rmtОбщая реаниматологияGeneral Reanimatology1813-97792411-7110FSBI "SRIGR" RAMS10.15360/1813-9779-2015-5-15-24rmt-1483Research ArticleИНФЕКЦИОННЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯINFECTIOUS COMPLICATIONSОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА, ВЫЗВАННОГО КУЛЬТИВИРУЕМЫМИ И НЕКУЛЬТИВИРУЕМЫМИ БАКТЕРИЯМИ НА ФОНЕ ОЖОГОВОЙ ТРАВМЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕSpecific Features of Development of the Infectious Process Caused by Cultivable and Non Cultivable Bacteria in the Presence of Experimental Burn InjuryСахаровС. П.SakharovS. P.КозловЛ. Б.KozlovL. B.kozlov@tyumsma.ruТюменский государственный медицинский университет Минздрава России Россия, 625023, г. Тюмень, ул. Одесская, д. 54РоссияTyumen State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation 54, Odesskaya St., Tyumen 625023, RussiaRussian Federation2015281020151151524Copyright © Сахаров С.П., Козлов Л.Б., 20152015Сахаров С.П., Козлов Л.Б.Sakharov S.P., Kozlov L.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1483

Цель исследования. Изучить динамику развития инфекционного процесса, вызванного культивируемыми и некультивируемыми бактериями на фоне ожоговой травмы в эксперименте. Материалы и методы. Исследовали 64 кролика, инфицированных в опытных группах подкожно культивируемыми и некультивируемыми бактериями Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus в дозе 105 степени микробных клеток на фоне ожоговой травмы и в двух контрольных группах животных, которым не была нанесена термическая травма. Ожоговую травму кролики получали на фоне наркоза со степенью поражения IIIАБ. Некультивируемые бактерии вводили по методике предложенной Л. Б. Козловым с соавт., используя хладотермостат. Динамику развития инфекционного процесса наблюдали в течение 21 дня. Погибших животных вскрывали и определяли концентрацию бактерий во внутренних органах. В гистологических срезах определяли наличие патологических изменений. Статистическую обработку результатов исследований проводили с помощью компьютерной программы STATISTIKA v 6.0, с использованием средней арифметической ошибки (М±m). Результаты исследований статистически обрабатывали с определением критерия t Стьюдента и ВилкоксонаМаннаУитни. Корреляционный анализ проводили с помощью программного комплекса «Microsoft Exel97» для IBM PC с вычислением коэффициента корреляции и его ошибки. Результаты. Культивируемые бактерии на фоне ожоговой травмы вызывали инфекционный процесс во внутренних органах животных с развитием сепсиса на 8—12 день болезни с летальным исходом, а некультивируемые бактерии на фоне ожоговой травмы вызывали гибель животных в результате поражения головного мозга на 2—3 сутки с выделением P.aeruginosa из мозговой ткани. Заключение. На течение ожоговой болезни в организме кроликов породы «шиншилла» существенное влияние оказывали как культивируемые, так и некультивируемые бактерии. Некультивируемые бактерии P.aeruginosa обладали тропизмом к нервной ткани, а у культивируемых бактерий тропизма не выявлено.

Objective

Objective: to study a trend in the development of the infectious process caused by cultivable and non cultivable bacteria in Chinchilla rabbits with burn disease. 

Materials and methods

Materials and methods. The investigators examined 64 rabbits subcutaneously infected with cultivable and non cultivable Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus at a dose of 105 microbial cells in the presence of burn injury in experimental groups and in two similar control groups of animals without thermal injury. Rabbits were exposed to IIIAB degree burn injury under anesthesia. The non cultivable bacteria were obtained by the procedure proposed by L. B. Kozlov et al., by applying a refrigerated heating circulator. The trend in the development of the infectious process was observed during 21 days. Dead animals were dissected; bacterial concentrations were estimated in their viscera and abnormal changes were determined in the histological specimens. The results of the investigations were statistically processed according to STATISTICA 6.0 using the mean arithmetic error (М±m). Differences were statistically evaluated by Student’s t test and the Mann Whitney test. A correlation analysis was made applying the software package Microsoft Excel 97 for IBM PC to compute correlation coefficients and their errors. 

