Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

Особенности антифунгальной терапии при длительном инфекционном процессе: клинический случай грибкового кератита и анализ профиля противогрибковой чувствительности с учетом формирования биопленок

https://doi.org/10.15789/2220-7619-FOA-1495

Полный текст:

Аннотация

Среди инфекционных болезней оппортунистические микозы занимают особое место. В литературе появляется все больше сведений о клинических и эпидемиологических аспектах инфекции, вызванных Fusarium spp.  Частота встречаемости данной инфекции среди микробных кератитов в мире, колеблется от 2 до 40% в зависимости от географического расположения страны. Колонизируя слизистые, грибы могут существовать не только в виде планктонных форм, но, прикрепляясь к поверхности, образовывать биопленки, что приводит к возрастанию резистентности ко многим антифунгальным препаратам. В статье представлен случай грибкового кератита, обусловленного грибами Fusarium solani, c определением профиля противогрибковой чувствительности выделенных штаммов грибов, с учетом их способности к биопленкообразованию. В исследовании использовали культуру F. solani, выделенную от пациента и тест - культуру F. solani, полученную из Всероссийской коллекции. При определении чувствительности планктонных культур грибов к противогрибковым препаратам группы азолов (флуконазол, вориконазол), амфотерицина В и тербинафина выявлено, что выраженной противогрибковой активностью, в отношении клинического штамма, обладали антимикотики: амфотерицин В и вориконазол, тогда как планктонная культура тест штамма F. solani обладала более выраженной чувствительностью ко всем группам препаратов. В связи с длительным прогрессирующим течением инфекционного процесса и высокой биопленкообразующей способностью клинического штамма F. solani, исследована активность противогрибковых препаратов на клетки в составе биопленок, смоделированных in vitro. Показано, что в отношении биопленок показатели минимально ингибирующих концентрации превышают в 100 раз значения планктонных культур. Проведен анализ механизмов действия противогрибковых препаратов на жизненную активность клеточных структур с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Окрашивали с использованием пропидий йодида и акридина оранжевого в течение 15 мин для выявления отличия между неповреждённой и повреждённой клеточной поверхностью гриба. Обнаружено, что в составе биоплёнки клетки сохраняли жизненную активность и под воздействием высоких концентраций веществ. Кроме того, несмотря на фунгицидную активность препарата в значительных концентрациях на клеточную мембрану биопленки, ядра клеток оставались жизнеспособными. В связи с показанным в исследовании механизмом резистентности у мицелиальных грибов, необходимо учитывать и изучить характеристику биопленок в отношении чувствительности к препаратам, что позволит оптимизировать выбор антимикробной терапии.

Об авторах

Р. И. Валиева
ФБУН «Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» Роспотребнадзора»; ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет»
Россия
м.н.с. лаборатории микробиологии, ассистент кафедры микробиологии имени академика В.М. Аристовского


С. А. Лисовская
ФБУН «Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» Роспотребнадзора»; ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет»
Россия
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории микологии, доцент кафедры микробиологии имени академика В.М. Аристовского


К. А. Маянская
офтальмологическая клиника «Глазная хирургия Расческов»
Россия
врач – офтальмолог


Д. В. Самигуллин
Казанский институт биохимии и биофизики, Казанский научный центр РАН
Россия
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биофизики синаптических процессов


Г. Ш. Исаева
ФБУН «Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» Роспотребнадзора»; ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет»
Россия
доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора; заведующий кафедрой микробиологии имени академика В.М. Аристовского


Список литературы

1. Астахов Ю.С., Скрябина Е.В., Коненкова Я.С., Касымов Ф.О., Богомолова Т.С., Пинегина О.Н. Диагностика и лечение грибковых кератитов // Офтальмологические ведомости. 2013. Т. 6, № 2. С. 75-80.

2. Делягин В.М., Мельникова М.Б., Першин Б.С., Серик Г.И., Джандарова Д.Т. Грибковые поражения глаз (диагностика, лечение)// Практическая медицина. 2015. Т1. С. 100 – 105.

3. Мальцев С.В., Мансурова Г.Ш. Что такое биопленка? // Практическая медицина – 2011, T. 5, C. 7 – 11.

4. Полтанова Т.И., Белоусова Н.Ю. Рецидив грибкового кератита в роговичном трансплантате// Казанский медицинский журнал. 2018. Т. 99, № 1, С. 148 - 150.

5. Рахматулина М.Р., Нечаева И.А. Биопленки микроорганизмов и их роль в формировании резистентности к антибактериальным препаратам// Вестник дерматологии и венерологии – 2015, № 2, C. 58—62.

6. Шварц Т.А. Биопленки как микробное сообщество// Вестник КГУ. 2015, №1, pp. 41-44.

