Исследование посвящено изучению влияния гигиенической и антисептической обработки рук на количественный и качественный состав микроорганизмов кожи у студентов второго курса фармацевтического факультета. Проведенное исследование может быть полезно для наглядной демонстрации будущим специалистам крайней важности санитарно-гигиенической и антисептической обработки рук.
Актуальность исследования обусловлена все возрастающим значением соблюдения микробиологической чистоты фармацевтических и биотехнологических производств для обеспечения безопасности вырабатываемой продукции. Контроль загрязнения лекарственных препаратов патогенными и непатогенными микроорганизмами много лет является проблемой для фармацевтической промышленности. Загрязнение продукта и неспособность установить и поддерживать состояние контроля микробного загрязнения и загрязнения твердыми частицами является основной причиной отзывов продукции и действий регулирующих органов на фармацевтическом рынке.
Микробная контаминация поверхностей помещений может происходить из нескольких источников. Большая часть загрязнения фармацевтического предприятия связана с работой людей, источником контаминации становится кожа рук персонала. Современные исследования значительно расширили знания о составе микробиома человека, в том числе микробиома кожи. Авторы отмечают значимость рук как источника контаминации и переносчика инфекции [1; 2], однако исследований влияния санитарно-гигиенической обработки рук на состав микробиоты немного.
Авторы исследований микробиома кожи рук сообщают о присутствии в составе биома бактерий из четырех типов (от большей до меньшей относительной численности): Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteroidetes [3]. В составе кожи рук также зачастую обнаруживаются грибы.
Человеческая кожа – это первый неспецифический барьерный слой защиты от инфекционных микроорганизмов и токсических агентов. Кожа – самый большой орган человека и представляет собой динамичную среду; на нее постоянно воздействуют внутренние факторы, и она подвергается воздействию внешних условий. Эти внутренние и внешние факторы могут изменять микробное сообщество на коже [4]. Непатогенные бактерии и грибы обнаруживаются у людей повсеместно, при этом на коже содержится до 1 ×107 бактерий на см2 [5]. Метод смывов и отпечатков с последующим культивированием по-прежнему является лидирующим методом изучения микробиома кожи рук. Тем временем становится понятно, что многие микроорганизмы трудно культивировать, в итоге они недостаточно представлены или не обнаруживаются при исследованиях, основанных на культивировании.
Доступность экономически эффективных и высокопроизводительных методов, не зависящих от культуры, включая секвенирование гена 16SrRNA и передовую биоинформатику, значительно улучшила понимание микробиома человека [5; 6]. Преимущество нацеливания на ген 16S рРНК заключается в том, что он универсален для бактерий и позволяет сравнивать последовательности между организмами на различных уровнях таксономического разрешения в отличие от классификации на основе культуры, которая ограничивается морфологической и фенотипической классификацией [6]. Другие подходы, включая метагеномику, используются для охвата всего спектра разнообразия микробиома, включая грибы, вирусы и простейшие.
Современные исследования микробиома человека в большей степени сосредоточены на микробиомах кишечника и полости рта. Растет число исследований микробиома кожи, при этом отбор проб редко фокусируется на руках [7].
К нормальной микробиоте кожи рук следует отнести Staphylococcus epidermidis, S. saprophyticus, Corynebacterium sp., Propionibacterium sp., Candida sp. Грибы рода Malassezia обнаруживаются в сердцевинных участках тела и рук, менее часто встречаются Malassezia spp., Aspergillus spp., Cryptococcus spp., Rhodotorula spp. и другие. Кожа рук может содержать условно-патогенные и патогенные виды, в том числе устойчивые к антибиотикам штаммы Staphylococcus aureus, а также при несоблюдении гигиенических процедур руки могут загрязняться энтеробактериями, включая Escherichia coli.
Стабильность микробиома кожи обеспечивается метаболическими способностями микробов-симбионтов, выделением ими органических кислот, что способствует поддержанию слабокислой среды кожи, влияющей (ингибирующей) на транзиторную микробиоту [8]. Кроме того, симбионты кожи способны выделять бактериоцины, ферменты, формировать биопленки, что в целом также способствует уничтожению посторонней биоты. При этом стабильный микробиом сложно изменить с помощью тщательного мытья рук и даже воздействием антисептиков.
Частое в последнее время использование антисептиков может повлиять на микробиом рук, приводя к большему переносу патогенов на руках у людей, использующих средства гигиены рук высокого уровня, в то время как различные исследования демонстрируют снижение переноса патогенов и / или инфекций при использовании этих продуктов [3]. Часто мытые руки медицинских работников заселены большим количеством патогенных бактерий, чем у тех, кто моется реже [3]. Было показано, что мытье рук мылом, выдаваемым из открытых диспенсеров многоразового использования, повышает уровень условно-патогенных микроорганизмов на руках [3]. Однако многие исследования продемонстрировали благотворное влияние мытья рук и/или использования средств для протирания рук на спиртовой основе на уменьшение количества патогенных бактерий на руках и/или снижение уровня инфицирования в различных учреждениях [1].
