epidemiologyЭпидемиология и ВакцинопрофилактикаEpidemiology and Vaccinal Prevention2073-30462619-0494«Numicom» LLC10.31631/2073-3046-2023-22-6-66-71epidemiology-1906Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВлияние штамма Bacillus safensis 440­1, выделенного из антарктической почвы, на течение экспериментальной раневой стафилококковой инфекции при местном примененииThe effect of Locally Applied Bacillus safensis Strain 440-1 from Antarctic Soil on the Course of Experimental Wound Staphylococcal Infectionhttps://orcid.org/0000-0002-6890-8096АслановБ. И.AslanovB. I.

Батырбек Исмелович Асланов – д. м. н., доцент, заведующий кафедройэпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; заведующий научно-исследовательской лабораторией молекулярной эпидемиологии и исследования бактериофагов

+7 (812) 543-13-21

191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41

Batyrbek I. Aslanov – Dr. Sci. (Med.), Associate Professor, Head of the Department of Epidemiology, Parasitology and Disinfectology; Head of the Research Laboratory of Molecular Epidemiology and Bacteriophage Research

+7 (812) 543-13-21

41, st. Kirochnaya, St. Petersburg, 191015, Russia

Aslanov@szgmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1537-211XКолоджиеваВ. В.KolodzhievaV. V.

Виктория Васильевна Колоджиева – к. м. н., доцент кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории молекулярной эпидемиологии и исследования бактериофагов

+7 (812) 544-22-94

191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д.41

Victoria V. Kolodzhieva – Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Epidemiology, Parasitology and Disinfectology; Leading researcher at the research laboratory of molecular epidemiology and bacteriophage research

+7 (812) 544-22-94

41, st. Kirochnaya, St. Petersburg, 191015, Russia

vika-el@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9547-0192ЛебедеваЕ. А.LebedevaE. A.

Екатерина Андреевна Лебедева – к. м. н., ассистент кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; старший научный сотрудник научно- исследовательской лаборатории молекулярной эпидемиологии и исследования бактериофагов

+7 (812) 543-13-21

191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41

Ekaterina A Lebedeva – Cand. Sci. (Med.), Assistant at the Department of Epidemiology, Parasitology and Disinfectology; Senior Researcher, Research Laboratory of Molecular Epidemiology and Bacteriophage Research

+7 (812) 543-13-21

41, st. Kirochnaya, St. Petersburg, 191015, Russia

doctorlebedeva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8926-1519ТуманянИ. А.TumanyanI. A.

Ирина Акоповна Туманян – младший научный сотрудник научной лаборатории канцерогенеза и старения

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д.68

Irina A. Tumanyan – junior researcher at the Research laboratory of carcinogenesis and aging

68, st. Leningradskaya, pos. Pesochny, St. Petersburg, 197758, Russia

itumanyan@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5161-5940ВонЮ. Д.WonYu. D.

Юлия Дюсековна Вон – младший научный сотрудник научной лаборатории канцерогенеза и старения

 

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, дом 68

Yulia D. Von – junior researcher at the Research Laboratory of Carcinogenesis and Aging

68, st. Leningradskaya, pos. Pesochny, St. Petersburg, 197758, Russia

takeo_yuki@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1519-5299МоховА. С.MokhovA. S.

Алексей Сергеевич Мохов – к. м. н., старший лаборант кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; лаборант-исследователь научно- исследовательской лаборатории молекулярной эпидемиологии и исследования бактериофагов

+7 (921) 655-84-70

191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д.41

Aleksey S. Mokhov – Cand. Sci. (Med.), senior laboratory assistant at the Department of Epidemiology, Parasitology and Disinfectology; Laboratory assistant-researcher at the Research Laboratory of Molecular Epidemiology and Bacteriophage Research

+7 (812) 234-68-68

41, st. Kirochnaya, St. Petersburg, 191015, Russia

docalexserg@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9404-9539ДолгийА. А.DolgiyA. A.

Алексей Алексеевич Долгий – к. м. н., доцент кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории молекулярной эпидемиологии и исследования бактериофагов

+7 (812) 544-22-94

191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д.41

Aleksey A. Dolgiy – Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Departmentof Epidemiology, Parasitology and Disinfectology; Senior Researcher, Research Laboratory of Molecular Epidemiology and Bacteriophage Research

41, st. Kirochnaya, St. Petersburg, 191015, Russia

zoi4@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5206-6656ГончаровА. Е.GoncharovA. E.

