CC BY
65
УДК 615.33:616-001.4-008.87:616.71-001.514
АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ МИКРОФЛОРЫ РАН ОТКРЫТЫХ ПЕРЕЛОМОВ (II СООБЩЕНИЕ)
В.В. Гостев, З.С. Науменко, И.И. Мартель
ФГУ «РПЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илизарова Росмедтехиолотй>>, и.о. директора - д. м. и. профессор А.Т. Хцдяев /. Кцрши
Представлены результаты анализа антибиотикорезис-тентности у клинически значимых штаммов микроорганизмов, выделенных из ран у больных с открытыми переломами за период 2006-2008 гг. Выявлено, что грамноложи-тельные микроорганизмы достоверно характеризуются сдержанным ростом устойчивости к основным применяемым антибактериальным препаратам. Установлено увеличение числа MRSA u MRSE штаммов. Для энтерококков характерен линейный рост появления резистентных штаммов ко многим исследованным антибиотикам. Среди грам-отрицательных микроорганизмов отмечено повышение резистентности к цефалосноринам III—IV поколений. Большинство штаммов неферментируюгцих бактерий (Pseudomonas, Acinetobacter) были чувствительны к действию амикацина и иминенема.
Ключевые слова: открытые переломы, штаммы микроорганизмов, антибиотикорезистентность.
The study demonstrates the analysis of resistance to ant ibiot ics of clinically common st rains of microorganisms that were isolated from open fracture wounds in the patients admitted to our clinic within the period of 2006-2008. It was found that gram-positive bacteria feature a significantly restrained growth of resistance to universally used antibiotics. The increase in numbers of MRSA and MRSE stains was revealed. Enterococci feat ure a linear growth of resistant stains to most studied antibiotics. Gram-negative bacteria showed an increase in resistance to cephalosporins of generation III-IV. Most strains of non-fermenting bacteria (Pseudomonas, Acinetobacter) were sensitive to amikacin and imipenem.
Key words: open fractures, strains of microorganisms, resistance to antibiotics.
Введение
Распространение в последнее время большого количества устойчивых микроорганизмов к различным группам антибактериальных препаратов носит эпидемиологическое, медицинское и социальное значение [8, 9]. Появляются сообщения о выделении мультирезис-тентных [10, 14, 16, 17] и панрезистентных штаммов бактерий в медицинских стационарах различного профиля во всем мире [11, 15, 18]. Особую значимость приобретают высоковирулентные и оппортунистические госпитальные штаммы микроорганизмов с множественной устойчивостью к антибиотикам [6, 10, 12, 16]. Терапия инфекций и гнойных осложнений после травм, в том числе открытых переломов, вызванных подобными микроорганизмами, становится очень проблематичной [1]. В предыдущем нашем сообщении [3] были представлены данные о видовом составе микрофлоры ран открытых переломов, выявлены клинически значимые штаммы бактерий, в настоящей работе представлены результаты анализа антибиотикорезистентности этих возбудителей.
Цель исследования - анализ и выявление изменения антибиотикорезистентности у клинически значимых микроорганизмов, выделенных из ран у больных с открытыми переломами.
