perinatologyРоссийский вестник перинатологии и педиатрииRossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)1027-40652500-2228Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”10.21508/1027-4065-2025-70-6-29-35perinatology-2310Research ArticleОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫLITERATURE REVIEWSМестное применение бактериофагов для лечения остеомиелита, вызванного Staphylococcus aureusTopical application of bacteriophages for the treatment of osteomyelitis caused by Staphylococcus aureushttps://orcid.org/0009-0009-0888-844XЗингисВ. А.ZingisV. A.

Зингис Валерия Александровна — врач-травматолог-ортопед; аспирант Медицинского института

119620, г. Москва, ул. Авиаторов, д. 38 

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6 

119620, Moscow 

117198, Moscow 

miss.zingis@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3686-3708КешишянР. А.KeshishyanR. A.

Кешишян Размик Арамович — д.м.н., проф.; гл.н.с. кафедры госпитальной хирургии с курсом детской хирургии Медицинского института

119620, г. Москва, ул. Авиаторов, д. 38 

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6 

119620, Moscow 

117198, Moscow 

https://orcid.org/0000-0002-1837-3249ШавыринИ. А.ShavyrinI. A.

Шавырин Илья Александрович — к.м.н., вед. науч. сотр. 

119620, г. Москва, ул. Авиаторов, д. 38 

119620, Moscow 

https://orcid.org/0009-0002-7929-9625ЦибиковИ. В.TsibikovI. V.

Цибиков Илья Владимирович — врач травматолог-ортопед 

119620, г. Москва, ул. Авиаторов, д. 38 

119620, Moscow 

https://orcid.org/0000-0002-1116-2529ЧиниковМ. А.ChinikovM. A.

Чиников Максим Алексеевич — д.м.н., проф. кафедры госпитальной хирургии с курсом детской хирургии Медицинского института

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6 

117198, Moscow

https://orcid.org/0000-0001-9983-8660КопыловИ. В.KopylovI. V.

Копылов Илья Викторович — детский хирург  

119049, Москва, 4-й Добрынинский пер., 1/9, стр. 21 

Moscow 

ГБУЗ «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого» ДЗМ ; ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»РоссияVoino-Yasenetsky Scientific Center for Specialized Medical Care for Children ; Russian Peoples’ Friendship UniversityRussian FederationГБУЗ «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого» ДЗМРоссияVoino-Yasenetsky Scientific Center for Specialized Medical Care for ChildrenRussian FederationФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»РоссияRussian Peoples’ Friendship UniversityRussian FederationГБУЗ «Морозовская детская городская клиническая больница ДЗМ»Россияtate Budgetary Institution of Health Care of the City of Moscow «Morozovskaya Children’s City Clinical Hospital of the Moscow Health Department»Russian Federation2025301220257062935Copyright © Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”, 20252025Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”https://www.ped-perinatology.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ped-perinatology.ru/jour/article/view/2310

В настоящем обзоре проведен анализ научных публикаций, представлены современные взгляды по применению бактериофагов для лечения инфекции, локализованной в костной ткани, в частности, остеомиелита. Кратко рассмотрены этапы развития инфекционного процесса, особенности бактериальной инвазии, характерные для костной ткани, механизмы защиты бактериальных клеток, наиболее часто являющихся возбудителями остеомиелита. Такие защитные механизмы, как формирование биопленок, образование новых фенотипов внутри колоний микроорганизмов, значительно снижают эффективность иммунной системы, антибактериальной терапии. Долгосрочное выживание патогенов приводит к значительному ущербу окружающим тканям, потере костной массы.Бактериофаги — это уникальный терапевтический резерв, они имеют отличный от антибактериальных препаратов механизм развития устойчивости, узко специфичны, способны к эрадикации биопленок и инфицированию патогенов с измененным фенотипом. В нашем обзоре мы пришли к выводу, что, невзирая на доказанную эффективность применения бактериофагов в отдельных исследованиях, методика находится на этапе изучения и ее нельзя масштабировать до отраслевого стандарта, требуется проведение дальнейших исследований.

