Антибактериальное действие полупроводникового лазера в отношении бактерий S. aureus и P. aeruginosa, ведущих возбудителей остеомиелита

Автор: Шипицына И.В., Спиркина Е.С.

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Статья в выпуске: 5 т.30, 2024 года.

Бесплатный доступ

Введение. Изучение антибактериального эффекта фотодинамической терапии (ФДТ) в отношении ведущих возбудителей хронического остеомиелита - одно из перспективных направлений на сегодняшний день.Цель работы - оценить антибактериальный эффект в отношении штаммов Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa при использовании лазера АЛОД-01 в присутствии фотодитазина.Материалы и методы. Объект исследования - суточные музейные культуры грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, принадлежащих к двум таксонам: Staphylococcus aureus (№ 25923), Pseudomonas aeruginosa (№ 27853). Антибактериальный эффект после воздействия лазером в присутствии фотодитазина на микробные клетки исследуемых культур оценивали по отсутствию роста микроорганизмов в зоне действия пучка.Результаты. При воздействии лазером совместно с фотодитазином (концентрация 0,5-1,0 мг/мл) на S. aureus в течение двух минут при 200-300 Дж в зоне действия пучка наблюдали бактерицидный эффект. Отсутствие роста бактерий на всей поверхности чашки Петри было достигнуто при световом воздействии в 400 Дж в течение 5 мин. и концентрацией фотодитазина - 1,0 мг/мл. Воздействие лазера в течение 2 мин. в присутствии фотодитазина в концентрации 0,5 мг/мл и 1 мг/мл не оказывало антибактериального эффекта в отношении штаммов P. aeruginosa. На чашке наблюдали сплошной рост микроорганизмов. Увеличение световой дозы и времени воздействия способствовало снижению роста микробных клеток. Бактерицидный эффект получен только по центру чашки при обработке бактериальной суспензии фотодитазином в концентрации 5 мг/мл.Обсуждение. Эффективность ФДТ зависит от вида микроорганизма, анатомического местоположения очага инфекции, а также свойств фотосенсибилизатора и используемого лазера. В зависимости от строения клеточной стенки наблюдается различная восприимчивость бактерий к фотодинамическим эффектам.Заключение. Штаммы S. aureus могут быть успешно фотоинактивированы с применением фотодитазина. Для штаммов P. aeruginosa не удалось найти режим, при котором рост микробных клеток отсутствовал на всей чашке. Фотодинамическая реакция возникает только при действии адекватных доз световой энергии на фотосенсибилизаторы в присутствии кислорода в среде, при этом фотодинамическое повреждение носит локальный характер, и бактерицидный эффект лимитируется зоной светового воздействия.

Еще

Фотодинамическая терапия, фотодитазин, хронический остеомиелит, бактерицидный эффект

Короткий адрес: https://sciup.org/142243285

IDR: 142243285 | DOI: 10.18019/1028-4427-2024-30-5-670-676

Список литературы Антибактериальное действие полупроводникового лазера в отношении бактерий S. aureus и P. aeruginosa, ведущих возбудителей остеомиелита

