Фитильный эффект: сравнительное исследование потенциала к его развитию на моделях полипропиленовых и титановых сетчатых имплантов
Иванов О.А., Беженарь В.Ф., Паластин П.М.
Актуальность. Инфекционные осложнения, связанные с медицинскими имплантатами, в значительной степени обусловлены способностью бактерий формировать биопленки. Хотя физико-химические свойства поверхности материала признаны ключевым фактором адгезии, роль макроморфологии имплантата, в частности его фитильных свойств, способствующих распространению микроорганизмов, изучена недостаточно. Сравнительный анализ адгезии Staphylococcus aureus – основного возбудителя подобных инфекций – на широко используемых в хирургии полипропиленовых и титановых сетках представляет значительный интерес для оценки долгосрочных рисков.
Цель. Провести сравнительный анализ адгезии Staphylococcus aureus на титановых и полипропиленовых имплантатах с акцентом на характер распределения микроорганизмов и оценку потенциального риска формирования биопленки, обусловленного фитильными свойствами материалов.
Материалы и методы. В исследовании in vitro использовали сетчатые имплантаты: полипропиленовый (Gynemesh PS, Johnson & Johnson, США) и титановый («Титановый шелк», ООО «Эластичные титановые имплантаты», Россия). Образцы инкубировали с суточной культурой S. aureus VT209 при 37°C в течение 24 ч. Количество адгезированных бактерий количественно оценивали методом посева с подсчетом колониеобразующих единиц (КОЕ). Для анализа распределения бактерий и характеристик поверхности применяли сканирующую электронную микроскопию (СЭМ) и рентгеноспектральный микроанализ (РСМ).
Результаты. Количественные показатели адгезии S. aureus на титановых (Me=4,30×10²КОЕ [4,25×10²; 4,40×10²]) и полипропиленовых (Me=4,45×10² КОЕ [4,40×10²; 4,50×10²]) имплантатах были статистически сопоставимы (p>0,05). Однако выявлено фундаментальное различие в характере распределения микроорганизмов. На титановых имплантатах адгезия носила строго локализованный характер, ограничиваясь краевыми зонами с повышенной шероховатостью и микродефектами, что подтверждено СЭМ и РСМ. В отличие от этого на полипропиленовых имплантатах наблюдалось равномерное распределение бактерий по всей поверхности, что свидетельствует о выраженных фитильных свойствах материала, способствующих пассивному распространению и колонизации всей доступной площади.
Заключение. Несмотря на сходный уровень адгезии, выявленные различия в распределении микроорганизмов указывают на более высокий потенциальный риск формирования обширных, труднодоступных для антибиотиков и иммунной системы биопленок при использовании полипропиленовых имплантатов благодаря их выраженным свойствам адгезии. Локализованный характер адгезии на титане, напротив, потенциально упрощает идентификацию и хирургическую санацию очага инфекции. Полученные данные ставят под сомнение безопасность полипропилена с точки зрения долгосрочных инфекционных рисков и подчеркивает потребность для разработки имплантатов с подавленными фитильными свойствами или нанесения антимикробных покрытий на всю их поверхность.
Вклад авторов. Иванов О.А. – концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста. Беженарь В.Ф. – утверждение финальной версии статьи; Паластин П.М. – сбор и обработка материала, редактирование текста.
Конфликт интересов. Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Работа выполнена без спонсорской поддержки.
Одобрение этического комитета. Этическая экспертиза не требовалась, так как исследование проводилось на стандартных бактериальных штаммах и небиологических материалах.
Генеративный искусственный интеллект. При создании данной статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.
Обмен исследовательскими данными. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.
Для цитирования: Иванов О.А., Беженарь В.Ф., Паластин П.М. Фитильный эффект: сравнительное исследование потенциала к его развитию на моделях полипропиленовых и титановых сетчатых имплантов.
