In vitro исследование антимикробной активности матриц на основе гидрогеля, импрегнированных антибиотиками, в отношении ведущих микроорганизмов ортопедической инфекции

In vitro исследование антимикробной активности матриц на основе гидрогеля, импрегнированных антибиотиками, в отношении ведущих микроорганизмов ортопедической инфекции

Автор: Цискарашвили Арчил Важаевич, Меликова Регина Энверпашаевна, Пхакадзе Тамара Яковлевна, Артюхов Александр Анатольевич, Сокорова Наталья Вячеславовна

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 6 т.28, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель. Оценить результаты сравнительного анализа антимикробной in vitro активности полимерных гидрогелей и ПММА, импрегнированных антибиотиками, в отношении тест-культур ведущих возбудителей ортопедической инфекции. Материалы и методы. Проведен сравнительный анализ антимикробной активности полимерного гидрогеля и ПММА, импрегнированных антибиотиками. Оценена бактерицидная эффективность и пролонгированность действия следующих пар «микроб-антибиотик»: MSSA - гентамицин, MSSE - цефазолин, MRSA и MRSE - ванкомицин, A. baumannii - тобрамицин. Длительность исследования - 7 суток. Статистическое сравнение групп проведено при помощи критериев Манна-Уитни, Уилкоксона, для описания данных использовали медиану и 95 % ДИ. Результаты. Полученные показатели зоны ингибирования роста микроорганизмов вокруг полимерного гидрогеля в несколько раз превосходили результаты ПММА (p

Еще

Антимикробная активность, полимерный биодеградируемый гидрогель, костный цемент, ортопедическая инфекция, in vitro исследование, полиметилметакрилат (пмма)

Короткий адрес: https://sciup.org/142236818

IDR: 142236818   |   DOI: 10.18019/1028-4427-2022-28-6-794-802

Список литературы In vitro исследование антимикробной активности матриц на основе гидрогеля, импрегнированных антибиотиками, в отношении ведущих микроорганизмов ортопедической инфекции

