Mikrobiota orofaryngu pod kontrolou −⁠ význam biofilmů a role oktenidinu

Mikrobiota úst a hrdla 

Ústní dutina je z hlediska osídlení mikroorganismy a rozvoje jejich funkčních společenstev druhým nejdůležitějším místem lidského organismu hned po střevě. Udržování zdraví ústní dutiny je považováno za jedno z nejdůležitějších profylaktických opatření jak u zdravých lidí, tak především u hospitalizovaných pacientů. Narušení rovnováhy orální mikrobioty v důsledku nadměrného růstu infekčních biofilmů může vést nejen k závažným infekcím, ale také k závažným systémovým komplikacím. Zdravá orální mikrobiota tato rizika naopak významně snižuje.

Orální biofilm

Většina mikroorganismů existuje v dutině ústní ve formě biofilmu, jehož základ se může skládat ze sacharidů, proteinů, extracelulární DNA a jejich kombinací. Tato matrice poskytuje mikrobiálním buňkám částečnou ochranu před oddělením v důsledku pohybů jazyka, toku slin nebo čištění zubů, zároveň zvyšuje toleranci buněk vůči různým antimikrobiálním látkám používaným v ústní hygieně.

Problém může nastat při narušení mikrobiální rovnováhy a přemnožení těchto mikroorganismů v důsledku řady faktorů (nedostatečná hygiena, nevhodná strava, imunosuprese aj.), přičemž infekce dutiny ústní a hrdla představují častý zdravotní problém v ambulantní praxi. Typické příznaky zahrnují bolest, zarudnutí a otok sliznice, což výrazně snižuje kvalitu života pacientů.

Oktenidin a jeho vlastnosti 

Oktenidin-dihydrochlorid je kation-aktivní antiseptikum se širokým spektrem antimikrobiální aktivity. Pastilky obsahující oktenidin představují lokální léčebnou formu s potenciálem prodloužené expozice účinné látce ve srovnání s tekutými formami. 

Polská studie publikovaná v časopisu Applied Sciences představila systematické hodnocení účinnosti těchto pastilek proti bakteriálním biofilmům orofaryngu. Studie na referenčních kmenech se zaměřila na hodnocení antimikrobiální aktivity pastilek s obsahem oktenidinu proti biofilmům tvořeným patogeny dutiny ústní a hltanu. 

Použité materiály a metody studie

Studie testovala účinnost pastilek obsahujících 2,6 mg oktenidin-dihydrochloridu ve srovnání s antiseptickým roztokem kloktadla obsahujícím 0,1 g oktenidin-dihydrochloridu na 100 ml roztoku (OL), a to proti 5 klinicky významným mikrobiálním kmenům: Staphylococcus aureus 33 591 (S.a), Streptococcus pyogenes 19 615 (S.p), Pseudomonas aeruginosa 15 442 (P.a), Candida albicans 1023 (C.a), Aggregatibacter actinomycetemcomitans 29 522 (A.a).

Bakteriální biofilmy byly kultivovány na hydroxyapatitových discích (simulujících povrch zubů) a agarových discích (simulujících měkké tkáně orofaryngu) po dobu 24 hodin při teplotě 37 °C a následně byly vystaveny roztoku z rozpuštěných pastilek po dobu odpovídající průměrné době pro úplné rozpuštění pastilky v ústech, jež byla zjištěna v umělých slinách (připravená směs mucinu, chloridu sodného, draselného a vápenatého, kvasničného extraktu, proteázového peptinu, močoviny a sacharózy s pH = 6), případně roztoku OL.

Účinnost redukce biofilmů byla hodnocena pomocí konfokální laserové skenovací mikroskopie (CLSM) s fluorescenčním barvením živých či mrtvých buněk a rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). 

Výsledky

Studie prokázala výraznou antimikrobiální aktivitu oktenidinových pastilek proti všem testovaným patogenům. Výsledky naznačují, že pastilky s obsahem antiseptika oktenidinu mohou mít –⁠ díky prodloužené době kontaktu s biofilmem –⁠ značný potenciál v prevenci i léčbě biofilmových infekcí orofaryngu. 