Материал и методы
Были получены и проанализированы антибио-тикограммы 808 штаммов бактерий, относящихся к шести таксонам (Staphylococcus aureus, S. epidennidis, Enterococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Escherichia coli), выделенных из ран у больных с открытыми переломами за три года (2006-2008). Лнтн-биотикочувствителыюсть определяли диско-диффузионным методом на агаре Мюллера -Хинтона [5], в сомнительных сл)?чаях использовали микрометод серийных разведений (микротест-системы «BioMerieux», Франция): для стафилококков применяли «ЛТВ STAPH 5>>, для энтерококков - «ЛТВ STREP 5>>, для гра-мотрицательных бактерий - «ЛТВ G-5>>. В набор тестируемых препаратов, согласно рекомендациям [5, 6], входили антибиотики первого ряда: для стафилококков - бензилпенициллин (ПЕН), ванкомицин (ВЛН), гентамицин (ГЕН),
оксациллин (ОКС), клиндамицин (КЛИ), цип-рофлоксацнн (ЦИП), эритромицин (ЭР); для энтерококков - ПЕН, ВЛН, ГЕН (120 мкг), стрептомицин 300 мкг (СТР), ЦИП; для нефер-ментирующих бактерий - амнкацнн (ЛН), ГЕН, имипенем (ИМП), цефепим (ЦПМ), цефтази-днм (ЦЛЗ), ЦИП; для энтеробактернй - ампициллин (ЛМП), ГЕН, цефотакснм (ЦТК), ЦЛЗ, ЦИП, ко-тримоксазол (Со). Все полученные результаты статистически обработаны с использованием z-критерия для сравнения долей с поправкой на непрерывность и поправкой Бонфе-рони для множественных сравнений. Значимыми считали различия при р<0,025, данные представлены в процентах с ошибкой доли [2]. Отдельно нами был определен условный коэффициент резистентности, который рассчитывали для каждого штамма по следующей формуле:
К = R / N,
где К - коэффициент резистентности, R - число антибиотиков, к которым исследуемый штамм резистентен, N- общее количество тестируемых антибиотиков для данного штамма.
Коэффициент варьирует от 0 до 1 и позволяет судить об относительной интегральной резистентности микроорганизма к ряду выбранных тестируемых антибиотиков (соответственно 0 будет означать отсутствие резистентности, 1 -наличие резистентности у изучаемого штамма ко всем тестируемым препаратам). В нашем исследовании представлены коэффициенты резистентности, рассчитанные для каждого исследуемого таксона. Сравнения проводили по t-крнтерню Стыодента (значимыми считали различия при р<0,05). Данный показатель нами использовался для оценки динамики антибиотикорезистен-тности за трехлетний период.
Результаты и обсуждение
Видовой состав микрофлоры ран у больных с открытыми переломами весьма разнообразен, но доминирующее положение по частоте встречаемости и клинической значимости занимают представители родов Staphylococcus, Enterococcus, Pseudomonas, Acinetobacter. Реже выделялись представители семейства Enterobacteriaceae [3]. Ниже представлены результаты анализа антиби-отикограмм (табл.), а также дана оценка изменения антибиотикоустойчивости грамположи-тельных и грамотрицательных бактерий.
Для золотистого стафилококка нами установлено достоверное повышение числа резистентных штаммов в 2007 г. к большинству антибиотиков, в 2008 г. роста числа устойчивых штаммов не наблюдалось. В частности, нами зарегистрировано увеличение количества резистентных
штаммов к действию ГЕН в 2007 г. по сравнению с 2006 г., тогда как в 2008 г. их количество снизилось и соответствовало уровню 2006 г. Аналогично наблюдался рост устойчивых изо-лятов к действию КЛИ (повышение приблизительно в два раза) и ЭР (в 1,4 раза).
В 2007 г. также статистически достоверно отмечен рост числа метициллинрезистентных штаммов. В 2008 г. количество MRSA снизилось и стало ниже уровня, зафисиксированного в 2006 г. Ванкомицинрезистентных штаммов золотистого стафилококка за три года не обнаружено. Приблизительно на одном уровне осталось количество резистентных штаммов к ЦИП.
На рисунке 1 отображена динамика изменения резистентности штаммов 5. aureus за три года с использованием коэффициента резистентности. Анализируя эти данные, можно отметить, что рост устойчивости к тестируемым препаратам у данного вида был незначительным, повышение наблюдалось лишь в 2007 г. и далее сохранялось на одном уровне.
