Оценка антибактериальной активности препарата бензидамина гидрохлорид

Введение. При увеличении уровня приобретенной антибиотикорезистентности патогенов усложняется и замедляется лечение, особенно при инфекциях, ассоциированных с биопленками. Возрастает потребность в разработке и использовании новых антибактериальных препаратов, обладаю щих специфичной антимикробной активностью.

Цель – изучить антимикробное действие и динамику формирования устойчивости к бензидамина гидрохлориду у различных инфекционных возбудителей.

Материалы и методы. Для получения биопленок микроорганизмы культивировали в плоскодонных культуральных планшетах. Планктонные клетки получали суспендированием и пересевом единичных колоний суточной культуры в плоскодонные культуральные планшеты. Для определения антимикробной активности исследуемых препаратов готовили двукратные разведения и вносили в лунки планшета с бактериальной культурой. Динамику формирования устойчивости к бензидамина гидрохлориду изучали, пассируя культуры в жидкой питательной среде с возрастающими с двукратным шагом концентрациями антисептика. После 2–3 дней инкубации из пробирки с максимальной концентрацией препарата, в которой наблюдался бактериальный рост, бактерии пересевали в новые, с более высокими концентрациями препарата.

Результаты. Бензидамина гидрохлорид проявлял высокий уровень активности против бактерий M. catarrhalis и дрожжеподобных грибов C. albicans. Чуть меньшая активность препарата отмечена для бактерий видов S. aureus и E. coli. Бензидамина гидрохлорид обладал высоким уровнем антибактериальной активности против предварительно сформированных биопленок. Анализ динамики формирования устойчивости к бензидамина гидрохлориду у микроорганизмов различных видов показал, что возможность формирования такой устойчивости крайне мала. Процесс адаптации наблюдался лишь у E. coli. Исследованные штаммы видов S. aureus, C. albicans и M. catarrhalis не приобрели устойчивости к тестируемому препарату.

Выводы. Бензидамина гидрохлорид может быть эффективно использован против множества инфекционных возбудителей лор-инфекций, так как показаны высокий уровень его антибактериальной активности против предварительно сформированных биопленок, различных видов бактерий и дрожжеподобных грибов и крайне низкий уровень возникновения устойчивости.

1. Vestby L.K., Grønseth T., Simm R., Nesse L.L. Bacterial Biofilm and its Role in the Pathogenesis of Disease. Antibiotics (Basel). 2020;9(2):59. https://doi.org/10.3390/antibiotics9020059.

2. Gloag E.S., Fabbri S., Wozniak D.J., Stoodley P. Biofilm mechanics: Implications in infection and survival. Biofilm. 2019;2:100017. https://doi.org/10.1016/j.bioflm.2019.100017.

3. Hamilos D.L. Biofilm Formations in Pediatric Respiratory Tract Infection: Part 1: Biofilm Structure, Role of Innate Immunity in Protection Against and Response to Biofilm, Methods of Biofilm Detection, Pediatric Respiratory Tract Diseases Associated with Mucosal Biofilm Formation. Curr Infect Dis Rep. 2019;21(2):6. https://doi.org/10.1007/s11908-019-0658-9.

4. Filardo S., Di Pietro M., Tranquilli G., Sessa R. Biofilm in genital ecosystem: a potential risk factor for Chlamydia trachomatis infection. Can J Infect Dis Med Microbiol. 2019:1672109. https://doi.org/10.1155/2019/1672109.

5. Silva V., Almeida L., Gaio V., Cerca N., Manageiro V., Caniça M. et al. Biofilm Formation of Multidrug- Resistant MRSA Strains Isolated from Different Types of Human Infections. Pathogens. 2021;10(8):970. https://doi.org/10.3390/pathogens10080970.

6. Verderosa A.D., Totsika M., Fairfull- Smith K.E. Bacterial Biofilm Eradication Agents: A Current Review. Front Chem. 2019;7:824. https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00824.

7. Campoccia D., Mirzaei R., Montanaro L., Arciola C.R. Hijacking of immune defences by biofilms: a multifront strategy. Biofouling. 2019;35:1055–1074. https://doi.org/10.1080/08927014.2019.1689964.

8. Folliero V., Franci G., Dell’Annunziata F., Giugliano R., Foglia F., Sperlongano R. et al. Evaluation of Antibiotic Resistance and Biofilm Production among Clinical Strain Isolated from Medical Devices. Int J Microbiol. 2021:9033278. https://doi.org/10.1155/2021/9033278.

9. Uruén C., Chopo-Escuin G., Tommassen J., Mainar- Jaime R.C., Arenas J. Biofilms as Promoters of Bacterial Antibiotic Resistance and Tolerance. Antibiotics (Basel). 2020;10(1):3. https://doi.org/10.3390/antibiotics10010003.

10. Rao H., Choo S., Rajeswari Mahalingam S.R., Adisuri D.S., Madhavan P., Md Akim A., Chong P.P. Approaches for Mitigating Microbial Biofilm-R elated Drug Resistance: A Focus on Micro-and Nanotechnologies. Molecules. 2021;26(7):1870. https://doi.org/10.3390/molecules26071870.

