Л.А. Гречаный, доктор медицинских наук, профессор 27.10.2014
Традиционно для профилактики и борьбы с инфекционными заболеваниями используют химические дезинфицирующие средства. Проблемы прогрессирования внутрибольничных инфекций требуют применения постоянно растущих концентраций и более жестких режимов дезинфекции. Альтернативные новейшие технологии очистки и дезинфекции – революционный взгляд на проблему.
Жизнь на Земле тесно связано с микроорганизмами. Они составляют примерно 97% биомассы нашей планеты и лишь 3% приходится на долю многоклеточных организмов, к которым относятся большинство животных и люди. Мы сосуществуем с множеством простейших, грибков, бактерий, вирусов, а масса бактерий, постоянно присутствует в организме человека, составляет от одного до трех килограммов. Среди них есть полезные, нейтральные, условно патогенные, патогенные, неизученные и даже неизвестные. Патогенные микроорганизмы на протяжении веков становились причинами пандемий, уносили миллионы жизней.
И только с признанием микробной теории Л.Пастера и микробиологических открытий Мечникова, когда в медицину были введены понятия асептики и антисептики, резко снизилась смертность от инфекционных заболеваний. Революционное воздействие на борьбу с инфекциями имело открытие в 1929г. О.Флемингом пенициллина. С помощью антибиотиков удалось эффективно бороться с возбудителями инфекционных заболеваний и инфекции стали в определенной степени управляемыми.
Но в последние годы в лечебно-профилактических учреждениях многих стран мира отмечается непрерывный рост числа внутрибольничных инфекций (ВБИ). Зарубежные и отечественные исследователи отмечают, что нозокомиальной инфекции развиваются примерно у 5% больных, поступающих в лечебные учреждения. Минимальные экономические убытки, к которым приводят ВБИ в России, составляют около 5 млрд. рублей. Более 40% от общего количества всех нозокомиальных инфекций составляют инфекции в родильных отделениях. На втором месте после роддомов находятся хирургические стационары, на третьем – поликлиники.
В США ежегодно регистрируется до 2.000.000 заболеваний в стационарах, в Германии – 500.000-700.000, в Венгрии -100.000, что составляет примерно 1% населения этих стран. В США около 25% пациентов с ВБИ гибнут и представляют собой главную причину смертности. На Украине, по оценкам специалистов, за последние годы только официально регистрируется до 4 тыс. случаев нозокомиальных инфекций в год, а расчетное количество соответствующих больных составляет около 350 тысяч, так что по распространенности внутрибольничные инфекции в Украине уступают лишь сердечнососудистым и онкологическим заболеваниям. В этом отношении наша страна не является исключением. О необходимости решения этой проблемы свидетельствует также анализ финансовых затрат, связанных с ВБИ.
Так, по данным специалистов, послеоперационные раневые инфекции увеличивают расходы больниц на пациентов практически в 2 раза; инфекции при хирургических вмешательствах – на 119%, инфекции мочеполовой системы – на 47%; пневмонии, обусловленные распространением возбудителей через систему кондиционирования, в среднем увеличивают расходы госпиталя на 40000 долларов, инфекции, вызванные Staphylococcusaureus, являются наиболее затратными, потому что приводят к росту затрат больницы в три раза.
Кроме того, широкое применение антимикробных препаратов со временем привело к фундаментальным изменениям в экологии микроорганизмов и появление штаммов, обладающих высокой резистентностью. Особенно выражена антибиотикоустойчивость в St.aureus, E.coli, Ps.aeruginosa, Candidaalbicans, Clostridiumdifficile.В последние годы отмечается неуклонный рост числа метициллин -резистентных штаммов золотистого стафилококка (MRSA) и микробных ассоциаций.
Ситуация настолько серьезной, что некоторые страны объявили резистентность MRSA главной проблемой, угрожающей национальной безопасности.
Поэтому, в соответствии с единым мнением экспертов ВОЗ и Европейского Союза, в борьбе с внутрибольничными инфекциями необходимо разумно использовать антимикробные средства и проводить поиск новых высокоэффективных средств очистки и дезинфекции. На этапе современной переоценки места дезинфектантов справедливо возродилась интерес к новым средствам очистки и разработки. Работа в этом направлении обусловила активизацию международных исследований, посвященных методам обеззараживания, основанные на биологическом принципе борьбы за существование.
