засвідчили достовірну протективну активність шпитальної мультиштамової вакцини як щодо гомологічних, так і гетерологічних штамів P. aeruginosa (p<0,05). Показники виживання щеплених тварин були у 2–3 рази вищими порівняно з контрольною (невакцинованою) групою. При терапевтичному введенні вакцини клінічно хворим мишам спостерігалося достовірне підвищення виживання – 85,7 проти 30,0 % у нелікованих тварин. Більше того, навіть при застосуванні шпитальної вакцини, виготовленої з гетерологічних штамів псевдомонад, ефективність вакцинотерапії залишалася високою (виживання – 66,7 %).
Висновок. Отримані результати свідчать про те, що застосування розроблених фотодинамічним методом мультиштамових вакцин є перспективним підходом для профілактики нозокоміальних інфекцій. Така стратегія може сприяти зниженню частоти формування полірезистентних шпитальних штамів, зменшенню частоти інфекційних ускладнень при пораненнях, опіках, травмах, а також у пацієнтів із супутніми захворюваннями. Крім того, це дозволяє запобігати розвитку вентиляційно-асоційованих пневмоній. За певних умов «шпитальні» вакцини можуть бути використані і як ефективний засіб лікування та запобігання виникненню ускладнень при бойових ураженнях, антибіотикорезистентності збудника, для унеможливлення хронізації процесу, тобто відігравати важливу роль нового засобу боротьби із синьогнійною інфекцією як у воєнний, так і в мирний час.
Посилання
Priebe, G. P., & Goldberg, J. B. (2014). Vaccines for Pseudomonas aeruginosa: A long and winding road. Expert Review of Vaccines, 13(4), 507-519. https://doi.org/10.1586/14760584.2014.893195 DOI: https://doi.org/10.1586/14760584.2014.890053
Beloborodov, V. B. (1998). Problema nozokomialnoi infektsii v otdeleniiakh reanimatsii i intensivnoi terapii i rol karbapenemov [The problem of nosocomial infection in intensive care units and the role of carbapenems]. Klinicheskaia Farmakologiia i Terapiia, 2(2), 13-16. [in Russian]
Peng, Y., Bi, J., Shi, J., Li, Y., Ye, X., Chen, X., & Yao, Z. (2014). Multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa infections pose growing threat to health care–associated infection control in the hospitals of Southern China: A case-control surveillance study. American Journal of Infection Control, 42(12), 1308-1311. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2014.07.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajic.2014.08.006
Fan, N., Hu, Y., Shen, H., & Liu, S. (2020). Compositional and drug-resistance profiling of pathogens in patients with severe acute pancreatitis: A retrospective study. BMC Gastroenterology, 20, Article 405. https://doi.org/10.1186/s12876-020-01563-x DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-020-01563-x
Odinets, Yu. V. (2000). Antibakterialnaia terapiia nozokomialnykh infektsii v pediatrii [Antibacterial therapy of nosocomial infections in pediatrics]. Vrachebnaia Praktika, (1), 20-28. [in Russian]
Guideline for prevention of surgical site infection. (1999). Infection Control & Hospital Epidemiology, 20, 247-280. https://doi.org/10.1086/501620 DOI: https://doi.org/10.1086/501620
Donta, S. T., Peduzzi, P., Cross, A. S., Sadoff, J., Haakenson, C., Cryz Jr, S. J., ... & Federal Hyperimmune Immunoglobulin Trial Study Group. (1996). Immunoprophylaxis against Klebsiella and Pseudomonas aeruginosa infections. Journal of Infectious Diseases, 174(3), 537-543. https://doi.org/10.1093/infdis/174.3.537 DOI: https://doi.org/10.1093/infdis/174.3.537
Hatano, K., & Pier, G. B. (1998). Complex serology and immune response of mice to variant high-molecular-weight O polysaccharides isolated from Pseudomonas aeruginosa serogroup O2 strains. Infection and Immunity, 66(8), 3719-3726. https://doi.org/10.1128/iai.66.8.3719-3726.1998 DOI: https://doi.org/10.1128/IAI.66.8.3719-3726.1998
Giedrys-Kalemba, S., Czernomysy-Furowicz, D., Fijałkowski, K., & Jursa-Kulesza, J. (2018). Autovaccines in individual therapy of staphylococcal infections. In Pet-to-man travelling Staphylococci (pp. 253-264). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813547-1.00019-7 DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813547-1.00019-4