Results

Results. The cultivable bacteria in the animals with burn injury induced an infectious process in their viscera to develop sepsis on days 8—12 of the disease with a fatal outcome and the non cultivable bacteria in those with burn disease caused death due to brain injury on days 2—3, with P.aeruginosa isolated from brain tissue. 

Conclusion

Conclusion. Both the cultivable and non cultivable bacteria had significant effects in Chinchilla rabbits with burn disease. Non cultivable P.aeruginosa had a tropism for nerve tissue, which was not found in the cul tivable bacteria. 

инфекционный процессожоговая травмакультивируемые и некультивируемые бактерии P.aeruginosainfectious processburn diseasecultured and non cultured P.aeruginosaReferencesШабанов А.К., Хубутия М.Ш., Булава Г.В., Белобородова Н.В., Ку зовлев А.Н., Гребенчиков О.А., Косолапов Д.А., Шпитонков М.И. Ди намика уровня прокальцитонина при развитии нозокомиальной пневмонии у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой в отде лении реанимации. Общая реаниматология. 2013; 9 (5): 11–17. http://dx.doi.org/10.15360/1813 9779 2013 5 11Shabanov A.K., Khubutia M.Sh., Bulava G.V., Beloborodova N.V., Kuzovlev A.N., Grebenchikov O.A., Kosolapov D.A., Shpitonkov M.I. Dinamika urovnya prokaltsitonina pri razvitii nozokomialnoi pnev monii u postradavshikh s tyazheloi sochetannoi travmoi v otdelenii reanimatsii. Obshchaya Reanimatologiya. [Time course of changes in the level of procalcitonin in the development of nosocomial pneumonia in victims with severe concomitant injury in an intensive care unit. General Reanimatology]. 2013; 9 (5): 11–17. http://dx.doi.org/ 10.15360/ 1813 9779 2013 5 11. [In Russ.]Яковлев А.Ю., Гущина Н.Н., Ниязматов А.А., Зайцев Р.М., Голубцова Е.Ю., Рябикова М.А. Ранняя оценка эффективности антибактери альной терапии нозокомиальной пневмонии путем количествен ного определения липополисахарида. Общая реаниматология. 2013; 9 (6): 45–52. http://dx.doi.org/10.15360/1813 9779 2013 6 45Yakovlev A.Yu., Gushchina N.N., Niyazmatov A.A., Zaitsev R.M., Golubtsova E.Yu., Ryabikova M.A. Rannyaya otsenka effektivnos ti antibakterialnoi terapii nozokomialnoi pnevmonii putem kolich estvennogo opredeleniya lipopolisakharida. Obshchaya Reanimatologiya. [Early evaluation of the efficiency of antibiotic ther apy for nosocomial pneumonia by quantifying lipopolysaccharide. General Reanimatology]. 2013; 9 (6): 45–52. http://dx.doi.org/ 10.15360/1813 9779 2013 6 45. [In Russ.]Ушакова Н.Д., Шевченко А.Н., Четвериков М.В., Златник Е.Ю., Зыкова Т.А. Результаты применения селективной адсорбции эндотоксина при сепсисе у онкологических больных. Общая реаниматология. 2014; 10 (6): 32–38. http://dx.doi.org/10.15360/1813 9779 2014 6 32 38Ushakova N.D., Shevchenko A.N., Chetverikov M.V., Zlatnik E.Yu., Zykova T.A. Rezultaty primeneniya selektivnoi adsorbtsii endotoksina pri sep sise u onkologicheskikh bolnykh. Obshchaya Reanimatologiya. [Results of using selective endotoxin adsorption in cancer patients with sepsis. General Reanimatology]. 2014; 10 (6): 32–38. http://dx. doi.org/10.15360/1813 9779 2014 6 32 38. [In Russ.]Шабанов А.К., Булава Г.В., Андросова М.В., Кузовлев А.Н., Кислухи на Е.В., Хубутия М.