7. Ansari Z, Miller D, Galor A. Current Thoughts in Fungal Keratitis: Diagnosis and Treatment. Curr. Fungal Infect. Rep. 2013, vol. 7, no. 3, pp. 209-218. doi:10.1007/s12281-013-0150-110.1007/s12281-013-0150-1

8. Aoun M. Voriconazole: a new weapon against invasive fungal infections. Rev Med Brux. 2004, vol. 25, no. 3, pp. 166-71.

9. Bayguinov P.O., Oakley D.M., Shih C.C., Geanon D.J., Joens M.S., Fitzpatrick J.A.J. Modern Laser Scanning Confocal Microscopy. Curr Protoc Cytom. 2018, vol. 85, no. 1, pp. 39 – 45. doi: 10.1002/cpcy.39.

10. Bigley V.H., Duarte R.F., Gosling R.D., Kibbler C.C., Seaton S., Potter M. Fusarium dimerum infection in a stem cell transplant recipient treated successfully with voriconazole. Bone Marrow Transplant. 2004, vol. 3, no. 9, pp. 815-7.

11. Bograd A., Seiler T., Droz S., Zimmerli S., Früh B., Tappeiner C. Bacterial and Fungal Keratitis: A Retrospective Analysis at a University Hospital in Switzerland. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2019, vol. 236, no. 04, pp. 358-365. doi:10.1055/a-0774-7756.

12. Carolis De E., Posteraro B., Lass-Flörl C., Tortorano A.M., Sanguinetti G., Fadda M. Species identification of Aspergillus, Fusarium and Mucorales with direct surface analysis by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. Clinical Microbiology and Infection. 2012, vol. 18, no. 5, pp. 475-484. doi.org/10.1111/j.1469-0691.2011.03599.x

13. CLSI. Reference Method for Broth Dilution Antifungal Susceptibility Testing of Filamentous Fungi. Approved Standard. CLSI document M38-A3. CLSI, Pennsylvania, USA, 2017.

14. Coleman J.J. The Fusarium solani species complex: ubiquitous pathogens of agricultural importance. Mol Plant Pathol. 2016, vol. 17, no. 2, pp. 146‐158. doi:10.1111/mpp.12289.

15. Consigny S., Dhedin N., Datry A., Choquet S., Leblond V., Chosidow O. Successsful voriconazole treatment of disseminated fusarium infection in an immunocompromised patient. Clin Infect Dis. 2003, vol. 37, no. 2, pp. 311-3.

16. Dignani M.C., Anaissie E. Human fusariosis. Clin Microbiol Infect. 2004, vol. 10, no. 1, pp. 67-75.

17. Dóczi I., Gyetvai T., Kredics L., Nagy E. Involvement of Fusarium spp. in fungal keratitis. Clinical Microbiology and Infection, 2004, vol. 10 no. 9, pp. 773-776. doi.org/10.1111/j.1469-0691.2004.00909.x

18. Espinel-Ingroff A., Colombo A.L., Cordoba S. International Evaluation of MIC Distributions and Epidemiological Cutoff Value (ECV) Definitions for Fusarium Species Identified by Molecular Methods for the CLSI Broth Microdilution Method. Antimicrob Agents Chemother. 2015, vol.60, no. 2, pp. 1079‐1084. doi:10.1128/AAC.02456-15

19. Fernandes M., Vira D., Dey M., Tanzin T., Kumar N., Sharma S. Comparison Between Polymicrobial and Fungal Keratitis: Clinical Features, Risk Factors, and Outcome. American Journal of Ophthalmology, 2015, vol. 160, no. 5, pp. 873 - 881. doi: doi.org/10.1016/j.ajo.2015.07.028

20. Chang D.C., Grant G.B., O'Donnell K., Wannemuehler K.A., Noble-Wang J., Rao C.Y., Jacobson L.M., Crowell C.S., Sneed R.S., Lewis F.M., Schaffzin J.K., Kainer M.A., Genese C.A., Alfonso E.C., Jones D.B., Srinivasan A., Fridkin S.K., Park B.J. Multistate outbreak of Fusarium keratitis associated with use of a contact lens solution.

21. Fusarium Keratitis Investigation Team. JAMA, 2006, vol. 296, no. 8, pp. 953-963.

22. Guarro J., Pujol I., Mayayo E. In vitro and in vivo experimental activities of antifungal agents against Fusarium solani. Antimicrob Agents Chemother. 1999 May; 43(5):1256-7.

23. Gupta Aditya K., Foley Kelly A. Evidence for biofilms in onychomycosis. Giornale Italiano di Dermatologia e Venereologia, 2019, vol. 154, no. 1, pp. 50-55. doi: 10.23736/S0392-0488.18.06001-7.

