epidemiologyЭпидемиология и ВакцинопрофилактикаEpidemiology and Vaccinal Prevention2073-30462619-0494«Numicom» LLC10.31631/2073-3046-2019-18-4-82-92epidemiology-804Research ArticleИНФОРМАЦИЯ НАСКИNASCI INFORMATIONБольничная пыль как потенциальный резервуар госпитальных штаммовParticulate Matter in a Hospital Environment: as Potential Reservoir for Hospital Strainshttps://orcid.org/0000-0003-0770-0993ЧезгановаЕ. А.ChezganovaE. A.

Евгения Андреевна Чезганова  – аспирант кафедры эпидемиологии

650056, г. Кемерово, ул. Волгоградская 50. +7  913-294-91-01

Evgenia A. Chezganova – graduate student of department of epidemiology

50, Volgogradskaya Street, Kemerovo, 650056. +7-913-294-91-01

echezganova1994@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9501-2706ЕфимоваО. С.EfimovaO. S.

Ольга Сергеевна Ефимова  – к.х.н., научный сотрудник лаборатории высокотемпературных углеродных материалов 

+7-923-612-03-43

Olga S. Efimova  – Cand. Sci. (Сhem.), research fellow

+7 923-612- 03-43

efimovaos@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2833-1536СозиновС. А.SozinovS. A.

Сергей Анатольевич Созинов – к.физмат.н., ведущий научный сотрудник

+7 (3842)28-17-21

Sergey A. Sozinov – Cand. Sci. (physics and mathematics), leading researcher

+7  (3842)28-17-21

sozinov71@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9319-3053ЕфимоваА. Р.EfimovaA. R.

Анна Роняевна Ефимова – к.м.н., врач-вирусолог 

+7 961-729-92-92

Anna R. Efimova – Cand. Sci. (Med.), virologist 

+7 961-729-92- 92

annapralich1@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7458-0621СахароваВ. М.SakharovaV. M.

Вера Михайлована Сахарова – врач-бактериолог

Vera M. Sakharova – bacteriologist

vera.kkd@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8679-4857КутихинА. Г.KutikhinA. G.

Антон Геннадьевич Кутихин  – к.м.н., заведующий лабораторией фундаментальных аспектов атеросклероза отдела экспериментальной и клинической кардиологии 

+79609077067

Anton G. Kutikhin – Cand. Sci. (Med.), head of the Laboratory for Vascular Biology

+7-960-907-70-67

antonkutikhin@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1005-7655ОсноваМ. В.OsnovaM. V.

Максим Владимирович Основа – заместитель главного врача по лабораторному делу 

+7 (3842)36-77-01

Maksim V. Osnova – deputy chief executive officer

+7 (3842)36-77-01

zam.kemilc@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1520-9216ИсмагиловЗ. Р.IsmagilovZ. R.

Зинфер Ришатович Исмагилов – д.хим.н., профессор, член-корр. РАН, директор Института углехимии и химического материаловедения 

+7 (3842)36-55-86

Zinfer R. Ismagilov – Dr. Sci. (Сhem.), professor, chief executive officer 

+7(3842)36-55-86

zinfer1@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8616-3227БрусинаЕ. Б.BrusinaE. B.

Елена Борисовна Брусина – д.м.н., профессор, заведующая кафедрой эпидемиологии 

+7 (3842)25-59-15

Elena B. Brusina – Dr. Sci. (Med.), professor, head of the Department of Epidemiology

+7(3842)25- 59-15

brusina@mail.ruФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияKemerovo State Medical UniversityRussian FederationИнститут углехимии и химического материаловедения Федерального исследовательского центра угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Coal Chemistry and Material Science of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Кемеровской областиРоссияKemerovo Regional Center for Hygiene and EpidemiologyRussian FederationФГБНУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияResearch Institute for Complex Issues of Cardiovascular DiseasesRussian Federation2019120920191848292Copyright © Чезганова Е.А., Ефимова О.С., Созинов С.А., Ефимова А.Р., Сахарова В.М., Кутихин А.Г., Основа М.В., Исмагилов З.Р., Брусина Е.Б., 20192019Чезганова Е.А., Ефимова О.С., Созинов С.А., Ефимова А.Р., Сахарова В.М., Кутихин А.Г., Основа М.В., Исмагилов З.Р., Брусина Е.Б.Chezganova E.A., Efimova O.S., Sozinov S.A., Efimova A.R., Sakharova V.M., Kutikhin A.G., Osnova M.V., Ismagilov Z.R., Brusina E.B.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/804

