Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

EXPERIMENTAL INFECTION CAUSED BY THE CULTIVATED AND UNCULTIVATED BACTERIA OF PSEUDOMONAS AERUGINOSA ON BACKGROUND OF AMBUSTIAL TRAUMA

Sakharov S.P. 1 Kozlov L.B. 1
1 GBOU VPO «Tyumen state medical academy» Russian Ministris of Health
Изучено влияние транслокации культивируемых и некультивируемых бактерий на развитие инфекционного процесса на фоне ожоговой болезни у кроликов породы шиншилла. Проведены клинические наблюдения и микробиологические исследования по выявлению циркуляции микробных популяций в организме экспериментальных животных после подкожного введения кроликам культивируемых и некультивируемых бактерий Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus на фоне ожоговой травмы. Для заражения животных использовали смесь бактерий P. aeruginosa и S. aureus в концентрации 105 степени микробных клеток. Выявлены различия в клиническом течении ожоговой болезни в результате циркуляции в организме животных культивируемых и некультивируемых бактерий P. aeruginosa, а также транслокации E. coli из кишечника животных во внутренние органы, проявляющиеся, прежде всего, в сроках развития инфекционного процесса с летальным исходом. Наблюдалась транслокация бактерий из подкожных локусов и кишечника животных. Культивируемые бактерии вызывали гибель лабораторных животных на 12–14 сутки, а некультивируемые бактерии – в течение первых четырех суток с признаками поражения головного мозга. Выявленные сроки транслокации бактерий определяют тактику проведения лечебно-профилактических мероприятий у больных с тяжелой термической травмой.
Influence of a translocation of the cultivated and not cultivated bacteria on development of infectious process against a burn disease at rabbits of breed «chinchilla» is studied. Clinical observations and microbiological researches on identification of circulation of microbial populations in an organism of experimental animals after hypodermic introduction to rabbits of the cultivated and not cultivated bacteria of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus against a burn trauma are conducted. For infection of animals of an ispolzovada an admixture of bacteria of P. aeruginosa and S.aureus in concentration of 105 degrees of microbial cells. In differences in a clinical current of a burn disease as a result of circulation in an organism of animals of the cultivated and not cultivated P.aeruginosa bacteria, and also E. coli translocation from an intestine of animals in the internals which are shown, first of all, in terms of development of infectious process with a lethal outcome are taped. The translocation of bacteria from hypodermic locuses and an intestine of animals was observed. The cultivated bacteria caused death of laboratory animals for 12–14 days, but not cultivated bacteria within the first four days with brain lesion signs. The taped terms of a translocation of bacteria define tactics of carrying out treatment-and-prophylactic actions at patients with a severe thermal injury.
translocation of bacteria
cultivated and uncultivated bacteria
burn
infectious process
1. Аlekseev А.А. Аktual›nye voprosy organizatsii i sostoyanie meditsinskoj pomoshhi postradavshim ot ozhogov v Rossijskoj Federatsii / А.А. Аlekseev, V.А. Lavrov // II s»ezd kombustiologov Rossii, 2–5 iyunya 2008 g.: sb. nauch. tr. M., 2008. рр. 3–5.
2. Аlekseev А.А. Problemy organizatsii i sostoyanie spetsializirovannoj pomoshhi obozhzhennym v Rossii / А.А. Аlekseev, V.А. ZHegalov, А.А. Filimonov, V.А. Lavrov // Mat. I s»ezda kombustiologov Rossii. Moskva. 2005. рр. 3–4.
3. Spiridonov T.G. Patogeneticheskie aspekty lecheniya ozhogovykh ran / T.G. Spiridonov // Rus. med. zhurn. 2002. t. 10, no. 8–9. рр. 395–399.
4. Shapoval S.D. Vyrazhennost› pechenochnoj nedostatochnosti u bol›nykh sepsisom i ee korrektsiya v sisteme kompleksnogo lecheniya / S.D. SHapoval // Vestnik morskoj meditsiny.-2001. no. 2(14). рр. 23–29.
5. Campbell M.S. Real-time PCR analysis of Vibrio vulnificus from oysters / M.S. Campbell, A.C. Wright //Appl. Environ. Microbiol. 2003. Vol. 69. no. 12. рр. 7137–7144.
6. Аlekseev А.А. Аktual›nye voprosy organizatsii i sostoyanie meditsinskoj pomoshhi postradavshim ot ozhogov v Rossijskoj Federatsii / Аlekseev А.А., Lavrov V.А. // II s»ezd kombustiologov Rossii 2 5 iyunya 2008 goda: sb. nauch. trudov. Moskva, 2008. рр. 3–5.
