Nowiny Lekarskie 2001, 70, Supl. II, 145 – 152

JOANNA ANDRASZYK, KAMILLA BOROWIEC

AKTYWNO

ALKOHOLOWYCH ANTYSEPTYKÓW SKÓRY R K

WOBEC OPORNYCH NA ANTYBIOTYKI GRONKOWCÓW

I PAŁECZEK GRAM-UJEMNYCH

Katedra i Zakład Bakteriologii Farmaceutycznej

Akademii Medycznej im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu

Kierownik: prof. dr hab. med. Zygmunt Muszy ski

Opiekun: dr n. przyr. Ilona Mirska

Streszczenie

SŁOWA KLUCZOWE: antyseptyka, zaka enia szpitalne, oporno bakterii na antybiotyki

i antyseptyki

W ród ziarenkowców Gram-dodatnich najwi kszy problem w zwalczaniu zaka e szpi-

talnych stanowi metycylinooporne

Staphylococcus aureus

(MRSA). Spo ród pałeczek

Gram-ujemnych najcz stsz przyczyn infekcji szpitalnych s wielooporne pałeczki

z rodziny

Enterobacteriacae

i

Pseudomonas aeruginosa

. Dlatego przebadano aktywno

bakteriobójcz trzech, ró ni cych si składem alkoholowych preparatów, wobec klinicz-

nych przedstawicieli wy ej wymienionych bakterii. Stwierdzono, e rodek na bazie eta-

nolu wykazuje znacznie słabsze działanie wobec MRSA ni pozostałe preparaty (na

bazie mieszaniny propanoli z i bez dodatku chlorheksydyny). Natomiast wobec pałeczek

Gram-ujemnych działa tylko nieco słabiej.

EFFECTIVENESS OF ALKOHOL HAND ANTISEPTICS

TO ANTIBIOTICS RESISTANT STAPHYLOCOCCI

AND GRAM-NEGATIVE BACTERIA

Summary

KEY WORDS: antiseptic, nosocomial infections, resistance of bacteria to antibiotics

and antiseptics

Among Gram-positive bacteria the biggest problem in fighting against nosocomial infec-

tions are methicillin-resistant

Staphylococcus aureus

(MRSA). Among Gram-negative

bacteria the most often case of infections are multiresistant bacteria from

Enterobacteria-

cae

and

Pseudomonas aeruginosa

. That’s why antymicrobial activity of three prepara-

tions of alkohols, distinguish from each other composition, was tested to aforementioned

bacteria. Confirmed that

preparation with ethanol as a base is much poorer at antymicro-

bial activity to MRSA strains than other preparations (combination of propanols with or

without small amount of chlorhexidine). However a little poorer activity is to Gram-

negative bacteria.

Wst p

Zaka enia szpitalne s przyczyn mierci wielu pacjentów oraz znacz-

nie zwi kszaj koszty leczenia zaka onego chorego, gdy wi

si one

z przedłu on antybiotykoterapi i rekonwalescencj , a tak e odszkodo-

waniami wypłacanymi w przypadku zaistnienia tego typu zaka enia.

J. Andraszyk, K. Borowiec

146

Du y problem stanowi infekcje szpitalne wywołane przez szczepy

o wielorakiej oporno ci na antybiotyki, których leczenie jest trudne ze

wzgl du na ograniczone mo liwo ci terapeutyczne. W ród ziarenkowców

Gram-dodatnich główny problem stanowi metycylinooporne gronkowce

złociste, których cz sto wyst powania w polskich szpitalach jest wyso-

ka (ok. 20%) [1]. W ród pałeczek Gram-ujemnych najgro niejsze s pa-

łeczki z rodziny

Enterobacteriacae

, wytwarzaj ce enzymy o rozszerzo-

nym spektrum substratowym (ES

β

L) oraz wielooporne szczepy

Pseudo-

monas aeruginosa

, a tak e

Acinetobacter baumanii

[7].

Walka z zaka eniami szpitalnymi wymaga zintegrowania wielu dzia-

ła , takich jak: wła ciwa dezynfekcja i sterylizacja sprz tu medycznego,

mo liwo izolacji pacjentów, wprowadzanie programów kontroli zaka e

szpitalnych i kontroli polityki antybiotykowej, a tak e prostej i cz sto nie-

docenianej czynno ci jak jest mycie r k. Szerzeniu si zaka e szpital-

nych sprzyja w znacznym stopniu ignorowanie lub nieprawidłowe jej wy-

konywanie.

Cel pracy

Celem tej pracy było znalezienie odpowiedzi na pytanie: jak skutecz-

ne s wobec patogenów szpitalnych alkoholowe antyseptyki stosowane

do dezynfekcji skóry r k ?

Materiały i metoda

Do bada u yto 18 antybiotykoopornych klinicznych szczepów bakte-

rii; 9 gronkowców metycylinoopornych (MRSA) oraz 9 pałeczek Gram-

ujemnych (

Enterobacter spp.,

Acinetobacter spp.

,

Pseudomonas aerugi-

nosa

), wymienionych w tabeli 1.

Tab. 1. Charakterystyka szczepów bakterii u ytych do bada

Bakterie

Liczba

szcze-

pów

N

0

(cfu/ml)

Materiał kliniczny

Wzór oporno ci na

antybiotyki

S. aureus (MRSA

)

9

1,0-3,0 x 10

7

Krew, ropa, plwocina

wszystkie betalak-

tamy, klindamycy-

na, MLS

Enterobacter spp.

3

1,9-3,0 x 10

7

Krew, rana, mocz

ESBL(+): penicyli-

ny, cefalosporyny

I-III, monobaktamy

Acinetobacter spp.

2

2,4-3,0 x 10

7

Cewnik,

płyn mózg.-rdz.

ESBL(+): jak wy ej

Pseudomonas

aeruginosa

4

1,3-2,2 x 10

7

Rurka tracheostomij-

na, rana oparzeniowa AmpC(+): jak wy ej

cfu – ang. colony forming unit (jednostek tworz cych kolonie).

Aktywno alkoholowych antyseptyków skóry r k ...

147

Przebadano trzy handlowe preparaty do higienicznej i chirurgicznej

dezynfekcji r k, ró ni ce si składem substancji czynnych (tab. 2): I Eta-

proben (etanol 52%, 2-propanol 10%), II Manopronto (2-propanol 36%,

1-propanol 28%), III Biotensid (2-propanol 30%, 1-propanol 25%, diglu-

konian chlorheksydyny 0,5%). Zostały one wpisane przez Instytut Leków

do Rejestru rodków Farmaceutycznych i Materiałów Medycznych.

Tab. 2. Antyseptyki u yte do bada

Antyseptyk Skład substancji czynnych w %

Nazwa handlowa ( producent)

I

etanol 52%, 2-propanol 10%

Etaproben (Septoma)

II

2-propanol 36%, 1-propanol 28%

Manopronto (Arcana)

III

2-propanol 30%, 1-propanol 25%,

diglukonian chlorheksydyny 0,5%

Biotensid (Arcana)

Badano ich aktywno przeciwbakteryjn nie rozcie czaj c i rozcie -

czaj c 1:1. W badaniach zastosowano ilo ciowy test zawiesinowy wg

normy europejskiej EN 12054:1998 [2]. Celem badania było okre lenie

stopnia redukcji liczby bakterii wprowadzonych do roztworu antyseptyku.

Zgodnie z wymaganiami normy, preparat antyseptyczny, alkoholowy lub

inny stosowany do wcierania w skór r k (tzw. „handrub”), który wykazu-

je aktywno bakteriobójcz powinien spowodowa w warunkach do-

wiadczenia redukcj co najmniej 10

5

liczby bakterii. Współczynniki re-

dukcji wyra one w skali logarytmicznej obliczano wg wzoru:

log RF = log N

0

– log N

a

gdzie:

N

0

– pocz tkowa liczba bakterii u yta do bada

N

a

– liczba bakterii, które prze yły działanie antyseptyku

Badanie wykonano wg schematu na ryc. 1.

W celu uwiarygodnienia zastosowanej w pracy metody przeprowa-

dzono, zgodnie z norm CEN, walidacj wybranych warunków ekspery-

mentalnych: walidacj nietoksyczno ci inaktywatora i rozcie czalnika

oraz walidacj skuteczno ci inaktywacji. Testy walidacyjne wykonano dla

ka dego z u ytych w badaniach szczepów i preparatów antyseptycznych.

Analiz statystyczn wyników wykonano t-testem dla niesparowanych

danych wg programu GraphPad InStat tm.

J. Andraszyk, K. Borowiec

148

P przyjmuje warto ci od 0,0 do 1,0, gdy liczba ta okre la prawdopo-

dobie stwo. P poni ej warto ci 0,05 (p < 0,05) wiadczy o ró nicy istot-

nej statystycznie (IS), natomiast warto p zawarta pomi dzy warto ci

0,05 a 1,0 oznacza, e ró nice nie s istotne statystycznie (NS).

Ryc. 1. Schemat badania aktywno ci bakteriobójczej antyseptyków ilo ciow metod

zawiesinow .

Wyniki

W tabelach 3 - 5 przedstawiono działanie badanych w pracy trzech

alkoholowych antyseptyków wobec antybiotykoopornych szpitalnych

szczepów gronkowców i pałeczek Gram-ujemnych. Bakterie o pocz tko-

wej liczbie N

0

poddawano przez 60 s działaniu preparatów nierozcie -

czonych i rozcie czonych (1:1). Badanie rozcie czonych antyseptyków

miało w warunkach

in vitro

symulowa sytuacje, w których preparaty sto-

suje si na r ce wilgotne lub mokre (spocone, zanieczyszczone płynami).

N

0

czas kontaktu 60 s

1 ml zawiesiny testowej N (1-3 x 10

8

cfu/ml)

9 ml

Woda jałowa

Inaktywator

Badany preparat

1 ml

1 ml

8 ml

1 ml

1 ml

Inkubacja 60 s/20

°

C

15 ml TSA

Aktywno alkoholowych antyseptyków skóry r k ...

149

Tab. 3. Porównanie aktywno ci bakteriobójczej 3 antyseptyków wobec gronkowców me-

tycylinoopornych (MRSA)

Wska nik log RF

Antyseptyk

(substancje czynne)

Nierozcie czony Rozcie czony 1:1

P

I

(etanol)

6,35

±

0,06*

3,88 ± 0,06*

< 0,01 IS

II

(2-propanol, 1-propanol )

6,35

±

0,06*

6,35

±

0,06*

n.a.

III

(2-propanol, 1-propanol, digluko-

nian chlorheksydyny)

6,35

±

0,06*

6,35 ± 0,06*

n.a

n.a. – niedost pny analizie statystycznej

* nie wykryto ywych bakterii po działaniu antyseptyku; warto log RF zale y od warto ci

N

0

i czuło ci metody

IS – ró nice statystycznie znamienne (dla n = 9, p < 0,05 )

Z tabeli 3. wynika, e ka dy z trzech preparatów, niezale nie od skła-

du substancji czynnych, zastosowany w postaci nierozcie czonej nisz-

czył gronkowce metycylinooporne. Stopie redukcji liczby MRSA był

wy szy od 10

5

(log RF = 6,35

±

0,06), co oznacza według kryteriów za-

stosowanej normy działanie bakteriobójcze. Preparaty zawieraj ce w

swym składzie mieszanin 1-propanolu i 2-propanolu, zarówno bez (II)

jak i z chlorheksydyn (III), stosowane w rozcie czeniu 1:1 nadal działały

bakteriobójczo, powoduj c redukcj inokulum bakteryjnego (log RF =

6,35

±

0,06) w stopniu nie mniejszym ni w postaci nierozcie czonej.

Natomiast preparat I, zawieraj cy etanol jako główn substancj czynn ,

stosowany w rozcie czeniu, powodował znamiennie ni sz redukcj

liczby gronkowców (log RF = 3,88

±

0,06; p < 0,01). Jego działanie prze-

yło około 10

3

cfu/ml.

Z tabeli 4. wynika, e wszystkie badane preparaty, zarówno nieroz-

cie czone jak i rozcie czone 1:1, wykazuj wobec pałeczek Gram-

ujemnych działanie bakteriobójcze (log RF > 5). O ile jednak preparaty II

i III w obu warunkach badania niszczyły pałeczki Gram-ujemne, to prepa-

rat I w rozcie czeniu 1:1 powodował wykrywalnie ni sz redukcj bakterii

(log RF = 5,88

±

0,3), chocia ró nice nie były znamienne statystycznie

(p > 0,05).

J. Andraszyk, K. Borowiec

150

Tab. 4. Porównanie aktywno ci bakteriobójczej 3 antyseptyków wobec antybiotykoopor-

nych szczepów pałeczek Gram-ujemnych

Wska nik log RF

Antyseptyk

(substancje czynne)

Nierozcie czony Rozcie czony 1:1

P

I

(etanol)

6,32

±

0,04*

5,88

±

0,3

0,18 NS

II

(2-propanol, 1-propanol )

6,32

±

0,04*

6,32

±

0,04*

n.a.

III

(2-propanol, 1-propanol, digluko-

nian chlorheksydyny)

6,32

±

0,04*

6,32

±

0,04*

n.a.

n.a. – niedost pny analizie statystycznej

* nie wykryto ywych bakterii po działaniu antyseptyku; warto log RF zale y od warto-

ci N

0

i czuło ci metody

NS – ró nice nieistotne statystycznie (n = 9, p > 0,05)

Tab. 5. Porównanie wra liwo ci gronkowców metycylinoopornych (MRSA) i antybiotyko-

opornych pałeczek Gram-ujemnych na działanie badanych antyseptyków

Wska nik log RF

Antyseptyk
(substancje czynne)

Rozcie czenie

MRSA

Pałeczki

Gram (-)

P

Rozcie czenie 6,35

±

0,06* 6,32

±

0,04*

n.a.

I
(etanol)

1:1

3,88

±

0,06* 5,88

±

0,3*

< 0,01 IS

Rozcie czenie 6,35

±

0,06* 6,32

±

0,04*

n.a.

II
(2-propanol, 1-propanol)

1:1

6,35

±

0,06* 6,32

±

0,04*

n.a.

Rozcie czenie 6,35

±

0,06* 6,32

±

0,04*

n.a.

III
(2-propanol, 1-propanol,

diglukonian chlorheksydyny)

1:1

6,35

±

0,06* 6,32

±

0,04*

n.a.

n.a. – niedost pny analizie statystycznej

* nie wykryto ywych bakterii po działaniu antyseptyku; warto log RF zale y od warto ci

N

0

i czuło ci metody

IS – ró nice statystycznie znamienne (test n = 9, p < 0,05

W tabeli 5. porównano aktywno badanych preparatów wobec gron-

kowców i pałeczek Gram-ujemnych. Ka dy z preparatów stosowany

w postaci nierozcie czonej niszczył wszystkie wprowadzone bakterie

(N

0

) niezale nie od ich rodzaju (log RF > 6). Niewielkie ró nice warto ci

log RF przedstawione w tabeli wynikaj z ró nej g sto ci zawiesin bakte-

ryjnych u ytych do bada , a nie z ró nicy aktywno ci bakteriobójczej

antyseptyków. Dlatego wyniki tych bada nie mogły by ocenione staty-

Aktywno alkoholowych antyseptyków skóry r k ...

151

stycznie. Znacz co wi ksze ró nice aktywno ci przeciwbakteryjnej zano-

towano natomiast dla preparatu I (rozc. 1:1). Analiza statystyczna wyni-

ków wykazała, e współczynniki redukcji obliczone dla MRSA (log RF =

3,88 ± 0,06) były znamiennie ni sze (p < 0.01) ni współczynniki redukcji

obliczone dla pałeczek Gram-ujemnych (log RF = 5,88 ± 0,3).

Dyskusja

Alkoholowe antyseptyki skóry r k nale do rodków o silnym i szyb-

kim działaniu. Preparaty te w badaniach laboratoryjnych wykonanych

w celu uzyskania rejestracji musz odpowiada wymaganiom normy eu-

ropejskiej EN 12054:1998 [2]. Według normy, powinny one wykazywa

działanie bakteriobójcze wobec standardowych szczepów bakterii, co

oznacza redukcj wprowadzonej do preparatu liczby bakterii (N

0

) co

najmniej 10

5

. Przedstawione wyniki bada wskazuj , e wszystkie trzy

preparaty stosowane bez rozcie czenia spełniały powy sze kryterium,

tak e wobec szpitalnych szczepów bakterii w wysokim stopniu opornych

na antybiotyki (metycylinooporne gronkowce, pałeczki

Enterobacteriaceae

i

Pseudomonadaceae

) (RF > 10

6

). Badanie preparatów nierozcie czo-

nych nie pozwala jednak na porównanie aktywno ci wyselekcjonowa-

nych preparatów o działaniu bakteriobójczym, a wi c nie wskazuje, który

z nich mo e by bardziej lub mniej skuteczny w warunkach praktycznego

stosowania. A przecie podczas dezynfekcji skóry r k, nie zawsze z winy

pracowników, dochodzi do sytuacji, gdy na r ce mokre i brudne (np. nie

wytarte do sucha po myciu, spocone lub oblane ró nymi płynami) nanosi

si mniejsz porcj preparatu lub krótszy jest czas dezynfekcji ni prze-

widuje producent. Dlatego u ytkownik powinien zna zakres tolerancji

antyseptyku na zmiany warunków w jakich jest stosowany. Wyniki bada

wskazuj , e antyseptyki opracowane głównie na bazie 1-propanolu i 2-

propanolu wykazuj du tolerancj na rozcie czenie, nadal wykazuj c

działanie bakteriobójcze (RF > 10

6

). Natomiast preparaty, których główn

substancj czynn jest etanol nie wykazuj tolerancji na rozcie czenie, a

ich aktywno przeciwbakteryjna ulega znacznemu obni eniu (RF = 10

3

).