Актуальность. На протяжении десятилетий многие аспекты аэрозольной передачи больничных патогенов были и остаются предметом научных дискуссий. Несмотря на достаточно подробные исследования механизма формирования микробных аэрозолей, закономерности их распространения, роль пылевых частиц в формировании госпитальных клонов микроорганизмов не изучена. Цель. Исследовать физико-химические свойства и микробное разнообразие больничной пыли. Материалы и методы. Форма и размерность пылевых частиц проанализированы методами сканирующей электронной микроскопии и динамического рассеяния света, элементный анализ проведен посредством энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и высокотемпературного каталитического окисления, микробиологический состав пыли изучен при помощи полимеразной цепной реакции и биохимического анализатора Vitek 2. Результаты и обсуждение. Выявлено, что больничная пыль включает глобулярные и волокнистые частицы, в состав которых входят углерод, кислород, кальций, кремний, алюминий и сера, при этом волокнистая пыль характеризовалась повышенным содержанием кислорода и кальция и более низким уровнем углерода в минеральной, но не в органической компоненте. Картирование химических элементов позволило установить, что в состав пыли входят алюмосиликаты и соединения кальция, поскольку кремний и кальций располагались практически независимо друг от друга в виде локальных включений. Микробиологический анализ обнаружил в больничной пыли резистентные к различным антибиотикам Raoultella ornithinolytica, Staphylococcus pseudintermedius, Pantoea spp., Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium, а также Pasteurella canis. Выводы. Больничная пыль может играть существенную роль в сохранении мультирезистентных штаммов возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, и формировании госпитальных клонов. Влияние морфологии пылевых частиц и химической структуры на процессы селекции госпитальных штаммов требует дальнейшего изучения.

Relevance. For decades, many aspects of aerosol transmission of hospital pathogens have been and remain the subject of scientific debate. Despite fairly detailed studies of the mechanism of microbial aerosols formation, distribution, the role of particulate matter in the formation of antibiotic resistance and multidrug-resistant hospital clones of microorganisms is still unclear. Aim. To investigate physicochemical properties and microbiological diversity of hospital particulate matter. Materials and Methods. Shape and size of particulates was assessed by means of scanning electron microscopy and dynamic light scattering while elemental analysis was performed using energy-dispersive X-ray spectroscopy and high-temperature catalytic oxidation. Microbial profiling was conducted using polymerase chain reaction and Vitek 2 biochemical analyzer. Results. Hospital particulate matter included globular and fibrillary particles consisting of carbon, oxygen, calcium, silicon, aluminium, and sulfur. Intriguingly, microfiber particles had higher oxygen and calcium content along with the lower level of carbon in mineral but not organic component. Differential localisation of silicon and calcium in elemental mapping suggested that hospital particulate matter was composed of aluminosilicate minerals and calcium compounds. Among the microorganisms, we found multidrug-resistant strains Raoultella ornithinolytica, Staphylococcus pseudintermedius, Pantoea spp., Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium and additionally Pasteurella canis in hospital particulate matter samples. Conclusions. Particulate matter in the hospital environment might be considered as a potential reservoir for the evolution of antibiotic resistance and multidrug-resistant strains.