Микробиом рук находится в постоянном движении, поскольку руки являются критическим вектором передачи микроорганизмов между людьми, домашними животными, неодушевленными предметами и окружающей средой. Исследования должны дополнительно изучить факторы, которые изменяют микробиом рук, включая воздействие продуктов, наносимых на руки. Более глубокое понимание микробиома рук и микробиома кожи в целом откроет двери для разработки продуктов для профилактики и лечения заболеваний и может привести к другим применениям, включая новые диагностические и медицинские подходы.
На лабораторных занятиях по микробиологии для студентов фармацевтического факультета будет крайне полезно наглядно убедиться в необходимости контроля микробиологической чистоты рук. Студенты изучают состав нормальной микробиоты кожи и рук человека, проводя эмпирический опыт методом отпечатков. Данное занятие является хорошим методическим и воспитательным приемом, позволяющим эффективно усвоить обширный материал о микробиоте человека и убедиться в том, что человек является основным источников посторонних микроорганизмов на производстве.
Цель исследования – изучение влияния санитарно-гигиенической обработки рук с помощью тщательного мытья и обработки антисептиком на качественный и количественный состав микроорганизмов кожи рук в составе лабораторного занятия по микробиологии.
Материалы и методы исследования
Испытуемыми были молодые девушки – студентки фармацевтического факультета в возрасте 19-20 лет, микробиоту кожи рук которых оценивали до санитарно-гигиенической (мытье с мылом) и антисептической обработки 70%-ным этиловым спиртом и после обработки. Для оценки использовали метод отпечатков, которые делали на поверхность стерильного мясопептонного агара, предварительно разлитого в чашки Петри. Посев проводили с соблюдением асептических условий. Чашки делили грифелем пополам – на одну сторону наносили отпечатки до обработки, на другую сторону – после обработки. Посевы культивировали при температуре 30-35 °С в течение 48 часов. После культивирования оценивали обилие выросших колоний, изучали их макроморфологические и микроскопические признаки, на основании чего делали выводы о родовой принадлежности выделенных бактерий.
Результаты исследования и их обсуждение
В результате на чашках с правой стороны (до обработки) было обнаружено значительно большее количество колоний, чем с левой стороны (отпечатки после обработки), что свидетельствует о значительном ингибирующем эффекте мытья рук и обеззараживания антисептиком (рис. 1).
На коже рук, исследованной до обработки, были обнаружены характерные серо-зеленые с белым контуром колонии мицелиальных микромицетов рода Aspergillus, микроскопия которых показала характерные для данного рода анаморфы в виде головки со стеригмами и конидиями (рис. 2).
Рис. 1. Чашки Петри с посевами отпечатков пальцев студенток
Рис. 2. Характерная анаморфа аспергилла
Крупные кожистые складчатые колонии бежевого цвета были идентифицированы как бактерии рода Bacillus, широко распространенные в окружающей среде, как правило, обитающие в почве. Мелкие округлые колонии желтого и белого цвета были идентифицированы как грамположительные кокки Micrococcus luteus (рис. 3) и Staphylococcus sp. (рис. 4).
Рис. 3. Микрококки на коже рук, окраска по Граму, микроскопия х100
Микрококки являются также почвенными обитателями, которые, как и бациллы, вероятно, попадают на руки из почвы; стафилококки являются симбиотической биотой кожи рук человека, прочно связанной со своим хозяином. Можно отметить, что человек и его кожа могут являться важнейшими источниками контаминации поверхностей и продуктов в производстве, что требует тщательного подхода к санитарно-гигиенической и антисептической обработке рук перед проведением любых производственных операций.
Рис. 4. Стафилококки на коже рук, окраска по Граму, микроскопия х100
Заключение
Проведены исследования отпечатков пальцев рук молодых девушек (студенток второго курса фармацевтического факультета) без предварительной санитарно-гигиенической обработки рук тщательным мытьем и с дополнительной обработкой 70%-ным этиловым спиртом. Показано, что мытье рук и обработка антисептиком значительно снижает количество микроорганизмов на коже рук, однако не удаляет их, что требует более тщательного подхода к обработке рук перед проведением ответственных операций на производстве, которые могут привести к возможной контаминации поверхностей и продуктов производства.
На необработанных руках обнаруживали в основном транзиторные микроорганизмы, являющиеся представителями почвы, в числе которых обнаружены плесневые грибы Aspergillus, споровые грамположительные палочки Bacillus subtilis, грамположительные кокки Micrococcus luteus. На обработанных руках обнаруживали Staphylococcus sp. – бактерии, которые являются прочно связанными с кожей человека симбиотическими организмами. Их не удается удалить с помощью обычного мытья рук и даже после обработки антисептиком. Проведенный опыт наглядно показал студенткам ценность обработки рук в их жизни и будущей профессии.
Библиографическая ссылка
Богданова О.Ю., Черных Т.Ф., Таиров И.Т., Таирова А.Б. ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ВЛИЯНИЯ ОБРАБОТКИ РУК НА КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ И КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ МИКРОБИОТЫ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2023. – № 2. – С. 5-9;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=13505 (дата обращения: 20.04.2024).