Liczne doniesienia w pi miennictwie z ostatnich lat wskazuj na bar-

dzo szybko narastaj c oporno drobnoustrojów nie tylko na antybioty-

ki, ale równie na stosowane rodki dezynfekcyjne. Mi dzy innymi

stwierdzono, e szczepy kliniczne, zwłaszcza MRSA s bardziej oporne

na IV-rz dowe zwi zki amoniowe i chlorheksydyn [4, 8]. U

gronkowców

wykryto białka qacA i qacB, które działaj na zasadzie pompy błonowej,

zale ne od pompy protonowej (PMF). Pompa ta aktywnie usuwa rodki

dezynfekcyjne z wn trza komórki [4, 5, 6]. Podobne białka (qacE i qa-

cE1) wyst puj w ród pałeczek Gram-ujemnych. Lecz jak wynika z pracy

Kückena i wsp. [3] nie zawsze szczepy pałeczek posiadaj ce te białka s

J. Andraszyk, K. Borowiec

152

bardziej oporne ni szczepy bez białek. Wyniki bada własnych wskazuj

na istnienie ró nic we wra liwo ci ró nych rodzajów bakterii na działanie

antyseptyków alkoholowych. W rozcie czonym preparacie opracowanym

na bazie etanolu prze ywały pałeczki Gram-ujemne ( rednio >10) oraz

gronkowce metycylinooporne (> 1000). Oznacza to, e w warunkach

praktycznych, w przypadku popełnienia bł du podczas dezynfekcji skóry

r k przez personel medyczny (np. niedokładne wysuszenie przed nało-

eniem preparatu) istnieje zwi kszone ryzyko przeniesienia patogenów

na innego pacjenta.

Wnioski

1. Alkoholowe antyseptyki na bazie 1-propanolu, 2-propanolu i etanolu

w warunkach laboratoryjnych zdefiniowanych przez norm europej-

sk (EN 12054:1998) w czasie 1 minuty działaj bakteriobójczo wo-

bec klinicznych szczepów opornych na antybiotyki gronkowców i pa-

łeczek Gram-ujemnych.

2. Antyseptyki zawieraj ce etanol jako główn substancj czynn , nie

wykazuj tolerancji na rozcie czenie w odró nieniu od antyseptyków

zawieraj cych w swym składzie mieszanin 1-propanolu i 2-propa-

nolu, co wskazuje na mo liw ich nieskuteczno w warunkach prak-

tycznego zastosowania.

3. Metycylinooporne szczepy gronkowców z gatunku

Staphylococcus

aureus

(MRSA) wykazuj ni sz wra liwo na alkoholowe antysep-

tyki na bazie etanolu w porównaniu do antybiotykoopornych szcze-

pów pałeczek Gram-ujemnych.

Pi miennictwo

1. Dzier anowska D., Jelijaszewicz J.: Zaka enia szpitalne, 1999, Wydawnictwo

α

-medica press, Bielsko-Biała. – 2. European Committee for Standarization (CEN):

Quantitative suspension test for the evaluation of bactericidal activity of products for

higienic and surgical handrub and handwash used in human medicine. Test method and

requirements (phase 2/step 1), 1998. – 3. Kücken D. et al.: FEMS Microbiol. Lett., 2000,

183, 95. – 4. McDonnel G., Russel A.D.: Clin. Microbiol. Rev.,1999, 12, 147. – 5. Młynar-

czyk G.: Przegl d Epidemiologiczny, 2000, 1, 54, 22-23. – 6. Noguchi N. et al.: FEMS

Microbiol. Lett., 1999, 172, 247. – 7. Samet A.: Przegl d Epidemiologiczny, 2000, 1, 54,

34. – 8. Stefa ska J.: Mikrobiologia Medycyna, 2000, 1 (22), 17-23.