8
Iva Atanaskovi} Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i benzalkonijum hlorida na formiranje antibiotske rezistentnosti kod bakterija Pseudomonas aeruginosa i Staphylococcus epidermidis Ispitivano je da li prekomerna upotreba biocida iz koz- meti~kih proizvoda mo`e dovesti do {irenja antibiotski rezistentnih bakterijskih sojeva na ljudskoj ko`i. Wild type kulture Pseudomonas aeruginosa i Staphylococ- cus epidermidis izolovane su iz uzorka brisa ko`e. Sojevi P. aeruginosa i S. epidermidis rezistentni na biocide triklosan, hlorhkesidin glukonat i benzalko- nijum hlorid izolovani su iz wild type kultura meto- dom Gradient Agar Plate. Odre|ivan je udeo biocid rezistentnih bakterija u ispitivanim uzorcima wild type kultura. Najve}i udeo u ovim uzorcima ima P. aeruginosa rezistentna na triklosan, a najmanji S. epidermidis rezistentna na triklosan. Antibiogram te- stom pore|ena je antibiotska osetljivost sojeva P. ae- ruginosa i S. epidermidis koji su rezistentni na bio- cide triklosan, hlorheksidin glukonat i benzalkonijum hlorid, i sojeva P. aeruginosa i S. epidermidis koji su osetljivi na date biocide. Biocid rezistentni sojevi P. aeruginosa rezistentni su i na aminoglikozidne anti- biotike (amikacin, streptomicin, gentamicin), a oset- ljivi na antibiotike iz grupe hinolona i tetraciklina. Biocid rezistentni sojevi S. epidermidis rezistentni su i na antibiotike eritromicin, vankomicin i gentamicin, a osetljivi na antibiotike iz grupe aminokumarina, hi- nolona, tetraciklina, hloramfenikola i linkosamida. Uvod Triklosan, benzalkonijum hlorid i hlorheksidin glukonat su biocidi koji se koriste kao sredstva za de zinfekciju ili konzerviranje. Nalaze se u mnogim kozmeti~kim proizvodima i ~esto dolaze u kontakt sa ljudskom ko`om. Ovi biocidi ubijaju bakterije na sli- ~an na~in kao i neki antibiotici. Biocidi se od antibi- otika razlikuju jedino po tome {to bakterijsku }eliju ubijaju ne putem jednog, ve} putem vi{e razli~itih mehanizama (Rusell 2002). Zbog njihove prekomer- ne upotrebe do{lo je do {irenja bakterijskih sojeva koji su rezistentni na biocide. Najvi{e slu~ajeva rezis- tentnosti uo~eno je kod sojeva koji nastanjuju ljudsku ko`u, kao {to su Pseudomonas aeruginosa i Staphy- lococcus epidermidis. U tim sojevima do{lo je do ra- zvijanja vi{e rezistencionih mehanizama, jer biocid napada bakterijske }elije na vi{e razli~itih na~ina (Beumer 2000). Mo`emo pretpostaviti da je neki od tih mehanizama identi~an mehanizmu odbrane i od pojedinih antibiotika. Potvrdan odgovor bi zna~io da je bakterija rezistentna na biocid ujedno neosetljiva i na antibiotik, odnosno da dolazi do pojave korezis- tentnosti. Proizilazi da prekomerna upotreba biocida doprinosi {irenju ne samo biocidne, ve} i antibiotske rezistentnosti. Da bismo ispitali ovu pretpostavku sproveli smo ovo istra`ivanje u kome: Izolavani su sojevi P. aeruginosa i S. epider- midis rezistentni na biocide triklosan, benzal- konijum hlrod i hlorheksidin glukonat Odre|ivan je udeo biocid rezistentnih bakte- rija u izolovanoj bakterijskoj populaciji Upore|ene su osetljivosti biocid senzitivnih i biocid rezistentnih sojeva P. aeruginosa i S. epidermidis na antibiotike iz grupe aminogli- kozida, glikopeptida, linkosamida, makrolida, hinolona, tetraciklina, hloramfenikola i ami- nokumarina. ZBORNIK RADOVA 2010 BIOLOGIJA • 229 Iva Atanaskovi} (1993), Beograd, Kneza Milo{a 64, u~enica 2. razreda gimnazije „Sveti Sava” u Beogradu MENTOR: Jelena Savi}, dipl. biolog

Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

Iva Atanaskovi}

Ispitivanje uticaja triklosana,hlorheksidin glukonata ibenzalkonijum hlorida naformiranje antibiotskerezistentnosti kod bakterijaPseudomonas aeruginosa iStaphylococcus epidermidis

Ispitivano je da li prekomerna upotreba biocida iz koz-

meti~kih proizvoda mo`e dovesti do {irenja antibiotski

rezistentnih bakterijskih sojeva na ljudskoj ko`i. Wild

type kulture Pseudomonas aeruginosa i Staphylococ-cus epidermidis izolovane su iz uzorka brisa ko`e.

