CC BY
37
Антибиотикорезистентность возбудителей хронического посттравматического остеомиелита
Л.В. Розова, Н.В. Годовых
ФГБУ «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, Курган, Россия
Проанализированы результаты микробиологического исследования клинического материала, взятого у 64 больных с хроническим посттравматическим остеомиелитом длинных трубчатых костей в период 2011-2013 гг. Выделено 136 клинических штаммов различных бактерий. Изучен видовой состав микроорганизмов и их антибиотикорезистентность. В исследовании был определен условный коэффициент резистентности. Проведенный мониторинг показал
изменение этиологической структуры хронического посттравматического остеомиелита в доо-перационном периоде, хотя основная роль, по-прежнему, принадлежит Staphylococcus aureus. Отмечено снижение уровня резистентности S. aureus и снижение удельного веса MRSA.
Ключевые слова: хронический остеомиелит, антибиотикорезистентность, коэффициент резистентности, Staphylococcus aureus, MRSA.
Antimicrobial Resistance of Microorganisms Causing Chronic Post-Traumatic Osteomyelitis
L.V. Rozova, N.V. Godovykh
Russian Ilizarov Scientific Center for Restorative Traumatology and Orthopaedics, Kurgan, Russia
This paper presents the results of a microbiological study of clinical specimens obtained from 64 patients with chronic post-traumatic osteomyelitis of long bones during the 2011-2013. A total of 136 clinical strains were isolated and identified to a species level with the following antimicrobial susceptibility testing. A relative resistance coefficient was also calculated in the study. The etiology of chronic post-traumatic osteomyelitis in pre-
operation period was found to be changed, although Staphylococcus aureus remained the main causative agent. In addition, decreased antimicrobial resistance rates for S. aureus and reduced prevalence of MRSA were observed.
Key words: chronic osteomyelitis, antimicrobial resistance, resistance coefficient, Staphylococcus aureus, MRSA.
Проблема лечения больных остеомиелитом остается крайне актуальной. Согласно данным литературы, количество гнойных осложнений при переломах длинных трубчатых костей в зависимости от степени
Контактный адрес: Наталья Викторовна Годовых Эл. почта: [email protected]
тяжести поврежденной конечности и вида оказанной медицинской помощи колеблется от 2 до 75,4% [1].
Остеомиелит диагностируется после открытых переломов в 3-24% наблюдений и в 1-7% случаев после оперативного лечения закрытых переломов. При этом рецидивы остеомиелита отмечаются у 20-30% больных, что приводит к функциональной неполноценности конечности в 10,3-57% наблюдений [2-4].
В литературе встречаются различные данные об этиологической структуре хронического посттравматического остеомиелита. Наблюдающееся в настоящее время расширение видового спектра микрофлоры, способной играть этиологическую роль в развитии посттравматического остеомиелита, и значительный рост антибиотикорезистентности возбудителей указывают на необходимость проведения микробиологического мониторинга и совершенствования тактики применения антибиотиков в стационарах.
Целью настоящего исследования явилось изучение видового состава микроорганизмов и их анти-биотикорезистентности у больных с хроническим посттравматическоим остеомиелитом в рамках микробиологического мониторинга возбудителей гнойной инфекции.
Материал и методы
Были проанализированы результаты микробиологического исследования клинического материала, взятого у 64 больных с хроническим посттравматическим остеомиелитом длинных трубчатых костей в стадии обострения в период 2011-2013 гг. Возраст пациентов составлял от 18 до 71 года. Среди обследованных — 49 мужчин и 15 женщин. Клиническим материалом для микробиологического исследования являлись: отделяемое из ран, свищей (в дооперационном периоде) и интраопераци-онный материал. Исследования выполняли традиционным методом посева на плотные питательные среды: 5% кровяной агар, желточно-солевой агар, дифференциально-диагностическую среду Левина. Посевы инкубировали в течение 20-24 часов в СО2-инкубаторе.
Микробиологическое исследование включало определение общего микробного числа (в КОЕ/мл), видовую идентификацию и определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам, которые проводились как в соответствии с общепринятыми рекомендациями, так и при помощи баканали-затора «WalkAway-40 Plus» (Siemens) с использованием микротест-систем [5-7]. В набор тестируемых препаратов входили: для стафилококков — бензил-пенициллин, эритромицин, тетрациклин, клинда-мицин, оксациллин, гентамицин, ципрофлоксацин, рифампицин, ванкомицин; для грамотрицательных бактерий — в зависимости от видовой принадлежности микроорганизма.
Анализ данных по антибиотикорезистентно-сти исследуемых штаммов осуществлялся при помощи аналитической компьютерной программы WHONET 5,6. Условный коэффициент резистентности для каждого штамма Staphylococcus aureus,
выделенного с кожи, свищеи и очага воспаления, рассчитывали по следующей формуле: K=R/N, где K — коэффициент резистентности, R — число антибиотиков, к которым исследуемый штамм резистентен, N — общее количество тестируемых антибиотиков [8]. Для статистической обработки использовали программное обеспечение «AtteStat 1.0» [9]. Для нахождения достоверности различий использовали непараметрический U-критерий (критерий Вилкоксона-Манна-Уитни).
