Лаборатория медицинской микробиологии для скрининга БАВ организует и проводит современными методами ....
Основными направлениями исследований в лаборатории в настоящее время являются: «Изучение антимикробных свойств новых биологически-активных веществ (БАВ)» и «Создание коллекций актуальных для Крыма патогенных антибиотико-устойчивых микроорганизмов».
Направление 1. Изучение антимикробных свойств новых биологически-активных веществ (БАВ) в отношении актуальных патогенных антибиотико-устойчивых микроорганизмов
Одной из наиболее актуальных проблем современной медицины и ветеринарии является широкое распространение патогенных микроорганизмов, устойчивых к антимикробным препаратам разных классов. Многие микроорганизмы быстро эволюционируют по пути приобретения возрастающего числа генетических и фенотипических факторов устойчивости к антибиотикам и антисептикам. Некоторые патогенные микроорганизмы, такие как стафилококки, псевдомонады и микобактерии, по скорости формирования множественной устойчивости к лекарственным препаратам обгоняют мировую фармакологическую индустрию, вынуждунную затрачивать постоянно возрастающие материальные и временные ресурсы на создание новых антибиотиков и прочих антимикробных препаратов. При этом увеличивается время, затрачиваемое на разработку и производство нового антибиотика, к которому указанные патогены еще чувствительны, и стоимость такого медицинского препарата. В связи с этим поиск новых веществ с антимикробной активностью и других возможностей по снижению распространения устойчивых форм возбудителей болезней прообретает особое значение. В настоящее время для проведения такой работы разными исследователями применяется множество различных методик, отличающихся по скорости проведения и стоимости анализа, точности и воспроизводимости полученных результатов. Отдельной проблемой является сложность экстраполяции экспериментальных данных, полученных в системах in vitro, на биологические модели, использующие лабораторных животных, а также на человека. В силу этого, выбор ограниченного набора оптимальных методов, позволяющих объективно судить об антимикробной активности иследуемых веществ как в условиях in vitro, так и in vivo, представляет большой практический и теоретический интерес.
Цель исследований: Разработка алгоритмов исследования антимикробных свойств впервые полученных БАВ или новых комбинаций веществ с известной активностью в отношении патогенных антибиотико-устойчивых микроорганизмов и поиск новых БАВ и комбинаций препаратов с выраженными антимикробными свойства.
Задачи:
- определить наиболее информативные и доступные методики оценки антимикробных свойств БАВ с учетом особенностей физико-химических и биологических свойств исследуемых веществ;
- определить оптимальные алгоритмы изучения антимикробных свойств БАВ в отношении микроорганизмов различных типов: бактерий и грибов;
- изучить антимикробные свойства новых БАВ в экспериментах in vitro;
- изучить возможности преодоления устойчивости микроорганизмов к известным антимикробным препаратам с помощью изучаемых БАВ;
- изучить возможности создания новых комбинаций известных веществ с повышенной антимикробной активностью в отношении антибиотико-устойчивых микроорганизмов;
- определить протективные и иммуномодулирующие свойства наиболее перспективных исследуемых веществ in vivo на лабораторных животных (мыши) после их идентификации в экспериментальных системах in vitro как веществ-кандидатов на разработку медицинских препаратов.
Используемые методики:
Микробиологические – идентификация микроорганизмов с помощью микроскопии, определения культуральных, биохимических и иммунологических свойств, определение чувствительности клинических изолятов и лабораторных штаммов микроорганизмов к экспериментальным БАВ и антимикробным препаратам с помощью диффузионных методик и метода разведений, методика определения скорости образования биопленки микроорганизмами и ее плотности, фотометрическое определение жизнеспособности микроорганизмов и продукции ими факторов патогенности, определение протективных и иммуномодулирующих свойств наиболее перспективных исследуемых веществ in vivo на лабораторных животных (мыши) после их идентификации в экспериментальных системах in vitro как веществ-кандидатов на разработку медицинских препаратов.
Методики статистического анализа полученных результатов с помощью использования параметрических и непараметрических критериев.
Используемые приборы: Световой микроскоп, фотометр Мультискан FC (Thermo scientific), фотоэлектроколориметр КФК-2, термостат, СО2 инкубатор, весы лабораторные, сухожаровой стерилизатор ГП-80-410, автоклавы ВК-75, холодильники фармацевтический и бытовые, низкотемпературный морозильник, центрифуга Liston C 2204 Classic, пипетки с изменяемым объемом.
Ожидаемые результаты:
- Выявление наиболее информативных и доступных методик оценки антимикробных свойств БАВ с учетом особенностей физико-химических и биологических свойств исследуемых веществ, совершенствование методик.
- Создание оптимального алгоритма изучения антимикробных свойств БАВ в отношении антибиотикоустойчивых бактерий Staphylococcus aureus, Escherichia coli, представителей рода Pseudomonas и других бактерий.
- Создание оптимального алгоритма изучения антимикробных свойств БАВ в отношении антибиотикоустойчивых грибов рода Candida.
- Определение антимикробных свойств новых БАВ по мере их предложения лабораториями КФУ, входящими в междисциплинарную модульную магистерскую программу «Биотехнология, биохимия и биоинформатика», иными структурами КФУ и другими организациями.
- Выявление новых БАВ, усиливающих антимикробный эффект известных антимикробных препаратов в отношении антибиотикоустойчивых патогенных микроорганизмов.
- Создание комбинаций известных антибиотиков, антимикотиков, антисептических препаратов на основе сурфактантов и других веществ, подавляющих рост и биологическую активность микроорганизмов, устойчивых к известным антимикробным препаратам.
В рамках этого направления исследований лаборатория предлагает следующие темы магистерских междисциплинарных магистерских и бакалврских работ:«Изучение воздействия экстрактов редких лекарствнных растений Крыма на рост патогенных микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам»
Тема 1. «Изучение воздействия экстрактов редких лекарствнных растений Крыма на рост патогенных микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам» (цикл магистерских и бакалврских работ)
Цель исследований: Определить характер воздействия экстрактов редких растений, произрастающих в Крыму, на рост устойчивых к антибиотикам стафилококков, выделенных от медицинских работников и больных, находившихся на стационарном лечении в г. Симферополе.
Исследования проводятся совместно с лабораториями «Биотехнологии и генной инженерии растений», «Биотехнологии и генной инженерии микроорганизмов» и «Биоорганической и биологической химии»
Руководитель:
Криворутченко Юрий Леонидович - д.м.н., профессор, зав. каф. микробиологии, вирусологии и иммунологии МА им. С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»
Соруководители и участники: Назаров Владимир Викторович - к.б.н, ст. преп. кафедры ботаники и физиологии растений и биотехнологий ТА ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»; Брановицкая Татьяна Юрьевна - к.с.-х.н., доцент кафедры органической и биологической химии ТА ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»; Сидякин Андрей Иванович – к.б.н., доцент кафедры ботаники и физиологии растений и биотехнологий ТА ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского».
Задачи:
- Сформировать коллекцию лабораторных штаммов и клинических изолятов бактерий вида Staphylococcus aureus, выделенных от больных и здоровых людей в Крыму.
- Определить с помощью диффузионных методик устойчивость отобранных в коллекцию микроорганизмов к 10 стандартным антибиотикам и разделить культуры стафилококков на подгруппы чувствительных и устойчивых изолятов.
- Определить с помощью метода разведений чувствительность устойчивых изолятов S. aureus. к метициллину и ванкомицину.
- Изучить воздействие экстрактов редких растений, произрастающих в Крыму, на рост наиболее типичных изолятов антибиотикочувствительных стафилококков и наиболее активных полирезистентных изолятов S. aureus с помощью диффузионных методик и метода разведений.
Используемые методики:
Микробиологические – идентификация микроорганизмов с помощью микроскопии, определения культуральных, биохимических и иммунологических свойств, определение чувствительности клинических изолятов и лабораторных штаммов микроорганизмов к антибиотикам и растительным экстрактам с помощью диффузионных методик и метода разведений, фотометрическое определение жизнеспособности микроорганизмов.
Методики статистического анализа полученных результатов с помощью использования параметрических и непараметрических критериев.
Используемые приборы:
Световой микроскоп, фотометр Мультискан FC (Thermo scientific), фотоэлектроколориметр КФК-2, термостат, весы лабораторные, сухожаровой стерилизатор ГП-80-410, автоклавы ВК-75, холодильники фармацевтический и бытовые, низкотемпературный морозильник, центрифуга Liston C 2204 Classic, пипетки с изменяемым объемом.
Ожидаемые результаты:
- Формирование коллекции клинических изолятов Staphylococcus aureus, выделенных от больных и здоровых людей в Крыму.
- Образование подгруппы чувствительных к большинству изучаемых антибиотиков изолятов стафилококка и подгруппы резистентных изолятов S. aureus.
- Выявление среди устойчивых к антибиотикам изолятов микроорганизмов, обладающих наиболее выраженной полирезистентностью, подтверждаемой диффузионными тестами и методом разведений.