Ш. Роль ранней иммунозаместительной тера пии в снижении частоты развития нозокомиальной пневмонии у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой. Общая реанимато логия. 2014; 10 (6): 15–23. http://dx.doi.org/10.15360/1813 9779 2014 6 15 23Shabanov A.K., Bulava G.V., Androsova M.V., Kuzovlev A.N., Kislukhina E.V., Khubutia M.Sh. Rol rannei immunozamestitelnoi terapii v snizhenii chastoty razvitiya nozokomialnoi pnevmonii u postra davshikh s tyazheloi sochetannoi travmoi. Obshchaya Reanimatologiya. [Role of early immune replacement therapy in reduc ing the rate of nosocomial pneumonia in severe polytrauma. General Reanimatology]. 2014; 10 (6): 15–23. http://dx.doi.org/10.15360/ 1813 9779 2014 6 15 23. [In Russ.]Волянский Ю.Л. Некультурабельное состояние аспорогенных бак терий: теоретические аспекты проблемы и ее практическая значи мость. Инфекционные болезни (Украина). 2004; 1: 5–9.Volyansky Yu.L. Nekulturabelnoe sostoyanie asporogennykh bakterii: teoreticheskie aspekty problemy i ee prakticheskaya znachimost. [Nonculturable state of asporogenous bacteria: theoretical aspects of the problem and its practical significance]. Infektsionnye Bolezni (Ukraina). 2004; 1: 5–9. [In Russ.]Соколенко А.В. Некультивируемые формы бактерий: распростра нение в природе, индукторы некультивируемого состояния и ре версии. Соврем. наукоемкие технологии. 2006; 2: 11–15.Sokolenko A.V. Nekultiviruemye formy bakterii: rasprostranenie v prirode, induktory nekultiviruemogo sostoyaniya i reversii. [Non cultured bacte ria: Spread in nature, inducers of a non cultured state and reversion]. Sovremennye Naukoemkie Tekhnologii. 2006; 2: 11–15. [In Russ.]Heim S., Lleo M., Bonato B., Guzman C.A., Canepari P. The viable but nonculturable state and starvation are different stress responses of Enterococcus faecalis, as determined by proteome analysis. J. Bacteriol. 5. 2002; 184 (23): 6739–6745. http://dx.doi.org/10.1128/JB.184.23. 6739–6745.2002. PMID: 12426365Heim S., Lleo M., Bonato B., Guzman C.A., Canepari P. The viable but nonculturable state and starvation are different stress responses of Enterococcus faecalis, as determined by proteome analysis. J. Bacteriol. 2002; 184 (23): 6739–6745. http://dx.doi.org/10.1128/JB.184.23. 6739–6745.2002. PMID: 12426365Binsztein N., Costagliola M.C., Pichel M., Jurquiza V., Ramírez F.C., Akselman R., Vacchino M., Huq A., Colwell R.R. Viable but nonculturable Vibrio cholerae O1 in the aquatic environment of Argentina. Appl. 6. Environ. Microbiol. 2004; 70 (12): 7481–7486. http://dx.doi.org/ 10.1111/j.1365 2672.2007.03468.x. PMID: 15574951Binsztein N., Costagliola M.C., Pichel M., Jurquiza V., Ramírez F.C., Akselman R., Vacchino M., Huq A., Colwell R.R. Viable but noncultur able Vibrio cholerae O1 in the aquatic environment of Argentina. Appl. Environ. Microbiol. 2004; 70 (12): 7481–7486. http://dx.doi.org/ 10.1111/j.1365 2672.2007.03468.x. PMID: 15574951Тафельштейн Э.А., Голубинский Е.П., Марамович А.С., Урбанович Л.Я., Буренина Л.Ф., Миронова Л.В., Саппо С.Г., Марков Е.Ю., Капу 7. стин Ю.М., Белобородов Ю.В. Экспериментальное получение не культивируемых форм Vibrio cholerae eltor и характеристика их биологических свойств. Журн. микробиол., эпидемиол., иммунобиол. 