Более выраженными изменения антибиоти-корезистентности были у штаммов 5. epidennidis. Так, возросло количество метициллинрезистентных эпидермальных стафилококков, из 40 изученных штаммов в 2006 г. были резистентны к ОКС 47,5%, в 2007 г. - 64,5%, а к 2008 г. из 36 штаммов как резистентные диагностированы уже 80,5?'о культур. К действию КЛИ также увеличилось количество устойчивых изоля-тов - в 2,9 раза к 2008 г. по сравнению с 2006 г. Такие же результаты мы получили при оценке динамики изменения коэффициента резистентности. Можно отметить, что на протяжении 2006-2007 гг. рост устойчивости фактически не наблюдался, а к 2008 г. отмечено скачкообразное возрастание значения коэффициента до 0,55 (р<0,05). Резистентность 5. epidennidis к действию других препаратов оставалась на одном уровне, устойчивых штаммов к ВАН не выявлено.
0,7 и 0,6 --
0 2___5.ер1<1егт<Лз
' 0,399 0 , 2---------
0 -|-------~ -Еп1егососси$---------------------
эрр. 0,13
0 -I-1-1-
2006 2007 2008
Рис. 1. Динамика резистентности к антибиотикам грамположитсльных бактерий (* — достоверные различия при сравнении 2006-2007,** - 2006-2008 гг.)
Таблица
Резистентность бактерий к действию антибиотиков, %
Бактерии Антибиотик
S. aureus ПЕН ГЕН КЛИ OKC ЦИП ЭР N
2006 98 , 0±1, 5 42 , 0±5 27 , 2±4 ,5 40 ,4±5 24, 2±4 42 ,4±5 99
2007 94 , 0±2 63, 5±2* 52 , 6±4* 64 , 7±4* 23 , 7±3 58 , 3±8* 156
2008 87 ,4±3 31, 0±4 34 , 0±4 32 , 0±4 29, 0±4 39, 2±4 , 2 135
S. epidermidis ПЕН ГЕН КЛИ OKC ЦИП ЭР N
2006 90 , 0±4 , 7 45 , 0±8 25 , 0±7 47 , 5±8 20 , 0±6 , 3 52 , 5±8 40
2007 84 , 0±6 ,6 22 , 6±7 , 5 35 , 5±8 , 6 64 , 5±8 , 6 19 , 4±7 61, 3±8 , 8 31
2008 75 , 0±7 , 2 50 , 0±8 , 3 72 , 2±7 , 5** 80, 5±8 , 6** 38 , 8±8 72 , 2±7 , 5 36
Enterococcus spp. ПЕН ГЕН CTP ЦИП Н/П Н/П N
2006 23 , 0±8 ,2 0 ,0 4 ,0±3 ,5 69 , 2±9 Н/П Н/П 26
2007 52,0±10* 26, 0±9* 30 ,4±9 , 6* 13 , 0±7* н/п Н/П 23
2008 87,0±7** 22 , 0±9** 21, 7±8 , 6** 26, 0±9** н/п Н/П 23
P. aeruginosa AH ГЕН ИМП ЦПМ ЦАЗ ЦИП N
2006 30 , 3±8 51,5±8 , 7 72 , 7±7 , 8 62 , 6±8 54 , 5±8 , 6 54 , 5±8 , 6 33
2007 26 , 0±6 ,2 56 , 0±7 38 , 0±7* 52 , 0±7 50 , 0±7 40 , 0±7 50
2008 16 , 6±6 , 2 61,1±8 19 , 4±6 , 6** 63 , 8±8 47, 2±8 , 3 52 , 7±8 , 3 36
A. baumannii AH ГЕН ИМП ЦПМ ЦАЗ ЦИП N
2006 30 , 0±7 ,2 72 , 5±7 12 , 5±5 , 2 52 , 5±8 57 , 5±8 65 , 0±7 , 5 40
2007 12 , 5±6 , 8 79 ,1±8 ,3 4 , 2±4 66, 6±9 , 6 83 , 3±7 ,6* 75 , 0±9 24
2008 53 , 8±10 81, 0±7 , 7 0, 0 92, 3±7 , 5** 85 , 0±7** 81, 0±7 , 7 26
E. coli АМП ГЕН ЦТК ЦАЗ ЦИП Co N
2006 77 , 7±14 22 , 2±14 , 2 11,1±14 , 2 22 , 2±14 ,2 22, 2±14 ,2 44 , 4±12 ,5 9
2007 66 , 6±14 58 ,3±13 58, 3±10 ,4* 58 , 3±13 58 , 3±13 75 , 0±16 , 5 12
2008 77 , 7±14 55 , 5±16 , 5 77 , 7±14** 66 , 6±16** 33 , 3±15 , 6 88 , 8±11** 9
N - количество штаммов; н/п - исследование не проводилось; * - статистически достоверные изменения при сравнении 2006-2007 гг. (p<0,02S); ** - статистически достоверные изменения при сравнении 2006-2008 гг. (p<0,02S).