Sojevi P. aeruginosa i S. epidermidis rezistentni na

biocide triklosan, hlorhkesidin glukonat i benzalko-

nijum hlorid izolovani su iz wild type kultura meto-

dom Gradient Agar Plate. Odre|ivan je udeo biocid

rezistentnih bakterija u ispitivanim uzorcima wild

type kultura. Najve}i udeo u ovim uzorcima ima P.aeruginosa rezistentna na triklosan, a najmanji S.epidermidis rezistentna na triklosan. Antibiogram te-

stom pore|ena je antibiotska osetljivost sojeva P. ae-ruginosa i S. epidermidis koji su rezistentni na bio-

cide triklosan, hlorheksidin glukonat i benzalkonijum

hlorid, i sojeva P. aeruginosa i S. epidermidis koji su

osetljivi na date biocide. Biocid rezistentni sojevi P.aeruginosa rezistentni su i na aminoglikozidne anti-

biotike (amikacin, streptomicin, gentamicin), a oset-

ljivi na antibiotike iz grupe hinolona i tetraciklina.

Biocid rezistentni sojevi S. epidermidis rezistentni su

i na antibiotike eritromicin, vankomicin i gentamicin, a

osetljivi na antibiotike iz grupe aminokumarina, hi-

nolona, tetraciklina, hloramfenikola i linkosamida.

Uvod

Triklosan, benzalkonijum hlorid i hlorheksidinglukonat su biocidi koji se koriste kao sredstva za dezinfekciju ili konzerviranje. Nalaze se u mnogim

kozmeti~kim proizvodima i ~esto dolaze u kontakt saljudskom ko`om. Ovi biocidi ubijaju bakterije na sli-~an na~in kao i neki antibiotici. Biocidi se od antibi-otika razlikuju jedino po tome {to bakterijsku }elijuubijaju ne putem jednog, ve} putem vi{e razli~itihmehanizama (Rusell 2002). Zbog njihove prekomer-ne upotrebe do{lo je do {irenja bakterijskih sojevakoji su rezistentni na biocide. Najvi{e slu~ajeva rezis-tentnosti uo~eno je kod sojeva koji nastanjuju ljudskuko`u, kao {to su Pseudomonas aeruginosa i Staphy-

lococcus epidermidis. U tim sojevima do{lo je do ra-zvijanja vi{e rezistencionih mehanizama, jer biocidnapada bakterijske }elije na vi{e razli~itih na~ina(Beumer 2000). Mo`emo pretpostaviti da je neki odtih mehanizama identi~an mehanizmu odbrane i odpojedinih antibiotika. Potvrdan odgovor bi zna~io daje bakterija rezistentna na biocid ujedno neosetljiva ina antibiotik, odnosno da dolazi do pojave korezis-tentnosti. Proizilazi da prekomerna upotreba biocidadoprinosi {irenju ne samo biocidne, ve} i antibiotskerezistentnosti.

Da bismo ispitali ovu pretpostavku sproveli smoovo istra`ivanje u kome:

– Izolavani su sojevi P. aeruginosa i S. epider-

midis rezistentni na biocide triklosan, benzal-konijum hlrod i hlorheksidin glukonat

– Odre|ivan je udeo biocid rezistentnih bakte-rija u izolovanoj bakterijskoj populaciji

– Upore|ene su osetljivosti biocid senzitivnih ibiocid rezistentnih sojeva P. aeruginosa i S.

epidermidis na antibiotike iz grupe aminogli-kozida, glikopeptida, linkosamida, makrolida,hinolona, tetraciklina, hloramfenikola i ami-nokumarina.