Артемий Евгеньевич Гончаров –профессор кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; д. м. н., доцент, заведующий лабораторией функциональной геномики и протеомики микроорганизмов

+7 (812) 234-05-42

Санкт-Петербург

Artemy E. Goncharov – Professor of the Department of Epidemiology, Parasitology and Disinfectology; Dr. Sci. (Med.), Associate Professor, Head of the Laboratory of Functional Genomics and Proteomics of Microorganisms

+7 (812) 234-05-42

41, st. Kirochnaya, St. Petersburg, 191015, Russia

phage1@yandex.ruСеверо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. МечниковаРоссияNorth-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov of the Russian Ministry of HealthRussian FederationНациональный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. ПетроваРоссияFederal State Budgetary Institution «National Medical Research Center of Oncology named after. N.N. Petrova» of the Ministry of HealthRussian FederationСеверо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»РоссияNorth-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov of the Russian Ministry of Health; Institute of Experimental MedicineRussian Federation2023060120242266671Copyright © Асланов Б.И., Колоджиева В.В., Лебедева Е.А., Туманян И.А., Вон Ю.Д., Мохов А.С., Долгий А.А., Гончаров А.Е., 20242024Асланов Б.И., Колоджиева В.В., Лебедева Е.А., Туманян И.А., Вон Ю.Д., Мохов А.С., Долгий А.А., Гончаров А.Е.Aslanov B.I., Kolodzhieva V.V., Lebedeva E.A., Tumanyan I.A., Won Y.D., Mokhov A.S., Dolgiy A.A., Goncharov A.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.epidemvac.ru/jour/article/view/1906Введение

Введение. Инфекции, обусловленные метициллин-резистентными штаммами Staphylococcus aureus (MRSA), являются актуальной проблемой госпитальной эпидемиологии, а меры их сдерживания предполагают разработку новых антимикробных препаратов. Пробиотики на основе штаммов бактерий, выделенных из природных источников, считаются перспективными средствами борьбы с MRSA.

Цель

Цель. Проверить возможность использования штамма Bacillus safensis 440-1, выделенного из антарктической почвы, в качестве антибактериального средства местного применения для лечения экспериментальной стафилококковой инфекции.

Материал и методы

Материал и методы. Потенциальную вирулентность штамма Bacillus safensis 440-1 изучали на модели мышиного перитонита, а его активность в отношении тестового метициллин-резистентного штамма Staphylococcus aureus SA776 – на модели локализованной раневой инфекции.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Продемонстрирована безопасность тестируемого штамма при внутрибрюшинном введении. Выявлено, что использование изучаемого штамма B. safensis снижает обсемененность ран золотистым стафилококком начиная с третьего дня от момента инфицирования до окончания периода наблюдения, не отягчая при этом течение инфекционного процесса.

Заключение

Заключение. Штамм Bacillus safensis является перспективным потенциальным пробиотиком и может быть использован в составе комплексных антисептических или дезинфицирующих средств после проведения дополнительных исследований, направленных на разработку оптимального режима его применения.

Relevance

Relevance. Infections caused by methicillin-resistant strains of Staphylococcus aureus are an urgent problem of hospital epidemiology, and control measures involve the development of new antimicrobials. Probiotics based on bacterial strains isolated fro natural habitats are considered promising means of combating MRSA.

Aims

Aims. To test the possibility of using the Bacillus safensis 440-1 strain isolated from Antarctic soil. as an antibacterial agent for the treatment of experimental staphylococcal infection.

Purpose of the study – check the possibility of using the Bacillus safensis 440-1 strain, isolated from Antarctic soil, as a topical antibacterial agent for the treatment of experimental staphylococcal infection.

Material and methods

Material and methods. The potential virulence of Bacillus safensis strain 440-1 was studied on a mouse peritonitis model, and its activity against the methicillin-resistant Staphylococcus aureus SA776 test strain was studied on a localized wound infection model.

Results and discussion

Results and discussion. Our study demonstrated the safety of the tested strain due intraperitoneal use. We found that the use of the studied strain reduces the staphylococci amount in wounds from the third day from the start of the study to the end of the observation period, without aggravating the course of the infection.

Conclusion

Conclusion. Bacillus safensis strain is a promising potential probiotic and it can be used as a part of complex antiseptic or disinfectant after additional studies aimed at developing an optimal mode of its use.

