Кератити, викликані Pseudomonas aeruginosa: лікування в експерименті

Автор(и)

  • Nataliia Malachkova Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова вул. Пирогова, 56, м. Вінниця, Україна, 21018, Україна https://orcid.org/0000-0002-7899-379X
  • Nelia Kryvetska Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова вул. Пирогова, 56, м. Вінниця, Україна, 21018, Україна https://orcid.org/0000-0001-8998-4840
  • Volodymyr Kryvetskyi Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова вул. Пирогова, 56, м. Вінниця, Україна, 21018, Україна https://orcid.org/0000-0003-1284-6540

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4798.2020.209167

Ключові слова:

експериментальний кератит, Pseudomonas aeruginosa, лікування, левофлоксацин, ципрофлоксацин, тобраміцин, декаметоксин

Анотація

Метою дослідження було дослідити ефективність лікування викликаного P. aeruginosa кератиту в експерименті з використанням офіцинальних офтальмологічних форм антибіотиків, ефективних проти збудника.

Матеріали та методи. Гнійний кератит викликали у 36 дорослих кроликів масою 3-3,5 кг шляхом нанесення клінічного штаму P. aeruginosa у вигляді суспензії одноденної культури мікроорганізму в концентрації 5×108 КУО/мл на частково деепітелізовану (на площі приблизно 1 см2) рогівку з подальшим покриттям протягом 24 годин м’якою контактною лінзою з белафілкону А (вміст води: 36 %, киснепроникність DK/t:110.0). У половині випадків мікробні біоплівки попередньо вирощували на поверхнях контактних лінз шляхом інкубації в бульйонній культурі штаму P. aeruginosa.

Лікування кератиту проводили за допомогою очних офіцинальних форм антибіотиків: левофлоксацину 0,5 %, ципрофлоксацину 0,3 %, тобраміцину 0,3 %. Їх ефективність проти штаму P. aeruginosa попередньо була доведена in vitro. Тварин поділяли на три співставні за ступенем тяжкості групи кератитів, у кожній з яких лікування проводили одним із трьох зазначених антибіотиків. У половині випадків у межах кожної групи антибіотик поєднувався з офіцинальною очною формою декаметоксину 0,02 %. Антибіотики застосовували в режимі якнайчастішої інстиляції перші 2 дні після початку гнійного кератиту, потім 5 і 4 рази на день.

Оцінка процесу проводилась на онові клінічних ознак, культивування, офтальмологічного дослідження рогівки з використанням флюоресцеїнового тесту та фотофіксацією. Тварин виводили на 7, 10, 14 добу (залежно від строків епітелізації ураженої рогівки).

Результати. Всього було змодельовано 36 випадків гнійного кератиту, спричиненого P. aeruginosa у кролів: 8 помірного (22,2 %), 13 середньо-важкого (36,6 %), 15 – важкого (41,7 %).

Незалежно від обраного антибіотика, через 10–12 годин після видалення зараженої контактної лінзи та початку лікування зазвичай спостерігалося інтенсивне посилення запального процесу. Згодом запальні явища поступово згасали до повної епітеліалізації рогівки, що відбувалась на 7-8 добу при помірному кератиті, 10–12 добу для важких та середньо-важких у I та III групі, та 12–14 добу (для важких та середньо-важких у II групі). Порівняно з I групою (0,5 % левофлоксацин), зменшення запалення рогівки та епітелізація ураження у групі II (ципрофлоксацин 0,3 %) затримувались на 1–2 дні. Застосування 0,3 % тобраміцину (III група) забезпечило найвищий контроль гнійного запалення протягом перших трьох–чотирьох днів, однак далі спостерігалось уповільнення позитивної динаміки та затримка епітеліізації порівняно з групою I. Для всіх досліджуваних груп застосування комбінованої антибактеріальної терапії з декаметоксином супроводжувалося прискоренням регресії гнійно-запальних уражень, особливо через зменшення кон’юнктивальної реакції та гноєвиділення.

Як наслідок лікування, у більшості (69,5 %) випадків спостерігалось виникнення ділянок непрозорого помутніння рогівки різної величини. Більмо сформувалося більш ніж у третині випадків, у всіх – внаслідок важкого кератиту. Разом з тим, у всіх тварин вдалося уникнути ускладнень, які могли призвести до втрати ока (абсцес рогівки, перфорація, кератомаляція).

Бактеріологічні посіви з поверхні ока показали зменшення присутності P. aeruginosa через 48 годин із 100 % до 63,9 % випадків та повне зникнення збудника через 3 дні. Однак у 11 з 15 важких кератитів (30,6 % від числа загальних спостережень) мікробіологічні дослідження рогівки, отримані після виведення тварин, були позитивними щодо P. aeruginosa навіть після повної епітелізації ураження.

Висновки. Лікування експериментального кератиту, спричиненого P. aeruginosa, антибіотиками, чутливість збудника до яких доведена, в режимі найбільш ранніх і найчастіших інстиляцій протягом перших 48 годин у поєднанні з видаленням гнійних мас забезпечило зменшення запалення, відновлення поверхні рогівки та запобігло найсерйознішим ускладненням, наприклад, кератомаляції та перфорації рогівки.

Раннє та активне протимікробне лікування ефективними препаратами призвело до елімінації P. aerugenosa з поверхні ока в перші 2-3 дні. Однак у 30,6 % випадків не було досягнуто повної ерадикації збудника з рогівки.

Вибір антибіотика з переліку препаратів з доведеною чутливістю до них P. aerugenosa не мав істотного впливу на результат лікування. Одночасне застосування декаметоксину підсилює ефект і дещо покращує результати

Біографії авторів

Nataliia Malachkova, Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова вул. Пирогова, 56, м. Вінниця, Україна, 21018

Кандидат медичних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра офтальмології

Nelia Kryvetska, Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова вул. Пирогова, 56, м. Вінниця, Україна, 21018

Аспірант

Кафедра офтальмології

Volodymyr Kryvetskyi, Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова вул. Пирогова, 56, м. Вінниця, Україна, 21018