7. Аshkraft K.U. Detskaya khirurgiya / K.U. Аshkraft, T.M. KHolder. Per. s angl. Nemilovoj T.K. SPb., KHardford. 1996. 1t. 384 р.
8. Bairov G.А. Detskaya travmatologiya / G.А. Bairov. SPb: Izdatel›stvo Piter. 2000. 384 р.
9. Vozdvizhenskij S.I. Prognosticheskoe znachenie izmenenij immunnoj sistemy u detej s termicheskimi porazheniyami / S.I. Vozdvizhenski, А.P. Prodeus, T.S. Аstamirov // Mat. nauchnoj konferen. «Аktual›nye problemy travmatologii i ortopedii», provodimyj v ramkakh mezhdunarodnogo foruma «CHelovek i travma». Posvyashhen 55-letiyu Nizhegorodskogo nauchno-issledovatel›skogo instituta travmatologii i ortopedii. Nizhnij Novgorod. 2001. рр.189.
10. Karpova L.S. Znachenie geterogennosti respiratorno siintial›nykh virusnykh populyatsij v razvitii ehpidemiologicheskogo protsessa / L.S. Karpova, T.I. Orlova, T.I. Karpukhin // ZHurn. mikrobiologii, ehpidemiologii i immunobiologii. 1986. no. 4. рр. 67–74.
11. Lejderman I.N. Sindrom poliorgannoj nedostatochnosti, metabolicheskie osnovy / I.N. Lejderman // Vestn. intensiv, terapii. 1999. no. 2. рр. 5–10.
12. Аntonov А.G. Bajbarina E.N., Sokolovskaya YU.V. Ob»edinennye diagnosticheskie kriterii sepsisa u novorozhdennykh // Voprosy ginekologii, akusherstva i perinatologii. 2005. T.4. no. 5–6. рр.113–115.
13. Baranov А.А. Neonatologiya. Natsional›noe rukovodstvo. M.: GEHOTАR-Media. 2007. 848 р.
14. Samsygina G.А. Аntibakterial›naya terapiya sepsisa u detej. Lektsii po pediatrii. M.: Meditsina. 2005. 524 р.
15. Samsygina GА. Diskussionnye voprosy klassifikatsii, diagnostiki i lecheniya sepsisa v pediatrii // Pediatriya. 2003. no. 5. рр. 35–45.
16. Razina А.V. Vliyanie razlichnykh variantov obshhej anestezii i operatsionnoj travmy na organizm: avtoref. dis…kand. veteren., nauk. Troitsk. 2010. 26 р.
17. Ustrojstvo dlya fiksatsii perevyazochnogo materiala na ozhogovoj poverkhnosti ehksperimental›nogo zhivotnogo: pat. 133721 Ros.Federatsii MPK А61D 3/00. Kozlov L.B. s soavt.; patentoobladatel› Sakharov S.P., Kozlov L.B, zayavka no. 2013119319 ot 26.04.2013; opubl. 27.10.2013.Byul.no. 30.
18. Opredelitel› bakterij Berdzhi. V 2-kh t. Per. s angl. / Pod red. Dzh. KHoulta, N. Kriga, P. Snita, Dzh. Stejli, S. Uill›yams. M.: Mir, 1997. T. 1. 432 р.; T. 2 368 р.
19. Sposob vydeleniya nekul›tiviruemykh bakterij stafilokokka: pat.2470074 Ros. Federatsii MPK C12Q 1/04/ Kozlov L.B. s soavt.; zayavitel› i patentoobladatel› Kozlov L.B., Sannikov А.G. no. 2011146052/10; zayavl. 14.11.2011;opubl.20.12.2012., Byul.no. 35.
20. KHladotermostat dlya vydeleniya nekul›tiviruemykh bakterij: pat. 125888 Ros. Federatsii MPK B01L 7/00/ Kozlov L.B. s soavt.; zayavitel› i patentoobladatel› OOO Nauchno-proizvodstvennoe innovatsionnoe predpriyatie «Tyumenskij institut mikrobiologicheskikh tekhnologij (NPIP «TIMT»). no. 2012104891/05;zayavl.13.02.2012;opubl.20.03.2013, Byul. no. 8.
21. Ustrojstvo dlya provedeniya ehksperimentov na krolikakh: pat. 132314 Ros. Federatsii MPK А01K 1/03/ Kozlov L.B. s soavt.; patentoobladatel› Sakharov S.P., Kozlov L.B, zayavka no. 2013119320 ot 26.04.2013; opubl.20.09.2013. Byul. no. 26.
22. Аlekseev, А.А. Ozhogovaya infektsiya. EHtiologiya, patogenez, diagnostika i lechenie: monografiya / А.А. Аlekseev, M.G. Krutikov, V.P. YAkovlev M.:Vuzovskayakniga, 2010. 416 р.
23. Gordinskaya, N.А. Znachenie mikrobiologicheskogo monitoringa v reabilitatsii tyazheloobozhzhennykh / N.А. Gordinskaya, S.I. Pylaeva, E.V. Sabirova, N.V. Аbramova // II s»ezd kombustiologov Rossii 2 5 iyunya 2008 goda:sb.nauch.trudov. Moskva,2008. рр. 82–83.
24. Rol› faktorov persistentsii i virulentnosti pri mikroehkologicheskikh izmeneniyakh v organizme cheloveka / B.YA. Usvyatsov i dr. // ZHurnal mikrobiologii, ehpidemiologii i immunobiologii. 2006. no. 4. рр. 58–62.
25. Bekhalo, V.А. Immunobiologicheskie osobennosti bakterial›nykh kletok, vkhodyashhikh v sostav «meditsinskikh bioplenok» / V.А. Bekhalo, V.M. Bondarenko, E.V. Sysolyatina, E.V. Nagurskaya // Mikrobiologiya. 2010. no. 4. рр. 97–107.
26. Kozlov, L.B. Rol› mikrobnykh assotsiatsij v infektsionnoj patologii cheloveka/ L.B. Kozlov, S.P. Sakharov, E.V. Dits // Fundamental›nye issledovaniya, 2013. no. 9. рр. 366–370.
27. Ozhogovyj sepsis: osobennosti razvitiya i rannej diagnostiki / I.V. SHlyk. YU.S. Polushin, K.M. Krylov i dr. // Vestnik anesteziologii i reanimatologii. 2009. T.6. no. 5. рр. 14–24.
28. KHrulev S.V. Ozhogovaya travma s tserebral›nymi oslozhneniyami u vzroslykh i detej: avtoref. dis…kand. med., nauk. Nizhnij Novgorod: 2009. 30 р.

