Kontekst badania
W ostatnich latach powszechne stosowanie antybiotyków doprowadziło do ewolucji bakterii, co spowodowało oporność na niemal wszystkie antybiotyki obecnie dostępne w praktyce klinicznej. Patogeny związane z opieką zdrowotną, w tym gronkowiec złocisty oporny na metycylinę (MRSA), enterokoki oporne na wankomycynę (VRE), pałeczki Gram-ujemne jak Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Pseudomonas aeruginosa i Acinetobacter baumannii oporne na karbapenemy, w istotny sposób przyczyniają się do zakażeń szpitalnych, zwiększając śmiertelność, zachorowalność i nadmierne koszty w sektorze ochrony zdrowia. Liczne badania potwierdziły, że zanieczyszczone powierzchnie w szpitalach są ważnymi źródłami rozprzestrzeniania się zakażeń związanych z opieką zdrowotną. Aby ograniczyć zakażenia bakteriami opornymi na antybiotyki stosuje się zabieg dezynfekcji. Jednak tradycyjne czyszczenie np. detergentami lub chusteczkami nasączonymi alkoholem powierzchni często dotykanych nie zawsze usuwa patogeny. Pomocne w tym aspekcie okazało się wykorzystanie lamp bakteriobójczych UVC (254 nm). Jednak światło UVC o długości fali 254 nm jest znane ze swojego szkodliwego działania na komórki ssaków i może prowadzić do zapalenia skóry i raka skóry w przeciwieństwie do UVC o długości fali 222 nm.
Cel i hipotezy
Celem przeprowadzonych badań było określenie skuteczności sterylizacji światłem UVC o długości fali 222 nm w stosunku do sześciu klinicznych izolatów bakterii opornych na antybiotyki naniesionych na trzy rodzaje materiałów.
Metoda badawcza
Jako źródło UVC (222 nm) użyto urządzenia Delta U+ Disinfection Device Care 222 Series (Delta Electronics, Inc., Tajwan). Naświetlanymi powierzchniami były materiały, które reprezentują trzy najczęściej spotykane typy powierzchni w szpitalach: płyta melaminowa z grupy materiałów o gładkich i wodoszczelnych powierzchniach. guma silikonowa jako przedstawiciel materiałów o mikroporowatych strukturach i słabej absorpcji oraz fornir drewniany z grupy materiałów o nierównych powierzchniach i silnej absorpcji. Do badań wybrano izolaty kliniczne: MRSA, VRE, Escherichia coli opornej na karbapenemy (CREC), Klebsiella pneumonia opornej na karbapenemy (CRKP), Acinetobacter baumannii opornego na karbapenemy (CRAB) i Pseudomonas aeruginosa opornego na karbapenemy (CRPA). Na testowane powierzchnie (wcześniej zdezynfekowane 75% alkoholem etylowym i 30 minutowym naświetlaniem UVC (256 nm) nanoszono zawiesinę izloatów a następnie napromieniowano źródłem UVC o długości fali 222 nm dawką energii równoważną naświetlaniu w czasie: 5, 10, 15, 30 min i 1 h.Jako porównawczą metodę dezynfekcji testowanych powierzchni zastosowano przecieranie alkoholem etylowym.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Płyta melaminowa: Napromieniowanie dawką 27,5 mJ/cm2 spowodowało 99,9% redukcję MRSA, VRE i CRKP. Natomiast użycie dawki 18,3 mJ/cm2 pozwoliło na 99,9% redukcję CREC, CRPA i CRAB. W przypadku MRSA i CRKP liczba bakterii została zredukowana do poziomu niewykrywalnego po napromieniowaniu energią 110,4 mJ/cm2. VRE zostały zredukowane do poziomu niewykrywalnego po napromieniowaniu dawką 45,8 mJ/cm2. CREC, CRPA i CRAB zostały zredukowane do poziomu niewykrywalnego po użyciu dawki 36,6 mJ/cm2. Liczba bakterii poddanych działaniu alkoholu na sześciu testowanych izolatach bakterii była niewykrywalna.
Guma silikonowa: Wraz ze wzrostem energii promieniowania liczba przeżywających bakterii wszystkich testowanych sześciu gatunków zmniejszyła się. Napromieniowanie dawką 36,6 mJ/cm2 skutkowało 99,9% redukcją MRSA, VRE, CREC i CRAB. Dawka 45,8 mJ/cm2 pozwoliła na redukcję 99,9% dla grup CRKP a 18,3 mJ/cm2 dla CRPA. MRSA i CRKP zostały zredukowane do poziomu niewykrywalnego po napromieniowaniu energią 110,4 mJ/cm2. VRE, CREC, CRPA i CRAB zostały zredukowane do poziomu niewykrywalnego po napromieniowaniu energią 45,8 mJ/cm2. Liczba bakterii poddanych działaniu alkoholu była nadal wykrywalna i była większa niż w przypadku dezynfekcją UVC o długości fali 222 nm. Wyniki te wskazują, że UVC o długości fali 222 nm ma mniej skuteczną zdolność dezynfekcyjną na gumie silikonowej niż na płycie melaminowej, ale wykazało lepsze działanie bakteriobójcze niż alkohol.
Fornir drewniany: Użycie UVC o długości fali 222 nm pozwoliło zmniejszyć stężenie wszystkich testowanych gatunków bakterii, ale nie w 100%. Nastąpiło to dopiero po 1 godzinie naświetlania. Liczebność bakterii poddanych działaniu alkoholu była nadal wykrywalna i była wyższa jak po użyciu UVC (222 nm). Wyniki te wskazują, że promieniowanie UVC o długości fali 222 nm ma mniejszą zdolność dezynfekcyjną w przypadku forniru drewnianego niż w przypadku płyty melaminowej.
Wnioski
Badanie potwierdziło sterylizującą skuteczność naświetlania UVC o długości fali 222 nm przeciwko bakteriom opornym na antybiotyki. Jednak ta skuteczność różni się w zależności od testowanego materiału powierzchni.
Ograniczenia zakresu badawczego
W przeprowadzonym eksperymencie wykazano, że skuteczność działania bakteriobójczego promieniowania UVC (222 nm) jest uzależniona od rodzaju naświetlanego materiału. Nie jest jednak wiadome, czy ta metoda jest skuteczna przeciwko innym typom mikroorganizmów, w tym pleśniom i bakteriom z endosporami, które mają funkcję przetrwania w trudnych warunkach. Ponadto połączenie UVC i użycie detergentu na czyszczoną powierzchnię może zwiększyć skuteczność bakteriobójczą, ale potrzebne są dalsze badania, aby potwierdzić te założenia.
Artykuł opublikowano w Clinical Microbiology