В последнее время особое внимание уделяется энтерококкам как микроорганизмам, часто встречающимся при различных гнойно-септических заболеваниях, характеризующимся высокой интенсивностью формирования различных механизмов резистентности [13, 19], и появлением среди них мультирезистентных госпитальных эковаров [9, 17]. В нашем исследовании штаммы ЕШегососст зрр., выделенные из ран при открытых переломах, характеризовались ростом устойчивости к действию антибактериальных препаратов. Достоверно увеличивалось количество (р<0,025) резистентных штаммов к ПЕН, ГЕН, СТР как в 2007 г., так и в 2008 г. Лишь к одному из тестированных препаратов - ЦИП -установлено снижение числа резистентных штаммов с 69,2% до 13% (2007 г.) и 26% (2008 г.). Устойчивых штаммов энтерококков к действию ВЛН не выявлено. Линейный характер роста
подтверждается кривой коэффициента резистентности (см. рис. 1), видно последовательное увеличение устойчивости энтерококков к 5 тестируемым антибиотикам (с 0,13 до 0,3, р<0,05).
Таким образом, основываясь на полученных результатах, мы можем констатировать скачкообразный характер роста устойчивости грамположн-тельных бактерий у обследованных больных.
Далее представлены результаты определения антибиотикорезистентности у грамотрицатель-ных бактерий.
По результатам нашего анализа, устойчивость к антибактериальным препаратам синегнойной палочки была на достаточно высоком уровне, однако статистически достоверного роста числа резистентных штаммов за 2006-2008 гг. не обнаружено. Так, доля устойчивых штаммов к АН была в пределах 16,6-30,3%, к ГЕН 51,5-61,1%. Выявлено большое количество резистентных
штаммов к цефалоспоринам: к ЦПМ 52,063,8% и ЦЛЗ 47,2 - 54,5% штаммов. Отдельного внимания заслуживает изменение устойчивости Р. аеги^тта к ИМП: в 2006 г. из 33 исследованных штаммов резистентными были 24 (72,7%), в 2007 доля резистентных штаммов снизилось до 38% (19 из 50 исследованных), а в 2008 г. - до 19,4% (7 из 36 штаммов). Показано, что для Р. аеги<£т(Ш1 характерно снижение уровня резистентности к 2007 г., и дальнейшее отсутствие какой-либо динамики (рис. 2).
0,8 1
0,7 - - Р.aeruginosa
0,5-------:
J^ 0 4 - A.baumannii_
' 0,461 0,436 0,435
0 , 3------------------------------- -
E.coli
0 , 2----0,33--------------------------
0,1---------------------------------
0 -I-1-1-
2006 2007 2008
Рис. 2. Динамика резистентности к антибиотикам грамотрицательных бактерий (* — достоверные рахтичия при сравнении 2006-2007, ** - 2006-2008 гг.)
Другой представитель неферментнрующнх бактерий - А baumannii - также характеризуется значительным количеством резистентных штаммов к действию антибиотиков. За анализируемый период отмечено увеличение числа устойчивых штаммов к действию цефалоспоринов; в то же время значимого роста устойчивости штаммов к другим группам антибиотиков не выявлено (см. табл.). Как и в случае с Р. aeruginosa, можно отметить снижение количества резистентных штаммов к действию ИМП, но такое изменение было статистически не значимо. Для А baumannii можно отметить медленный рост коэффициента резистентности в период 20062007 гг. и скачок в 2008 г. за счет повышения устойчивости к цефалоспоринам (см. рис. 2).