  • Osteomyelitis: Recent advances in pathophysiology and therapeutic strategies / M.C. Birt, D.W. Anderson, E. Bruce Toby, J. Wang // J. Orthop. 2016. Vol. 14, No 1. P. 45-52. DOI: 10.1016/j.jor.2016.10.004.
  • Винник Ю.С., Маркелова Н.М., Шагеев А.А. Хронический остеомиелит: диагностика, лечение, профилактика // Сибирское медицинское обозрение. 2009. № 6 (60). С. 12-15.
  • Palmer R.J. Jr., Stoodley P. Biofilms 2007: broadened horizons and new emphases // J. Bacteriol. 2007. Vol. 189, No 22. P. 7948-7960. DOI: 10.1128/ JB.00787-07.
  • Beyond risk: bacterial biofilms and their regulating approaches / M.H. Muhammad, A.L. Idris, X. Fan, Y. Guo, Y. Yu, X. Jin, J. Qiu, X. Guan, T. Huang // Front. Microbiol. 2020. Vol. 11. P. 928. DOI: 10.3389/fmicb.2020.00928.
  • Hall-Stoodley L., Stoodley P. Evolving concepts in biofilm infections // Cell Microbiol. 2009. Vol. 11, No 7. P. 1034-1043. DOI: 10.1111/j.1462-5822.2009.01323.x.
  • Окулич В.К., Кабанова А.А., Плотников Ф.В. Микробные биопленки в клинической микробиологии и антибактериальной терапии: монография. Витебск, 2017. 300 с.
  • Божкова С.А., Новокшонова А.А., Конев В.А. Современные возможности локальной антибиотикотерапии перипротезной инфекции и остеомиелита (обзор литературы) // Травматология и ортопедия России. 2015. № 3 (77). С. 92-103.
  • Effects of loading concentration, blood and synovial fluid on antibiotic release and anti-biofilm activity of bone cement beads / D.H. Dusane, S.M. Diamond, C.S. Knecht, N.R. Farrar, C.W. Peters, R.P. Howlin, M.C. Swearingen, J.H. Calhoun, R.D. Plaut, T.M. Nocera, J.F. Granger, P. Stoodley // J. Control Release. 2017. Vol. 248. P. 24-32. DOI: 10.1016/j.jconrel.2017.01.005.
  • Elution kinetics, antimicrobial activity, and mechanical properties of 11 different antibiotic loaded acrylic bone cement / R. Gálvez-López, A. Peña-Monje, R. Antelo-Lorenzo, J. Guardia-Olmedo, J. Moliz, J. Hernández-Quero, J. Parra-Ruiz // Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2014. Vol. 78, No 1. P. 70-74. DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2013.09.014.
  • Controlling antibiotic release from polymethylmethacrylate bone cement / V. Wall, T.H. Nguyen, N. Nguyen, P.A. Tran // Biomedicines. 2021. Vol. 9, No 1. P. 26. DOI: 10.3390/biomedicines9010026.
  • Kühn K.D., Renz N., Trampuz A. Lokale Antibiotikatherapie [Local antibiotic therapy] // Unfallchirurg. 2017. Vol. 120, No 7. P. 561-572. (in German) DOI: 10.1007/s00113-017-0372-8.
  • Winkler H., Haiden P. Allograft bone as antibiotic carrier // J. Bone Jt. Infect. 2017. Vol. 2, No 1. P. 52-62. DOI: 10.7150/jbji.17466.
  • How to study biofilms after microbial colonization of materials used in orthopaedic implants / L. Drago, S. Agrappi, M. Bortolin, M. Toscano, C.L. Romano, E. De Vecchi // Int. J. Mol. Sci. 2016. Vol. 17, No 3. P. 293. DOI: 10.3390/ijms17030293.
  • Elution of antibiotics from poly(methyl methacrylate) bone cement after extended implantation does not necessarily clear the infection despite susceptibility of the clinical isolates / M.C. Swearingen, J.F. Granger, A. Sullivan, P. Stoodley // Pathog. Dis. 2016. Vol. 74, No 1. P. ftv103. DOI: 10.1093/femspd/ftv103.
  • Clinical evaluation of patients with vancomycin spacer retained for more than 12 months / L. Kurebayashi, A.T. de Melo, F.B. Andrade-Silva, K.E. Kojima, J.D.S. Silva // Acta Ortop. Bras. 2019. Vol. 27, No 1. P. 55-58. DOI: 10.1590/1413-785220192701213649.
  • A dual PMMA/calcium sulfate carrier of vancomycin is more effective than PMMA-vancomycin at inhibiting Staphylococcus aureus growth in vitro / S. Luo, T. Jiang, L. Long, Y. Yang, X. Yang, L. Luo, J. Li, Z. Chen, C. Zou, S. Luo // FEBS Open Bio. 2020. Vol. 10, No 4. P. 552-560. DOI: 10.1002/2211-5463.12809.
  • Slane J., Gietman B., Squire M. Antibiotic elution from acrylic bone cement loaded with high doses of tobramycin and vancomycin // J. Orthop. Res. 2018. Vol. 36, No 4. P. 1078-1085. DOI: 10.1002/jor.23722.
  • Педаченко Е.Г., Кущаев С.В. Современные костные цементы для пункционной вертебропластики (обзор литературы) // Украинский нейрохирургический журнал. 2001. № 4. С. 24-31.
  • Полимерная композиция для хирургического костного цемента: пат. 2195320: МПК А6^ 27/28 / Кондратьев В.М., Глинских А.Ф., На-валихин В.Д., Корнилов Н.В., Хомяк Н.И., Машков В.М., Мамаева Е.Г. № 2001109075 ; заявл. 02.04.2001 ; опубл. 27.12.2002.
  • Approach to osteomyelitis treatment with antibiotic loaded PMMA / Z. Wentao, G. Lei, Y. Liu, W. Wang, T. Song, J. Fan // Microb. Pathog. 2017. Vol. 102. P. 42-44. DOI: 10.1016/j.micpath.2016.11.016.
  • Синтез поливинилового спирта с метакрилатными группами и гидрогелей на его основе / А.А. Моргачёва, А.А. Артюхов, А.В. Панов, М.Г. Гордиенко, Я.О. Межуев, М.И. Штильман // Журнал прикладной химии. 2015. Т. 88, № 4. С. 585-589.