24. Homa M., Galgóczy L., Manikandan P., Narendran V., Sinka R., Csernetics A., Vágvölgyi C., Kredics L., Papp T. South Indian Isolates of the Fusarium solani Species Complex From Clinical and Environmental Samples: Identification, Antifungal Susceptibilities, and Virulence. Front Microbiol. 2018, vol. 9, N. 1052. doi:10.3389/fmicb.2018.01052

25. Hoog G.S., Guarro J., Gene J. and Figueras M.J. Atlas of Clinical Fungi. Second Edition. Available from the Centraalbureau voor Schimmelcultures, Uppsalalaan 8, 3584 CT Utrecht, The Netherlands. 2000.

26. Lewis R.E., Wiederhold N.P., Klepser M.E. In vitro pharmacodynamics of amphotericin B, itraconazole, and voriconazole against Aspergillus, Fusarium, and Scedosporium spp.

27. Antimicrob Agents Chemother, 2005, vol. 49, no.3, pp. 945-951.

28. Mascotti K., McCullough J., Burger S.R. HPC Viability Measurement: Trypan Blue Versus Acridine Orange and Propidium Iodide. Transfusion. 2000, vol. 40, no. 6, pp. 693-696. doi:10.1046/j.1537-2995.2000.40060693.x

29. Mayayo E., Pujol I., Guarro J. Experimental pathogenicity of four opportunist Fusarium species in a murine model. J Med Microbiol, 1999, vol. 48, no. 4, pp. 363-366.

30. Ortoneda M., Capilla J., Pastor F.J., Pujol I., Guarro J. Efficacy of liposomal amphotericin B in treatment of systemic murine fusariosis. Antimicrob Agents Chemother. 2002, vol. 46, no. 7, 2273-5.

31. Paphitou N.I., Ostrosky-Zeichner L., Paetznick V.L., Rodriguez J.R., Chen E., Rex J.H. In vitro activities of investigational triazoles against Fusarium species: effects of inoculum size and incubation time on broth microdilution susceptibility test results. Antimicrob Agents Chemother. 2002, vol. 46, no. 10, pp. 3298-300.

32. Perfect J.R., Marr K.A., Walsh T.J., Greenberg R.N., DuPont B., de la Torre-Cisneros J., Just-Nübling G., Schlamm H.T., Lutsar I., Espinel-Ingroff A., Johnson E. Voriconazole treatment for less-common, emerging, or refractory fungal infections. Clin Infect Dis, 2003, vol. 36, no. 9, pp. 1122-31.

33. Pujol I., Guarro J., Gené J., Sala J. In-vitro antifungal susceptibility of clinical and environmental Fusarium spp. strains. J Antimicrob Chemother, 1997, vol. 39, no. 2, pp. 163-7.

34. Sabatelli F., Patel R., Mann P.A., Mendrick C.A., Norris C.C., Hare R., Loebenberg D., Black T.A., McNicholas P.M. In vitro activities of posaconazole, fluconazole, itraconazole, voriconazole, and amphotericin B against a large collection of clinically important molds and yeasts. Antimicrob Agents Chemother, 2006, vol. 50, no. 6, pp. 2009-15.

35. Tarabishy A.B., Aldabagh B., Sun Y. MyD88 regulation of Fusarium keratitis is dependent on TLR4 and IL-1R1 but not TLR2. J Immunol, 2008, vol. 181, no. 1, pp. 593‐600. doi:10.4049/jimmunol.181.1.593

36. Thomas P.A., Kaliamurthy J. Mycotic keratitis: epidemiology, diagnosis and management. Clinical Microbiology and Infection, 2013, vol. 19, no. 3, pp. 210-220.

37. Walther G., Stasch S., Kaerger K., Hamprecht A., Roth M., Oliver A. Cornely, Geerling G., Mackenzie C. R., Kurzai O. Fusarium Keratitis in Germany. Journal of Clinical Microbiology, 2017, vol. 55, no. 10, pp. 2983-2995. doi: 10.1128/JCM.00649-17.

38. Wu T.G., Keasler V., Mitchell B.M., Wilhelmus K.R. Immunosuppression affects the severity of experimental Fusarium solani keratitis. J Infect Dis, 2004, vol. 190, 192–198.


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Валиева Р.И., Лисовская С.А., Маянская К.А., Самигуллин Д.В., Исаева Г.Ш. Особенности антифунгальной терапии при длительном инфекционном процессе: клинический случай грибкового кератита и анализ профиля противогрибковой чувствительности с учетом формирования биопленок. Инфекция и иммунитет. 2020;. https://doi.org/10.15789/2220-7619-FOA-1495

For citation:


Valieva R., Lisovskaya S., Mayanskaya K., Samigullin D., Isaeva G. Features of antifungal therapy for a long infectious process: a clinical case of fungal keratitis and analysis of the profile of antifungal sensitivity, taking into account the formation of biofilms. Russian Journal of Infection and Immunity. 2020;. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-FOA-1495

Просмотров: 57


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)