Кишечная палочка редко встречалась в ранах открытых переломов. Поэтому мы можем сделать лишь условные выводы относительно изменения устойчивости к действию антибиотиков у данного микроорганизма. Выделенные штаммы Е. coli характеризовались достаточно высокой устойчивостью ко многим антибиотикам, что согласуется с литературными данными [1, 4, 8]. Так, нами установлен статистически значимый рост числа резистентных штаммов к цефалоспоринам и ко-трнмоксазолу. К действию других препаратов роста устойчивости не обнаружено (см. табл.).
Подводя итог, следует отметить, что представители рассмотренных грамотрицательных бактерий отличались более выраженной устойчивостью к действию антибиотиков по сравнению с грамположительными бактериями.
Выводы
На основе полученных нами данных можно отметить некоторые особенности антибио-тикорезистентности и ее изменение у возбудителей, циркулирующих в отделении открытой травмы. Так, отмечено повышение резистентности стафилококков ко многим антибиотикам (ГЕН, КЛИ, ЭР), установлен рост числа штаммов MRSA, MRSE, что согласуется с результатами других исследований [10, 11, 14], нарастание уровня резистентности происходит скачкообразно, что было продемонстрировано с применением коэффициента резистентности. Иной характер развития устойчивости к действию антибиотиков отмечен у энтерококков: наблюдалось статистически достоверное линейное повышение резистентности ко всем тестируемым препаратам за исключением ЦИП, к которому в 2007-2008 гг. устойчивость снижалась.
Другая ситуация складывается по грамотрн-цательным бактериям. В специальной литературе растет число публикаций, посвященных резкому снижению чувствительности неферментнрующнх бактерий к действию антибиотиков в различных профильных стационарах [7, 8, 12, 16]. В нашем исследовании микроорганизмы данной группы проявляли достаточно умеренную устойчивость без интенсивного роста резистентности за три года.
Таким образом, устойчивость грамположи-тельных бактерий, выделенных из ран открытых переломов, достоверно повышалась к следующим антимикробным препаратам: ГЕН, КЛИ, ЭР, ОКС. Для грамотрицательных микроорганизмов характерно повышение устойчивости к цефалоспоринам (ЦПМ, ЦЛЗ, ЦТК). Сохраняется чувствительность к действию ЦИП как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов, отмечается значительное количество чувствительных штаммов нефермети-рующих бактерий к действию АН, ИМП.
Литература
1. Борисов, И.В. Антибактериальная терапия при остеомиелите (систематизированный обзор) / И.В. Борисов, Ю.А. Амирасланов A.A. Блатун // Антибиотики и химиотерапия. — 2003. — № 9. — С. 37 — 40.
2. Гланц, С. Медико-биологическая статистика : пер. с англ. / С. Гланц. — М. : Практика, 1999. — 459 с.
3. Гостев, В.В. Микрофлора ран открытых переломов различной локализации (I сообщение) / В.В. Гостев,
З.С. Науменко, И.И. Мартель // Травматология и ортопедия России. — 2008. — № 4. — С. 63 — 66.
4. Меньшиков, Д.Д. Динамика антибиотикорезистент-ности возбудителей гнойно-септических процессов в стационаре скорой помощи / Д.Д. Меньшиков [и др.] // Антибиотики и химиотерапия. — 2002. — № 8.
- С. 12-15.
5. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам МУК 4.2.1890-04 : метод, указания от 4.03.2004 / сост. Г.Г. Онигценко.
- М„ 2004. - 53 с.
6. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии / под ред. A.C. Страчунского, Ю.Б. Белоусова, С.Н. Козлова. — Смоленск : НИИАХ СТМА, 2007. - 418 с.