Акушерство и гинекология. 2026; 6: 135-143
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2025.336
Ключевые слова
сетчатый имплантат
полипропилен
титан
адгезия
золотистый стафилококк
фитильный эффект
формирование биопленки
Список литературы
- Беженарь В.Ф., Богатырева Е.В., Цыпурдеева А.А., Цуладзе Л.К., Русина Е.И., Гусева Е.С. Новые возможности хирургической коррекции тазового пролапса с использованием синтетических имплантов: пути профилактики послеоперационных осложнений. Акушерство, гинекология и репродукция. 2012; 6(2): 6-13.
- Попов А.А., Бабаева С.А., Федоров А.А., Тюрина С.С., Идашкин А.Д., Клюшников И.Д., Ефремова Е.С. Изучение клинической эффективности и безопасности методов хирургической коррекции апикального пролапса гениталий. Российский вестник акушера-гинеколога. 2023; 23(4): 58‑64. https://dx.doi.org/10.17116/rosakush20232304158
- Беженарь В.Ф., Паластин П.М., Толибова Г.Х. Эрозии влагалища в отдаленные сроки после постановки синтетических имплантатов при гинекологических операциях. РМЖ. Медицинское обозрение. 2018; 10: 17-21.
- Seifalian A, Basma Z, Digesu A, Khullar V. Polypropylene pelvic mesh: what went wrong and what will be of the future? Biomedicines. 2023; 11(3): 741. https://dx.doi.org/10.3390/biomedicines11030741
- da Silveira S.D.R.B., Auge A.P., Jarmy-Dibella Z.I., Margarido P.F., Carramao S., Alves Rodrigues C. et al. A multicenter, randomized trial comparing pelvic organ prolapse surgical treatment with native tissue and synthetic mesh: a 5-year follow-up study. Neurourol. Urodyn, 2020; 39(3): 1002-11. https://dx.doi.org/10.1002/nau.24323
- Chapple C.R., Cruz F., Deffieux X., Milani A.L., Arlandis S., Artibani W. et al. Consensus statement of the european urology association and the European urogynaecological association on the use of implanted materials for treating pelvic organ prolapse and stress urinary incontinence. Eur. Urol. 2017; 72(3): 424-31. https://dx.doi.org/10.1016/j.eururo.2017.03.048
- Галлямов Э.А., Бусырев Ю.Б., Гвоздев А.А., Шалыгин А.Б., Федоров А.В. Эндоскопическое стентирование как метод выбора в лечении послеоперационной стриктуры гепатикоеюноанастомоза. Эндоскопическая хирургия. 2023; 29(6): 18-24. https://dx.doi.org/10.17116/endoskopi20231218
- Sharma D., Misba L., Khan A.U. Antibiotics versus biofilm: an emerging battleground in microbial communities. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2019; 8: 76. https://dx.doi.org/10.1186/s13756-019-0533-3
- Борисова М.И., Лазакович Д.Н., Сидорова Н.А., Савушкин А.И. Биопленкообразующая активность и феномен персистенции микроорганизмов. Journal of Biomedical Technologies. 2015; 2: 28-35. https://dx.doi.org/10.15393/j6.art.2015.3382
- Wassmann T., Kreis S., Behr M., Buergers R. The influence of surface texture and wettability on initial bacterial adhesion on titanium and zirconium oxide dental implants. Int. J. Implant. Dent. 2017; 3(1): 32. https://dx.doi.org/10.1186/s40729-017-0093-3
- Гветадзе Р.Ш., Дмитриева Н.А., Воронин А.Н. Особенности адгезии микроорганизмов к стоматологическим материалам, используемым для формирования контура десны при протезировании с опорой на дентальные имплантаты. Стоматология. 2019; 98(5): 118-23. https://dx.doi.org/10.17116/stomat201998051118
- Камоева С.В., Маковская Д.С., Доброхотова Ю.Э. Хирургическая коррекция пролапса тазовых органов у женщин с использованием сетчатых эндопротезов на основе титанового «шелка»: результаты 5-летнего наблюдения. РМЖ. Мать и дитя. 2024; 7(3): 227-235. https://dx.doi.org/10.32364/2618-8430-2024-7-3-6
- Heinonen P., Ala-Nissilä S., Aaltonen R., Kiilholma P. Trocar-guided polypropylene mesh for pelvic organ prolapse surgery-perioperative morbidity and short-term outcome of the first 100 patients. Gynecol. Surg. 2011; 8: 165-70. https://dx.doi.org/10.1007/s10397-010-0628-6