11. Idrees M., Sawant S., Karodia N., Rahman A. Staphylococcus aureus Biofilm: Morphology, Genetics, Pathogenesis and Treatment Strategies. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(14):7602. https://doi.org/10.3390/ijerph18147602.

12. Verderosa A.D., Totsika M., Fairfull- Smith K.E. Bacterial biofilm eradication agents: a current review. Front Chem. 2019;7:824. https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00824.

13. Goodwine J., Gil J., Doiron A., Valdes J., Solis M., Higa A. et al. Pyruvate-depleting conditions induce biofilm dispersion and enhance the efficacy of antibiotics in killing biofilms in vitro and in vivo. Sci Rep. 2019;9(1):3763. https://doi.org/10.1038/s41598-019-40378-z.

14. O’Toole G.A., Kolter R. Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, convergent signalling pathways: a genetic analysis. Mol Microbiol. 1998;28(3):449–461. https://doi.org/10.1046/j.1365-2958.1998.00797.x.

15. Rodrigues L.B., Dos Santos L.R., Tagliari V.Z., Rizzo N.N., Trenhago G., de Oliveira A.P. et al. Quantification of biofilm production on polystyrene by Listeria, Escherichia coli and Staphylococcus aureus isolated from a poultry slaughterhouse. Braz J Microbiol. 2010;41(4):1082–1085. https://doi.org/10.1590/s1517-838220100004000029.

16. Детушева Е.В., Ершова О.Н., Фурсова Н.К. Чувствительность планктонных культур и биопленок грамотрицательных бактерий к коммерческим препаратам дезинфектантов и антисептиков. Клиническая лабораторная диагностика. 2021;66(7):438–447. https://doi.org/10.51620/0869-2084-202166-7-438-447.

17. Детушева Е.В., Родин В.Б., Слукин П.В., Чугунов В.А., Ершова О.Н., Александрова И.А. и др. Чувствительность нозокомиальных штаммов Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii и Proteus mirabilis к антисептику на основе хлоргексидина. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2015;17(1):57–66. Режим доступа: https://cmac-journal.ru/publication/2015/1/cmac-2015-t17-n1-p057/.

18. Слукин П.В., Фурсова Н.К., Брико Н.И. Антибактериальная активность бензидамина гидрохлорида против клинических изолятов бактерий, выделенных от людей в России и Испании. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2018;17(6):11–18. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2018-17-11-18.

19. Слукин П.В., Фурсова Н.К., Кукес И.В., Брико Н.И. Оценка способности бензидамина гидрохлорида подавлять планктонные клетки, а также растущие и зрелые биопленки клинически значимых микроорганизмов. Фарматека. 2021;28(1):102–107. https://doi.org/10.18565/pharmateca.2021.1.102-107.

20. Горемыкина Е.А., Слукин П.В., Фурсова Н.К. Чувствительность клинических штаммов Candida spp. к фунгицидным и антисептическим препаратам. В: Зайцева Н.Н. (ред.). Эпидемиологический надзор за актуальными инфекциями: новые угрозы и вызовы: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 100летию академика И.Н. Блохиной. Н. Новгород: Медиаль; 2021. 420 с. Режим доступа: https://www.nniiem.ru/file/sobytiya/100let/sbornik-100-let-blohinoy.pdf.

21. Braga T.M., Pomba C., Lopes M.F.S. High-level vancomycin resistant Enterococcus faecium related to humans and pigs found in dust from pig breeding facilities. Vet Microbiol. 2013;161(3–4):344–349. https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2012.07.034.

22. Akinkunmi E.O., Lamikanra A. Susceptibility of community associated methicillin resistant Staphylococcus aureus isolated from faeces to antiseptics. J Infect Dev Ctries. 2012;6(4):317–323. https://doi.org/10.3855/jidc.1609.

23. Valenzuela A.S., Benomar N., Abriouel H., Cañamero M.M., López R.L., Gálvez A. Biocide and copper tolerance in enterococci from different sources. J Food Prot. 2013;76(10):1806–1809. https://doi.org/10.4315/0362-028x.jfp-13-124.

24. Fazlara A., Ekhtelat M. The disinfectant effects of benzalkonium chloride on some important foodborne pathogens. Am Eurasian J Agric Environ Sci. 2012;12(1):23–29. Available at: https://www.idosi.org/aejaes/jaes12(1)12/4.pdf.

25. Nasr A.M., Mostafa M.S., Arnaout H.H., Elshimy A.A.A. The effect of exposure to sub-inhibitory concentrations of hypochlorite and quaternary ammonium compounds on antimicrobial susceptibility of Pseudomonas aeruginosa. Am J Infect Control. 2018;46(7):e57–e63. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2018.04.201.

26. Masadeh M.M., Gharaibeh S.F., Alzoubi K.H., Al- Azzam S.I., Obeidat W.M. Antimicrobial activity of common mouthwash solutions on multidrug-resistance bacterial biofilms. J Clin Med Res. 2013;5(5):389–394. https://doi.org/10.4021/jocmr1535w.

27. Rozman U., Pušnik M., Kmetec S., Duh D., Šostar Turk S. Reduced Susceptibility and Increased Resistance of Bacteria against Disinfectants: A Systematic Review. Microorganisms. 2021;9(12):2550. https://doi.org/10.3390/microorganisms9122550.