Использование электрического тока для удаления биоплёнок Staphylococcus epidermidis, колонизирующих имплантанты из нержавеющей стали

Стальные имплантанты и штифты широко применяются в ортопедической хирургии для восстановления костной структуры. Однако у 71% пациентов с имплантантами возникают инфекции, нередко приводящие к тяжёлым осложнениям, таким как остеомиелит. Терапию инфекций затрудняет образование на поверхности имплантантов биоплёнок, защищающих бактерии от воздействия клеток иммунной системы организма и антибиотиков. Так, согласно данным литературы, необходимы в 500-5000 раз более высокие концентрации антибиотиков для достижения эффекта на микроорганизмы в составе биоплёнки.

В последние годы была продемонстрирована возможность использования электрического тока (60-100 мкА) в профилактике вторичного инфицирования чрескожных имплантантов. Под воздействием слабых электрических разрядов происходит разрыв связи между биоплёнкой и поверхностью проводника, что вызывает её отделение. Показано также, что бактериальная плёнка более чувствительна к подобным воздействиям на ранних стадиях формирования.

В исследовании, проведённом A.J. van der Borden и соавт. (Нидерланды), производилась оценка воздействия постоянного и блокирующего электрического тока на растущую биоплёнку, образованную Staphylococcus epidermidis на поверхности имплантантов из нержавеющей стали.

В раздельных экспериментах 4 разновидности тока (постоянный ток 60 и 100 мкА и полупериодный импульсный ток прямоугольной формы 60 и 100 мкА частотой 1 Гц) пропускались в течение 360 минут через имплантант с бактериальной плёнкой, образовавшейся за 200 минут до воздействия. При воздействии постоянным током 100 мкА отделение плёнки наблюдалось в 78% случаев, тогда как при воздействии импульсным током - только в 31% случаев. Аналогичная тенденция отмечалась при использовании тока 60 мкА (37% и 24% случаев, соответственно). Сохранившиеся на поверхности после проведения процедуры бактерии обладали меньшей жизнеспособностью.

Таким образом, по мнению авторов, возможно использование постоянного тока с целью профилактики вторичного инфицирования стальных имплантантов. Предложенный метод может применяться в клинической практике дополнительно к традиционным мероприятиям по уходу за имплантантами, а также в комбинации со стандартной антибактериальной терапией при возникновении инфекционных осложнений.

Van der Borden A.J., van der Werf H., van der Mei H.C., Bussher H.

J.

Electric Current-Induced Detachment of Staphylococcus epidermidis Biofilms from Surgical Stainless Steel.

Appl Environ Microbiol. 2004 November; 70(11): 6871–6874.

Информация предоставлена HealthCare Management Holding (HCMH) Ltd., United Kingdom