7. Решедько, Г.К. Аминогликозиды: перспективы клинического использования в стационарах России / Г.К. Решедько // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. — 2008. — Т. 10, № 3.
- С. 260-269.
8. Решедько, Г.К. Резистентность к антибиотикам гра-мотрицательных возбудителей нозокомиальных инфекций в ОРИТ многопрофильных стационарах России / Г.К. Решедько [и др.] // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. — 2008.
- Т. 10, №2. - С. 163-179.
9. Сидоренко, C.B. Результаты многоцентрового исследования антибиотикочувствительности энтерококков / C.B. Сидоренко [и др.] // Антибиотики и химиотерапия. - 1998. - №9. - С. 9-18.
10. Страчунский, Ю.А. Внебольничные MRSA — новая проблема антибиотикорезистентности / Ю.А. Страчунский, A.C. Белькова, A.B. Дехнич // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия.
- 2005. - Т.7, №1 - С. 32-46.
11. Шагинян, И.А. Молекулярная эпидемиология инфекций, вызываемых метициллинустойчивыми стафилококками / И.А. Шагинян, O.A. Дмитриенко // Журн. микробиологии. - 2003. - № 3. - С. 99-109.
12. Bratu, S. Role of AmpD, OprF and penicillin — binding
ß
Pseudomonas aeruginosa / S. Bratu, D. Landman, J. Gupta, J. Quale // J.Med. Microbiol. - 2007. - Vol. 56.
- P. 809-814.
13. Comenge, Y. The CroRS two-component regulatory system is reguired for intrinsic p-lactam resistance in Enterococcus faecalis / Y. Comenge [et. al.] // J. Bacteriol. - 2003. - Vol. 24, N 185. - P. 71847192.
14. Debra, A.G. Prevalence and regional variation in meticillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) in the USA and comparative in vitro activity of tigecycline, a glycylcycline antimicrobial / A. G. Debra M. J. Dowzicky // J. Med. Microbiol. - 2007.
- Vol. 56. - P. 1189-1195.
15. Falagas, M. E. The diversity of definitions of multidrug — resistant (MDR) and pandrug — resistant (PDR) Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa / M.E. Falagas, P.K. Koletsi, A. Bliziotis // J. Med. Microbiol. -2006. - Vol. 55.
- P. 1619-1629.
16. Gailiene, G. The peculiarities of Pseudomonas aeruginosa resistance to antibiotics and prevalence of serogroups / G. Gailiene, A. Pavilonis, V. Kareiviene // Medicina (Kaunas). - 2007. - Vol. 43, N 1. - P. 36-42.
17. Huycke, M.M. Multiple-drug resistant Enterococci: the nature of the problem and an agenda for the future / M.M. Huycke, D.F. Sahm, S.M. Gilmore // Emerg. Infect. Dis. - 1998. - Vol. 2, N 4. - P. 239-249.
18. Nemec, A. Long-term predominance of two pan-European clones among multi-resistant Acinetobacter baumannii strains in the Czech Republic / A. Nemec, L. Dijkshoorn, J.K. Reijden // J. Med. Microbiol. - 2004.
- Vol. 53. - P. 147-153.
19. Ono, S. Mechanisms of resistance to imipenem and ampicillin in Enterococcus faecalis / S. Ono, T. Muratani, T. Matsumoto // Antimicrob. Agents Chemother. - 2005. - Vol. 7. - P. 2954-2958."
Контактная информация:
Науменко Зинаида Степановна - кб.н. зав. научно-клинической лабораторией микробиологии и иммунологии e-mail: zinaida_n@inbox.ru;
Гостев Владимир Валерьевич - м.н.с. научно-клинической лаборатории микробиологии и иммунологии; Мартель Иван Иванович - д.м.н. зав. научно-клинической лабораторией травматологии.
OPEN FRACTURE WOUND MICROFLORA RESISTANCE TO ANTIBIOTICS (II REPORT)
V.V. Gostev, Z.S. Naumenko, I.I. Martel