- Villegas M., Bayat F., Kramer T., Schwarz E., Wilson D., Hosseinidoust Z. et al. Emerging strategies to prevent bacterial infections on titanium-based implants. Small. 2024; 20(46): e2404351. https://dx.doi.org/10.1002/smll.202404351
- Zacher A.T., Schwarz F., Dailey S.K., Rupp M., Alt V., Schmitz P. et al. Biofilm formation of Staphylococcus aureus on various implants used for surgical treatment of destructive spondylodiscitis. Sci. Rep. 2024; 14: 19364. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-024-70244-6
- Паластин П.М., Беженарь В.Ф., Петров А.В. Реакция местного иммунитета на введение полипропиленового синтетического имплантата (экспериментальное исследование). Российский вестник акушера-гинеколога. 2019; 19(2): 45-9. https://dx.doi.org/10.17116/rosakush20191902147
- Sanchez C.J., Mende K., Beckius M.L., Akers K.S., Romano D.R., Wenke J.C. et al. Biofilm formation by clinical isolates and the implications in chronic infections. BMC Infect. Dis. 2013; 13: 47. https://dx.doi.org/10.1186/1471-2334-13-47
- Swalsky A., Noumbissi S.S., Wiedemann T.G. The systemic and local interactions related to titanium implant corrosion and hypersensitivity reactions: a narrative review of the literature. Int. J. Implant. Dent. 2024; 10: 58. https://dx.doi.org/10.1186/s40729-024-00578-3
- Rezaei N.M., Hasegawa M., Ishijima M., Nakhaei K., Okubo T., Taniyama T. et al. Biological and osseointegration capabilities of hierarchically (meso-/micro-/nano-scale) roughened zirconia. Int. J. Nanomedicine. 2018; 8(13): 3381-95. https://dx.doi.org/10.2147/IJN.S159955
- Valente F., Scarano A., Murmura G., Varvara G., Sinjari B., Mandelli F. et al. Collagen fibres orientation in the bone matrix around dental implants: does the implant’s thread design play a role? Int. J. Mol. Sci. 2021; 22(15): 7860. https://dx.doi.org/10.3390/ijms22157860
- Черкасов М.Ф., Черкасов Д.М., Меликова С.Г., Старцев Ю.М., Галашокян К.М., Ендоренко К.В. Стратегия сохранения сетчатых имплантатов при инфицированных послеоперационных ранах передней брюшной стенки. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2022; 11: 49-54. https://dx.doi.org/10.17116/hirurgia202211149
- Артюшков Е.Л., Лызиков А.А., Каплан М.Л., Дорошко Е.Ю., Осипов Б.Б. Бактериальная биопленка как фактор риска инфекционных осложнений при применении полипропиленовых эндопротезов в хирургии грыж передней брюшной стенки. Проблемы здоровья и экологии. 2025; 22(1): 15-22. https://dx.doi.org/10.51523/2708-6011.2025-22-1-02
Поступила 19.11.2025
Принята в печать 08.06.2026
Об авторах / Для корреспонденции
Иванов Олег Александрович, аспирант кафедры акушерства, гинекологии и неонатологии, старший лаборант кафедры акушерства, гинекологии и неонатологии,Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, 197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8, ivanoffmd@gmail.com, eLibrary SPIN: 8620-9749, https://orcid.org/0000-0002-6596-4105
Беженарь Виталий Федорович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой акушерства, гинекологии и неонатологии, руководитель клиники акушерства и гинекологии, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России, 197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8; главный внештатный специалист акушер-гинеколог Комитета по здравоохранению Санкт-Петербурга, bez-vitaly@yandex.ru, eLibrary SPIN: 8626-7555, https://orcid.org/0000-0002-7807-4929
Паластин Петр Михайлович, к.м.н., доцент кафедры акушерства, гинекологии и неонатологии, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, 197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8, eLibrary SPIN: 8008-8723, https://orcid.org/0000-0003-3502-2499
Также по теме