Rozpuštění pastilky 

V 1. linii výzkumu byly stanoveny základní parametry pastilek. Průměrná hmotnost pastilky OCT byla 2604 ± 2,3 mg; ta se za statických podmínek nechala rozpustit ve 40 ml umělých slin. Doba kompletního rozpuštění pastilky v ústní dutině činila 22,8 ± 4 minuty. Tato prolongovaná expozice představuje významnou výhodu oproti tekutým výplachům, které jsou v kontaktu se sliznicí po mnohem kratší dobu. 

Minimální účinné koncentrace

Jak je uvedeno v tabulce níže, všechny hodnoty minimální účinné koncentrace pro eradikaci biofilmu (MBEC) byly dle očekávání −⁠ bez ohledu na druh mikroorganismu −⁠ vyšší než hodnoty minimální antimikrobiální koncentrace (MAC), což potvrzuje známou rezistenci biofilmů. Nejvyšší rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami (16násobek) byl zaznamenán u S. aureus a S. pyogenes. Naopak nejmenší rozdíl mezi MBEC a MAC (2násobek) se týkal prostředí, kde byl oktenidin aplikován na A. actinomycetemcomitans.

   

Tab.  Srovnání MAC a MBEC pro pastilky s oktenidinem (OCT) a antiseptikum s oktenidinem v tekuté formě (OL)

	S. aureus	S. pyogenes	P. aeruginosa	C. albicans	A. actinomycetem- comitans
MAC / MBEC (mg/l)
OCT	0,244 / 3,906	0,244 / 3,906	0,976 / 7,812	1,803 / 31,25	0,12 / 0,24
OL	0,244 / 3,906	0,244 / 3,906	0,488 / 15,625	3,906 / 31,25	0,12 / 0,24

    

Redukce biofilmů

Schopnost redukce biofilmů byla bez ohledu na prostředí růstu nejvyšší u biofilmu tvořeného A. actinomycetemcomitans a poté v následujícím pořadí S. aureus, P. aeruginosa a C. albicans (viz obr. 1 pro případ redukce pozorované na hydroxyapatitových discích). 

    

Obr. 1  Procentuální redukce v biofilmech S. aureus, S. pyogenes, P. aeruginosa, C. albicans a A. actinomycetemcomitans, které byly předem vytvořeny na discích hydroxyapatitu, v důsledku aktivity OCT; a, b –⁠ statisticky významné (p > 0,05) rozdíly mezi hodnotami redukce

    

Mikroskopické nálezy

Nakonec byla pomocí konfokální laserové mikroskopie provedena vizualizace biofilmů ošetřených OCT a porovnána s biofilmy neošetřenými antimikrobiální látkou (viz obr. 2). Množství poškozených (mrtvých) buněk ve strukturách biofilmů ošetřených OCT se ve srovnání s neošetřenými biofilmy výrazně zvýšilo, zatímco kontrolní biofilmy vykazovaly kompaktní strukturu s převahou živých buněk. Nejvyšší intenzita červené fluorescence (tj. množství „mrtvých buněk“) byla pozorovaná u biofilmu A. actinomycetemcomitans a naopak nejnižší u biofilmu C. albicans.

   

    

Závěr

Tato in vitro studie prokázala vysokou antimikrobiální účinnost pastilek s obsahem oktenidin-dihydrochloridu proti 5 klinicky významným patogenům dutiny ústní a hrdla. Delší doba působení orálních pastilek umožňuje lepší penetraci antisepticky působícího oktenidinu do biofilmu a účinnější eradikaci bakterií. Zjištěná redukce mikrobiálních biofilmů a prolongovaná doba působení podporují indikaci této lékové formy při krátkodobé podpůrné léčbě zánětů orofaryngeální sliznice s typickými příznaky zahrnujícími bolest, zarudnutí a otok.

(lexi)

Zdroje:
1. Dudek B., Tymińska J., Szymczyk‑Ziółkowska P. et al. In vitro activity of octenidine dihydrochloride‑containing lozenges against biofilm-forming pathogens of oral cavity and throat. Appl Sci 2023; 13 : 2974, doi: 10.3390/app13052974.
2. SPC Octenidine Klosterfrau. Dostupné na: https://prehledy.sukl.cz/prehled_leciv.html#/detail-reg/0248380