- Определение характера воздействия экстрактов крымских растений, выбранных для изучения, на жизнеспособность типичных изолятов антибиотикочувствительных стафилококов и наиболее активных полирезистентных S. aureus с помощью диффузионных методик и метода разведений.
Направление 2. Создание коллекций актуальных для Крыма патогенных антибиотико-устойчивых микроорганизмов с целью изучения антимикробных свойств новых биологически-активных веществ (БАВ) и определения динамики изменений спектров чувствительности к антимикробным препаратам оппортунистических патогенов и возбудителей внутрибольничных инфекций
Одним из важнейших направлений исследований в области медицины и ветеринарии является создание новых антимикробных препаратов, эффективно подавляющих жизнедеятельность патогенных микроорганизмов, устойчивых к известным антибиотикам и антисептикам. К таким патогенам относятся возбудители внутрибольничных инфекций, адаптированные к выживанию в среде медицинских учреждений, где применяются все известные на сегодняшний день антибиотики и антисептики. К наиболее распространенным возбудителям внутрибольничных инфекций, демонстрирующим множественную устойчивость к антимикробным медицинским препаратам, относятся Staphylococcus aureus и некоторые другие виды стафилококков, энтерококки, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и некоторые другие виды псевдомонад, дрожжеподобные грибы рода Candida, первое место среди которых занимает Candida albicans. Для проведения эффективного скрининга вновь выделенных или впервые синтезированных веществ на наличие у них антимикробных свойств исследование должно проводиться не только на давно известных референс-штаммах микроорганизмов, но и на вновь выделенных изолятах возбудителей, устойчивых к антибиотикам, применяемым в настоящее время. Это тем более важно, что спектры устойчивости клинических вариантов возбудителей, приведенных выше, быстро меняются в зависимости от изменений предпочтений в выборе антимикробных препаратов у медиков, часто сталкивающихся с инфекцией, не поддающейся лечению. Таким образом, создание и постоянное пополнение коллекций микроорганизмов, устойчивых к антимикробным препаратам, является важным элементом исследовательской деятельности, направленной на создание новых эффективных лекарственных средств на основе вновь выделенных и впервые синтезированных БАВ.
Цель исследований: Создание и регулярное пополнение коллекций актуальных для Крыма патогенных антибиотико-устойчивых микроорганизмов, пригодных для изучения антимикробных свойств новых биологически-активных веществ (БАВ) и определения динамики изменений спектров чувствительности к антимикробным препаратам оппортунистических патогенов и возбудителей внутрибольничных инфекций.
Задачи:
- Выделение и идентификация циркулирующих в медицинских учреждения Крыма возбудителей внутрибольничных инфекций, относящихся к виду Staphylococcus aureus и некоторым видам коагулазонегативных стафилококков, Escherichia coli, видам рода Pseudomonas, грибам рода Candida, и другим микроорганизмам, наиболее часто вызывающим заболевания у иммунологически-ослабленных пациентов.
- Типировать выделенные микроорганизмы в отношении наличия у них факторов вирулентности, характеризующих уровень патогенности микроорганизмов.
- Определить спектры антибиотикоустойчивости у выделенных микробов с разделением патогенов на категории чувствительных и резистентных к антибиотикам микроорганизмов.
- Создать коллекции антибиотикоустойчивых микроорганизмов, относящихся к перечисленным в пункте 1 видам, пригодные для использования в целях скрининга новых БАВ на наличие антимикробных свойств.
- Поддерживать коллекции антибиотикоустойчивых микроорганизмов путем периодических пересевов на свежую питательную среду и регулярно пополнять коллекций новыми изолятами микроорганизмов.
- Проводить в пределах сформированных коллекций микробов сравнительные исследования антибиотикоустойчивости и устойчивости к новым БАВ у микроорганизмов одного вида, выделенных от больных в разные годы и на разных территориях.
Используемые методики:
Микробиологические – идентификация микроорганизмов с помощью микроскопии, определения культуральных, биохимических и иммунологических свойств, определение чувствительности клинических изолятов и лабораторных штаммов микроорганизмов к экспериментальным БАВ и антимикробным препаратам с помощью диффузионных методик и метода разведений, методика определения скорости образования биопленки микроорганизмами и ее плотности, фотометрическое определение жизнеспособности микроорганизмов и продукции ими факторов патогенности.
Методики статистического анализа полученных результатов с помощью использования параметрических и непараметрических кпитериев.