2004; 1: 13–18. PMID: 15024974Tafelshtein E.A., Golubinsky E.P., Maramovich A.S., Urbanovich L.Ya., Burenina L.F., Mironova L.V., Sappo S.G., Markov E.Yu., Kapustin Yu.M., Beloborodov Yu.V. Eksperimentalnoe poluchenie nekultiviruemykh form Vibrio cholerae eltor i kharakteristika ikh biologicheskikh svoistv. [Experimental non culturable Vibrio cholerae eltor and its bio logical properties]. Zhurnal Mikrobiologii, Epidemiologii i Immunobiologii. 2004; 1: 13–18. PMID: 15024974. [In Russ.]Соколенко А.В., Меньшикова Е.А., Асеева Л.Е., Миронова А.В., Тито 8. ва С.В. Окислительный стресс как причина образования некульти вируемых форм Vibrio cholerae. Проблемы особо опасных инфекций. 2006; 1 (91): 45–49.Sokolenko A.V., Menshikova E.A., Aseyeva L.E., Mironova A.V., Titova S.V. Okislitelnyi stress kak prichina obrazovaniya nekultiviruemykh form Vibrio cholerae. [The oxidation stress as a cause of origination of non culturable Vibrio cholerae forms]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii. 2006; 1 (91): 45–49. [In Russ.]Mizunoe Y., Wai S.N., Ishikawa T., Takade A., Yoshida S. Resuscitation of viable but nonculturable cells of Vibrio parahaemolyticus induced at low 9. temperature under starvation. FEMS Microbiol. Lett. 2000; 186 (1): 115–120. http://dx.doi.org/10.1111/j.1574 6968.2000.tb09091.x. PMID: 10779722Mizunoe Y., Wai S.N., Ishikawa T., Takade A., Yoshida S. Resuscitation of viable but nonculturable cells of Vibrio parahaemolyticus induced at low temperature under starvation. FEMS Microbiol. Lett. 2000; 186 (1): 115–120. http://dx.doi.org/10.1111/j.1574 6968.2000.tb09091.x. PMID: 10779722Шлеева М.О., Мукамолова Г.В., Телков М.В., Берензинская Т.Л., Сы роешкин А.В., Бикетов С.Ф., Капрельянц А.С. Образование «не культивируемых» клеток Micobacterium tuberculosis и их оживление. Микробиология. 2003; 72 (1): 76–83. PMID: 12698796 10.Shleyeva M.O., Mukamolova G.V., Telkov M.V., Berenzinskaya T.L., Syroeshkin A.V., Biketov S.F., Kaprelyants A.S. Obrazovanie «nekul tiviruemykh» kletok Micobacterium tuberculosis i ikh ozhivlenie. [Formation of nonculturable Mycobacterium tuberculosis and their regeneration]. Mikrobiologiya. 2003; 72 (1): 76–83. PMID: 12698796. [In Russ.]Романова Л.В., Мишанькин Б.Н., Пичурина Н.Л., Водопьянов С.О., Са ямов С.Р. Некультивируемые формы Francisella tularensis. Журн. ми кробиол., эпидемиол., иммунобиол. 2000; 2: 11–15. PMID: 10808564Romanova L.V., Mishankin B.N., Pichurina N.L., Vodopyanov S.O., Sayamov S.R. Nekultiviruemye formy Francisella tularensis. [Noncultivatable forms of Francisella tularensis]. Zhurnal Mikrobiologii, Epidemiologii i Immunobiologi. 2000; 2: 11–15. PMID: 10808564. [In Russ.]Steinert M., Emödy L., Amann R., Hacker J. Resuscitation of viable but non culturable Legionella pneumophila Philadelphia JR32 by Acanthamoeba castellanii. Appl. Environ. Microbiol. 1997; 63 (5): 2047–2053. http://dx.doi.org/ 10.1128/AEM.00131 12. PMID: 9143134Steinert M., Emödy L., Amann R., Hacker J. Resuscitation of viable but non culturable Legionella pneumophila Philadelphia JR32 by Acanthamoeba castellanii. Appl. Environ. Microbiol. 1997; 63 (5): 2047–2053. http://dx.doi.org/ 10.1128/AEM.00131 12. PMID: 9143134Четина Е.В. Влияние некоторых физиологических и генетических факторов на процесс перехода энтеротоксигенных штаммов Escherichia coli в некультивируемое состояние. Мол. генетика, ми кробиол., вирусол. 1997; 1: 8–14. PMID: 9082186Chetina E.V. Vliyanie nekotorykh fiziologicheskikh I geneticheskikh faktorov na protsess perekhoda enterotoksigennykh shtammov Escherichia coli v nekultiviruemoe sostoyanie. [The effect of various physiological and genetic factors on the transition process of entero toxigenic strains of Escherichia coli into uncultured state]. Molekulyarnaya Genetika, Mikrobiologiya i Virusologiya. 1997; 1: 8–14. PMID: 9082186. [In Russ.]Makino S.I., Kii T., Asakura H., Shirahata T., Ikeda T., Takeshi K., Itoh K. Does enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 enter the viable but nonculturable state in salted salmon roe? Appl. Environ. Microbiol. 2000; 66 (12): 5536–5539. http://dx.doi.org/10.1128/AEM.66.12. 5536 5539.2000. PMID: 11097946Makino S.I., Kii T., Asakura H., Shirahata T., Ikeda T., Takeshi K., Itoh K. Does enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 enter the viable but nonculturable state in salted salmon roe? Appl. Environ. Microbiol. 2000; 66 (12): 5536 5539. http://dx.doi.org/10.1128/AEM.66.12. 5536 5539.2000. PMID: 11097946Алексеев А.А., Крутиков М.Г., Яковлев В.П. Ожоговая инфекция. Этиология, патогенез, диагностика и лечение. М.: Вузовская кни га; 2010: 416.Alekseyev A.A., Krutikov M.G., Yakovlev V.P. Ozhogovaya infektsiya. Etiologiya, patogenez, diagnostika i lechenie. [Burn infection. Etiology, pathogenesis, diagnosis and treatment]. Moscow: Vuzovskaya Kniga; 2010: 416. [In Russ.]Баиров Г.А. Детская травматология. СПб.: Питер; 2000: 384.Bairov G.A. Detskaya travmatologiya. [Pediatric traumatology]. Sankt Peterburg: Piter; 2000: 384. [In Russ.]Баранов А.А. Неонатология. Национальное руководство. М.: ГЭО ТАР Медиа; 2009: 848.Baranov A.A. Neonatologiya. Natsionalnoe rukovodstvo. [Neonatology. National leadership]. Moscow: GEOTAR Media; 2009: 848. [In Russ.]Ортенберг Э.А., Ковалева Н.А., Христенко Я.В., Кирушок Г.И., Хохлявин Р.Л. Стафилококковая инфекция в многопрофильном стаци 15. онаре: характер и резервы оптимизации антибактериальной терапии. Мед. наука и образование Урала. 2014; 15 (1) (77): 120–124.Ortenberg E.A., Kovaleva N.A., Khristenko Ya.V., Kirushok G.I., Khokhlyavin R.L. Stafilokokkovaya infektsiya v mnogoprofilnom stat sionare: kharakter i rezervy optimizatsii antibakterialnoi terapii. [Staphylococcal infection in multiprofiled hospital: clinical patterns and therapy optimization opportunities]. Meditsinskaya Nauka i Obrazovanie Urala. 2014; 15 (1) (77): 120–124. [In Russ.]Иванов В.В., Сахаров С.П., Поляков А.П. Термическая травма у де тей – как социально экономическая проблема. Мед. наука и обра зование Урала. 2010; 11 (2 2) (62): 32–33.Ivanov V.V., Sakharov S.P., Polyakov A.P. Termicheskaya travma u detei – kak sotsialno ekonomicheskaya problema. [Thermal trauma in chil dren is social and economic problem]. Meditsinskaya Nauka i Obrazovanie Urala. 2010; 11 (2–2) (62): 32–33. [In Russ.]Разина А.