Результаты
При обследовании больных с хроническим посттравматическим остеомиелитом взято 117 проб, выделено 136 штаммов различных бактерий, в 23 пробах роста не выявлено. Микробная обсеменен-ность, составляющая >1х105 КОЕ/мл, выявлена в 77,8-78,6% случаев из свищей и тканей до операции и в 54,2% — из очага воспаления интраопера-ционно.
Анализ полученных нами данных показал как сходство, так и различие в составе возбудителей хронического посттравматического остеомиелита в зависимости от места забора материала. Во всех группах в настоящее время основным возбудителем остеомиелита остается S. aureus.
Результаты наших исследований подтверждаются данными литературы о наибольшей значимости золотистого стафилококка при инфекции мягких тканей, раневой инфекции и остеомиелитах [10-12].
Коагулазонегативные стафилококки чаще всего выделялись с кожных покровов (26,7%), реже всего — из свищей (3,2%) (рис. 1).
Рассмотрим подробнее пейзаж микрофлоры, выделенной из свищей и очага воспаления у больных с посттравматическим остеомиелитом. S. aureus, являясь приоритетным патогеном, выделялся с одинаковой частотой как из свищей, так из очага воспаления — в 51,6% и 51,0% случаев соответственно. Коагулазонегативные стафилококки (S. hominis,
S. epidermidis, S. haemolyticus) чаще высевались из очага воспаления и составляли 14,3% против 3,2% (S. warneri) — из свищей.
Не выявлено существенных различий в частоте встречаемости энтерококков, стрептококков и стрептококкоподобных бактерий из различного материала (частота выделения — от 6,1% до 6,5%).
Грамотрицательные бактерии выделялись из свищей в 38,7%, из очага воспаления — в 20,4% случаев. Из свищей чаще выделялись энтеробактерии (22,6%), чем интраоперационно из очага воспаления. Из неферментирующих грамотрицатель-ных бактерий Pseudomonas aeruginosa выделялась в обеих исследуемых группах и составляла 16,1%
До операции 51,6
38,7
Во время операции 57,7
51,0
46,6
из очага воспаления
□ Staphylococcus aureus □ Коагулазонегативные стафилококки
□ Стрептококки и энтерококки □ Грамотрицательные бактерии
□ Анаэробные микроорганизмы
Рис. 1. Частота выделения различных групп микроорганизмов у больных с хроническим посттравматическим остеомиелитом (в %).
из свищеи
с кожи
стканеи
14,3
т
81,3
Q с кожи Q из свищей Q из очага воспаления
PEN
ERY
TCY
CLI
OXA GEN
CIP
RIF
Бензилпенициллин (PEN), эритромицин (ERY), тетрациклин (TCY), клиндамицин (CLI), оксациллин (OXA), гентамицин (GEN), ципрофлоксацин (CIP), рифампицин (RIF)
Рис. 2. Резистентность штаммов Staphylococcus aureus, выделенных из клинического материала, взятого во время операции (в %).
(из свищей) и 11,1% (из очага), кроме того из очага воспаления был выделен 1 штамм Acinetobacter baumannii (3,2%).
Анаэробные микроорганизмы (Veillonella parvula, Propionibacterium acnes, Finegoldia magna, Peptostreptococcus asaccharolyticus) выделены только из очага воспаления (8,2%).
Если проследить изменение этиологической структуры хронического посттравматического остеомиелита при поступлении больных на лечение, то согласно нашим данным, полученным в период с 1996 г. по 2000 г. [13], можно отметить следую-
щее: S. aureus составлял 42,7%, в 2011-2013 гг.— 51,6%; сократилось количество выделяемых штаммов Proteus spp. с 21,5 до 5,7%; ранее не выделялись штаммы неферментирующих бактерий, а в 20112013 гг. они составили 14,3%; отмечен более широкий спектр видового состава выявляемых микроорганизмов.
Анализ антибиотикограмм штаммов S. aureus, высеянных с кожи, свищей и из очага воспаления во время операции, показал результаты, представленные на рис. 2. Все выделенные штаммы S. aureus имели высокую частоту устойчивости к пеницил-
60,9
2001-2003 гг. 2006-2009 гг. 2011-2013 гг. □ Staphylococcus aureus □ MRSA
Рис. 3. Результаты мониторинга частоты выделения Staphylococcus aureus и частоты его метициллинорези-стентности (в %).
s 0,45
8 0,4
Ё 0,35 ф
S3 0,3
I 0,25
н 0,2
I 0,15
Л 0,1
f 0,05 о
* 0
0,418
0,399
0,355
0,188*
П
2006 г. 2007 г. 2008 г. 2011-2013 гг.
Рис. 4. Динамика коэффициента резистентности к антибактериальным препаратам Staphylococcus aureus, выделенного из свищей и ран (* — достоверные различия при сравнении 2006, 2007 и 2008 гг. с 2011-2013 гг.).