ZBORNIK RADOVA 2010 BIOLOGIJA • 229

Iva Atanaskovi} (1993), Beograd, Kneza Milo{a 64,

u~enica 2. razreda gimnazije „Sveti Sava” u

Beogradu

MENTOR: Jelena Savi}, dipl. biolog

Page 2: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

Materijal i metode

Izolacija bakterijskih sojeva

Bakterijski sojevi su izolovani iz uzorka brisamasne ko`e lica i le|a. Uzorak je prvo inkubiranpreko no}i u LB podlozi (kazein hidrolizat – 1%;ekstrakt kvasca – 0.5%; NaCl – 0.5% i 1000 mLdestilovane vode) na temperaturi od 37±2°C. Zaizolaciju Pseudomonas aeruginosa kori{}ena jeselektivna podloga Pseudomonas Agar Base (pepton– 1.6%; kazein hidrolizat – 1%; K2SO4 – 1%,MgCl2 – 0.14%; agar – 1.1% u 1000 mL destilovanevode) sa dodatkom Pseudomonas C-N (SR0102)suplementa (Oxoid). Za izolaciju Staphylococcus

epidermidis kori{}ena je selektivna podloga BairdParker Agar Base (tripton – 1%; Lab-Lemko puder –0.5%; ekstrakt kvasca – 0.1%; C3H3NaO3 – 1%;glicin – 1.2%; LiCl – 0.5%; agar – 2% u 1000 mLdestilovane vode; Oxoid) sa dodatkom teluritneemulzije `umanceta (sterilno `umance – 20%; NaCl– 0.425%; kalijum-telurit – 0.21% u 1000 mLdestilovane vode; Kne`evi} i Simi} 1997). Izolovanekulture bojene su po Gramu, posmatrane pod mikro-skopom i testirane na prisustvo katalaze (Kne`evi} iSimi} 1997). Na izolovanoj kulturi Staphylococcus

sp. je potom izvr{en koagulaza test u kome je ko-ri{}ena diferencijalna podloga Blood Agar Base(Lab-Lemko puder – 1%; pepton – 1%; NaCl –0.5%; agar – 1.5% u 1000 mL destilovane vode;Oxoid) sa dodatkom defibrilisane sterilne krvi (Kne-`evi} i Simi} 1997).

Izolacija sojeva rezistentnih natriklosan, hlorheksidin glukonat ibenzalkonijum hlorid

Iz wild type kultura S. epidermidis i P. aerugi-

nosa izolovani su sojevi rezistentni na biocide pri-menom Gradient Agar Plate metode (Kne`evi} iSimi} 1997). Prilikom izolacije rezistentnih sojevakori{}ena je NA podloga (ekstrakt kvasca – 0.3%;pepton 0.5%; agar – 1.5 % u 1000 mL destilovanevode; Kne`evi} i Simi} 1997) u koju je dodavanbiocid u koncentraciji 10 mg/mL. Gradijent kon-centracije biocida u podlozi kretao se od 0 do50 �g/mL. Formirane su po ~etiri ekseprimentalnegrupe za svaku ispitivanu bakteriju. Prva grupa bilaje na gradijentnoj podlozi sa dodatkom triklosana,druga sa dodatkom hlorheksidin glukonata, tre}a napodlozi sa dodatkom benzalkonijum hlorida, dok je

~etvrta grupa bila kontrolna i u njenu podlogu nijedodavan biocid. U podloge je dodat 1.5% rastvorMMS-a, gde je 0.1 mL rastvora utrljano u svaku po-dlogu pre zasejavanja (Horn i Ohman 1988). Nakoninkubacionog perioda od 24 h bakterijske kolonijerazvijene pri najvi{oj koncentraciji biocida presejanesu u LB podlogu. Izolovani rezistentni sojevi pre~i-{}eni su metodom iscrpljivanja (Kne`evi} i Simi}1997). Provera rezistentnosti izolovanih sojeva vr{e-na je tretmanom rastvorom biocida koncentracije10 mg/mL i inkubacijom u LB medijumu. Ukupanbroj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom CFUformule (Kne`evi} i Simi} 1997). Broj biocid rezis-tentnih bakterija u populaciji odre|en je brojanjemkolonija razvijenih na gradijentnim podlogama, naosnovu ~ega je izra~unat njihov udeo u populaciji.