Кандидат медичних наук, доцент

Кафедра хірургії № 1

Посилання

  1. Güell, J. L. (Ed.) (2015). Cornea. Vol. 6. ESASO Course Series. Basel: Karger, 127. doi: http://doi.org/10.1159/000381489
  2. Raphalyuk, S. Y. (2015). The possibility of metabolic correction of pathological disorders in induced keratitis in animals with dry eye syndrome. Ophthalmology, 2 (2), 211–120.
  3. Zamani, M., Panahi-Bazaz, M., Assadi, M. (2015). Corneal collagen cross-linking for treatment of non-healing corneal ulcers. Journal of Ophthalmic and Vision Research, 10 (1), 16–20. doi: http://doi.org/10.4103/2008-322x.156087
  4. Gokhale, N. (2008). Medical management approach to infectious keratitis. Indian Journal of Ophthalmology, 56 (3), 215–220. doi: http://doi.org/10.4103/0301-4738.40360
  5. Farias, R., Pinho, L., Santos, R. (2017). Epidemiological profile of infectious keratitis. Revista Brasileira de Oftalmologia, 76 (3), 116–120. doi: http://doi.org/10.5935/0034-7280.20170024
  6. Wang, M., Smith, W. A., Duncan, J. K., Miller, J. M. (2017). Treatment of Pseudomonas Keratitis by Continuous Infusion of Topical Antibiotics With the Morgan Lens. Cornea, 36 (5), 617–620. doi: http://doi.org/10.1097/ico.0000000000001128
  7. Tacconelli, E., Carrara, E., Savoldi, A., Kattula, D., Burkert, F. (2017). Global priority list of antibiotic-resistant bacteriatoguideresearch, discovery, and development of new antibiotics World Health Organization. Available at: https://www.who.int/medicines/publications/WHO-PPL-Short_Summary_25Feb-ET_NM_WHO.pdf
  8. Green, M., Apel, A., Stapleton, F. (2008). Risk Factors and Causative Organisms in Microbial Keratitis. Cornea, 27 (1), 22–27. doi: http://doi.org/10.1097/ico.0b013e318156caf2
  9. Jin, H., Parker, W. T., Law, N. W., Clarke, C. L., Gisseman, J. D., Pflugfelder, S. C. et. al. (2017). Evolving risk factors and antibiotic sensitivity patterns for microbial keratitis at a large county hospital. British Journal of Ophthalmology, 101 (11), 1483–1487. doi: http://doi.org/10.1136/bjophthalmol-2016-310026
  10. Zimmerman, A. B., Nixon, A. D., Rueff, E. M. (2016). Contact lens associated microbial keratitis: practical considerations for the optometrist. Clinical Optometry, 8, 1–12. doi: http://doi.org/10.2147/opto.s66424
  11. Dart, J. K. G., Seal, D. V. (1988). Pathogenesis and therapy of pseudomonas aeruginosa keratitis. Eye, 2 (S1), S46–S55. doi: http://doi.org/10.1038/eye.1988.133
  12. Rykov, S. A., Lemziakov, G. G., Bakbardina, L. M., Bakbardina, I. I. (2009). Zabolievaniya rogovitsy. Kyiv, 244.
  13. Lambert, R. J. W., Hanlon, G. W., Denyer, S. P. (2004). The synergistic effect of EDTA/antimicrobial combinations on Pseudomonas aeruginosa. Journal of Applied Microbiology, 96 (2), 244–253. doi: http://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2004.02135.x
  14. Melezhyk, I. A., Yavorskaya, N. V., Shepelevich, V. V., Kokozay, V. N. (2013). The role of biofilms in pseudomonas aeruginosa endogenous infections. Biulleten Orenburgskogo nauchnogo centra UrO RAN, 3.Available at: http://elmag.uran.ru:9673/magazine/Numbers/2013-3/Articles/5Melezhik(2013-3).pdf
  15. Mulcahy, L. R., Isabella, V. M., Lewis, K. (2013). Pseudomonas aeruginosa Biofilms in Disease. Microbial Ecology, 68 (1), 1–12. doi: http://doi.org/10.1007/s00248-013-0297-x
  16. O’Callaghan, R., Caballero, A., Tang, A., Bierdeman, M. (2019). Pseudomonas aeruginosa Keratitis: Protease IV and PASP as Corneal Virulence Mediators. Microorganisms, 7 (9), 281. doi: http://doi.org/10.3390/microorganisms7090281
  17. Marquart, M. E. (2011). Animal Models of Bacterial Keratitis. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2011, 1–12. doi: http://doi.org/10.1155/2011/680642
  18. McClellan, S., Jiang, X., Barrett, R., Hazlett, L. D. (2015). High-Mobility Group Box 1: A Novel Target for Treatment of Pseudomonas aeruginosa Keratitis. The Journal of Immunology, 194 (4), 1776–1787. doi: http://doi.org/10.4049/jimmunol.1401684
  19. Malachkova, N. V., Kryvetska, N. V., Vovk, I. M., Kryvetskyi, V. F. (2020). Pat. No. 141155. Method of modeling of pseudomonad keratitis in rabbits. MPK: C12Q 1/00, C12R 1/385. G09B 23/28. No. u201908915. declared: 23.07.19; published: 25.03.2020, No. 6.
  20. Malachkova, N. V., Kryvetska, N. V., Vovk, I. M., Kryvetskyi, V. F. (2020). Pat. No. 141156. Method of modeling of associated with contact lens pseudomonad keratitis in rabbits. MPK: C12Q 1/00, G09B 23/28, C12R 1/385. declared: 23.07.19; published: 25.03.2020, No. 6.
  21. Malachkova, N. V., Kryvetska, N. V., Vovk, I. M., Kovalenlo, I. M., Kryzhanovskaya, A. V. (2020). Models of experimental pseudomonas keratitis: microbiological and clinical aspects. Reports of Vinnytsia National Medical University, 24 (1), 129–133. doi: http://doi.org/10.31393/reports-vnmedical-2020-24(1)-25
  22. Vovk, I. M., Kryvetska, N. V., Burkot, V. M., Dudar, A. O., Kulik, A. V. (2020). Microbiological grounds for antimicrobial treatment of experimental pseudomonal keratitis. Reports of Vinnytsia National Medical University, 24 (1), 114–117. doi: http://doi.org/10.31393/reports-vnmedical-2020-24(1)-21
  23. Lin, A., Rhee, M. K., Akpek, E. K., Amescua, G., Farid, M., Garcia-Ferrer, F. J. et. al. (2019). Bacterial Keratitis Preferred Practice Pattern®. Ophthalmology, 126 (1), 1–55. doi: http://doi.org/10.1016/j.ophtha.2018.10.018
  24. Rasamiravaka, T., Labtani, Q., Duez, P., El Jaziri, M. (2015). The Formation of Biofilms by Pseudomonas aeruginosa: A Review of the Natural and Synthetic Compounds Interfering with Control Mechanisms. BioMed Research International, 2015, 1–17. doi: http://doi.org/10.1155/2015/759348
  25. Nazarchuk, O., Chereshniuk, I., Nazarchuk, G., Palii, D. et. al. (2019). Current antiseptics: a study on their antimicrobial activity and toxic effects on the corneal epithelium. Oftalmologicheskii Zhurnal, 80 (3), 26–31. doi: http://doi.org/10.31288/oftalmolzh201932631
  26. Bezwada, P., Clark, L. A., Schneider, S. (2007). Intrinsic cytotoxic effects of fluoroquinolones on human corneal keratocytes and endothelial cells. Current Medical Research and Opinion, 24 (2), 419–424. doi: http://doi.org/10.1185/030079908x261005

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-07-31

Як цитувати

Malachkova, N., Kryvetska, N., & Kryvetskyi, V. (2020). Кератити, викликані Pseudomonas aeruginosa: лікування в експерименті. ScienceRise: Medical Science, (4 (37), 21–28. https://doi.org/10.15587/2519-4798.2020.209167

Номер

№ 4 (37) (2020)

Розділ

Медичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Nataliia Malachkova, Nelia Kryvetska, Volodymyr Kryvetskyi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. 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.