Пробіотичне інгібування уропатогенних Escherichia coli у дітей з інфекціями сечової системи: антибіоплівкові та антимікробні ефекти Lactobacillus reuteri та Lactobacillus plantarum

Анотація

Escherichia coli є провідним збудником інфекцій сечової системи (ІСС), однак зростання антимікробної резистентності, наявність генів вірулентності та формування біоплівок ускладнюють успішність лікування. Метаболіти, отримані з пробіотиків, розглядаються як потенційна додаткова стратегія для зменшення персистенції мультирезистентних (MDR) уропатогенів; проте дані щодо ІСС у дітей залишаються обмеженими. Метою роботи було визначити профіль антимікробної резистентності, здатність до формування біоплівок та поширеність генів вірулентності серед ізолятів E. coli від дітей з ІСС, а також оцінити антибактеріальну й антибіоплівкову активність безклітинних супернатантів (CFS) Lactobacillus plantarum і Lactobacillus reuteri.

Методи. Проаналізовано 100 зразків сечі від дітей віком від 1 місяця до 10 років. Ідентифікацію бактерій виконували за допомогою культуральног дослідження, біохімічного профілювання та VITEK. Антибіотикочутливість визначали методом Кірбі-Бауера. Формування біоплівок кількісно оцінювали за допомогою тесту з кристалічним фіолетовим, а гени fimH та ompT виявляли методом ПЛР. Антибактеріальну та антибіоплівкову активність пробіотичних CFS оцінювали методом дифузії в агарі та тестами інгібування у мікропланшетах. Статистичний аналіз включав χ²-тест із рівнем значущості p ≤ 0.05.

Результати. Культурально позитивними були 60 зразків (60%) сечі, усі ідентифіковані як E. coli. E. coli O157:H7 становила 11,7 % ізолятів (p < 0.001). Висока резистентність відзначена до налідиксової кислоти (88,6%), цефтазидиму (86,6%), цефепіму (76,6%), цефотаксиму (70%) та азтреонаму (73,3%). Фенотипи MDR та XDR виявлені у 45% та 55% ізолятів відповідно (p > 0.05). Переважало помірне формування біоплівок (59%; p < 0.05), а гени вірулентності fimH і ompT були присутні у 100% MDR-ізолятів. Пробіотичні CFS проявили концентраційно залежну антибактеріальну активність, із максимальними зонами інгібування за  75 і 100 μg/mL. L. reuteri продемонструвала значно сильнішу інгібіцію E. coli O157:H7 порівняно з L. plantarum (p < 0.05), тоді як L. plantarum виявила значно потужніший антибіоплівковий ефект проти біоплівкоутворюючих ізолятів E. coli (p < 0.05).

Висновки. Ізоляти E. Coli у дітей з ІСС характеризуються поєднанням MDR/XDR-фенотипів, здатністю до утворення біоплівок і універсальною наявністю fimH та ompT, що підкреслює складність лікування уропатогенних E. coli. Виражені антибактеріальні та антибіоплівкові властивості метаболітів пробіотиків, зокрема L. reuteri проти E. coli O157:H7 та L. plantarum проти біоплівкоутворюючих ізолятів E. Coli, підтверджують їх потенціал як допоміжних засобів для покращення результатів лікування та зниження рецидивів MDR-асоційованих педіатричних ІСС.