Kontekst badania
Biofilm bakteryjny w instalacjach odpływowych placówek ochrony zdrowia stanowi istotny problem eksploatacyjny i higieniczny. Autorzy wskazują, że biofilmy są złożonymi zbiorowiskami mikroorganizmów, które zwiększają odporność bakterii na czynniki fizyczne i chemiczne, w tym antybiotyki oraz środki dezynfekcyjne. W artykule podkreślono szczególne znaczenie umywalek i odpływów w kontekście zakażeń związanych z opieką zdrowotną, zwłaszcza gdy w instalacjach bytują organizmy wytwarzające karbapenemazy. Takie drobnoustroje w systemach kanalizacyjnych placówek medycznych budzą niepokój m.in. w Wielkiej Brytanii. Z perspektywy projektowania i utrzymania instalacji sanitarnych ważne jest, że mimo rozwoju strategii ograniczających korzystanie z wody przy łóżku pacjenta, infrastruktura wodno-kanalizacyjna nadal pozostaje niezbędna do opieki nad pacjentem i higieny rąk. Dlatego potrzebne są rozwiązania ograniczające ryzyko transmisji drobnoustrojów z odpływów, obok takich działań jak projektowanie umywalek zmniejszających rozprysk czy stosowanie technologii UV-C.
Cele i hipotezy
Celem badania była ocena skuteczności prototypowego pieniącego środka dezynfekcyjnego na bazie kwasu nadoctowego wobec biofilmów tworzonych przez oporne na antybiotyki lub wielolekooporne bakterie Gram-ujemne, często izolowane ze środowisk mokrych. Badanie miało sprawdzić potencjalne zastosowanie preparatu w sytuacjach, w których podejrzewa się obecność rezerwuarów organizmów wytwarzających karbapenemazy w odpływach klinicznych. Autorzy nie sformułowali formalnej hipotezy, ale z układu pracy wynikało założenie, że pieniąca formulacja kwasu nadoctowego może skutecznie oddziaływać na biofilm w elementach odpływowych dzięki szerokiemu działaniu przeciwdrobnoustrojowemu oraz zdolności piany do wypełniania bardziej złożonych przestrzeni przewodów.
Metody badawcze
Badanie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych, z użyciem modelu biofilmu odpływowego skonstruowanego w środowisku laboratorium szpitalnego. Stanowiska badawcze były samodzielne i nie były podłączone do rzeczywistej instalacji kanalizacyjnej szpitala. Jako podłoże dla biofilmu wykorzystano próbki o powierzchni 1 cm² wycięte z nowych, polipropylenowych syfonów butelkowych. Po sterylizacji próbki umieszczano w syfonie zawierającym sterylny bulion odżywczy w wodzie wodociągowej, zaszczepiano badaną kulturą bakteryjną i inkubowano przez 48 godzin w temperaturze 37°C. Następnie część próbek analizowano przed dezynfekcją, a do pozostałych dodawano mieszaninę zanieczyszczeń imitujących trudne warunki użytkowe, obejmującą mucynę, albuminę surowicy bydlęcej oraz niemikrobiobójcze mydło. Po zastosowaniu pieniącego środka na bazie kwasu nadoctowego przyjęto 15-minutowy czas kontaktu zgodny z instrukcją producenta. Skuteczność oceniano przez oznaczenie liczby jednostek tworzących kolonie i obliczenie redukcji logarytmicznej. Za docelowy próg skuteczności przyjęto redukcję większą niż 4 log10.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Środek dezynfekcyjny uzyskał zróżnicowaną skuteczność wobec badanych biofilmów. Średnie redukcje mieściły się w zakresie od 2,3 do 6,7 log10. Kryterium skuteczności przekraczające 4 log10 spełniono dla biofilmu Klebsiella pneumoniae z mechanizmami OXA-48/NDM, dla wielolekoopornego Pseudomonas aeruginosa oraz dla trwałego środowiskowego izolatu wodnego Pseudomonas aeruginosa. W tych przypadkach redukcje wyniosły odpowiednio 5,4 log10, 6,7 log10 i 6,0 log10. Najwyższą skuteczność uzyskano wobec P. aeruginosa, co jest szczególnie istotne, ponieważ szczep ten wybrano ze względu na jego zdolność do utrzymywania się w instalacjach wodno-kanalizacyjnych szpitali mimo stosowania różnych biocydów. Autorzy interpretują wynik powyżej 6 log10 jako sygnał podatności trudnych do zwalczenia szczepów P. aeruginosa na działanie kwasu nadoctowego.
Słabsze wyniki uzyskano dla Escherichia coli OXA-48 oraz Citrobacter freundii OXA-48. Redukcje wyniosły odpowiednio 2,3 log10 i 2,5 log10, a po dezynfekcji na próbkach pozostawały jeszcze znaczące poziomy bakterii. Autorzy wskazują, że różnice między gatunkami mogą wynikać z odmiennych właściwości przylegania biofilmu i cech wirulencji. Z punktu widzenia praktyki utrzymania instalacji oznacza to, że pojedynczy środek dezynfekcyjny może mieć wysoką skuteczność wobec wybranych organizmów, ale nie musi zapewniać równie silnej redukcji wszystkich bakterii tworzących biofilm w odpływie. Ważnym elementem badania było również wykazanie działania preparatu w warunkach wysokiego obciążenia zanieczyszczeniami, co ma znaczenie dla odpływów, gdzie pozostałości organiczne i środki myjące mogą pogarszać skuteczność dezynfekcji.
Wnioski
Badanie wskazuje, że pieniący preparat na bazie kwasu nadoctowego może być obiecującym narzędziem do ograniczania wybranych biofilmów bakteryjnych w odpływach placówek ochrony zdrowia. Szczególnie dobre wyniki uzyskano wobec Klebsiella pneumoniae oraz Pseudomonas aeruginosa, w tym szczepu opisywanego jako trudny do zwalczenia w instalacjach szpitalnych. Wyniki wspierają dalsze prace nad zastosowaniem kwasu nadoctowego w dezynfekcji odpływów, ale jednocześnie pokazują, że skuteczność zależy od gatunku bakterii i charakterystyki biofilmu. Autorzy podkreślają potrzebę dalszych badań nad częstotliwością dezynfekcji umywalek i odpływów, ponieważ biofilmy mogą przetrwać i ponownie się namnażać po zabiegu dezynfekcyjnym.
Ograniczenia zakresu badawczego
Najważniejsze ograniczenia wynikają z laboratoryjnego charakteru badania oraz zastosowania biofilmów jednogatunkowych. Stanowiska badawcze nie były podłączone do rzeczywistej instalacji kanalizacyjnej szpitala, dlatego nie odzwierciedlały w pełni zmiennych warunków pracy odpływów w obiektach medycznych. Preparat miał charakter prototypowy, a autorzy wskazują, że konieczna jest dalsza optymalizacja czasu kontaktu i sposobu aplikacji. Następnym etapem powinny być badania w warunkach rzeczywistych, obejmujące biofilmy wielogatunkowe i utrwalone w eksploatowanych instalacjach. Należy także odnotować, że praca była finansowana przez Sky Chemicals UK LTD, natomiast autorzy deklarują, że firma nie uczestniczyła w projektowaniu badania, analizie danych ani przygotowaniu manuskryptu.
Artykuł dostępny na stronie czasopisma Journal of Hospital Infection