Исследование in vitro чувствительности биоплёнок к комплексу энзимов, входящих в состав препарата Вобэнзим

Актуальность. Бактериальные плёнки являются маркером хронических рецидивирующих инфекций. Биоплёнки на слизистых оболочках блокируют воспалительную реакцию макроорганизма, подавляя активность иммуноцитов, и тем самым, позволяют микроорганизмам достигать высоких концентраций. В настоящее время проводятся исследования по поиску препаратов, способных воздействовать на биоплёнки. Ферменты, особенно их комплекс, представляют собой субстанции, способные разрушать бактериальные плёнки. Цель исследования — определение in vitro чувствительности бактериальных плёнок, сформированных вагинальными микроорганизмами, к комплексу энзимов, входящих в состав препарата Вобэнзим®. Материал и методы. В исследование включены 72 клинических изолята чистых культур микроорганизмов, выделенных из вагинального биотопа: Gardnerella vaginalis (3), Enterococcus faecalis (9), Escherichia coli (18), Klebsiella pneumoniae (15), Klebsiella aerogenes (3), Lactobacillus crispatus (3), Streptococcus pyogenes (3), Acinetobacter baumanii (3), Staphylococcus aureus (3), Candida albi- cans (3), Enterococcus faecium (3), Streptococcus agalactiae (3), Lactobacillus acidophilus (3). Биоплёнкообразование бактерий определяли в полистироловых плоскодонных планшетах по модифицированному методу Christensen и соавт. (1985 г). В исследовании использовали таблетированный препарат Вобэнзим. Оболочку таблетки отмывали физраствором, саму таблетку растворяли в 10 мл 0,9% NaCl и использовали для исследования in vitro. Результат определяли с помощью ридера на спектрофотометре с определением оптической плотности (ОП) сформирован- ной биоплёнки. Считали, что препарат подействовал на бактериальную плёнку при снижении ОП более чем в три раза. Результаты. При исследовании in vitro выявлены клинические изоляты бактерий, образующие биоплёнки разной степени выраженности. Из 72 клинических изолятов бактерий 38 образовывали биоплёнки. Отмечено выраженное действие комплекса энзимов, входящих в состав препарата Вобэнзим, на биоплёнки, сформированные такими микроорганизмами, как A. baumanii, S. aureus, G. vaginalis и E. faecalis. Заключение. Препарат Вобэнзим оказывает эффективное разрушающее действие на биоплёнки, образованные разными микроорганизмами, в том числе Gardnerella vaginalis, частыми возбудителями бактериального вагиноза, а также стафилококки, и энтерококки, возбудителей аэробного (неспецифического вагинита).

1. Mlugu E.M., Mohamedi J.A., Sangeda R.Z., Mwambete K.D. Prevalence of urinary tract infection and antimicrobial resistance patterns of uropathogens with biofilm forming capacity among outpatients in morogoro, Tanzania: a cross-sectional study. BMC Infect Dis. 2023; 23 (1): 660. Published 2023 Oct 5. doi:10.1186/s12879-023-08641-x.

2. Nadell C.D., Drescher K., Wingreen N.S., Bassler B.L. Extracellular matrix structure governs invasion resistance in bacterial biofilms. ISME J. 2015; 9 (8): 1700–1709. doi: 10.1038/ismej.2014.246.

3. Шалепо К.В., Михайленко Т.Г., Савичева А.М. Роль бактериальных плёнок в формировании хронических патологических процессов во влагалище и эндометрии. Журнал акушерства и женских болезней. 2016; 65 (4): 65–75. doi: https://doi.org/10.17816/JOWD65465-75.

4. Madsen J.S., Burmølle M., Hansen L.H., Sørensen S.J. The interconnection between biofilm formation and horizontal gene transfer. FEMS Immunol Med Microbiol. 2012; 65 (2): 183–195. doi:10.1111/j.1574-695X.2012.00960.x.

5. Donlan R.M., Costerton J.W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin Microbiol Rev. 2002; 15 (2): 167–193. doi: 10.1128/CMR.15.2.167-193.2002.

6. Lahiri D., Nag M., Sheikh H.I., Sarkar T., Edinur H., Siddhartha P. et al. Microbiologically synthesized nanoparticles and their role in silencing the biofilm signaling cascade. Front Microbiol. 2021; 12: 636588. doi: 10.3389/fmicb.2021.636588.

7. Costerton J.W. Introduction to biofilm. Int J Antimicrob Agents. 1999; 11 (3–4): 217–221. doi: 10.1016/S0924-8579(99)00018-7.

8. Swidsinski S., Moll W.M., Swidsinski A. Bacterial vaginosis-vaginal polymicrobial biofilms and dysbiosis. Dtsch Arztebl Int. 2023; 120 (20):347–354. doi:10.3238/arztebl.m2023.0090.

9. Roy R., Tiwari M., Donelli G., Tiwari V. Strategies for combating bacterial biofilms: A focus on anti-biofilm agents and their mechanisms of action. Virulence. 2018; 9 (1): 522–554. doi:10.1080/21505594.2017.1313372.