В общей структуре травматизма по данным ВОЗ ожоги занимают третье место в мире. Ежегодно в развитых странах регистрируется 290–300 ожогов на 100 тыс. населения. В Российской Федерации ежегодно около 500 тыс. населения получают ожоги, в том числе 29–46 % из них нуждаются в госпитализации [1, 2, 3], в 5–7 % случаев причиной гибели пациентов является патология головного мозга [4, 5]. Удельный вес детей, пострадавших от термической травмы, составляет 13,8–75,3 % с высоким процентом летальности [6, 7, 8, 9, 10, 11]. Одной из основных причин высокой летальности при ожоговой болезни является возникновение генерализованной инфекции с последующим развитием полиорганной недостаточности [12, 13, 14, 15].

В связи с развитием полиорганного патологического процесса, отсутствием единой тактики лечения инфекционных осложнений, возникающих при ожоговой болезни, возникает необходимость более детального изучения влияния патогенной и условно патогенной микрофлоры на развитие патологического процесса при ожоговой болезни и совершенствования методов лечения пациентов с тяжелой термической травмой.

Цель исследований. На модели кроликов породы «шиншилла» изучить динамику развития инфекционного процесса, вызванную культивируемыми и некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы.

Задачи

1. В опытах на кроликах породы шиншилла выявить особенности течения инфекционного процесса, вызванного культивируемыми и некультивируемыми бактериями P. aeruginosa и S. aureus, на фоне ожоговой травмы, на основании клинических, микробиологических и гистологических исследований.

2. На модели экспериментальных животных, кроликов породы шиншилла, изучить влияние динамики транслокации культивируемых и некультивируемых бактерий на развитие инфекционного процесса.

3. Выявить особенности патологических изменений в организме лабораторных животных, вызванных культивируемыми и некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы.

Материалы и методы исследований

Динамику транслокации микробных популяций изучали в организме кроликов породы шиншилла. Под наблюдением находилось 2 группы животных по 16 кроликов в каждой группе. Одной группе животных на фоне ожоговой травмы вводили подкожно смесь культивируемых бактерий P. aeruginosa и S. aureus в концентрации 105 степени микробных клеток, а другой – некультивируемые бактерий P. aeruginosa и S.aureus в такой же концентрации. После предварительного наркоза по методике, предложенной А.В. Разиной [16], животным наносили термическую травму. Поверхность спины и боковые поверхности туловища кроликов погружали в водяную баню на 10 с при температуре 90 °С. Кролики получали ожоговую травму со степенью поражения IIIАБ. На ожоговой поверхности кроликов фиксировали перевязочный материал [17]. Средняя масса тела кроликов в исследуемых группах животных составила 2262,5 ± 28,4 и 2386,7 ± 48,5 грамм, а ожоговая поверхность – 15,98 ± 0,53 и 17,29 ± 0,4 % площади поверхности тела соответственно.

Для заражения кроликов использовали культуры бактерий P. aeruginosa и S. aureus, выделенные от больных, находящихся на лечении в ожоговом отделении ГБУЗ ТО «Областной клиническая больница № 1» г. Тюмени. Идентификацию бактерий проводили по общепринятым методикам, используя двухтомное руководство по определению бактерий [18]. Микробиологические исследования проводили в соответствии с требованиями приказа МЗ РФ № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследований, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений». Некультивируемые бактерии получали по методике, предложенной Л.Б. Козловым с соавт., используя хладотермостат [19, 20].

Опыты на кроликах проводили в виварии ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья». Здоровых кроликов содержали в клетках в соответствии с требованиями санитарных правил (Утв. Главным государственным санитарным врачом № 1045-73).

Для выявления преморбидного фона за кроликами до проведения опыта наблюдали в течение 21 дня. После карантина кроликов помещали в экспериментальные клетки собственной конструкции [21] и в течение 3 дней наблюдали за животными (процесс адаптации животных к новым клеткам). В виварии поддерживали температуру воздуха 24–26 °С в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 и требованиями Европейской конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, кормлению и уходу за подопытными животными, выводу их из эксперимента и последующей утилизации.

В период эксперимента за кроликами проводили наблюдение в течение 21 дня. У погибших животных проводили вскрытие и исследование следующих органов: почек, легких, печени и головного мозга. Определяли в органах концентрацию культивируемых бактерий. Из органов готовили гистологические срезы и определяли наличие патологических изменений в органах. Для гистологических исследований внутренние органы фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. Гистологические срезы готовили методом заморозки и заливки в парафин. Гистологические препараты окрашивали гематоксилином и эозином, суданом III (выявление капель жира), по Pero, Бесту (выявление гранул гликогена), скопление фибрина определяли по методу Д.Д. Зербино.

Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью компьютерной программы Statistikav 6.0, с использованием средней арифметической ошибки (М ± m). Все полученные данные статистически обрабатывали с определением критерия t Стьюдента и Вилкоксона – Манна – Уитни. Корреляционный анализ некоторых данных провели с помощью программного комплекса «Microsoft Exel-97» для IBM PC с вычислением коэффициента корреляции и его ошибки.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ проведенных исследований показал, что наблюдались существенные отличия в сроках гибели животных после подкожного введения культивируемых и некультивируемых бактерий P. aeruginosa и S. aureus на фоне ожоговой травмы (рис. 1). Гибель животных после введения некультивируемых бактерий наблюдалась в период с 18 часов по 13 сутки и достигала 87,5 % от числа животных взятых в опыт. Четыре кролика погибло в течение 23-х часов. Через 56 часов погибало 62,5 % животных. После введения культивируемых бактерий гибель животных регистрировалась с 12 по 15 день после термической травмы. Погибало 75,0 % животных.

pic_40.wmf

Рис. 1. Динамика гибели животных после подкожного введения культивируемых и некультивируемых бактерий S.aureus и P.aeruginosa на фоне ожоговой травмы

Микробиологические исследования внутренних органов животных показали, что у кроликов, погибших с 1 по 4 день после введения некультивируемых бактерий, инфекционный процесс был вызван культивируемыми бактериями P. aeruginosa. В печени кроликов, погибших в первый день инфекционного процесса, концентрация культивируемых P. aeruginosa составила 2,04 ± 0,3∙103 микробных клеток в 1 мл, а к 4-му дню болезни достигла 1,6 ± 0,06∙108 микробных клеток в 1 мл. Культивируемые бактерии S. aureus и E.coli в печени в течение первых суток выделить не удалось. Аналогичная тенденция увеличения концентрации P. aeruginosa отмечалась в легких и почках.

Микробиологические исследования внутренних органов животных после введения культивируемых бактерий P. aeruginosa и S. aureus на фоне ожоговой травмы показали, что в органах животных происходило увеличение концентрации P. aeruginosa в острой стадии ожоговой болезни.

У кроликов, погибших после подкожного введения культивируемых бактерий на фоне ожоговой травмы, температура тела повышалась за 4 дня до летального исхода до 39,8–40,7 °С, что характерно для развития инфекционного процесса.

Отмечались различия в типах температурных кривых у кроликов, инфицированных некультивируемыми бактериями на фоне термической травмы. У кроликов, погибших на 2–3 сутки, перед гибелью наблюдалось снижение температуры тела до 37,2–37,4 °С. Гибель кроликов в первые сутки (4 кролика) и снижение температуры тела кроликов перед гибелью характерно для шокового состояния. У кроликов, погибших на 4-е сутки, наблюдалась атипичная лихорадка с большими перепадами температуры в течение суток, достигающими 2–2,5 °С. Подобная динамика температурной кривой характерна для септических состояний. У животных, погибших на 11,0 ± 2,5 сутки, перед гибелью наблюдалось повышение температуры тела до 40,2–40,5 °С, что характерно для развития генерализованного инфекционного процесса.

Таким образом, температурная кривая у животных, инфицированных некультивируемыми бактериями, свидетельствует о различном патологическом процессе в организме животных в различные периоды ожоговой болезни.

Культивируемые бактерии на фоне ожоговой травмы вызывали клиническую симптоматику поражения желудочно-кишечного тракта на 12–15 день заболевания, а при введении некультивируемых бактерий в первые дни болезни у животных наблюдались симптомы поражения центральной нервной системы, в период с 4 дня болезни появилась клиническая симптоматика поражения желудочно-кишечного тракта.

При патологоанатомическом вскрытии животных, инфицированных некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы, отмечался отек головного мозга у 4 кроликов (28,6 %).

Клиническая симптоматика поражения головного мозга, развитие шокового состояния, гибель животных в течение первых двух суток и отек мозговой ткани при патологоанатомическом вскрытии согласуются с данными гистологических исследований. В гистологических срезах головного мозга погибших животных обнаружены признаки отека мягких мозговых оболочек, их утолщение, разрыхление волокнистых структур (рис. 2).

pic_41.tif

Рис. 2. Периваскулярный и перицеллюлярный отек головного мозга у кролика, погибшего после подкожного введения некультивируемых бактерий на фоне ожоговой травмы. Окр. ГЭ, х 40

В крупных оболочечных сосудах наблюдалось полнокровие, а в мелких – стаз. Наблюдался неравномерно выраженный перицеллюлярный отек мозговой ткани. В эндотелии сосудов наблюдались клетки с набухшими ядрами и со сморщиванием ядра вплоть до пикноза. Накапливались липиды в эндотелии сосудов и адвентициальных клетках. В отделах коры больших полушарий, мозжечка, в полосатом теле, ядрах зрительного бугра, субталамическом ядре Льюиса обнаружены различной формы некробиотические изменения нервных клеток. На рис. 2 видны дистрофически-дегенеративные изменения нервных клеток.

Анализ микробного пейзажа внутренних органов животных, инфицированных культивируемыми и некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы, согласуется с микробным пейзажем выделения культивируемых бактерий от больных с ожоговой болезнью. На ожоговой поверхности и в организме пациентов определялись условно-патогенные и патогенные бактерии, биопленкообразующие бактерии и их планктонная фракция, на поверхности ожоговой раны уже через 48 часов бактерии P. aeruginosa формировали биопленку [22, 23, 24, 25, 26].

В результате проведенных нами исследований установлено, что в различных стадиях инфекционного процесса в организме кроликов наблюдались изменения в соотношениях между количеством культивируемых и некультивируемых бактерий (рис. 3).

Непосредственно после введения некультивируемых бактерий при наличии благоприятных условий для размножения бактерий в организме кроликов происходил процесс перехода некультивируемых бактерий в культивируемое состояние. В остром периоде болезни в микробных популяциях преобладали культивируемые бактерии, а в период реконвалесценции происходило снижение в микробных популяциях концентрации культивируемых бактерий и увеличение количества некультивируемых бактерий.

В организме кроликов переход некультивируемых бактерий в культивируемое состояние происходил в течение 2–3 суток. В более поздний период наблюдался переход культивируемых бактерий в некультивируемое состояние под влиянием специфических и неспецифических защитных факторов макроорганизма. Бактерии теряли способность размножаться в различных биологических жидкостях животных. Формировалось определенное количество бактерий с признаками анабиоза.

На развитие патологических процессов в организме кроликов существенное влияние оказывала транслокация бактерий (рис. 4).

pic_42.wmf

Рис. 3. Принципиальная схема изменчивости биопленкообразующих бактерий P. aeruginosa в организме кроликов породы шиншилла

pic_43.wmf

Рис. 4. Динамика транслокации P. aeruginosa в организме кроликов породы шиншилла после подкожного введения животным некультивируемых бактерий на фоне ожоговой травмы. Обозначения: P. aerug. н – некультивируемые бактерии P. aeruginosa; P. aerug. к – культивируемые бактерии P. aeruginosa

В течение первых двух суток некультивируемые бактерии P. aeruginosa из подкожных локусов при нарушении проницаемости гематоэнцефалитического барьера (ГЭБ) проникали в головной мозг животных.

Через 24–54 часа после подкожного введения некультивируемых бактерий P. aeruginosa лабораторным животным наблюдался переход их в культивируемое состояние и происходила транслокация культивируемых бактерий P. aeruginosa в печень из подкожных локусов. Из печени культивируемые бактерии P. aeruginosa проникали через портальный кровоток в легкие, почки и в кишечник.

Наличие культивируемых бактерий P. aeruginosa в выше перечисленных органах подтверждено результатами микробиологических исследований (табл. 1).

Таблица 1

Динамика изменения концентрации культивируемых P. aeruginosa во внутренних органах животных, инфицированных некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы

Сроки микробиологических исследований

Количество бактерий в органах

печень

легкие

почки

20–23 часа

2,04 ± 0,3∙103

3,96 ± 0,1∙103

1,8 ± 0,05∙103

4 день

1,55 ± 0,06∙108

1,7 ± 0,05∙109

7,55 ± 0,04∙108

9–13 день

7,8 ± 0,1∙109

3,6 ± 0,3∙108

3,75 ± 0,2∙105

21 день

5,2 ± 0,02∙101

2,85 ± 0,14∙101

6,3 ± 0,03∙102

На 4–13 день болезни кроликов культивируемые бактерии синегнойной палочки начинали переходить в некультивируемое состояние и на 21 день, в стадии реконвалесценции, культивируемые бактерии P. aeruginosa в организме животных определялись в количестве 1–2 логарифма. Снижение концентрации культивируемой P. aeruginosa во внутренних органах животных в стадии реконвалесценции инфекционного заболевания свидетельствовало о переходе бактерий в некультивируемое состояние.

При проникновении P. aeruginosa в кишечник наблюдались дегенеративные изменения в слизистой оболочке кишечника (рис. 5).

pic_44.tif

Рис. 5. Отсутствие слизистой оболочки в кишечнике у кролика, инфицированного некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы. Окр.ГЭ х 40

В кишечнике наблюдалось полнокровие сосудов подслизистого слоя и повреждение слизистой оболочки кишечника. В результате поражения кишечника микробами P. aeruginosa наблюдалась транслокация кишечной палочки из кишечника во внутренние органы животного. Подтверждением транслокации E. coli во внутренние органы животных служат результаты микробиологических исследований печени, легких и почек животных, погибших на 2–15 день после термической травмы (табл. 2).

Таблица 2

Динамика изменения концентрации культивируемой E. coli во внутренних органах животных, инфицированных некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы

Сроки микробиологических исследований

Количество бактерий в органах

печень

легкие

почки

20–23 часа

0

0

0

4 день

3,15 ± 0,04∙106

0

0

9–13 день

4,4 ± 0,4∙104

2,4 ± 0,2∙104

0

21 день

0

0

0

Обозначения: 0 – культивируемые бактерии в органах не определялись.

В течение первых суток кишечная палочка во внутренних органах не определялась. Через 36 часов после введения некультивируемых бактерий на фоне ожоговой травмы количество культивируемой E. coli в печени составило 5,8∙103 и достигло максимальных показателей к 4 дню болезни кроликов (3,15 ± 0,04∙106). К 9–13 дню количество культивируемой кишечной палочки в печени уменьшилось до 4,4 ± 0,4∙104, а к 21 дню болезни, в стадии реконвалесценции, в печени культивируемых E. coli выделить не удалось. В почках кишечная палочка не определялась с 9 по 21 день исследования органов животных. Очевидно, в этот период в почках находилась некультивируемая кишечная палочка, то есть в стадии реконвалесценции наблюдался переход культивируемой E. coli в некультивируемое состояние.

Процесс транслокации кишечной палочки в организме кроликов представлен на рис. 6.

pic_45.wmf

Рис. 6. Транслокация E. coli в организме кроликов породы шиншилла в результате повреждения эндотелия кишечника при инфекционном процессе, вызванном некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы. Обозначения: E. coli к – культивируемая культура кишечной палочки; E. coli н – некультивируемая культура кишечной палочки. P. aerug. н – некультивируемые бактерии P. aeruginosa; P. aerug. к – культивируемые бактерии P. aeruginosa

Проведенные исследования на кроликах породы шиншилла показали, что имеются различия в динамике развития инфекционного процесса на фоне ожоговой травмы, вызванного культивируемыми и некультивируемыми бактериями.

При развитии инфекционного процесса, вызванного культивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы, не наблюдалось поражение головного мозга на основании клинических и гистологических исследований (рис. 7), а транслокация синегнойной палочки и кишечной палочки с развитием инфекционного процесса в организме кроликов наблюдалась в более поздние сроки – на 12–15 день болезни.

pic_46.wmf

Рис. 7. Транслокация P. aeruginosa и E. coli в организме кроликов, инфицированных культивируемыми P. aeruginosa и S. aureus на фоне ожоговой травмы. Обозначения: P. aerug. н – некультивируемые бактерии P. aeruginosa; P. aerug. к – культивируемые бактерии P. aeruginosa; E. coli к – культивируемая культура кишечной палочки; E. coli н – некультивируемая культура кишечной палочки

Результаты проведенных исследований показали, что культивируемая и некультивируемая культуры S. aureus в инфекционном процессе не участвовали, очевидно, в результате однонаправленного антагонизма между синегнойной палочкой и стафилококком. Возможно, в присутствии синегнойной палочки культура S. aureus переходила в некультивируемое состояние.

Результаты наших исследований коррелируют с клиническими наблюдениями И.В. Шлык с соавт. [27]. При обследовании 262 больных, пострадавших от ожоговой травмы, осложненной сепсисом, установлено, что в динамике развития системного воспалительного ответа у больных с тяжелой термической травмой в начальном периоде болезни ведущую роль играла не только тяжесть термического поражения, но и инфекционный процесс при нарушении иммунной реактивности организма.

Поражение головного мозга при ожоговой болезни наблюдал С.В. Хрулев [28]. На основании морфометрических показателей компьютерных томограмм головного мозга установлены периоды поражения головного мозга: с 1 по 5 и с 16 по 18 день. Именно в эти сроки нами наблюдалась гибель экспериментальных животных и поражение головного мозга, вызванные подкожным введением некультивируемых бактерий P. aeruginosa.

Выводы

1. На основании клинических, микробиологических и гистологических исследований на лабораторных животных ожоговую болезнь следует рассматривать как полиорганное поражение организма с генерализованным инфекционным процессом в результате транслокации культивируемых и некультивируемых бактерий, сопровождающееся развитием токсического шока, сепсиса, поражением головного мозга с высоким процентом летального исхода заболеваний.

2. Культивируемые и некультивируемые бактерии на фоне ожоговой болезни оказывали различное влияние на клиническое течение и патогенез ожоговой болезни у кроликов, проявляющееся, прежде всего, в сроках развития инфекционного и патологического процессов и в возможности поражения головного мозга.

3. На динамику развития инфекционного процесса существенное влияние оказывала транслокация бактерий из подкожных локусов, а также из кишечника животных в результате повреждения слизистой оболочки кишечника возбудителем инфекционного заболевания.

Рецензенты:

Мальчевский В.А., д.м.н., главный научный сотрудник отдела протекторных механизмов репродуктивных систем криосферы, ФГБУН «Тюменский научный центр» (ТюмНЦ) СО РАН, г. Тюмень;

Разин М.П., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой детской хирургии, Кировская государственная медицинская академия, г. Киров.

Работа поступила в редакцию 19.12.2014.