лину (71,4-92%), более 50% штаммов, выделенных из свищей и очага воспаления, были устойчивы к эритромицину и 81,3% выделенных из свищей — к клиндамицину. Из свищей реже всего выделялись метициллинорезистентные штаммы S. aureus — 6,3%. Относительно низкая частота устойчивости S. aureus, независимо от места забора клинического материала, была отмечена для гентамицина,
рифампицина, тетрациклина и ципрофлоксаци-на. Ванкомицинорезистентных штаммов не выявлено.
Динамика изменения антибиотикорезистентно-сти S. aureus была проанализирована с использованием коэффициента резистентности. Определяя коэффициент резистентности, который варьирует от 0 до 1, можно ориентировочно судить об относительной интегральной резистентности микроорганизма. Нами проводился мониторинг частоты выделения S. aureus из клинического материала, частоты метициллинорезистентности (рис. 3) и коэффициента резистентности данного возбудителя (рис.4) [14]. Самый высокий процент выявления золотистого стафилококка и соответственно его метициллинорезистентных штаммов приходился на период 2006-2009 гг.; в этом же периоде наблюдался самый высокий коэффициент резистентности к исследованным антибактериальным препаратам. В период 2011-2013 гг. наблюдалось достоверное снижение количества выявленных метициллинорезистентных штаммов (6,3%) и значения коэффициента антибиотикорезистентности до 0,188 (p<0,05).
Коэффициент резистентности к антибактериальным препаратам коагулазонегативных стафилококков в период 2011-2013 гг. равен 0,372±0,07, что выше коэффициента резистентности для S. aureus. Наиболее часто метициллинорезистентные штаммы коагулазонегативных стафилококков выделялись из очага воспаления.
Заключение
Таким образом, на основе полученных нами данных можно отметить изменение этиологической структуры хронического посттравматического остеомиелита в дооперационном периоде, хотя основная роль по-прежнему принадлежит стафилококкам и приоритетным патогеном остается S. aureus.
Также отмечено снижение частоты устойчивости S. aureus к антимикробным препаратам различных классов и снижение удельного веса MRSA.
Литература
1. Цискарашвили А. В. Лечение больных с переломами длинных костей, осложненных гнойной инфекцией с учетом биомеханической концепции фиксации отломков. Дисс. канд. мед. наук. Москва. 2009.
2. Neut D., Horn J.R., Kooten T.G., et al. Detection of biomaterial-associated infections in orthopaedic joint implants. Clin Orthop Relat Res 2003; 413(8):261-8.
3. Wagner C., Kondella K., Bernschneider T., et al. Posttraumatic osteomyelitis: analysis of inflammatory cells recruited into the site of infection. Shock 2003; 20(6):503-10.
4. Винник Ю.С., Маркелова Н.М., Шагеев А.А. Хронический остеомиелит: диагностика, лечение, профилактика. Сибирское медицинское обозрение 2009; 6:12-5.
5. Добрынин В.М., Добрынина И.А., Кацалуха В.В. и соавт. Методические рекомендации по микробиологической диагностике раневых инфекций в лечебно-
диагностических учреждениях армии и флота. СПб.: НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера. 1999: 4-62.
6. Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений: Приказ N 535 МЗ СССР. М. 1985:126.
7. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: Методические указания МУК 4.2. 1890-04. Клин микробиол антимикроб химиотер 2004; 6(4):306-59.
8. Гостев В.В., Науменко З.С., Мартель И.И. Антибио-тикорезистентность микрофлоры ран открытых переломов (II сообщение). Травматология и ортопедия России 2010; 1:33-7.
9. Гайдышев И. П. Анализ и обработка данных: спец справочник. СПб.: Питер. 2001; 752.
10. Карташова О.Л. Биологические свойства микроорганизмов в прогнозировании течения венозно-трофиче-ских язв нижних конечностей. ЖМЭИ 2009; 4:111-4.
11. Писаржевский С.А. Некоторые актуальные проблемы патогенеза гнойной раны. Клинико-биохими-ческая лаборатория, Институт хирургии им. А.В. Вишневского РАМН [Электронный ресурс] 2001. Режим доступа: http://nature.web.ru/db/msg. html?mid=1162402&uri=1.html
12. Белобородов В.Б., Митрохин С.Д. Стафилококковые инфекции. Инфекции и антимикробная терапия 2003; 5(1):12-8.
13. Розова Л.В., Лапынин А.И., Клюшин Н.М., Дегтярев В.Е. Микробный пейзаж при хроническом остеомиелите в условиях чрескостного остеосинтеза. Гений Ортопедии 2002; 1:81-4.
14. Науменко З.С., Гостев В.В., Богданова Н.А. Сравнительная оценка динамики антибиотикорезистен-тности бактерий, выделенных у больных с острым и хроническим гнойным процессом в ортопедическом стационаре. Гений ортопедии 2010; 3:141-5.