Революционным открытием в этом вопросе стало создание продуктов для очистки и дезинфекции путем сочетания моющих компонентов с пробиотическими микроорганизмами, что раньше считалось теоретически невозможным. Бельгийская компания CHRISAL на практике смогла решить эту задачу, создав серию пробиотических препаратов, PiP-продуктов (Probiotics In Progress).
Еще в 1996 году была создана первая группа продуктов (Группа А. Органические моющие средства), которые осуществляли очистку путем физического отделения грязи для дальнейшего его удаления.
Позже, в 2005 году, было запатентовано создание совершенно нового, не имеющего аналогов, класса моющих средств (Группа В. Моющие пробиотики), представляющих композицию высокоэффективного моющего средства и пробиотических бактерий.
В процессе применения продуктов Группы В происходит отделение грязи по принципу действия продуктов Группы А и одновременно с этим – колонизация обработанной поверхности пробиотическими бактериями. Это приводит к невиданному и невозможному ранее эффекту – автоматической микробиологической очистки и дезинфекции. Продукты этой группы оказались очень эффективными и имели ряд положительных качеств (экологически безопасные, в процессе очистки отсутствуют традиционные химические реакции растворения с образованием неизвестных новых веществ, не повреждают обработанные поверхности). Их применение позволило получить определенные технологические и экологические преимущества, а также снизило себестоимость процесса очистки на 30-70%.
В процессе изучения в настоящее время находится разработка продуктов нового поколения (Группа С. Пробиотические биорегуляторы). Авторы подошли вплотную к созданию препаратов, которые не содержат в себе органический моющий компонент и не обладают моющим эффектом, но имеют биорегуляторный характер очистки. Разработчиком предложено новое, перспективное направление борьбы с ВБИ – вытеснение нозокомиальной флоры с поверхностей объектов больничного среды нанесением на поверхности объектов, обрабатываемых пробиотических препаратов.
Идея применения этих продуктов согласуется с концепцией «управление среды на микробиологическом уровне», согласно которому больше не нужно ее стерилизации, при этом, однако, сохраняется и поддерживается стабильная и здоровая микрофлора.
Все продукты PiP содержат в качестве основного материала пробиотические бактерии, обладающие уникальной способностью спорообразования. Этот процесс делает возможным выживание этих бактерий в суровых для них условиях и способствует их восстановлению, как только параметры окружающей среды улучшаются. Без такой особенности пробиотиков было бы невозможно включить их в состав материалов для очистки, используемых для обработки окружающей среды и производственных процессов. Разработчиками PiP – продуктов было учтено, что одним из представителей транзиторной микрофлоры человека есть бактерии из рода Bacillus.
Перечень показаний и способов применения препаратов, содержащих бациллы, достаточно широк. Эти микробы давно с успехом используются для коррекции дисбиоза и лечения инфекций, как в медицине, так и в ветеринарии. Следует отметить, что бациллы не приживаются в организме человека и исчезают через несколько дней после прекращения приема препарата. Бактерии из рода Bacillus способны продуцировать антибактериальные вещества и имеют выраженную антагонистическую активность в отношении болезнетворных микроорганизмов, способствуют повышению иммунитета через синтез секреторного иммуноглобулина типа А и способны производить широкий спектр ферментов, расщепляют жиры, углеводы и клетчатку. Поэтому именно бактерии из рода Ваcillus (Bacillussubtilis, Bacillussubtilisvar. amyloliquefaciens, Bacilluslicheniformis, Bacilluspumilus, Bacillusmegaterium) были введены в состав PiP-продуктов. Концентрация этих спор в продукте очень высока и может способствовать их борьбе за существование против всех других микроорганизмов, независимо от того, являются ли они грамположительными, грамотрицательными или грибами.
Механизм действия.
Механизм действия основан на принципе «конкурентного ингибирования» (так называемый закон Гаузе). Он заключается в немедленном распространении нанесенных пробиотических микроорганизмов, стремительно поглощающих все питательные вещества, ничего не оставляя потенциальным патогенным микроорганизмам. При этом, благодаря наличию «чувство кворума» (очень быстрый способ общения бактерий друг с другом с помощью сигнальных молекул), патогенные организмы посылают друг другу сообщения о наступлении неблагоприятных условий, что погружает их в пассивное метаболическое состояние и приводит к резкому снижению количества на обработанных поверхностях.