  • Неблагоприятные тенденции в этиологии ортопедической инфекции: результаты 6-летнего мониторинга структуры и резистентности ведущих возбудителей / С.А. Божкова, А.Р. Касимова, Р.М. Тихилов, Е.М. Полякова, А.Н. Рукина, В.В. Шабанова, В.Н. Ливенцов // Травматология и ортопедия России. 2018. Т. 24, № 4. С. 20-31.
  • Influence of antibiotic-loaded acrylic bone cement composition on drug release behavior and mechanism / I.C. Chen, C.Y. Su, W.H. Nien, T.T. Huang, C.H. Huang, Y.C. Lu, YJ. Chen, G.C. Huang, H.W. Fang // Polymers (Basel). 2021. Vol. 13, No 14. 2240. DOI: 10.3390/polym13142240.
  • Оценка антимикробной активности антибиотиков в костном цементе для спейсеров / О.В. Кимайкина, В.Н. Гольник, В.Ф. Найданов, И.В. Сюков, Д.В. Бурков, Н.В. Чумаков, Е.А. Супрун, Ю.М. Батрак, Л.Ю. Воеводская, А.Г. Золовкина // Проблемы медицинской микологии. 2018. Т. 20, № 2. С. 76-77.
  • In vitro activities of daptomycin-, vancomycin-, and teicoplanin-loaded polymethylmethacrylate against methicillin-susceptible, methicillin-resistant, and vancomycin-intermediate strains of Staphylococcus aureus / Y. Chang, W.C. Chen, P.H. Hsieh, D.W. Chen, M.S. Lee, H.N. Shih, S.W. Ueng // Antimicrob. Agents Chemother. 2011. Vol. 55, No 12. P. 5480-5484. DOI: 10.1128/AAC.05312-11.
  • In vitro antibacterial activity of bioactive glass S53P4 on multiresistant pathogens causing osteomyelitis and prosthetic joint infection / M.T. Cunha, M.A. Mur?a, S. Nigro, G.B. Klautau, MJ.C. Salles // BMC Infect. Dis. 2018. Vol. 18, No 1. P. 157. DOI: 10.1186/s12879-018-3069-x.
  • In-vitro-Untersuchungen zu Elutionskinetiken und antimikrobiellen Wirkungen von Gentamicin- und Clindamycin-haltigen Knochenzementen / U.R. Schiefer, C. Heiss, E. Dingeldein, S. Wenisch, R. Schnettler, O. Kilian // Z. Orthop. Unfall. 2008. Vol. 146, No 1. P. 92-98. DOI: 10.1055/s-2007-989301.
  • Дзюба Г.Г. Ортопедическая хирургия остеомиелитических кокситов: автореф. дис... докт. мед. наук. Омск, 2018. 44 с.
  • Evaluation of elution and mechanical properties of high-dose antibiotic-loaded bone cement: comparative "In Vitro" study of the influence of vancomycin and cefazolin / E. Paz, P. Sanz-Ruiz, J. Abenojar, J. Vaquero-Martín, F. Forriol, J.C. Del Real // J. Arthroplasty. 2015. Vol. 30, No 8. P. 1423-1429. DOI: 10.1016/j.arth.2015.02.040.
  • Mensah L.M., Love B.J. A meta-analysis of bone cement mediated antibiotic release: overkill, but a viable approach to eradicate osteomyelitis and other infections tied to open procedures // Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl. 2021. Vol. 123. 111999. DOI: 10.1016/j.msec.2021.111999.
  • Drug elution from high-dose antibiotic-loaded acrylic cement: a comparative, in vitro study / G. Gasparini, M. De Gori, G. Calonego, T. Della Bora, B. Caroleo, O. Galasso // Orthopedics. 2014. Vol. 37, No 11. P. e999-e1005. DOI: 10.3928/01477447-20141023-57.
  • In vitro elution characteristics of gentamicin-impregnated Polymethylmethacrylate: premixed with a second powder vs. liquid Lyophilization / W. Liawrungrueang, S. Ungphaiboon, A. Jitsurong, N. Ingviya, B. Tangtrakulwanich, V. Yuenyongviwat // BMC Musculoskelet. Disord. 2021. Vol. 22, No 1. P. 5. DOI: 10.1186/s12891-020-03923-w.
  • Привольнев В.В., Родин А.В., Каракулина Е.В. Местное применение антибиотиков в лечении инфекций костной ткани // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2012. Т. 14, № 2. С. 118-131.
  • Biofilm formation by bacteria isolated from retrieved failed prosthetic hip implants in an in vitro model of hip arthroplasty antibiotic prophylaxis / M.M. Tunney, N. Dunne, G. Einarsson, A. McDowell, A. Kerr, S. Patrick // J. Orthop. Res. 2007. Vol. 25, No 1. P. 2-10. DOI: 10.1002/jor.20298.
  • Antibiotic-loaded cement in orthopedic surgery: a review / A. Bistolfi, G. Massazza, E. Verné, A. Masse, D. Deledda, S. Ferraris, M. Miola, F. Galetto, M. Crova // ISRN Orthop. 2011. Vol. 2011. 290851. DOI: 10.5402/2011/290851.
  • Van Vugt T.A.G., Arts J.J., Geurts J.A.P. Antibiotic-loaded Polymethylmethacrylate beads and spacers in treatment of orthopedic infections and the role of biofilm formation // Front. Microbiol. 2019. Vol. 10. P. 1626. DOI: 10.3389/fmicb.2019.01626.
  • Антимикробная биодеградируемая композиция на основе высокомолекулярного поливинилпирролидона для профилактики экспериментального остеомиелита / Г.Е. Афиногенов, Р.М. Тихилов, А.Г. Афиногенова, Т.Я. Богданова, М.В. Краснова, Е.Н. Даровская, Л.О. Анисимова, И.К. Лебедева, Т.М. Петрова // Травматология и ортопедия России. 2010. Т. 16, № 3. С. 47-54.
  • Bacterial biofilm formation is variably inhibited by different formulations of antibiotic-loaded bone cement in vitro / G. Balato, E. Roscetto, A. Vollaro, O. Galasso, G. Gasparini, T. Ascione, M.R. Catania, M. Mariconda // Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 2019. Vol. 27, No 6. P. 1943-1952. DOI: 10.1007/s00167-018-5230-x.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp