DOI: https://doi.org/10.14739/2310-1237.2018.3.151854

Результати вивчення in vitro антибактеріальної активності модифікованого магнієвого сплаву щодо тест-штамів E. coli та P. aeruginosa

V. M. Chornyi, N. M. Polishchuck, O. M. Kamyshnyі, M. L. Holovakha

Анотація


Мета роботи – визначити чутливість грамнегативних мікроорганізмів – основних збудників імплантат-асоційованих інфекцій – до продуктів біодеградації магнієвого сплаву МЛ-10, з наступним обґрунтуванням можливості використання в травматологічній практиці у складі штучних імплантатів, що характеризуються антибактеріальною активністю.
Матеріали та методи. Вивчили чутливість еталонних тест-штамів мікроорганізмів Escheriсhia coli ATCC 25922Pseudomonas aeruginosa АТСС 27853 до екстракту магнієвого сплаву МЛ-10, що приготовлений на основі бульйону Мюллера–Хінтона (рН 7,4). Бактеріостатичну активність екстракту сплаву оцінювали за наявністю/відсутністю візуального росту у пробірках із посівами, бактерицидну – за наявністю/відсутністю росту колоній мікроорганізмів на чашках з агаром після висіву з пробірок.
Результати. Встановили, що досліджуваний екстракт магнієвого сплаву МЛ-10 характеризується високою бактеріостатичною та бактерицидною активністю щодо еталонних штамів E. coli та P. aeruginosa. Зростання культур кишкової та синьогнійної паличок на агарі спостерігали тільки у висівах із пробірок, в які напередодні додано мікроорганізми в концентрації 109 КУО/мл, 108 КУО/мл, 107 КУО/мл. Максимальне зростання колоній на агарі після висіву з цих пробірок зафіксовано тільки після першої доби інкубації. Протягом термостатування кількість колоній, що виростала на агарі
після другого й третього висівів, істотно зменшувалась. Так, загальна кількість колоній E. coli, що виросла після висіву на агар із пробірок із найбільшим бактеріальним навантаженням (109 КУО/мл), зменшилась із 220 (після першої доби інкубації екстракту) до 2 колоній після 72 годин витримування рідини в термостаті, а в дослідах із P. aeruginosa – з
192 до 1. Аналогічні результати отримали в дослідах із меншими мікробними концентраціями, що свідчить про високу чутливість грамнегативних мікроорганізмів до екстракту магнієвого сплаву МЛ-10.
Висновки. Магнієвий сплав МЛ-10 у рідкому середовищі виявляє високу бактерицидну активність щодо грамнегативних мікроорганізмів, ефективно пригнічуючи зростання еталонних тест-штамів E. coli АТСС 25922 і P. aeruginosa АТСС 27853 впродовж 72 годин.


Ключові слова


магнієвий сплав; імплантат; антибактеріальні властивості; Escheriсhia coli; Pseudomonas aeruginosa

Повний текст:

PDF

Посилання


Thakore, R. V., Greenberg, S. E., Shi, H., Foxx, A. M., Francois, E. L., Prablek, M. A., et al. (2015) Surgical site infection in orthopedic trauma: A case–control study evaluating risk factors and cost. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma, 6(4), 220–6. doi: 10.1016/j.jcot.2015.04.004.

Scheffer, D., Hofmann, S., Pietsch, M., & Wenisch, C. (2008) Infections in orthopedics and traumatology. Pathogenesis and therapy. Orthopade, 37(7), 709–18. doi: 10.1007/s00132-008-1301-x.

Busscher, H. J., van der Mei, H. C., Subbiahdoss, G., Jutte, P. C., van den Dungen, J. J., Zaat, S. A., et al. (2012) Biomaterial-Associated Infection: Locating the Finish Line in the Race for the Surface. Science Translational Medicine, 4(153), 153rv10. doi: 10.1126/scitranslmed.3004528.

Al-Mulhim, F. A., Baragbah, M. A., Sadat-Ali, M., Alomran, A. S., & Azam, M. Q. (2014) Prevalence of Surgical Site Infection in Orthopedic Surgery: A 5-year Analysis. International surgery, 99(3), 264–8. doi: 10.9738/INTSURG-D-13-00251.1.

Martínez-Pastor, J. C., Munoz-Mahamud, E., Vilchez, F., Garcia-Ramiro, S., Bori, G., Sierra, J, et al. (2009) Outcome of acute prosthetic joint infections due to gram-negative bacilli treated with open debridement and retention of the prosthesis. Antimicrobial agents fnd Chemotherapia, 53(11), 4772–7. doi: 10.1128/AAC.00188-09.

Brady, R. A., Calhoun, J. H., Leid, J. G., & Shirtliff, M. E. (2009) Springer Series on Biofilms. Infections of Orthopaedic Implants and Device. N.Y.: Springer.

Stewart, P. S., & Costerton, J. W. (2001) Antibiotic resistance of bacteria in biofilms. Lancet, 358(9276), 135–8.

Guanping, H., Yuanhao, W., Zhang, Y., Zhu, Y., Liu, Y., Li, N., et al. (2015) Addition of Zn to the ternary Mg–Ca–Sr alloys significantly improves their antibacterial properties. Journal of Materials Chemistry, 3(32), 6676–6689. doi: [10.1039/C5TB01319D].

Robinson, D. A., Griffith, R. W., Shechtman, D., Evans, R. B., & Conzemius M. G. (2010) In vitro antibacterial properties of magnesium metal against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Acta Biomaterialia, 6(5), 1869–1877. doi: 10.1016/j.actbio.2009.10.007.




ПАТОЛОГІЯ   Лицензия Creative Commons
Запорізький державний медичний університет