This review analyzes scientific publications and presents current views on the use of bacteriophages for the treatment of infections localized in bone tissue, in particular, osteomyelitis (hereinafter referred to as OMT). The stages of the development of the infectious process, the features of bacterial invasion characteristic of bone tissue, and the mechanisms of protection of bacterial cells, which are the most common causative agents of OHT, are briefly considered. Protective mechanisms such as biofilm formation and the formation of new phenotypes inside microbial colonies significantly reduce the effectiveness of the immune system and antibacterial therapy. Long-term survival of pathogens leads to significant damage to surrounding tissues and loss of bone mass.Bacteriophages are a unique therapeutic reserve, they have a different mechanism of resistance development from antibacterial drugs, are highly specific, capable of eradicating biofilms and infecting pathogens with an altered phenotype. In our review, we came to the conclusion that, despite the proven effectiveness of the use of bacteriophages in individual studies, the technique is at the stage of study and cannot be scaled up to the industry standard, further research is required.

бактериофагихронический остеомиелитбиопленкирезистентностьбактериальные фенотипыbacteriophageschronic osteomyelitisbiofilmsresistancebacterial phenotypesReferencesNasser A., Azimi T., Ostadmohammadi S., Shariati A., Asadollahi P., Soroush S. A comprehensive review of bacterial osteomyelitis with emphasis on Staphylococcus aureus. Microb Pathog. 2020; 148: 104431. DOI: 10.1016/j.micpath.2020.104431Nasser A., Azimi T., Ostadmohammadi S., Shariati A., Asadollahi P., Soroush S. A comprehensive review of bacterial osteomyelitis with emphasis on Staphylococcus aureus. Microb Pathog. 2020; 148: 104431. DOI: 10.1016/j.micpath.2020.104431Гришаев В.В., Шамсиев А.М. Современные представления о метафизарно-эпифизарном остеомиелите. Обзор литературы. Хирургия позвоночника. 2021; 18(3): 149–156. DOI: 10.14531/ss2021.3.149-156Grishaev V.V., Shamsiev A.M. Modern concepts of metaphyseal-epiphyseal osteomyelitis. Literature review. Khirurgiia Pozvonochnika (Spine Surgery). 2021; 18(3): 149–156 (in Russ.) DOI: 10.14531/ss2021.3.149-156Gimza B.D., Cassat J.E. Mechanisms of Antibiotic Failure During Staphylococcus aureusOsteomyelitis. Front Immunol. 2021; 12: 638085. DOI: 10.3389/fimmu.2021.638085Gimza B.D., Cassat J.E. Mechanisms of Antibiotic Failure During Staphylococcus aureusOsteomyelitis. Front Immunol. 2021; 12: 638085. DOI: 10.3389/fimmu.2021.638085de Mesy Bentley K.L., Trombetta R., Nishitani K., Ito H., Giddings V.L., Kates S.L. Evidence of Staphylococcus aureusDeformation, Proliferation, and Migration in Canaliculi of Live Cortical Bone in Murine Models of Osteomyelitis. J Bone Miner Res. 2017; 32(5): 985–990. DOI: 10.1002/jbmr.3055de Mesy Bentley K.L., Trombetta R., Nishitani K., Ito H., Giddings V.L., Kates S.L. Evidence of Staphylococcus aureusDeformation, Proliferation, and Migration in Canaliculi of Live Cortical Bone in Murine Models of Osteomyelitis. J Bone Miner Res. 2017; 32(5): 985–990. DOI: 10.1002/jbmr.3055Крупаткин А.И., Дорохин А.И., Адрианова А.А. Роль микроциркуляции костной ткани в ее жизнедеятельности и репаративной регенерации. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2022; 21(1): 12–17. DOI: 10.24884/1682-6655-2022-21-1-12-17Krupatkin A.I., Dorokhin A.I., Adrianova A.A. The role of bone tissue microcirculation in its vital activity and reparative regeneration. Regionarnoe Krovoobrashchenie i Mikrotsirkulyatsiia (Regional Blood Circulation and Microcirculation). 2022; 21(1): 12–17 (in Russ.) DOI: 10.24884/1682-6655-2022-21-1-12-17Гордина Е.М., Божкова С.А. Бактериальные биопленки в ортопедии: проблема и возможные перспективы профилактики. Медицинское обозрение. 2021; 8: 29–32. DOI: 10.32364/2587-6821-2021-8-29-32Gordina E.M., Bozhkova S.A. Bacterial biofilms in orthopedics: the problem and possible prospects for prevention. Meditsinskoe Obozrenie (Medical Review). 2021; 8: 29–32 (in Russ.) DOI: 10.32364/2587-6821-2021-8-29-32Литусов Н.В. Частная бактериология. Екатеринбург: УГМУ; 2017. 707 с.Litusov N.V. Chastnaya bakteriologiya (Private Bacteriology). Yekaterinburg: UGMU; 2017. 707 p. (in Russ.)Zhang K., Bai Y.Z., Liu C., Wang Y., Zhang K., Wang L. et al. Composition of pathogenic microorganism in chronic osteomyelitis based on metagenomic sequencing and its application value in etiological diagnosis. BMC Microbiol. 2023; 23(1): 313. DOI: 10.1186/s12866-023-03046-xZhang K., Bai Y.Z., Liu C., Wang Y., Zhang K., Wang L. et al. Composition of pathogenic microorganism in chronic osteomyelitis based on metagenomic sequencing and its application value in etiological diagnosis. BMC Microbiol. 2023; 23(1): 313. DOI: 10.1186/s12866-023-03046-xСыпачева Н.А., Сакаева Э.Х. Биопленки: структура, этапы формирования и методы борьбы. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. 2024;(1): 45–52.Sypacheva N.A., Sakaeva E.Kh. Biofilms: structure, formation stages and control methods. Vestnik Permskogo Natsional’nogo Issledovatel’skogo Politekhnicheskogo Universiteta (Bulletin of Perm National Research Polytechnic University). 2024;(1): 45–52 (in Russ.)Дрюккер В.В., Горшкова А.С. Бактериофаги и их функционирование в биопленках. Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология. Экология. 2012; 5(3): 45–52.Dryukker V.V., Gorshkova A.S. Bacteriophages and their functioning in biofilms. Izvestiia Irkutskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriia: Biologiia. Ekologiia (Bulletin of Irkutsk State University. Series: Biology. Ecology). 2012; 5(3): 45–52 (in Russ.)Cobb L.H., McCabe E.M., Priddy L.B. Therapeutics and delivery vehicles for local treatment of osteomyelitis. J Orthop Res. 2020; 38(10): 2091–2103. DOI: 10.1002/jor.24689Cobb L.H., McCabe E.M., Priddy L.B. Therapeutics and delivery vehicles for local treatment of osteomyelitis. J Orthop Res. 2020; 38(10): 2091–2103. DOI: 10.1002/jor.24689Huang Z.D., Zhang Z.J., Yang B., Wang W.Y., Zhang Y.Q., Liu J.H. Pathogenic detection by metagenomic next-generation sequencing in osteoarticular infections. Front Cell Infect Microbiol. 2020; 10: 471. DOI: 10.3389/fcimb.2020.00471Huang Z.D., Zhang Z.J., Yang B., Wang W.Y., Zhang Y.Q., Liu J.H. Pathogenic detection by metagenomic next-generation sequencing in osteoarticular infections. Front Cell Infect Microbiol. 2020; 10: 471. DOI: 10.3389/fcimb.2020.00471Malandain D., Bémer P., Leroy A.G., Lombart E., Brochard J., Hamdad F. Assessment of the automated multiplex-PCR Unyvero i60 ITI®️ cartridge system to diagnose prosthetic joint infection: A multicentre study. Clin Microbiol Infect. 