CC BY
5
Вестник Пермского университета. Серия Биология. 2022. Вып. 4. С. 294-299. Bulletin of Perm University. Biology. 2022. Iss. 4. P. 294-299.
МИКРОБИОЛОГИЯ
Научная статья УДК 579.61
doi: 10.17072/1994-9952-2022-4-294-299
Характеристика микрофлоры пациентов онкологического профиля с постоперационными инфекционными осложнениями
Наталья Александровна Правосудова1Н, Виктор Львович Мельников2, Людмила Николаевна Итяева3, Елена Николаевна Пантелеева4
1Н Пензенский государственный университет, Пенза, Россия, pravosudovanatalja@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-8183-3175
2 Пензенский государственный университет, Пенза, Россия, meib@pnzgu.ru, https://orcid.org/0000-0002-2175-5547
3 Областной онкологический диспансер, Пенза, Россия, luda-1112@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1060-509X
4 Областной онкологический диспансер, Пенза, Россия, panteleeva58@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-
1743-4855
Аннотация. Исследована микрофлора патологического материала пациентов с послеоперационными инфекциями и проведен анализ устойчивости выделенных штаммов к противомикробным препаратам. Оценку биологических свойств и антибактериальную чувствительность выделенных бактериальных штаммов осуществляли по общепринятым методикам, регламентирующим работу микробиологической лаборатории. В исследование были включены 83 пациента отделения абдоминальной онкологии, проходивших хирургическое лечение в 2017-2021 гг. В патологическом материале преобладала грамотрица-тельная микрофлора (р < 0.05), в частности, Acinetobacter baumannii, Citrobacter braakii, Enterobacter as-buriae, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida, Proteus mirabilis, Serratia liquefaciens, Stenotrophomonas maltophilia. Kl. pneumoniae, E. coli и Acinetobacter baumannii являлись ведущими патогенами. Грамположительная микрофлора в 2017-2021 гг. была представлена в основном энтерококками (E. faecalis, E. faecium и E. gallinarum) и стафилококками (S. hominis, S. haemolyticus, S. sciuri, S. epidermidis, S. aureus). E. coli являлась одним из доминирующих микроорганизмов в исследованном периоде. Её штаммы обладали полирезистентностью по отношению к основным противомикробным препаратам (цефтазидиму, ампициллину, амоксициллину/клавуланату, триметоприм/сульфаметоксазолу, ципрофлоксацину). Чувствительность штаммов E. coli сохранялась к тайгециклину, меропенему и цефтазидим/авибактаму. Для профилактики постоперационных осложнений в отделении абдоминальной онкологии необходимо продолжить микробиологический мониторинг, усилить контроль за грамотрицательной микрофлорой и использовать для лечения и профилактики послеоперационных осложнений, вызванных E. coli, тайгециклин, меропенем и цефтазидим/авибактам.
Ключевые слова: микрофлора, послеоперационные инфекции, устойчивость к противомикробным препаратам
Для цитирования: Характеристика микрофлоры пациентов онкологического профиля с постоперационными инфекционными осложнениями / Н. А. Правосудова, В. Л. Мельников, Л. Н. Итяева, Е. Н. Пантелеева // Вестник Пермского университета. Сер. Биология. 2022. Вып. 4. С. 294-299. http://dx.doi.org/10.17072/1994-9952-2022-4-294-299.