В. Общая анестезия кроликов. В кн.: Ветеринарная меди цина. Казань: 2007; 4: 140–142.Razina A.V. Obshchaya anesteziya krolikov. V kn.: Veterinarnaya med itsina. [General anesthesia of rabbits. In: Veterinary medicine]. Kazan: 2007; 4: 140–142. [In Russ.]Хоулт Дж., Криг Н. Определитель бактерий Берджи. М.: Мир; 1997; 1: 432; 2: 368.Holt J., Krieg N.R. Opredelitel bakterii Berdzhi. [Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology]. Moscow: Mir; 1997; 1: 432; 2: 368. [In Russ.]Козлов Л.Б., Диц Е.В., Ефимов В.В., Санников А.Г., Бутков И.И., Коз лов А.Л. Способ выделения некультивируемых бактерий стафило кокка. Патент РФ на изобретение No2470074.Kozlov L.B., Dits E.V., Efimov V.V., Sannikov A.G., Butkov I.I., Kozlov A.L. Sposob vydeleniya nekultiviruemykh bakterii stafilokokka. Patent RF na izobretenie No2470074. [Procedure for isolation of non cultured Staphylococcus bacteria. RF Patent for invention No.2470074]. [In Russ.]Козлов Л.Б., Ефимов В.В., Диц Е.В., Санников А.Г., Бутков И.И., Коз лов А.Л. Хладотермостат для выделения некультивируемых бакте рий. Патент РФ на изобретение No125888.Kozlov L.B., Efimov V.V., Dits E.V., Sannikov A.G., Butkov I.I., Kozlov A.L. Khladotermostat dlya vydeleniya nekultiviruemykh bakterii. Patent RF na izobretenie No125888. [Refrigerated heating circulator for isolation of non cultured bacteria. RF Patent for invention No.125888]. [In Russ.]Козлов Л.Б., Сахаров С.П., Диц Е.В., Ефимов В.В., Ванбендер Е.Л., Бутков И.И., Козлов А.Л., Сенникова Е.С., Тусупбекова И.Н., Безно сов Е.В., Сахарова С.В. Устройство для проведения экспериментов на кроликах. Патент РФ на изобретение No132314.Kozlov L.B., Sakharov S.P., Dits E.V., Efimov V.V., Vanbender E.L., Butkov I.I., Kozlov A.L., Sennikova E.S., Tusupbekova I.N., Beznosov E.V., Sakharova S.V. Ustroistvo dlya provedeniya eksperimentov na kro likakh. Patent RF na izobretenie No132314. [A device for experiments on rabbits. RF Patent for invention No.132314]. [In Russ.]Хрулев С.Е., Воробьев А.В., Белова А.Н. Поражения головного мозга при термической травме: особенности клинической картины и фак торы риска. Травматология и ортопедия России. 2007; 3 (45): 31–35.Khrulev S.E., Vorobyev A.V., Belova A.N. Porazheniya golovnogo mozga pri termicheskoi travme: osobennosti klinicheskoi kartiny i factory riska. [Brain lesions in thermal injury: clinical features and risk factors]. Travmatologiya i Ortopediya Rossii. 2007; 3 (45): 31–35. [In Russ.]Хрулев С.Е. Уровень нейрон специфической енолазы в сыворотке крови больных с ожоговой травмой. Соврем. наукоемкие техноло гии. 2009; 6: 53–54.Khrulev S.E. Uroven neiron spetsificheskoi enolazy v syvorotke krovi bolnykh s ozhogovoi travmoi. [The level of neuron specific enolase in the serum of patients with burn injury]. Sovremennye Naukoemkie Tekhnologii. 2009; 6: 53–54. [In Russ.]Хрулев С.Е. Клинико компьютерно томографические корреляции энцефалопатии у детей с ожоговой травмой. Мед. визуализация. Cпец. выпуск. 2009: 457–458.Khrulev S.E. Kliniko kompyuterno tomograficheskie korrelyatsii entse falopatii u detei s ozhogovoi travmoi. [Clinical computed tomographic cor relations of encephalopathy in children with burn injury]. Meditsinskaya Vizualizatsiya. Spetsialnyi Vypusk. 2009: 457–458. [In Russ.]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.