2018; 24(1): 83.e1–83.e6. DOI: 10.1016/j.cmi.2017.05.017Malandain D., Bémer P., Leroy A.G., Lombart E., Brochard J., Hamdad F. Assessment of the automated multiplex-PCR Unyvero i60 ITI®️ cartridge system to diagnose prosthetic joint infection: A multicentre study. Clin Microbiol Infect. 2018; 24(1): 83.e1–83.e6. DOI: 10.1016/j.cmi.2017.05.017Ellington J.K., Harris M., Hudson M.C., Webb L.X., Sherertz R., Moon R.E. Intracellular Staphylococcus aureus and antibiotic resistance: Implications for treatment of staphylococcal osteomyelitis. J Orthop Res. 2006; 24(1): 87–93. DOI: 10.1002/jor.20003Ellington J.K., Harris M., Hudson M.C., Webb L.X., Sherertz R., Moon R.E. Intracellular Staphylococcus aureus and antibiotic resistance: Implications for treatment of staphylococcal osteomyelitis. J Orthop Res. 2006; 24(1): 87–93. DOI: 10.1002/jor.20003Jefferson K.K., Goldmann D.A., Pier G.B. Use of confocal microscopy to analyze the rate of vancomycin penetration through Staphylococcus aureus biofilms. Antimicrob Agents Chemother. 2005; 49(6): 2467–2473. DOI: 10.1128/AAC.49.6.2467-2473.2005Jefferson K.K., Goldmann D.A., Pier G.B. Use of confocal microscopy to analyze the rate of vancomycin penetration through Staphylococcus aureus biofilms. Antimicrob Agents Chemother. 2005; 49(6): 2467–2473. DOI: 10.1128/AAC.49.6.2467-2473.2005Власов В.В., Тикунова Н.В., Морозова В.В. Бактериофаги как лечебные средства: что мешает их применению в медицине. Биохимия. 2020; 85(11): 1587–1600. DOI: 10.31857/S0320972520110068Vlasov V.V., Tikunova N.V., Morozova V.V. Bacteriophages as therapeutic agents: what hinders their use in medicine. Biokhimiia (Biochemistry). 2020; 85(11): 1587–1600 (in Russ.). DOI: 10.31857/S0320972520110068Шевалаев Г.А., Ефремов И.М. Комплексное применение антибиотика, озона и фаготерапии для лечения пациентов с хроническим остеомиелитом. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2013;(2): 104–114. DOI: 10.17816/2072-2354.2013.0.2.104-114Shevalaev G.A., Efremov I.M. Complex application of antibiotic, ozone and phage therapy for treatment of patients with chronic osteomyelitis. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Povolzhskii Region. Meditsinskie Nauki (University Proceedings. Volga Region. Medical Sciences). 2013;(2): 104–114 (in Russ.). DOI: 10.17816/2072-2354.2013.0.2.104-114Genevière J., McCallin S., Huttner A., Bassetti S., Esseiva C., Guery P. A systematic review of phage therapy applied to bone and joint infections: An analysis of success rates, treatment modalities and safety. EFORT Open Rev. 2021; 6(12): 1148– 1156. DOI: 10.1302/2058-5241.6.210073Genevière J., McCallin S., Huttner A., Bassetti S., Esseiva C., Guery P. A systematic review of phage therapy applied to bone and joint infections: An analysis of success rates, treatment modalities and safety. EFORT Open Rev. 2021; 6(12): 1148– 1156. DOI: 10.1302/2058-5241.6.210073Akanda Z.Z., Taha M., Abdelbary H. Current review-The rise of bacteriophage as a unique therapeutic platform in treating peri-prosthetic joint infections. J Orthop Res. 2018; 36(4): 1051–1060. DOI: 10.1002/jor.23755Akanda Z.Z., Taha M., Abdelbary H. Current review-The rise of bacteriophage as a unique therapeutic platform in treating peri-prosthetic joint infections. J Orthop Res. 2018; 36(4): 1051–1060. DOI: 10.1002/jor.23755Хайруллин И.Н., Поздеев О.К., Шаймарданов Р.Ш. Эффективность применения специфических бактериофагов в лечении и профилактике хирургических послеоперационных инфекций. Казанский медицинский журнал. 