MICROBIOLOGY
Original article
Microflora characteristics of oncological patients with postoperative infectious complications
Natalia A. Pravosudova1H, Viktor L. Melnikov2, Lyudmila N. Ityaeva3, Elena N. Panteleeva4
1 H Penza State University, Penza, Russia, pravosudovanatalja@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-8183-3175
2 Penza State University, Penza, Russia, meib@pnzgu.ru, https://orcid.org/0000-0002-2175-5547
3 Regional Oncologic Hospital, Penza, Russia, luda-1112@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1060-509X
4 Regional Oncologic Hospital, Penza, Russia, panteleeva58@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-1743-4855
Abstract. The microflora of the pathological material from patients with postoperative infections was studied and the resistance of isolated strains to antimicrobial agents was analyzed. The biological properties and antibac-
294_
© Правосудова Н. А., Мельников В. Л., Итяева Л. Н., Пантелеева Е. Н., 2022
terial sensitivity of the bacterial strains isolated during the studies was assessed according to generally accepted methods that regulate the work of a microbiological laboratory. The study included 83 patients of the abdominal oncology department who underwent surgical treatment in 2017-2021. During this period, gram-negative microflora prevailed in the pathological material (p < 0.05): Acinetobacter baumannii, Citrobacter braakii, Enterobac-ter asburiae, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida, Proteus mirabilis, Serratia liquefaciens, Stenotrophomonas maltophilia. Kl. pneumoniae, E. coli and Acinetobacter baumannii were the leading pathogens. Gram-positive microflora in 2017-2021 was represented mainly by enterococci (E. faecalis, E. faecium and E. gallinarum) and staphylococci (S. hominis, S. haemolyticus, S. sciuri, S. epidermidis, S. aureus). E. coli was one of the dominant microorganisms within the period under study. The strains of this microorganism had polyresistance to the main antimicrobial drugs (ceftazidime, ampicillin, amoxicillin/clavulanate, trimethoprim/sulfamethoxazole, ciprofloxacin). E. coli strains remained susceptible to tigecycline, meropenem, and ceftazidime/avibactam. For prevention of postoperative complications in the abdominal oncology department, it is necessary to continue microbiological monitoring, strengthen the control of gram-negative microflora (as it is expected that it will remain the leading etiological agent of postoperative infections in this department) and use tigecycline, meropenem, and ceftazidime/avibactam for the treatment and prevention of postoperative complications caused by E. coli.
Keywords: microflora, postoperative infections; antimicrobial resistance
For citacion: Pravosudova N. A., Melnikov V. L., Ityaeva L. N., Panteleeva E. N. [Microflora characteristics of oncological patients with postoperative infectious complications]. Bulletin of the Perm University. Biology. Iss. 4 (2022): рр. 294-299. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.17072/1994-9952-2022-4-294-299.
Введение
Инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи (ИСМП), - это любые клинически выраженные заболевания микробного происхождения, которые поражают больного в результате его поступления в больницу или обращения за медицинской помощью вне зависимости от появления симптомов заболевания у пациента во время пребывания в стационаре или после его выписки [Тутельян, Акимкин, Марьин, 2019]. Особенно остро проблема ИСМП стоит в отделениях хирургического профиля. В Пензенской обл. в 2020 г. зарегистрировано 837 случаев инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, из них 37.8% - в хирургических стационарах [О состоянии ..., 2021].
Бактерии обладают высокой пластичностью и способностью быстро приспосабливаться к различным условиям обитания. В медицинских учреждениях различного профиля возможно формирование определенного микроценоза, представители которого способны вызывать инфекционные осложнения у пациентов. На формирование микроценоза лечебных учреждений влияет микрофлора пациентов, сотрудников лечебных учреждений и объектов окружающей среды. Необходимо учитывать, что в отделениях разной направленности формируется определенный набор микроорганизмов, зависящий от вида хирургического вмешательства [Правосудова и др., 2016; Кудлай и др., 2022]. Кроме того, микрофлора лечебных учреждений постоянно подвергается воздействию антимикробных препаратов. В связи с этим микробный пейзаж отделения, устойчивость бактерий к антимикробным препаратам могут меняться. Мониторинг микрофлоры в отделениях лечебных учреждений является обязательным методом профилактики ИСПМ [Светличная и др., 2014; Захватова и др., 2022].
Цель настоящей работы - анализ микрофлоры пациентов с постоперационными инфекционными осложнениями.
Материал и методы исследований
Работа выполнена на базе отделения абдоминальной онкологии Онкологического диспансера г. Пензы. С 2017 по 2021 г. было зарегистрировано 83 случая послеоперационных осложнений в этом отделении. У пациентов были изучены мазки из ран, брюшной полости, трахеи и дренажей.