Ispitivanje korezistentnosti

Utvr|ivanje bakterijske osetljivosti na testiraneantibiotike vr{eno je antibiogram testom (Kne`evi} iSimi} 1997). Testirana je osetljivost biocid rezistent-nih sojeva P. aeruginosa na amikacin (30 mcg),ciprofloksacin (5 mcg), gentamicin (10 mcg), neo-micin (30 mcg), doksiciklin (30 mcg), streptomicin(10 mcg), kao i senzitivnost biocid rezistentnih soje-va S. epidermidis na ciprofloksacin (5 mcg), gen-tamicin (10 mcg), streptomicin (10 mcg), eritromicin(15 mcg), vankomicin (30 mcg), doksiciklin(30 mcg), klindamicin (2 mcg), hloramfenikol(30 mcg), novobiocin (5 mcg). Testirana je i antibio-tska senzitivnost kontrolnih sojeva, koji nisu rezi-stentni na ispitivane biocide. Potom je izvr{enopore|enje antibiotske senzitivnosti biocid rezisten-tnih i kontrolnih sojeva.

Rezultati i diskusija

Izolacija bakterijskih sojeva

Nakon 24 h inkubacije na selektivnoj podloziPseudomonas Agar Base razvile su se okrugle, zele-no-`ute kolonije koje fluoresciraju pod UV svetlo{}u(slika 1). Pod mikroskopom su nakon bojenja poGramu uo~eni gramnegativni bacili (slika 2). Izolo-vana kultura je katalaza pozitivna i na osnovu ovihkarakteristika determinisana kao Pseudomonas aeru-

ginosa.Na Baird Parker agru razvile su se okrugle, ispu-

p~ene, crne kolonije (slika 3) sa~injene od grampozi-

230 • PETNI^KE SVESKE 68 DEO II

Page 3: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

ZBORNIK RADOVA 2010 BIOLOGIJA • 231

Slika 1. P. aeruginosa pod UV svetlo{}u

Figure 1. P. aeruginosa under UV light

Slika 2. P. aeruginosa pod mikroskopom

Figure 2. P. aeruginosa under microscope

Slika 3. S. epidermidis na Baird Parker podlozi

Figure 3. S. epidermidis on Baird Parker medium

Slika 4. S. epidermidis pod mikroskopom

Figure 4. S. epidermidis under microscope

Page 4: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

tivnih koka (slika 4). Izolovana kultura je katalazapozitivna, koagulaza negativna i na osnovu ovihkarakteristika determinisana kao Staphylococcus epi-

dermidis.

Izolacija sojeva rezistentnih natriklosan, hlorheksidin glukonat ibenzalkonijum hlorid

Na osnovu rezultata prikazanih u tabeli 1 najve}ibroj bakterija rezistentnih na biocid triklosan nalazise u okviru wild type soja P. aeruginosa. Ovaj soj jeformirao bakterijski tepih na podlozi sa dodatkomtriklosana. Kultura koja je najosteljivija na triklosanje S. epidermidis i soj S. epidermidis rezistentnan natriklosan nije izolovan. S. epidermidis je grampozi-tivna, a P. aeruginosa gramnegativna bakterija, temo`emo pretpostaviti da je rezistentnost na triklosanpovezana sa gra|om }elijskog zida bakterije i da selak{e razvija kod gramnegativnih bakterija. Tako|emo`emo uo~iti da P. aeruginosa lak{e razvija rezis-tentnost i na druga dva testirana biocida. Pretpo-stavljamo da je uzrok i ove pojave razli~ita gra|a}elijskog zida ovih sojeva. Ve}a osetljivost na hlor-heksidin i na benzalkonijum hlorid kod grampoziti-vnih nego kod gramnegativnih bakterija uo~ena je iu drugim istra`ivanjima (Koljag et al. 2002).

Zapa`eno je i da bakterijski soj P. aeruginosa

rezistentan na hlorheksidin fluorescira druga~ije odsojeva rezistentnih na triklosan i benzalkonijum hlo-rid (slika 5). Pretpostavljamo da postoji veza izme|ugena zadu`enih za sintezu fluoresciraju}ih pigme-nata i gena biocidne rezistentnosti u hromozomubakterije P. aeruginosa. Verovatno je druga~ijefluoresciraju}a struktura u van}elijskom matriksubakterije ujedno i ~inilac njenih mehanizama reziste-ntnosti na hlorheksidin.

232 • PETNI^KE SVESKE 68 DEO II

Slika 5. Biocid rezistentni sojevi P. aeruginosa pod UVsvetlo{}u (A – glukonat, B – triklosan, C –benzalkonijum hlorid); soj rezistentan na hlorheksidinglukonat fluorescira druga~ijom bojom (ovde izra`enotamnijom nijansom).

Figure 5. Hlorhexidine gluconate (A), triclosan (B) andbensalconium chloride (C) resistant P. aeruginosa underUV light; strain resistant on chlorhexidine gluconate isfluorescenting with a different color (seen as a darkershade).

Tabela 1. Udeo bakterija rezistentnih na najvi{e koncentracije biocida u uzorku

Bakterijski soj Broj razvijenih kolonija Udeo rezistentnih bakterija uukupnom uzorku

P. aeruginosa rezistentna nabenzalkonijum hlorid

5 5.0�10–8

P. aeruginosa rezistentna na triklosan razvio se bakterijski tepihP. aeruginosa rezistentna nahlorheksidin

14 1.40�10–7

S. epidermidis rezistentna nabenzalkonijum hlorid

3 3.0�10–8

S. epidermidis rezistentna na triklosan 0 0

S. epidermidis rezistentna nahlorheksidin

12 1.20�10–7

Page 5: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

Ispitivanje korezistentnosti

Na osnovu rezultata prikazanih u tabeli 2, bakte-rija P. aeruginosa koja je rezistentna na biociderezistentna je i na ispitivane antibiotike iz grupe ami-noglikozida (amikacin, gentamicin, streptomicin).Iako u ovom istra`ivanju nije utvr|ivano kako dolazido razvijanja korezistentnosti, odnosno koji su seodbrambeni mehanizmi u bakterijskoj }eliji razvili,mo`emo napraviti nekoliko pretpostavki:

– Izolovan je soj P. aeruginosa neosetljiv natriklosan, gde je u rezistentnoj bakterijskoj }elijidetektovano prisustvo vi{e razli~itih efluks sistema(Schweizer 1998). To su proteinski sistemi koji akti-vnim transportom izbacuju toksi~ne materije van}elije. Jedan od efluksa prona|enih u ovom rezisten-tnom soju bio je i MexXY-OprM sistem. Ovaj eflukskao supstrat mo`e koristiti i antibiotike iz grupeaminoglikozida (Lambert 2002). Zato pretposta-vljamo da je izolovani soj rezistentnan na triklosan ina aminoglikozidne antibiotike upravo zbog prisustvaMexXY-OprM efluks sistema.

– Kod sojeva P. aeruginosa rezistentnih naaminoglikozide uo~ena je i smanjena propustljivost}elijske membrane kao i prisustvo sloja molekulaalginata u van}elijskoj sredini (Nichols et al. 1988).Dokazano je da alginat vezuje molekule amino-glikozida i spre~ava njihovu interakciju sa }elijskommembranom. S obzirom da hlorheksidin i benzal-konijum hlorid lizom citoplazmine membrane izazi-vaju smrt }elije i da svoje baktericidno dejstvo nemogu ostvariti bez interakcije sa membranom, mo`e-mo pretpostaviti da je do razvijanja korezistentnostimoglo do}i formiranjem alginatnog sloja.

Pojava korezistentnosti P. aeruginosa na biocid ineomicin nije uo~ena, dok je na sve ostale aminogli-kozide rezistentnost razvijena. Zaklju~ujemo da surazvijeni mehanizmi biocidne rezistentnosti razli~itiza neomicin nego za ostale aminoglikozide.

Od svih ispitivanih aminoglikozida jedino je gen-tamicin antibiotik na koji je razvijena korezistentnostkod sva tri biocid rezistentna soja P. aeruginosa. Mo-`emo zaklju~iti da su rezistencioni mehanizmi za svatri ispitivana biocida ujedno efikasni i protiv ovogantibiotika.

Soj P. aeruginosa rezistentan na triklosan otpo-ran je na sva tri ispitivana aminoglikozida (amikacin,gentamicin, streptomicin). Soj otporan na hlorheksi-din osetljiv je na streptomicin. Soj otporan na benzal-konijum hlorid osetljiv je na streptomicin i amikacin.Iako su sva tri antibiotika aminoglikozidi, sa istimantibakterijskim mehanizmima, ne ispoljavaju istuaktivnost kod sojeva otpornih na razli~ite biocide.Ova ~injenica ukazuje da su razvijeni mehanizmi raz-li~ito efikasni protiv antibiotika iz iste grupe.