2002; 83(4): 256–260.Khairullin I.N., Pozdeev O.K., Shaimardanov R.Sh. Effectiveness of specific bacteriophages application in treatment and prevention of surgical postoperative infections. Kazanskii Meditsinskii Zhurnal (Kazan Medical Journal). 2002; 83(4): 256–260 (in Russ.)Fish R., Kutter E., Bryan D., Wheat G., Kohler T., Townsend E. et al. Resolving Digital Staphylococcal Osteomyelitis Using Bacteriophage-A Case Report. Antibiotics (Basel). 2018; 7(4): 87. DOI: 10.3390/antibiotics7040087Fish R., Kutter E., Bryan D., Wheat G., Kohler T., Townsend E. et al. Resolving Digital Staphylococcal Osteomyelitis Using Bacteriophage-A Case Report. Antibiotics (Basel). 2018; 7(4): 87. DOI: 10.3390/antibiotics7040087Kishor C., Mishra R.R., Saraf S.K., Kumar D., Kumar S., Singh W.N. Phage therapy of staphylococcal chronic osteomyelitis in experimental animal model. Indian J Med Res. 2016; 143(1): 87–94. DOI: 10.4103/0971-5916.178615Kishor C., Mishra R.R., Saraf S.K., Kumar D., Kumar S., Singh W.N. Phage therapy of staphylococcal chronic osteomyelitis in experimental animal model. Indian J Med Res. 2016; 143(1): 87–94. DOI: 10.4103/0971-5916.178615Nadareishvili L., Hoyle N., Nakaidze N., Nizharadze D., Kutateladze M., Balarjishvili N. et al. Bacteriophage Therapy as a Potential Management Option for Surgical Wound Infections. PHAGE (New Rochelle). 2020; 1(3): 123–135. DOI: 10.1089/phage.2020.0010Nadareishvili L., Hoyle N., Nakaidze N., Nizharadze D., Kutateladze M., Balarjishvili N. et al. Bacteriophage Therapy as a Potential Management Option for Surgical Wound Infections. PHAGE (New Rochelle). 2020; 1(3): 123–135. DOI: 10.1089/phage.2020.0010Amankwah S., Abdella K., Kassa T. Bacterial Biofilm Destruction: A Focused Review On The Recent Use of Phage-Based Strategies With Other Antibiofilm Agents. Nanotechnol Sci Appl. 2021; 14: 161–177. DOI: 10.2147/NSA.S325594Amankwah S., Abdella K., Kassa T. Bacterial Biofilm Destruction: A Focused Review On The Recent Use of Phage-Based Strategies With Other Antibiofilm Agents. Nanotechnol Sci Appl. 2021; 14: 161–177. DOI: 10.2147/NSA.S325594Брюсов П.Г., Лищук А.Н., Потапов В.А. Развитие концепции комплексного лечения послеоперационного стерномедиастинита. Клиническая медицина. 2022; 100(9–10): 45–50.Briusov P.G., Lishchuk A.N., Potapov V.A. Development of the concept of complex treatment of postoperative sternomediastinitis. Klinicheskaia Meditsina (Clinical Medicine). 2022; 100(9–10): 45–50 (in Russ.)Gibb B.P., Hadjiargyrou M. Bacteriophage therapy for bone and joint infections. Bone Joint J. 2021; 103-B(2): 234–244. DOI: 10.1302/0301-620X.103B2.BJJ-2020-0452.R2Gibb B.P., Hadjiargyrou M. Bacteriophage therapy for bone and joint infections. Bone Joint J. 2021; 103-B(2): 234–244. DOI: 10.1302/0301-620X.103B2.BJJ-2020-0452.R2Hawkins C., Harper C., Jones B., Lang A., Laird T., Maddox T. et al. Case Report: Successful Treatment of MultidrugResistant Pseudomonas aeruginosa Osteomyelitis in a Dog Using Phage Therapy. J Vet Intern Med. 2022; 36(5): 1783– 1787. DOI: 10.1111/jvim.16521Hawkins C., Harper C., Jones B., Lang A., Laird T., Maddox T. et al. Case Report: Successful Treatment of MultidrugResistant Pseudomonas aeruginosa Osteomyelitis in a Dog Using Phage Therapy. J Vet Intern Med. 2022; 36(5): 1783– 1787. DOI: 10.1111/jvim.16521

The authors declare that there are no conflicts of interest present.