Посев клинического материала проводили на плотные питательные среды (кровяной агар, агар Эндо, Сабуро, ЖСА, ЦПХ-агар) и в среды обогащения (глюкозный бульон, полужидкую модифицированную среду СКС-199).
Оценку биологических свойств и антибактериальную чувствительность выделенных бактериальных штаммов осуществляли по общепринятым методикам, регламентирующим работу микробиологической лаборатории [Определение чувствительности ..., 2015, 2018]. В процессе идентификации штаммов использованы наборы реагентов «Пластина биохимическая, дифференцирующая энтеробактерии (ПБДЭ)» (ООО «НПО «Диагностические системы», Россия), «Пластина биохимическая, дифференцирующая стафилококки (ПБДС)» (ООО «НПО «Диагностические системы», Россия) и микробиологический анализатор VITEK 2 - compact («bioMerieux», Франция). Определение чувствительности к антибактериальным препаратам диско-диффузионным методом проводили на среде Мюллера-Хинтона с помощью аппарата
для определения стандарта мутности бактериальной взвеси (DensiChek plus «bioMerieux», Франция) и дисков с антибиотиками (BIOANALYSE, Турция и Mast Group Ltd., Великобритания).
Статистическую обработку данных выполняли, используя %2.
Результаты и их обсуждение
Распределение различных групп микроорганизмов в патологическом материале у пациентов отделения абдоминальной онкологии в течение 2017-2021 гг. представлено на рис. 1. В указанный период в патологическом материале преобладала грамотрицательная микрофлора (р<0.05). Повышение числа выделенных штаммов микроорганизмов в 2018 г. связано не только с ростом количества пациентов с постоперационными осложнениями (ПОИ) (см. рис. 1), но и c формированием полиинфекций (таблица).
Количество случаев послеоперационных осложнений и полиинфекций в 2017-2021 гг. [The number of postoperative complication and polyinfection cases in 2017-2021]
Показатель 2017 2018 2019 2020 2021
Количество случаев ПОИ 18 25 11 7 22
Количество полиинфекций 5 17 6 3 11
TO
■
1
а- 0.01
1 1
j P'ifludl
Щ
и IT ¿eis ЗОЙ iöM lira
^m rptiiilCflOU- Гр) иотриц, ГриЬ -■ HWIH4tC»C ПОИ Hl Тысячу операций
Рис. 1. Распределение микрофлоры (%) в патологическом материале у пациентов отделения абдоминальной онкологии в течение 2017-2021 гг.
[Distribution of microflora in 2017-2021]
В обследованном материале грамотрицательные бактерии были представлены следующими видами: Acinetobacter baumannii, Citrobacter braakii, Enterobacter asburiae, E. cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, P. putida, Proteus mirabilis, Serratia liquefaciens, Stenotrophomonas maltophilia. В 2017 г. доминировали представители Kl. pneumoniae (35%, р < 0.01) и E. coli (23%, р < 0.01), в 2018 г. - Kl. pneumoniae (47%, р < 0.01) и E. coli (34%, р < 0.01), в 2019 г. - E. coli (40%, р < 0.01) и A. baumannii (20%, р < 0.01), в 2020 г. - E. coli (31%, р < 0.05) и Kl. pneumoniae (25%, р < 0.05), в 2021 г. - E. coli (45,5%, р < 0.01) и A. baumannii (18%, р < 0.01).
Грамположительная микрофлора в 2017-2021 гг. была представлена в основном энтерококками (E. faecalis, E. faecium и E. gallinarum) и стафилококками (S. hominis, S. haemolyticus, S. sciuri, S. epidermidis, S. aureus) (рис. 2). Кроме того, были выделены Corynebacterium xerosis, Streptococcusparasangunis.
Формирование микробиоценоза в отделении абдоминальной хирургии объясняется тем, что при операциях на брюшной полости представители нормальной микрофлоры кишечника (энтерококки, энте-робактерии) могут выйти за пределы своего обычного ареала. Присутствие Kl. pneumoniae ассоциировано прежде всего с аппаратами искусственной вентиляции легких, и представители данного вида встречаются у пациентов, переведенных в отделение реанимации.