Так, по данным итальянских ученых (S.Mazzacane, 2011), полученных при проведении долговременных клинических испытаний, при применении PiP-продуктов количество патогенных микроорганизмов существенно уменьшалась: S. Aureus снижалась на 95,59%, E. Coli – 85,12%, Pseudomonasspp – 95,16%, Acinetobacter – 75,99%, Candidaspp – на 94,86%. Помимо изменений количественного состава микроорганизмов, PiP – продукты способны устранять биопленку (композицию из резистентных патогенных микроорганизмов и матрицы, содержащей органические компоненты – экзополисахариды и белки, и выполняющую функцию своего рода экрана, защищающего микроорганизмы от воздействия биоцидов).
Так называемая вторая составляющая PiP-продуктов – это энзимы, быстро перерабатывают органическую грязь и разделяют по типу биологических ножниц сложные молекулярные цепочки на небольшие фрагменты, способствуют деструкции биопленки и готовят почву для превращения нанесенных спор в бациллы.
В живой природе процесс очистки происходит за счет отделения грязи водой и последующей переработкой ее бактериями. Именно этот принцип лежит в основе действия моющего пробиотика.
Третьим компонентом PiP- продуктов является экологически безвредные моющие вещества, которые отделяют грязь от поверхности и подобраны в соответствии с решением определенных задач и зон обработки.
При традиционном методе очистки (с водой, тряпкой и моющим средством) грязь смывается только с ее поверхности. Если применяются дезинфицирующие средства, они так же работают только на поверхности.
Внутрь микропор эти средства не могут попасть из-за высокого поверхностного натяжения воды. Ниже схематично приведен механизм действия пробиотических очистителей на обычном среднестатистическом полу.
На рисунке, представлен обычный пол керамической красной плитки, серые полосы между плитками – это загрязнение, состоящих из масла, жира, протеинов и сахара и т.д. Это все находится также в микроскопических порах пола. Кроме того, пол покрыт серой пленкой из остатков моющих средств, грязи, бактерий (рис.1).
При разведении моющих пробиотиков в соотношении 100 грамм на литр теплой воды полученный раствор содержит 636.000.000 бактерий. Специальный состав моющей основы средств CHRISAL позволяет воде становится настолько текучей, что она может просочиться не только в любую микропоры, но и между молекулами грязи. Это свойство всех средств CHRISAL называется отделением грязи на молекулярном уровне.
Моющие пробиотики при нанесении на поверхность отделяют грязь от пола, что упрощает ее удаление. (рис.2).
Каждая из 636 000 000 бактерий прикрепляется к органической грязи, производя нужные энзимы, которые в дальнейшем разрушают грязь и тем самым подготавливают благоприятную среду для бактерий. Бактерии поглощают органическую грязь, что поддерживает их жизнедеятельность и способность размножаться. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока у бактерии будет достаточно питания в виде “органической грязи”. За 6-12 часов одна бактерия может создать колонию, численность которой может доходить до миллиона единиц, хотя даже при такой численности человеческий глаз не способен увидеть их их (рис.3).
Следует отметить, что за первые два дня значительных визуальных изменений практически не произойдет. Однако в помещении будет непривычно свежий воздух. На второй – третий день, в зависимости от температуры и наличия питательных веществ, колонии прогрессивно развивающихся каждые 24 часа расходуется органических остатков в три – четыре раза.
Некоторые патогенные бактерии вследствие недостатка питательных веществ постепенно прекращают размножение. Одновременно с этим процессом начинают исчезать неприятные запахи, образующиеся в результате жизнедеятельности патогенных бактерий. Пол начинает светлеть и на ней исчезает скользкая пленка (рис. 4).
К концу первой недели бактерии PiP-продуктов уже получают контроль на поверхностью и в глубине пор пола. Колонии бактерий будут расти до «микроскопически» огромных пропорций. Патогенные бактерии будут уменьшаться в размере, некоторые из них будут переходить в спящий режим и прекращать размножение. Пол становится обезжиренным и постепенно будет восстанавливаться его оригинальный цвет. Неприятные запахи исчезнут и места, которые трудно достигаются, станут чистыми.
На завершающем этапе отмечается эффект моющих пробиотиков в полном объеме. Пол колонизирован бактериями, которые находятся как на поверхности, так и в порах пола. При недостатке питательных веществ бактерии моющих пробиотиков переходят в спящий режим и находятся в этом состоянии до тех пор, пока не наступят благоприятные условия для их существования (рис. 5).
Таким образом, вследствие применения PiP-очистителей:
- поверхность становится самоочищающейся;
- в порах больше не накапливается грязь;
- исчезает скользкая пленка;
- тратится меньше сил и времени на уборку;
- отмечается визуально заметный эффект.
Перспективные направления применения пробиотиков.
