Acinetobacter в чистых помещениях NASA класса ISO 8
По материалам отчета Metabolism and Biodegradation of Spacecraft Cleaning Reagents by Strains of Spacecraft-Associated Acinetobacter, AstrobiologyVol.18, No. 12. Authors: Rakesh Mogul rmogul@cpp.edu, Gregory A. Barding, Jr., Sidharth Lalla, Sooji Lee, Steve Madrid, Ryan Baki, Mahjabeen Ahmed and Jillian Walker.
Объекты сборки космических аппаратов представляют собой олиготрофную и маловлажную среду, которая регулярно очищается спиртовыми салфетками для рабочих столов и материалов космических аппаратов, а также щелочными моющими средствами для полов. Несмотря на эти протоколы очистки, объекты сборки космических аппаратов обладают устойчивым, разнообразным, динамичным и малочисленным основным микробиомом, где Acinetobacter являются одними из доминирующих членов сообщества. В этом отчете мы показываем, что несколько Acinetobacter , связанных с космическими аппаратами, метаболизируют или биоразлагают чистящие реагенты космических аппаратов этанол (этиловый спирт), 2-пропанол (изопропиловый спирт) и Kleenol 30 (моющее средство для пола) в ультраминимальных условиях.
Сборка, испытание, запуск и эксплуатационные процедуры космических аппаратов, которые минимизируют биологическое загрязнение исследуемых сред, имеют решающее значение для обеспечения целостности будущих миссий по обнаружению жизни и смягчения необратимых воздействий на любые естественные биохимические состояния (Совет по космическим исследованиям, 2000 , 2006 ). Чтобы помочь снизить вероятность загрязнения, требования NASA по планетарной защите для Марса включают сборку космических аппаратов в чистых помещениях, смещение траектории для уходящих космических аппаратов, низкую вероятность столкновения для орбитальных космических аппаратов и частичную стерилизацию посадочных и марсоходных космических аппаратов.
Для сборки космических аппаратов все космические аппараты, направляющиеся на Марс (орбитальные аппараты, посадочные модули и марсоходы), дополнительно должны соответствовать требованиям, требующим чистых помещений с высоким уровнем контроля за частицами (класс ISO 8, класс 100 000 или выше), надлежащих процедур одевания персонала в чистых помещениях (например , комбинезоны типа «кролик») и обычных процедур очистки космических аппаратов, поверхностей и полов в сборочных цехах. Обычно для этих целей используются такие чистящие реагенты, как этанол (этиловый спирт) и 2-пропанол (изопропиловый спирт, изопропанол) для рабочих поверхностей и материалов космических аппаратов , а также Kleenol 30 для полов в чистых помещениях .Однако, несмотря на эти практики, на объектах сборки космических аппаратов сохраняется устойчивый, но малочисленный основной микробиом (∼10 1 –10 2 колониеобразующих единиц (КОЕ)/см 2 , ∼0,2–300 спор/м 2 , ∼1–40 ОТЕ/м 2 ), а молекулярная генетика выявляет таксономически разнообразное и динамичное микробное сообщество.
Среди наиболее разнообразных представителей этого основного микробиома находится Acinetobacter — грамотрицательный, не образующий спор и строго аэробный род, обычно встречающийся в почвенной и водной средах и все чаще связанный со вспышками устойчивости к нескольким антибиотикам в различных клинических ситуациях . В контексте микробиологии космических аппаратов непатогенные штаммы Acinetobacter были выделены и обнаружены в различных средах, связанных с космическими аппаратами, включая поверхность предполетного орбитального аппарата Mars Odyssey , полы в сборочном цехе для посадочного модуля Mars Phoenix ,поверхности в сборочных цехах для космического корабля Herschel , поверхности Международной космической станции (МКС) и питьевую воду МКС.
Более подробно и в качестве сравнительного примера, Acinetobacter и Streptococcus , соответственно, увеличились примерно в 10 и 100 раз во время процесса сборки (с 4% до 38% и с 0,4% до 55% соответственно), вероятно, из-за загрязнения, возникшего из-за увеличения персонала и деятельности на объектах. Однако после сборки и несмотря на рутинные процедуры очистки, Acinetobacter еще больше увеличился до 48% (или чистого 10-кратного увеличения), в конечном итоге представляя численно доминирующий род в сообществе после сборки.
Эти наблюдения за динамичным и устойчивым микробным сообществом космических аппаратов подтверждают гипотезу о том, что основной микробиом состоит из членов, которые обладают биохимическим потенциалом для переносимости процедур очистки. Молекулярные и культивационные исследования показывают, что полы сборочных цехов также содержат штаммы Acinetobacter, а деятельность человека, возможно, способствует физическому переносу этих микробов через цеха.