Soj P. aeruginosa rezistentan na hlorheksidin re-zistentniji je na ciprofloksacin u odnosu na kontrolnisoj. Mogu}e obja{njenje ove pojave je da ciproflo-ksacin i hlorheksidin imaju antagonisti~ko dejstvo.Potpuna rezistentnost na ciprofloksacin mogla bi seostvariti pri manjim koncentracijama antibiotika. Jo{jedan mogu}i uzrok ove pojave jeste jednolinijskonasle|ivanje gena rezistentnosti u izolovanoj kulturi.Ovaj tip nasle|ivanja uo~en je kod mnogih pripa-dnika roda Pseudomonas. Ovakavim vidom nasle|i-vanja dati gen se gubi u delu potomstva i uzgojenakultura ispoljava samo delimi~nu rezistentnost naispitivani antibiotik (Jemcev i \uki} 2000). Ovaj soj

ZBORNIK RADOVA 2010 BIOLOGIJA • 233

Tabela 2. Antibiotska osetljivost sojeva P. aeruginosa rezistentnih i osetljivih na biocide. Osetljivost naantibiotike izra`ena je kao pre~nik zone inhibicije (mm)

Soj Antibiotik

Ciprofloksacin Amikacin Neomicin Gentamicin Doksiciklin

P. aeruginosa nerezistentansoj

25.0 23.5 18.5 21.5 15.0

P. aeruginosa rezistentna natriklosan

23.5 rezistentna 19.0 rezistentna 13.0

P. aeruginosa rezistentna nahlorheksidin

13.0 rezistentna 20 rezistentna 25.5

P. aeruginosa rezistenta nabenzalkonijum hlorid

22.5 19.5 16.5 rezistentna 16.5

Page 6: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

pokazao je i pove}anu osetljivost na doksiciklin, papretpostavljamo da hlorheksidin glukonat i doksicik-lin imaju sinergisti~ko dejstvo.

Sojevi P. aeruginosa rezistentni na biocide oset-ljivi su na hinolone i tetracikline kao i kontrolni soj.Ovi antibiotici bi mogli koristiti u suzbijanju biocidrezistentnih sojeva P. aeruginosa.

Prema rezultatima prikazanim u tabeli 3, soj S.

epidermidis rezistentan na benzalkonijum hlorid i sojove bakterije rezistentan na hlorheksidin rezistentnisu i na antibiotike vankomicin, gentamicin i eritro-micin. Ova tri antibiotika pripadaju razli~itim grupa-ma i imaju razli~ite mehanizme delovanja. Mo`emozaklju~iti da se u izolovanim sojevima razvilo vi{erezistencionih mehanizama, ili da se razvio samo je-dan mehanizam pomo}u kojeg se }elija mogla od-braniti od sva tri antibiotika.

U drugim radovima izolovani su sojevi S. epi-

dermidis rezistentni na vankomicin. Kod ovih sojevakao rezistencioni mehanizam uo~eno je stvaranje po-sebnog van}elijskog omota~a. Razli~ite proteinskestruture ovog omota~a spre~avale su kontakt antibi-otika i membrane bakterije (Chang et al. 2003). Sli-~an mehanizam odbrane mogao se razviti i protivhlorheksidina i benzalkonijum hlorida, jer su i oni,kao vankomicin, membranski aktivni.

Oba biocid rezistentna soja S. epidermidis ispo-ljavaju neosetljivost na iste antibiotike. To zna~i daS. epidermidis ima isti ili sli~an mehanizam rezisten-tnosti za benzalkonijum hlorid i za hlorheksidin. Tapretpostavka opravdana je i sli~nim na~inom delova-nja ova dva biocida (Rusell i Path 1986; Singh et al.2008).

Soj S. epidermidis rezistentan na benzalkonijumhlorid pokazao je ve}u otpornost na streptomicinnego kontrolni soj. Mo`emo pretpostaviti da je pos-ledica ove pojave antagonisti~ko dejstvo strepto-micina i benzalkonijum hlorida, i da bi se potpunarezistentnost ostvarila pri manjim koncentracijamastreptomicina.

Sojevi S. epidermidis rezistentni na biocide po-kazali su istu osetljivost na aminokumarine, hino-lone, tetracikline, hloramfenikole i linkosamide kao ikontrolni soj, te bi se ovi antibiotici mogli koristiti usuzbijanju biocid rezistentnih sojeva S. epidermidis.