Пробиотики и Медицина – здравоохранение и все, что связано со здоровьем нации. Многочисленными клиническими испытаниями (больница «АЗ Локерен» Бельгия, 2007); клиника Остравы (Чехия, 2007); госпиталь (MJHH) в Майами (2008); университеты Ливерпуля и Ульстера (Великобритания, 2009); госпиталь св. Анны – Ferrara (Италия, 2011), Shriner’sChildren’shospitalchain (CША, 2012) доказано колоссальный эффект снижения внутрибольничных инфекций от применения PiP-продуктов.
Пробиотики и АгроПромышленный Комплекс – развитие здоровых продуктов питания и высокоэффективного животноводства. В животноводческом секторе применение этих продуктов приводит к росту экономической эффективности на 20-40% (подобные испытания были проведены в Бельгии и России). В пищевой промышленности пробиотическая обработка увеличивает сроки хранения пищевых продуктов, предотвращает распространение заражений, открывает новые возможности консервирования продуктов питания для транспортировки.
Пробиотики и Защита окружающей среды. Применение PiP-продуктов помогает решить задачу водоподготовки и переработки отходов водоканалов. Безальтернативное использование химических традиционных средств (типа “ferry”) убивает микрофлору отстойников и для ее оздоровления с успехом используют пробиотики (PiP Water). Для очистки воздуха, снижение уровня аллергенов и дезодорации воздуха создан микробиорегулятор «PiP Allergy Free».
Пробиотики и Транспорт. Очистка, внешний вид, эффективность содержания и эксплуатации транспорта напрямую влияет на расход топлива, на возможное распространение и передачу инфекций при массовых перевозках людей.
Пробиотики и нефтепродукты. Применение PiP-технологий для очистки топливных емкостей при перевозке нефтепродуктов, хранении и применении влияет на их качество и стоимость, снижает затраты и не портит экологию зон очистки.
Пробиотики и Индустрия – повышение качества и экологичности на производствах. Фактически вместо традиционных щелочных и кислотных моющих веществ индустрия получает органические моющие отделители с беспрецедентной экологической составляющей. Замена всех агрессивных моющих средств на PiP-продукты не обременяет бюджет производителя, давая определенный экономический эффект.
Пробиотики и Городское хозяйство. Интересный эффект получен в местах скопления людей (школы, детские сады, офисы, объекты жилищно-коммунального хозяйства, общественный транспорт, метрополитен, железная дорога и т.п.). Простое мытье полов пробиотиками в торговых супермаркетах, на рынках, в местах массового посещения становится экологически оправданным и экономически выгодным. Есть интересные проекты, связанные с очисткой труб центрального отопления системы жилищно-коммунального хозяйства, труб сточной канализации на объектах питания и т.п.
Вопросы безопасности PiP-продуктов. PIPы абсолютно безопасны при их использовании по ряду причин. Пробиотические бактерии, используемые в продуктах PIP, являются представителями рода Bacillus и принадлежат классу биологической безопасности 1, согласно американской классификации типов культур микроорганизмов (АККП). Микроорганизмы, входящие в состав PiP, не являются генетически модифицированными бактериями, принадлежат к группе спорообразующих пробиотиков, из которых были созданы сотни фармацевтических препаратов. Рекомендуемая дневная доза этих продуктов перорально составляет 10 миллионов бактерий, т.е. концентрацию, что в 10 000 раз превышает концентрацию в PiP-продуктах.
Кроме того, производитель провел большое количество тестов на выявление токсичности созданных композиций, которые были отобраны ОЭСР и одобрены внешними аккредитованными лабораториями по критериям с сенсибилизации кожи, токсичности при пероральном приеме и наличии раздражающего действия на глаза. Не было зафиксировано ни одного проявления токсического эффекта и поэтому вся продукция PiP компании «CHRISAL» была сертифицирована как “безопасная для применения». Несколько видов бацилл имеют статус “GRAS” (“GenerallyRegardedAsSafe”), т.е. «В целом считаются безопасными» для использования в пищевой промышленности или фармацевтических препаратах и разрешены для применения Управлением по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) и Американской ассоциации по контролю за производством кормов для животных (AAFCO).
Пробиотики в решении проблем дезинфекции и очистки. Л.А. Гречаный, доктор медицинских наук, профессор Украинский источник: Медицинский портал «Medinform» – самые свежие новости из мира медицины и фармации, узнаете много полезного, читая авторские статьи известных специалистов.
Загрузка ...
0 Комментариев