Миронов С.П., Цискарашвили А.В., Горбатюк Д.С. Хронический посттравматический остеомиелит как проблема современной травматологии и ортопедии (обзор литературы). Гений ортопедии. 2019;25(4):610-621. doi: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-610-621
Трушин П.В., Разин М.П. Хронический остеомиелит трубчатых костей: современный взгляд на проблему. Вятский медицинский вестник. 2023;77(1):114-119. doi: 10.24412/2220-7880-2023-1-114-119
Дьячкова Г.В., Клюшин Н.М., Шастов А.Л. и др. Остеомиелитические полости, как форма хронического остеомиелита, с точки зрения рентгеноморфологии. Гений ортопедии. 2019;25(2):199-206. doi: 10.18019/1028-44272019-25-2-199-206
Шипицына И.В., Осипова Е.В. Мониторинг ведущей грамположительной микрофлоры и ее антибиотикочув-ствительности у лиц с хроническим остеомиелитом за трехлетний период. Гений ортопедии. 2022;28(2):189-193. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-2-189-193
Kwiatkowski S, Knap B, Przystupski D, et al. Photodynamic therapy - mechanisms, photosensitizers and combinations. BiomedPharmacother. 2018;106:1098-1107. doi: 10.1016/j.biopha.2018.07.049
Гельфонд М.Л., Рогачев М.В. Фотодинамическая терапия. Фундаментальные и практические аспекты: учебное пособие для обучающихся в системе высшего и дополнительного профессионального образования. СПб.: НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова; 2018:148. Доступно по: https://www.niioncologii.ru/education/education/training/ training_manuals_2023/Гельфон,ц_М_Л_Фотодинамическая_терапия_в_онкологии_2018.pdf. Ссылка активна на 08.17.2024.
Наумович С.А., Плавский В.Ю., Кувшинов А.В. Антимикробная фотодинамическая терапия: преимущества, недостатки и перспективы развития. Современная стоматология. 2020;(1):11-16.
Санарова Е. В., Ланцова А.В., Дмитриева М.В., и др. Фотодинамическая терапия - способ повышения селективности и эффективности лечения опухолей. Российский биотерапевтический журнал. 2014;13(3):109-118.
Елисеенко В.И., Шин Е.Ф., Сорокатый А.А. Морфологическая оценка фотодинамической терапии гнойных ран с фотосенсибилизатором комплектированными амфифильными полимерами. Госпитальная медицина: наука и практика. 2019;1:(1):49-52.
Семенов Д.Ю., Васильев Ю.Л., Дыдыкин С.С., и др. Антимикробная и антимикотическая фотодинамическая терапия (обзор литературы). Biomedical Photonics. 2021;10(1):25-31. doi: 10.24931/2413-9432-2021-10-1-25-31
Баранов А.В., Цыганова Г.И., Пименова Л.Я., Картусова Л.Н. Состояние научных исследований в области фотодинамической терапии в Российской Федерации в 2016-2017 гг. Лазерная медицина. 2018;22(3):44-49. doi: 10.37895/2071-8004-2018-22-3-44-49
Панасейкин Ю.А., Филоненко Е.В., Севрюков Ф.Е. и др. Возможности фотодинамической терапии при лечении злокачественных опухолей полости рта. Biomedical Photonics. 2021;10(3):32-38. doi: 10.24931/2413-9432-2021-103-32-38
Turubanova VD, Balalaeva IV, Mishchenko TA, et al. Immunogenic cell death induced by a new photodynamic therapy based on photosens and photodithazine. JImmunother Cancer. 2019;7(1):350. doi: 10.1186/s40425-019-0826-3
Раджабов А.А., Дербенев В.А., Исмаилов Г.И., Спокойный А.Л. Антибактериальная фотодинамическая терапия гнойных ран мягких тканей. Лазерная медицина. 2017;21(2):46-49. doi: 10.37895/2071-8004-2017-21-2-46-49
Чепурная Ю.Л., Мелконян Г.Г., Гульмурадова Н.Т., и др. Применение фотодинамической терапии в комплексном лечении гнойных заболеваний кисти. Biomedical Photonics. 2020;9(1):13-20. doi: 10.24931/2413-9432-2020-91-13-20
Буравский А.В., Баранов Е.В., Третьяк С.И. Целесообразность использования комбинированной локальной светодиодной фототерапии в лечении пациентов с наружными раневыми дефектами. Медицинский журнал. 2016;1(55):86-92.