пылевое загрязнениемелкодисперсные взвешенные веществабольничная пыльинфекциисвязанные с оказанием медицинской помощирезервуаргоспитальный штамм Конфликт интересов не заявленAir pollutionparticulate matterhospital environmenthealthcare-associated infectionsreservoirmultidrug-resistant organismsReferencesBeggs C.B. The airborne transmission of infection in hospital buildings: fact or fiction? // Indoor Built Environ. 2003. N 12. P. 9–18.Beggs CB The airborne transmission of infection in hospital buildings: fact or fiction? Indoor Built Environ. 2003;12:9–18.Eames I., Tang J.W., Li Y., Wilson P. Airborne transmission of disease in hospitals // J R Soc Interface. 2009. N 6. P. S697–702.Eames I, Tang JW, Li Y, Wilson P. Airborne transmission of disease in hospitals. J R Soc Interface. 2009;6:S697–702.Hobday R.A., Dancer S.J. Roles of sunlight and natural ventilation for controlling infection: historical and current perspectives // J Hosp Infect. 2013. Vol. 84, N 4. P. 271–82.Hobday RA, Dancer SJ. Roles of sunlight and natural ventilation for controlling infection: historical and current perspectives. J Hosp Infect. 2013;84(4):271–82. doi: 10.1016/j.jhin.2013.04.011Sattar S.A., Ijaz M.K. The Role of Indoor Air as a Vehicle for Human Pathogens: Summary of Presentations, Knowledge Gaps, and Directions for the Future // Am J Infect Control. 2016. Vol. 44, N 9. P. 144–S146.Sattar SA, Ijaz MK. The Role of Indoor Air as a Vehicle for Human Pathogens: Summary of Presentations, Knowledge Gaps, and Directions for the Future. Am J Infect Control., 2016;44(9):144–S146. doi: 10.1016/j.ajic.2016.06.006Surgical operations and procedures statistics. Доступно по: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Surgical_operations_and_procedures_ statistics#Increasing_and_decreasing_surgical_operations_and_procedures Ссылка активна на 20 июня 2019.Surgical operations and procedures statistics. Available at: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Surgical_operations_and_procedures_ statistics#Increasing_and_decreasing_surgical_operations_and_procedures Accessed: 20 June 2019.Hooshmand J., Allena P., Pakroua N., Votea B.J. Laminar airflow system use across the operating surface for airborne infection prevention in office-based surgical procedures // J Hosp Infect. 2018. Vol. 99, N 3. P. 308–309.Hooshmand J, Allena P, Pakroua N, Votea BJ. Laminar airflow system use across the operating surface for airborne infection prevention in office-based surgical procedures. J Hosp Infect. 2018;99(3):308–309. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhin.2018.01.007Mannucci P.M., Harari S., Martinelli I., Franchini M. Effects on health of air pollution: a narrative review // Intern Emerg Med. 2015. Vol. 10, N 6. P. 657–662.Mannucci PM, Harari S, Martinelli I, Franchini M. Effects on health of air pollution: a narrative review. Intern Emerg Med. 2015;10(6):657–662. doi: 10.1007/s11739-015- 1276-7Qian H., Zheng X. Ventilation control for airborne transmission of human exhaled bio-aerosols in buildings // J Thorac Dis. 2018. N 10, Suppl. 19. P. S2295–S2304.Qian H, Zheng X. Ventilation control for airborne transmission of human exhaled bio-aerosols in buildings. J Thorac Dis. 2018;10(Suppl 19):S2295–S2304. doi:10.21037/ jtd.2018.01.24Besta E., Parnella P., Couturierb J., et al. Environmental contamination by bacteria in hospital washrooms according to hand-drying method: a multi-centre study // J Hosp Infect. 2018. Vol. 100, N 4. P. 469–475.Besta E, Parnella P, Couturierb J, et al. Environmental contamination by bacteria in hospital washrooms according to hand-drying method: a multi-centre study. J Hosp Infect. 2018;100(4):469–475. doi:10.1016/j.jhin.2018.07.002Брико Н.И., Брусина Е.Б., Зуева Л.П. и др. Госпитальный штамм – непознанная реальность // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2013. № 1 (68). С. 30–35.Briko NI, Brusina EB, Zueva LP, et al. Hospital Strain – Mysterious Reality. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2013;1(68):30–35. (In Russ.)Брусина Е.Б. Эпидемиология инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, вызванных возбудителями группы сапронозов // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2015. Т. 14, № 2 (81). С. 50–56.Brusina EB. Epidemiology of Healthcare-Associated Infections, Caused by Sapronoses Group Pathogens. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2015;14(2):50–56. (In Russ.)Zemouri C., de Soet H., Crielaard W., Laheij A. A scoping review on bio-aerosols in healthcare and the dental environment // PLoS One. 2017. Vol. 12, N 5. P. e0178007.Zemouri C, de Soet H, Crielaard W, Laheij A. A scoping review on bio-aerosols in healthcare and the dental environment. PLoS One. 2017;12(5):e0178007. doi:10.1371/ journal.pone.0178007Chauveaux D. Preventing surgical-site infections: measures other than antibiotics // Orthop Traumatol Surg Res. 2015. Vol. 101 (Suppl). P. S77–83.Chauveaux D. Preventing surgical-site infections: measures other than antibiotics. Orthop Traumatol Surg Res. 2015;101(1 Suppl):S77–83. doi: 10.1016/j.otsr.2014.07.028Акимкин В.Г., Покровский В.И. Нозокомиальный сальмонеллез взрослых. М.: Издательство РАМН; 2002. 136 с.Akimkin VG, Pokrovsky VI. Nosocomial salmonellosis in adults. M.: Publishing house of RAMS; 2002. 136 p. (In Russ.)Bonifait L., Charlebois R., Vimont A., et al. Detection and quantification of airborne norovirus during outbreaks in healthcare facilities // Clin Infect Dis. 2015. Vol. 61. P. 299–304.Bonifait L, Charlebois R, Vimont A, et al. Detection and quantification of airborne norovirus during outbreaks in healthcare facilities. Clin Infect Dis. 2015;61:299–304. doi: 10.1093/cid/civ321Sękowska A. Raoultella spp. – clinical significance, infections and susceptibility to antibiotics // Folia Microbiol (Praha). 2017. Vol. 62, N 3. P. 221–227.Sękowska A. Raoultella spp. – clinical significance, infections and susceptibility to antibiotics. Folia Microbiol (Praha). 2017;62(3):221–227. doi: 10.1007/s12223-016-0490-7Xu C., Wei M., Chen J., et al. Mellouki A Profile of inhalable bacteria in PM2.5 at Mt. Tai, China: Abundance, community, and influence of air mass trajectories // Ecotoxicol Environ Saf. 2019. Vol. 168. P. 110–119.Xu C, Wei M, Chen J, et al. Mellouki A Profile of inhalable bacteria in PM2.5 at Mt. Tai, China: Abundance, community, and influence of air mass trajectories. Ecotoxicol Environ Saf. 2019;168:110–119. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.10.071Hansen D., Krabs C., Benner D., et al. Laminar air flow provides high air quality in the operating field even during real operating conditions, but personal protection seems to be necessary in operations with tissue combustion // Int J Hyg Environ Health. 2005. Vol. 208, N 6. P. 455–60.Hansen D, Krabs C, Benner D, et al. Laminar air flow provides high air quality in the operating field even during real operating conditions, but personal protection seems to be necessary in operations with tissue combustion. Int J Hyg Environ Health. 2005;208(6):455–60.

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