Таким образом, в рамках планетарной защиты грамотрицательные и неспорообразующие бактерии Acinetobacter могут переносить частичную стерилизацию парами перекиси водорода и выживать при термической обработке, связанной со стандартным анализом NASA, что может повлиять на обработку и измерения для миссий, требующих очень низких значений бионагрузки (например , миссии по обнаружению жизни и миссии в особых регионах). Кроме того, наша работа подтверждает необходимость использования различных (и чередующихся) чистящих реагентов, совместимых с космическими аппаратами, в качестве средства контроля основного микробиома космических аппаратов.
Acinetobacter baumannii - главная причина внутрибольничных инфекций
Во многих странах наблюдается рост заражения внутрибольничными инфекциями в стационарах лечебных учреждений, что существенным образом связано с распространением штаммов микроорганизмов, устойчивых к различным антибактериальным препаратам и системам биологической защиты.
Для лечения внутрибольничных инфекций необходимы самые современные лекарства, к которым опасная бактерия еще «не привыкла». Таким образом, антибактериальная терапия превращается в бесконечную гонку.
Acinetobacter baumannii - самый распространенный больничный возбудитель благодаря широкому спектру природной и приобретенной резистентности. Эта бактерия обладает механизмами, обеспечивающими устойчивость к подавляющему большинству антибиотиков, к дезинфицирующим средствам, высушиванию, а также к ультрафиолетовому облучению
Ацинетобактерная инфекция – это инфекционный процесс, вызванный бактериями рода Acinetobacter (Ацинетобактер). Микроорганизмы выступают возбудителями тяжелых госпитальных респираторных инфекций (синусит, пневмония), кожи и подкожной клетчатки (гнойные раны, некротизирующий фасциит), ЦНС (менингиты, вентрикулиты), кровотока (сепсис), ОДА (артрит, остеомиелит), мочевых путей (цистит).
Ацинетобактеры становятся причиной 2-10% внутрибольничных инфекций (ВБИ), при этом летальность от ацинетобактер-ассоциированной инфекции крайне высокая – 20-60%.
Ацинетобактеры – палочковидные грамотрицательные бактерии из семейства Moraxellaceae, рода Acinetobacter spp., включающего в себя более 50 видов. Они входят в состав сапрофитной микрофлоры кожи, ЖКТ, верхних дыхательных путей, урогенитального тракта и до недавнего времени считались малопатогенными для человека. Однако современные исследования выявили ряд штаммов ацинетобактерий, которые при определенных условий приобретают выраженные вирулентные свойства и приводят к развитию тяжелых инфекционных процессов у госпитализированных больных. Ацинетобактеры лишены жгутиков, поэтому их буквальное название в переводе означает «неподвижная палочка».
В большинстве случаев возбудителями внутригоспитальной ацинетобактерной инфекции выступают:
• А. baumannii – вызывают пневмонии, бактериемию, сепсис, нагноение ран, некротизирующий фасциит, эндокардит, менингит, абсцессы мозга;
• A. calcoaceticus – выступает возбудителем пневмонии, сепсиса, уроинфекций, инфекций мягких тканей;
• A. junii – инициирует развитие катетер-ассоциированных инфекций кровотока, флегмоны;
• A. lwoffii – кроме вышеперечисленных типовых ацинетобактерных инфекций вызывает гастрит;
• A. haemolyticus – способен вызывать кровавую диарею.
Вирусы начинают и, возможно, выиграют у Acinetobacter
Естественные природные враги Acinetobacter baumannii - это вирусы. Свойство определенных штаммов вирусов убивать специфичные виды бактерий исследовали ещё в начале XX века. Бактериофаги были открыты в 1915 году британским микробиологом Фредериком Туортом. Появление антибиотиков затормозило исследования в данном направлении, но с появлением мультирезистентных бактериальных штаммов поиск других способов борьбы возобновился.
Актуальность проблемы заражения внутрибольничными инфекциями заставляет искать новые и эффективные методы решения этой проблемы на международном уровне. При совместной работе российских и белорусских микробиологов были найдены эффективные с широким спектром природной и приобретенной резистентности бактериофаги (AS11 и AS12). Литическая активность бактериофагов была протестирована на 100 клинических антибиотикоустойчивых штаммах Acinetobacter baumannii из 53 больниц и 32 городов России и Белоруссии. Для этих фагов характерны быстрая адсорбция к бактериальной клетке-хозяину и высокая плодовитость.
Исследователи из Смоленского медицинского университета, Московского физико-технического института, Института молекулярной генетики и биологии гена РАН и других российских научных центров описывают в своей статье в журнале Viruses двух бактериофагов, которые могут оказаться хорошим оружием в борьбе с вышеупомянутой A. baumannii – ими оказались вирусы с неудобочитаемыми названиями vB_AbaP_AS11 и vB_AbaP_AS12 из семейства Podoviridae.
При подготовке статьи использовались материалы сайтов: https://www.nkj.ru https://www.krasotaimedicina.ru https://westmedgroup.ru