Игнатова Н.И., Елагин В.В., Будруев И.А., и др. Применение фотодинамической инактивации в отношении возбудителей инфекций мочевыводящих путей. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2022;24(4):395-400. doi: 10.36488/cmac.2022.4.395-400
Филоненко Е.В., Иванова-Радкевич В.И. Фотодинамическая терапия при акне. Biomedical Photonics. 2023;12(2):48-53. doi: 10.24931/2413-9432-2023-12-2-48-56
Артемьева, Т.П., Церковский, Д.А. Фотодинамическая терапия при лейкоплакии вульвы. Biomedical Photonics. 2018;7(4):4-10. doi: 10.24931/2413-9432-2018-7-4-4-10
Rosa LP, da Silva FC. Antimicrobial photodynamic therapy: A new therapeutic option to combat infections. Antimicrobial Photodynamic Therapy: A New Therapeutic Option to Combat Infections. J Med Microb Diagn. 2014;3(4):1-7. doi: 10.4172/2161-0703.1000158
Лапченко А.С. Фотодинамическая терапия. Области применения и перспективы развития в оториноларингологии. Вестник оториноларингологии. 2015;80(6):4 9. doi: 10.17116/otorino20158064-9
Рында А.Ю., Олюшин В.Е., Ростовцев Д.М., и др. Применение интраоперационной фотодинамической терапии в структуре комплексного лечения злокачественных глиом. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2023;87(1):25-34. doi: 10.17116/neiro20238701125
Megna M, Fabbrocini G, Marasca C, Monfrecola G. Photodynamic Therapy and Skin Appendage Disorders: A Review. Skin Appendage Disord. 2017;2(3-4):166-176. doi: 10.1159/000453273
Beltes C, Economides N, Sakkas H, Papadopoulou C, Lambrianidis T. Evaluation of Antimicrobial Photodynamic Therapy Using Indocyanine Green and Near-Infrared Diode Laser Against Enterococcus faecalis in Infected Human Root Canals. PhotomedLaser Surg. 2017;35(5):264-269. doi: 10.1089/pho.2016.4100
Семенов Д.Ю., Васильев Ю.Л., Дыдыкин С.С., и др. Антимикробная и антимикотическая фотодинамическая терапия (обзор литературы). Biomedical Photonics. 2021;10(1):25-31. doi: 10.24931/2413-9432-2021-10-1-25-31
Салеев Р.А., Блашкова С.Л., Крикун Е.В., Салеева Г.Т., Блашкова Ю.В., Валеева Е.В. Оптимизация антибактериальной терапии у пациентов с эндо-пародонтальными поражениями. Biomedical Photonics. 2021;10(1):17-24. doi: 10.24931/2413-9432-2021-10-1-17-24
Alves F, Carmello JC, Mima EGO, et al. Photodithazine-mediated antimicrobial photodynamic therapy against fluconazole-resistant Candida albicans in vivo. MedMycol. 2019;57(5):609-617. doi: 10.1093/mmy/myy083
Yanovsky RL, Bartenstein DW, Rogers GS, et al. Photodynamic therapy for solid tumors: A review of the literature. PhotodermatolPhotoimmunolPhotomed. 2019 Sep;35(5):295-303. doi: 10.1111/phpp.12489
Imamura T, Tatehara S, Takebe Yu, et al. Antibacterial and Antifungal Effect of 405 nm Monochromatic Laser on Endodontopathogenic Microorganisms. International Journal of Photoenergy. 2014:1-7. doi: 10.1155/2014/387215
de Oliveira BP, Aguiar CM, Camara AC. Photodynamic therapy in combating the causative microorganisms from endodontic infections. Eur J Dent. 2014;8(3):424-430. doi: 10.4103/1305-7456.137662
Николаева Н.А., Егорова А.В., Брилль Г.Е. Фотодинамическое воздействие лазерного излучения красной области спектра на рост метициллин-резистентного штамма золотистого стафилококка с использованием димеги-на. Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2017;7(1):268.
Маслакова Н.Д. Могилевец Э.В., Савосик А.Л. и др. Результаты применения нового метода комбинированной антимикробной фотодинамической терапии в хирургии гнойных ран. Военная медицина. 2016;3(40):60-63.

Еще

Статья научная