Bacillus safensis пробиотикиэкспериментальная раневая инфекцияMRSAантибиотикорезистентностьбиопроспектингBacillus safensisprobioticsexperimental wound infectionMRSAantibiotic resistancebioprospectingReferencesTacconelli E., Carrara E., Savoldi A., et al; WHO Pathogens Priority List Working Group. Discovery, research, and development of new antibiotics: the WHO priority list of antibiotic-resistant bacteria and tuberculosis. Lancet Infect Dis. 2018. Vol. 18, N3. P. 318–327.Tacconelli E., Carrara E., Savoldi A., et al. WHO Pathogens Priority List Working Group. Discovery, research, and development of new antibiotics: the WHO priority list of antibiotic-resistant bacteria and tuberculosis. Lancet Infect Dis. 2018;18(3):318–327. doi: 10.1016/S1473-3099(17)30753-3Lai CC, Chen SY, Ko WC, et al. Increased antimicrobial resistance during the COVID-19 pandemic. Int J Antimicrob Agents. 2021. Vol. 57, N4. P. 106324.Lai CC, Chen SY, Ko WC., et al. Increased antimicrobial resistance during the COVID-19 pandemic. Int J Antimicrob Agents. 2021;57(4):106324. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2021.106324Jalalifar S., Mirzaei R., Motallebirad T., et al. The Emerging Role of Probiotics and their Derivatives against Biofilm-Producing MRSA: A Scoping Review. Biomed Res Int. 2022. N2022. P. 4959487.Jalalifar S, Mirzaei R, Motallebirad T, et al. The Emerging Role of Probiotics and their Derivatives against Biofilm-Producing MRSA: A Scoping Review. Biomed Res Int. 2022;2022:4959487. doi: 10.1155/2022/4959487Асланов Б. И., Гончаров А. Е., Азаров Д. В. и др. Биопроспектинг потенциальных продуцентов новых антимикробных соединений в наземных экосистемах Антарктиды. Профилактическая и клиническая медицина. 2022. Т. 85, №4. С. 20–24.Aslanov BI, Goncharov AE, Azarov DV, et al. Bioprospecting of potential producers of new antimicrobial compounds in terrestrial ecosystems of Antarctica. Preventive and clinical medicine. 2022; 4(85):20–24 (In Russ). doi: 10.47843/2074-9120_2022_4_20European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS No. 123). Доступно на:. https://rm.coe.int/168007a67b. Ссылка активна на 12 октября 2023.European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS No. 123). Available at: https://rm.coe.int/168007a67b. Accessed: 12 October 2023.Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Методические указания. МУК 4.2.2602—10. Система предрегистрационного доклинического изучения безопасности препаратов. Отбор, проверка и хранение производственных штаммов, используемых при производстве пробиотиков. Доступно на: https://www.rospotrebnadzor.ru/bitrix/redirect.php?event1=file&event2=download&event3=muk-4.2.2602_10.doc&goto=/upload/iblock/35b/muk-4.2.2602_10.doc. Ссылка активна на 12 октября 2023.Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare. Methodical instructions. MUK 4.2.2602-10. System of pre-registration preclinical study of drug safety. Selection, testing and storage of production strains used in the production of probiotics. Available at: https://www.rospotrebnadzor.ru/bitrix/redirect.php?event1=file&event2=download&event3=muk-4.2.2602_10.doc&goto=/upload/iblock/35b/muk-4.2.2602_10.doc. Accessed: 12 October 2023 (In Russ).Goncharov AE, Olsson-Liljequist B., Zueva LP, et al. Epidemic strain of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in hospitals of Saint-Petersburg. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol. 2010. Vol.5. P. 24–29.Goncharov AE, Olsson-Liljequist B, Zueva LP, et al. Epidemic strain of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in hospitals of Saint-Petersburg. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol. 2010;5:24–29.Онлайн калькуляторы для расчета статистических критериев. Доступно на: https://medstatistic.ru/calculators.html. Ссылка активна на 12 октября 2023.Online calculators for calculating statistical criteria. Available at: https://medstatistic.ru/calculators.html. Accessed: 12 October 2023 (In Russ).Algburi A., Al-Hasani HM., Ismael TK., et al. Antimicrobial activity of Bacillus subtilis KATMIRA1933 and Bacillus amyloliquefaciens B-1895 against Staphylococcus aureus biofilms isolated from wound infection // Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2021. Vol. 13, N1. P. 125–134.Algburi A., Al-Hasani HM, Ismael TK, et al. Antimicrobial activity of Bacillus subtilis KATMIRA1933 and Bacillus amyloliquefaciens B-1895 against Staphylococcus aureus biofilms isolated from wound infection. Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2021;13(1):125–134. doi: 10.1007/s12602-020-09673-4Ahire J., Kashikar M., Lakshmi S., et al. Identification and characterization of antimicrobial peptide produced by indigenously isolated Bacillus paralicheniformis UBBLi30 strain // 3 Biotech. 2020. Vol. 10, N3. P. 112–113.Ahire J., Kashikar M., Lakshmi S., et al. Identification and characterization of antimicrobial peptide produced by indigenously isolated Bacillus paralicheniformis UBBLi30 strain. 3 Biotech. 2020;10(3):112–113. doi: 10.1007/s13205-020-2109-6Vandini A., Temmerman R., Frabetti A., et al. Hard surface biocontrol in hospitals using microbial-based cleaning products. PLoS One. 2014. Vol. 26, N9. P. e108598.Vandini A, Temmerman R, Frabetti A, et al. Hard surface biocontrol in hospitals using microbial-based cleaning products. PLoS One. 2014;9(9):e108598. doi: 10.1371/journal.pone.0108598Ильякова А. В., Шестопалов Н. В., Федорова Л. С. и др. Возможность использования спорообразующих бактерий рода Bacillus в производстве дезинфектантов. Гигиена и санитария. 2020. Т. 99, №5. С. 436–442.Ilyakova A.V., Shestopalov N.V., Fedorova L.S., et al. Possibility of using spore-forming bacteria of the genus Bacillus in the production of disinfectants // Hygiene and sanitation. 2020; 99(5):436–442 (In Russ). doi: https://doi.org/10.33029/0016-9900-2020-99-5-436-442

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