Daniel, G. V., Laura, S. V., Jose, B. P., Enrique, C. A., Enrique, C. G., Juan, G. G., & Mateo, P. M. (2014). Autovaccines for chronic urinary tract infections: Ten years follow-up experience. American Journal of Life Sciences, 2(6-3), 13-17. https://doi.org/10.11648/j.ajls.s.2014020603.14
Derkach, S. A., Martynov, A. V., Kutsai, N. M., Horodnytska, N. I., Shevtsova, O. M., Hryniova, H. D., & Hlushchenko, N. V. (2020). Tekhnolohiia otrymannia vaktsyn dlia profilaktyky ta likuvannia pseudomonoziv [Technology for producing vaccines for the prevention and treatment of pseudomonas infections] (State registration number 0621U000025). [Patent or certificate of authorship] [in Ukrainian]
Derkach, S. A., Horodnytska, N. I., Romanova, O. A., & Habysheva, L. S. (2022). Vplyv fotoinaktyvovanoi synohniinoi vaktsyny na adaptyvnyi imunitet (eksperymentalni doslidzhennia) [Effect of photo-inactivated Pseudomonas vaccine on adaptive immunity (experimental studies)]. In Modern directions of scientific research development. Proceedings of the 15th International Scientific and Practical Conference (pp. 37-44). BoScience Publisher. http://sci-conf.com.ua [in Ukrainian]
Derkach, S. A., Martynov, A. V., Horodnytska, N. I., Kutsai, N. M., & Habysheva, L. S. (2021). Protektyvni vlastyvosti rozroblenykh zrazkiv faholizatnoi synohniinoi vaktsyny (eksperymentalni doslidzhennia) [Protective properties of developed phagolysate Pseudomonas vaccine samples (experimental studies)]. Analy Mechnykovskoho Instytutu, (1), 45-49. http://imiamn.org.ua/journal.html [in Ukrainian]
Derkach, S. A., Martynov, A. V., Horodnytska, N. I., Kutsai, N. M., & Skliar, N. I. (2023). Sposib otrymannia autovaktsyny (AV) dlia likuvannia synohniinoi infektsii (SGI) ta profilaktyky nozokomialnykh pseudomonoziv: Medyko-biolohichne novovvedennia [Method of obtaining autovaccine (AV) for treatment of Pseudomonas infection (SGI) and prevention of nosocomial pseudomonas infections: Biomedical innovation]. Informatsiinyi Biuleten. Dodatok do Zhurnalu Akademii Medychnykh Nauk Ukrainy, (55), 40 [in Ukrainian]
Derkach, S. A., Kutsai, N. M., Horodnytska, N. I., & Skliar, N. I. (2023). Protektyvni vlastyvosti zrazkiv synohniinoi autovaktsyny [Protective properties of Pseudomonas autovaccine samples]. Infektsiini Khvoroby, (1), 35-40 [in Ukrainian]
Komiyama, Y., Nakae, S., Matsuki, T., Nambu, A., Ishigame, H., Kakuta, S., ... & Iwakura, Y. (2006). IL-17 plays an important role in the development of experimental autoimmune encephalomyelitis. The Journal of Immunology, 177(1), 566-573. https://doi.org/10.4049/jimmunol.177.1.566 DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.177.1.566
Ye, P., Rodriguez, F. H., Kanaly, S., Stocking, K. L., Schurr, J., Schwarzenberger, P., ... & Kolls, J. K. (2001). Requirement of interleukin 17 receptor signaling for lung CXC chemokine and granulocyte colony-stimulating factor expression, neutrophil recruitment, and host defense. Journal of Experimental Medicine, 194(4), 519-528. https://doi.org/10.1084/jem.194.4.519 DOI: https://doi.org/10.1084/jem.194.4.519
Mutharia, L. M., Nicas, T. I., & Hancock, R. E. (1982). Outer membrane proteins of Pseudomonas aeruginosa serotype strains. Journal of Infectious Diseases, 146(6), 770-779. https://doi.org/10.1093/infdis/146.6.770 DOI: https://doi.org/10.1093/infdis/146.6.770
Ding, B., von Specht, B. U., & Li, Y. (2010). OprF/I-vaccinated sera inhibit binding of human interferon-gamma to Pseudomonas aeruginosa. Vaccine, 28(25), 4119-4122. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2010.04.011 DOI: https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2010.04.028
Wu, L., Estrada, O., Zaborina, O., Bains, M., Shen, L., Kohler, J. E., ... & Alverdy, J. C. (2005). Recognition of host immune activation by Pseudomonas aeruginosa. Science, 309(5735), 774-777. https://doi.org/10.1126/science.1112422 DOI: https://doi.org/10.1126/science.1112422
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 С. А. Деркач, Н. І. Скляр, А. М. Марющенко, Н. М. Куцай
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [ВКАЖІТЬ ПЕРІОД ЧАСУ] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