Zaklju~ak

Pore|enjem antibiotske osetljivosti biocid re-zistentnih i biocid osetljivih sojeva P. aeruginosa

uo~ena je pojava korezistentnosti na gentamicin,amikacin i streptomicin. Pretpostavljamo da bi pre-komerna upotreba ispitivanih biocida mogla dovestido {irenja sojeva P. aeruginosa koji su rezistentni naove antibiotike. Biocid rezistentni sojevi P. aeru-

ginosa osetljivi su na antibiotike iz grupe hinolona itetraciklina. Ovi antibiotici bi se mogli koristiti zasuzbijanje biocid rezistentnih sojeva P. aeruginosa.

Na isti na~in kod soja S. epidermidis uo~ena jepojava korezistentnosti na gentamicin, eritromicin ivankomicin. Pretpostavljamo da prekomerna upotre-ba ispitivanih biocida mo`e dovesti do {irenja sojevaS. epidermidis koji su rezistentni na ove antibiotike.Biocid rezistentni sojevi S. epidermidis osetljivi suna antibiotike iz grupe aminokumarina, hinolona,

234 • PETNI^KE SVESKE 68 DEO II

Tabela 3. Pore|enje antibiotske osetljivosti sojeva S. epidermidis rezistentnih i osetljivih na biocide.Osetljivost na antibiotike izra`ena je kao pre~nik zone inhibicije (mm)

Soj Antibiotik

Ciprof-loksacin

Genta-micin

Strepto-micin

Eritro-micin

Vanko-micin

Doksi-ciklin

Klinda-micin

Hloram-fenikol

Novo-biocin

S. epidermidisnerezistentan soj

23.5 20.5 23 23.5 11 22 19 21 16.5

S. epidermidisrezistentna nahlorheksidin

22.5 rez. 28 rez. rez. 25 13.5 22 19

S. epidermidisrezistentna nabenzalkonijumhlorid

19.5 rez. 12 rez. rez. 23 17 24.5 16.5

Page 7: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

tetraciklina, hloramfenikola i linkosamida. Ovi anti-biotici bi se mogli koristiti u suzbijanju biocid rezi-stentnih sojeva P. aeruginosa.

Da bi problem antibiotsko-biocidne korezisten-tnosti bio {to efikasnije kontrolisan potrebno jeispitati mehanizme putem kojih se ovaj oblik korezis-tentnosti ostvaruje. Mogu}e teme tih istra`ivanja suMexXY-OprM efluks sistemi i alginatni van}elijskiomota~i kao potencijalni mehanizmi korezistentnostikod P. aeruginosa. U daljim ispitivanjima moglo bise utvrditi i za{to je gentamicin aminoglikozid nakoji su svi biocid rezistentni sojevi P. aeruginosa

neosetljivi, kao i za{to isti ti sojevi ne ispoljavaju re-

zistentnost na jo{ jedan testirani aminoglikozid �

neomicin. Soj P. aeruginosa rezistentan na hlorheksi-din fluorescira druga~ije od ostalih izolovanih sojeva.Obja{njavanje ove pojave moglo bi doprineti razume-vanju rezistencionih mehanizama na hlorheksidin kodP. aeruginosa. Imaju}i u vidu da je biocid rezistentansoj S. epidermidis ujedno neosetljiv na antibiotike sarazli~itim mehanizmima delovanja, mo`emo zaklju-~iti da je u izolovanim sojevima razvijeno vi{e rezi-stencionih mehanizama. Ispitivanje ovih mehanizamaotvara vrata uspe{noj kontroli i suzbijanju biocidrezistentnih sojeva S. epidermidis.

Zahvalnost. Zahvaljujem se rukovodiocu semi-nara biologije Vladimiru Jovanovi}u na pomo}i priizolaciji rezistentnih bakterijskih sojeva. Zahvaljujemse i mentorki Jeleni Savi} i Marjanu Bio~aninu, nasvim savetima i pomo}i bez koje ovaj projekat ne bibio realizovan. Zahvaljujemo se preduze}ima Esensad.o.o. i Zavon d.o.o. na doniranim uzorcima biocida.

Literatura

Beumer R. 2000. Microbial resistance and biocides.A review by the International Scientific Forum onHome Hygiene (IFH). Laboratory of FoodMicrobiology, The Netherlands

Chang S., Sievert D., Hageman J., Boulton M.,Tenover F., Downes F., Shah S., Rudrik J., PuppG., Brown W., Cardo D., Fridkin S. 2003.Infection with vancomycin-resistant Staphylococcusaureus containing the vanA resistance gene. NEJM,348: 1342.

