Молекулярный анализ летучих метаболитов, специфически выделяемых Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa

Обоснование: Рутинная микробиологическая диагностика вентилятор-ассоциированной пневмонии (ВАП) занимает много времени и часто требует инвазивных методов получения клинических образцов, например бронхоскопии. Поэтому разработка неинвазивного метода раннего выявления бактериальной инфекции у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких, предпочтительно с возможностью идентификации конкретных патогенов, представляет чрезвычайно большой интерес. Настоящая работа посвящена выявлению летучих биомаркеров, происходящих от патогенов и присутствующих в выдыхаемом воздухе, которые могут использоваться для ранней неинвазивной диагностики вентилятор-ассоциированной пневмонии (ВАП). С этой целью были проведены эксперименты in vitro с бактериями, наиболее часто выявляемыми у пациентов с ВАП, а именно Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa, для изучения выделения или потребления летучих органических соединений (ЛОС). Результаты: Образцы газовой фазы над культурами отбирали и предварительно концентрировали на многослойных сорбционных трубках в различные моменты времени, после чего анализировали методом газовой хроматографии–масс-спектрометрии (ГХ-МС). Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa выделяли соответственно до 32 и 37 летучих метаболитов. Были выявлены выраженные различия в профилях ЛОС, специфичных для разных бактерий, особенно в отношении альдегидов, например ацетальдегида и 3-метилбутаналя: P. aeruginosa только поглощала их, тогда как S. aureus выделял их. Различия в профилях концентраций также наблюдались для кислот, например изовалериановой кислоты; кетонов, например ацетоина и 2-нонанона; углеводородов, например 2-бутена и 1,10-ундекадиена; спиртов, например 2-метил-1-пропанола и 2-бутанола; сложных эфиров, например этилформиата и метил-2-метилбутирата; летучих серосодержащих соединений (VSC), например диметилсульфида; и летучих азотсодержащих соединений (VNC), например 3-метилпиррола. Важно, что значительное выделение ЛОС обнаруживалось уже через 1,5 часа после начала культивирования, что соответствовало численности клеток приблизительно 8 × 10^6 КОЕ/мл. Выводы: Полученные результаты убедительно свидетельствуют о том, что выявление и, возможно, даже идентификация бактери...