Используемые приборы:
Световой микроскоп, фотометр Мультискан FC (Thermo scientific), фотоэлектроколориметр КФК-2, термостат, СО2 инкубатор, весы лабораторные, сухожаровой стерилизатор ГП-80-410, автоклавы ВК-75, холодильники фармацевтический и бытовые, низкотемпературный морозильник, центрифуга Liston C 2204 Classic, пипетки с изменяемым объемом.
Ожидаемые результаты:
- Налаживание и устойчивое применение оптимальных методов доставки в лабораторию инфекционного материала от больных, методик выделения и идентификации возбудителей внутрибольничных инфекций, относящихся к виду Staphylococcus aureus и некоторым видам коагулазонегативных стафилококков, Escherichia coli, видам рода Pseudomonas, грибам рода Candida, и другим микроорганизмам, наиболее часто вызывающим заболевания у иммунологически-ослабленных пациентов.
- Достоверное типирование выделенных микроорганизмов в отношении наличия основных факторов вирулентности, характеризующих уровень патогенности микроорганизмов.
- Определение спектров антибиотикоустойчивости у выделенных микробов с разделением патогенов на категории чувствительных и резистентных к антибиотикам микроорганизмов.
- Наличие коллекций антибиотикоустойчивых микроорганизмов, относящихся к перечисленным в пункте 1 видам, пригодных для использования в целях скрининга новых БАВ на наличие антимикробных свойств.
- Сохранение актуальности и стабильности коллекций антибиотикоустойчивых микроорганизмов путем периодических пересевов на свежую питательную среду и анализа основных свойств у сохраняемых в коллекции культур, а также регулярного пополнения коллекций новыми изолятами микроорганизмов.
- Наличие сформированных и структурированных коллекций микробов, дающих возможность проведения сравнительного изучения динамики изменений устойчивости к антимикробным медицинским препаратам и новым БАВ у микроорганизмов одного вида, выделенных в разные годы и на разных территориях.
Тема 2. «Создание коллекции устойчивых к антибиотикам изолятов Escherichia coli, выделенных от больных в стационарах г. Симферополя» (цикл магистерских и бакалврских работ)
Руководитель:
Криворутченко Юрий Леонидович - д.м.н., профессор, зав. каф. микробиологии, вирусологии и иммунологии МА им. С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»
Соруководители и участники: ???????.
Цель исследований: Создание коллекции актуальных для Крыма патогенных бактерий Escherichia coli, устойчивых к антимикробным медицинским препаратам.
Задачи:
- Выделить и идентифицировать циркулирующие в медицинских учреждениях г. Симферополя Escherichia coli.
- Типировать выделенные микроорганизмы в отношении наличия у них гемолитических свойств.
- Определить спектры антибиотикоустойчивости выделенных микробов и разделить их на категории чувствительных и резистентных к антибиотикам микроорганизмов.
- Создать коллекцию антибиотикоустойчивых изолятов Escherichia coli.
- Изучить наличие зависимости между гемолитическими свойствами резистентных бактерий и устойчивостью к тем или иным антибактериальным препаратам.
Методики:
Микробиологические – идентификация микроорганизмов с помощью микроскопии, определения культуральных, биохимических, иммунологических и гемолитических свойств, определение чувствительности клинических изолятов и лабораторных штаммов микроорганизмов к антимикробным препаратам с помощью диффузионных методик и метода разведений.
Методики статистического анализа полученных результатов с помощью использования параметрических и непараметрических кпитериев.
Используемые приборы:
Световой микроскоп, фотометр Мультискан FC (Thermo scientific), фотоэлектроколориметр КФК-2, термостат, весы лабораторные, сухожаровой стерилизатор ГП-80-410, автоклавы ВК-75, холодильники фармацевтический и бытовые, низкотемпературный морозильник, центрифуга Liston C 2204 Classic, пипетки с изменяемым объемом.
Ожидаемые результаты:
- Налаживание быстрой щадящей доставки в лабораторию инфекционного материала (мочи, крови) от больных с урологической и иной патологией.
- Выделение из анализируемого материала и идентификация бактерий Escherichia coli.
- Выявление у выделенных микроорганизмов гемолитических свойств.
- Определение у выделенных микробов спектров их антибиотикоустойчивости в пределах 10 стандартных антибиотиков с разделением изолятов микробов на категории чувствительных и резистентных к антибиотикам микроорганизмов.
- Создание коллекции антибиотикоустойчивых E.coli, выделенных в Крыму.
- Выявление того, существует ли зависимость между гемолитическими свойствами микробов, отобранных в коллекцию, и устойчивостью к тем или иным антибактериальным препаратам.
|