10. Gupta P., Sarkar S., Das B., Bhattacharjee S., Tribedi P. Biofilm, pathogenesis and prevention–a journey to break the wall: a review. Arch Microbiol. 2016: 198 (1): 1–15. doi: 10.1007/s00203-015-1148-6.

11. Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Вобэнзим ЛП-№(002667)-(РГ-RU) от 30.06.2023.

12. Snyder R.J., Singer A.J., Dove C.R. et al. An open-label, proof-of-concept study assessing the effects of bromelain-based enzymatic debridement on biofilm and microbial loads in patients with venous leg ulcers and diabetic foot ulcers. Wounds. 2023; 35 (12): E414–E419. doi: 10.25270/wnds/23099.

13. Høiby N. A personal history of research on microbial biofilms and biofilm infections. Pathog Dis. 2014; 70 (3): 205–211. doi: 10.1111/2049-632X.12165.

14. Magana M., Sereti C., Ioannidis A., Mitchell C.A., Ball A.R., Magiorkinis E. et al. Options and limitations in clinical investigation of bacterial biofilms. Clin Microbiol Rev. 2018; 31 (3): e00084–16. doi: 10.1128/CMR.00084-16.

15. Jensen G.S., Cruickshank D., Hamilton D.E. Disruption of established bacterial and fungal biofilms by a blend of enzymes and botanical extracts. J Microbiol Biotechnol. 2023; 33 (6): 715–723. doi: 10.4014/jmb.2212.12010.

16. Juntarachot N., Sirilun S., Kantachote D., Sittiprapaporn P., Tongpong P., Peerajan S. et al. Anti-streptococcus mutans and anti-biofilm activities of dextranase and its encapsulation in alginate beads for application in toothpaste. PeerJ. 2020; 8: e10165–e10165. doi: 10.7717/peerj.10165.

17. Ruhal R., Kataria R. Biofilm patterns in gram-positive and gram-negative bacteria. Microbiol Res. 2021; 251:126829. doi: 10.1016/j.micres.2021.126829.

18. Banerjee S., Vishakha K., Das S. et al. Antibacterial, anti-biofilm activity and mechanism of action of pancreatin doped zinc oxide nanoparticles against methicillin resistant Staphylococcus aureus. Colloids Surf B Biointerfaces. 2020; 190: 110921. doi: 10.1016/j.colsurfb.2020.110921.

19. Yassein A.S., Hassan M.M., Elamary R.B. Prevalence of lipase producer Aspergillus niger in nuts and anti-biofilm efficacy of its crude lipase against some human pathogenic bacteria. Sci Rep. 2021; 11 (1): 7981. Published 2021 Apr 12. doi: 10.1038/s41598-021-87079-0.

20. Kalpana B., Aarthy S., Karutha S. Antibiofilm activity of α-amylase from Bacillus subtilis S8-18 against biofilm forming human bacterial pathogens. Appl Biochem Biotechnol. 2012; 167 (6): 1778–794. doi: 10.1007/s12010-011-9526-2.

21. Watters C. M., Burton T., Kirui D. K., Millenbaugh N. J. Enzymatic degradation of in vitro Staphylococcus aureus biofilms supplemented with human plasma. Infect Drug Resist. 2016; 9: 71–78. doi: 10.2147/IDR.S103101.

22. Mugita N., Nambu T., Takahashi K., Wang P.L., Komasa Y. Proteases, actinidin, papain and trypsin reduce oral biofilm on the tongue in elderly subjects and in vitro. Arch Oral Biol. 2017; 82: 233–240. doi: 10.1016/j.archoralbio.2017.04.035.

23. Куприянов Ю.A., Зайцев А.В., Берников А.Н., Ходырева Л.А., Пушкарь Д.Ю. Эффективность препарата Вобэнзим в комбинированной терапии хронического бактериального простатита. Результаты систематического обзора и метаанализа. Урологические ведомости. 2024; 14 (1): 51–64. doi: https://doi.org/10.17816/uroved626639.

24. Котов С.В., Пульбере С.А., Юсуфов А.Г., Болотов А.Д., Гуспанов Р.И., Семенов А.П., Богданов Д.А. Рандомизированное исследование эффективности Флогэнзима® (Phlogenzym®) у мужчин после трансуретральной лазерной энуклеации гиперплазии предстательной железы. Вестник урологии. 2024; 12 (2): 43–57. doi: https://doi.org/10.21886/2308-64242024-12-2-43-57.

25. Кохно Н.И., Горшкова О.В., Молодцова Л.Ю. Эффективность системной энзимотерапии в комплексном лечении воспалительных заболеваний органов дыхания у женщин. Акушерство и гинекология. 2022; 12: 159–164. doi: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.294.

26. Ордиянц И.М., Коган Е.А., Барабашева С.С., Молчанова О.К. Возможности системной энзимотерапии хронического эндометрита после неразвивающейся беременности. Акушерство и гинекология. 2020; 12: 186–193. doi: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.12.186-193.