Polymikrobiální podstata chronických raných infekcí – etiologie, diagnostika a možnosti terapie

Bc. Pavlína Urbanová

Master's thesis

Poly-microbial base of chronic wound infections – etiology, diagnostics and ways of therapy

Abstract:

Chronické ranné infekce jsou infekce ran, které neprošly standardními fázemi hojení a stagnují v zánětlivé fázi. Role polymikrobiálních biofilmů přímo souvisí s problémem chronicity ran, především pak s problematickou léčbou takto postižené rány. Biofilmy jsou komplexní trojrozměrné struktury složené z konsorcií mikroorganismů, které v chronických ranách stimulují trvalou zánětlivou reakci imunitního systému. Cílem této práce byla optimalizace kultivačního protokolu a s jeho pomocí následně identifikace co možná největšího spektra mikrobů z těchto ran. Využitelnost navrženého protokolu byla testována rovněž na porovnávání v zastoupení a množství mikroorganismů ve dvou skupinách materiálů – v setu chronických a setu akutních ran. Navržený kultivační protokol sestává ze sedmi pevných kultivačních médií a dvou tekutých médií. V rámci navrženého protokolu došlo též k prodloužení doby kultivace u vybraných médií oproti standardním bakteriologickým postupům v klinické laboratoři a hodnocení kvantity izolovaných mikrobů. Díky všem těmto aspektům jsme byli schopni získat téměř pětinásobný počet mikrobů zachycených z jednotlivých ran a zároveň stanovit jejich množství, a tedy mikrobiální nálož v dané ráně. Použitelnost navrženého protokolu byla potvrzena charakterizací polymikrobiálních společenstev v chronických ranách, jejichž identifikace, kvantifikace a zhodnocení jsou rovněž výsledkem této diplomové práce.

Abstract:

Chronic wound infections are wound infections that have not gone through the standard stages of healing process and stagnate in the inflammatory phase. The role of polymicrobial biofilms is directly related to the problem of chronic wound infection, especially the problematic treatment of such affected wounds. Biofilms are complex three-dimensional structures composed of consortia of microorganisms that stimulate a sustained inflammatory response of the immune system in chronic wounds. The aim of this work was to optimize the culture protocol and with its help to subsequently identify the largest possible spectrum of microbes from these wounds. The applicability of the proposed protocol was also tested by comparing the spectrum and mass of microorganisms in two sets of materials, a set of chronic and a set of acute wounds. The proposed culture protocol consists of seven solid culture media and two liquid culture media. The proposed protocol also covers CFU assessment and prolonged the culture time for selected media compared to standard bacteriological procedures in the clinical laboratory. Due to all these aspects, we were able to obtain almost five times the number of microbes captured from each wound and determine their quantity and thus the microbial load in a given wound. The applicability of the proposed protocol was confirmed by the characterization of polymicrobial communities in chronic wounds, whose identification, quantification and evaluation are also the result of this thesis.

Keywords

biofilm, chronické ranné infekce, polymikrobiální společenstvo, polymikrobiální biofilm, kultivační protokol, kultivační techniky biofilm, chronic wound infections, polymicrobial community, polymicrobial biofilm, culture protocol, culture techniques

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2023
• Supervisor: Ing. Veronika Holá, Ph.D.
• Reader: Mgr. Martina Vaněrková

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Microbiology / Microbiology