Horn J., Ohman D. 1988. Autogenous regulationand kinetics of induction of Pseudomonasaeruginosa recA transcription as analyzed with

operon fusions. Journal of Bacteriology, 170 (10):4699.

Jemcev V., \uki} D. 2000. Mikrobiologija.Beograd: Vojna knjiga

Kne`evi} V. J., Simi} D. 1997. Metode umikrobiologiji – prvi deo. Beograd: Biolo{kifakultet

Koljag S., Naaber P., Mikelsaar M. 2002.Antibiotic resistance as an indicator of bacterialchlorhexidine susceptibility. The Journal ofHospital Infections, 51 (2): 106.

Lambert P. 2002. Mechanisms of antibioticresistance in Pseudomonas Aeruginosa. Journal ofThe Royal Society of Medicine, 95 (41): 22.

Nichols W. W., Dorrington S. M., Slack M. P.,Walmsley H. L. 1988. Inhibition of tobramycindiffusion by binding to alginate. AntimicrobalAgents in Chemotheraphy, 32 (4): 518.

Oxoid-Dehydrated Culture Media, PseudomonasAgar Base:http://www.oxoid.com/UK/blue/prod_detail/prod_detail.asp?pr=CM0559&c=UK&lang=EN

Oxoid-Dehydrated Culture Media, Baird ParkerAgar Base:http://www.oxoid.com/UK/blue/prod_detail/prod_detail.asp?pr=CM0275&org=153&c=UK&lang=EN

Oxoid-Dehydrated Culture Media, Blood AgarBase:http://www.oxoid.com/UK/blue/prod_detail/prod_detail.asp?pr=CM0271&org=153&c=UK&lang=EN

Russell U. D. 2002. Mechanisms of antimicrobialaction of antiseptics and disinfectants: anincreasingly important area of investigation.Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 46 (4):597.

Russell A. D., Path R. C. 1986. Chlorhexidine:Antibacterial action and bacterial resistance.Infection, 14 (5): 212.

Schweizer H. P. 1998. Intrinsic resistance toinhibitors of fatty acid biosynthesis inPseudomonas aeruginosa is due to efflux:application of a novel technique for generation ofunmarked chromosomal mutations for the study ofefflux systems. Antimicrobial Agents andChemotherapy, 41 (2): 394.

Singh P., Arya N., Tiwari P., Suman A., Rai R.K., Shrivastva A. K., Solomon S. 2008. Use ofglutaraldehyde and benzalkonium chloride forminimizing post-harvest physio-chemical andmicrobial changes responsible for sucrose losses insugar cane. Agriculture of Food Chemistry, 56

(16): 7176.

ZBORNIK RADOVA 2010 BIOLOGIJA • 235

Page 8: Ispitivanje uticaja triklosana, hlorheksidin glukonata i ... - Petničke … · 2021. 1. 4. · broj bakterija u wild type kulturama odre|en je me-todom decimalnih razbla`enja i primenom

Iva Atanaskovi}

Effect of Triclosan, BensalconiumChloride and Chlorhexidine Gluconateon Development of AntibioticResistance in Pseudomonas aeruginosa

and Staphylococcus epidermidis

The antibiotic susceptibility of Pseudomonas

aeruginosa and Staphylococcus epidermidis strainsresistant to cosmetic biocides triclosan, chlorhe-xidine gluconate and bensalconium chloride and iso-lates sensitive to these biocides was compared. Theaim was to determine if excessive use of these cos-metic biocides can affect the expansion of antibioticresistant strains on human skin. Tested strains wereisolated form human skin and isolation of biocide

resistant strains was performed by Gradient AgarPlate method. The antibiotic susceptibility of iso-lated strains was determined by the antibiogrammethod. It was concluded that the excessive use oftested biocides can induce expansion of P. aerugi-

nosa strains resistant to aminoglycosides (amikacin,gentamicin, streptomicyn). These biocide resistantstrains remained susceptible to qinolones and tetra-cyclines. These antibiotics can be used for the re-pression of P. aeruginosa biocide resistant strains. Itwas also concluded that the excessive use of thetested biocides can induce expansion of S. epider-

midis strains resistant to erythromycin, vankomicynand streptomicyn. These biocide resistant strains re-mained susceptible to aminocumarines, qinolones,tetracyclines, chlorampehnicoles and linkosamides.These antibiotics can be used for the repression ofbiocide resistant S. epidermidis strains.

236 • PETNI^KE SVESKE 68 DEO II