Полученные за пять лет данные позволяют предположить, что в дальнейшем ведущими патогенами у пациентов этого отделения могут стать грамотрицательные микроорганизмы из семейства Enterobacteriaceae.
На формирование микроценозов в лечебных учреждениях влияют различные антибактериальные препараты, которые используются как для лечения, так и для профилактики инфекций. Главной чертой госпитальных штаммов бактерий является множественная резистентность к различным группам антимикробных препаратов [Сухорукова и др., 2019]. В связи с этим нами был проведен анализ чувствитель-
ности к антимикробным препаратам у штаммов E. coli, которые выделялись у пациентов этого отделения в течение каждого года.
100
10 о
ИН7 М19 2019 íOJfl »21
EHenxtxais-w. .......Staphylococcus spp. — - — ■ другие еиды
Рис. 2. Распределение грамположительной микрофлоры (%) в патологическом материале у пациентов отделения абдоминальной онкологии в течение 2017-2021 гг.
[Distribution of gram-positive microflora (%) in 2017-2021]
На рисунке 3 представлено количество резистентных штаммов (в %) к определенному антибактериальному препарату. В анализ включены препараты из группы цефалоспоринов (цефтазидим, цефтази-дим/авибактам), пенициллинов (ампициллин, амоксициллин/клавуланат), карбапенемов (меропенем), сульфаниламидов (триметоприм/сульфаметоксазол), тетрациклинов (тайгециклин) и фторхинолонов (ципрофлоксацин).
■ 2017 3201Ü 1Ш И ДНО С: 202 ]
Рис. 3. Количество (%) выделенных штаммов E. coli, резистентных к антимикробным препаратам [Number (%) of E. coli strains resistant to antimicrobials]
В течение изученного периода сохранялась чувствительность выделенных штаммов E. coli к цефтази-диму/авибактаму, представляющим собой комбинированное антибактериальное средство, сочетающее антибиотик - цефтазидим и ингибитор бета-лактамаз - авибактам. Синтез бета-лактамаз - ферментов, которые разрушают бета-лактамное кольцо антибиотика и инактивируют его, является наиболее часто встречающимся механизмом антибиотикорезистентности [Осипов и др., 2013]. Кроме того, у выделенных штаммов E. coli сохранялась чувствительность к тайгециклину и меропенему. Соответственно, эти препараты рекомендованы для лечения и профилактики постоперационных осложнений в отделении абдоминальной онкологии.
Выводы
1. В отделении абдоминальной онкологии в течение 2017-2021 гг. из патологического материала от пациентов с послеоперационными осложнениями преимущественно выделялись грамотрицательные бактерии.
2. Представители Kl. pneumoniae, E. coli и A. baumannii являлись ведущими патогенами.
3. Выделенные штаммы E. coli были резистентны к воздействию цефтазидима, ампициллина, амокси-циллина/клавуланата, триметоприм/сульфаметоксазола, ципрофлоксацина и чувствительны к тайгецик-лину, меропенему и цефтазидим/авибактаму.
4. Для профилактики постоперационных осложнений в отделении абдоминальной онкологии необходимо продолжить микробиологический мониторинг, усилить контроль за грамотрицательной микрофлорой (так как предполагается, что она будет оставаться ведущим этиологическим агентом ПОИ в этом отделении) и использовать для лечения и профилактики послеоперационных осложнений, вызванных E. coli, тайгециклин, меропенем и цефтазидим/авибактам.
Список источников
1. Захватова А.С. и др. Микробиологический мониторинг антимикробной резистентности потенциальных возбудителей инфекций кровотока // Инфекция и иммунитет. 2022. №. 1 (12). С. 185-192.
2. Кудлай Д.А. и др. Оценка микробиологического пейзажа и уровня антибиотикорезистентности в многопрофильном стационаре // Туберкулёз и болезни лёгких. 2022. № 8(100). С. 43-53.
3. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2020 г. по Пензенской области: материалы гос. доклада. Пенза, 2021. 243 с.
4. Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам: клинич. рекомендации. Версия-2015-02. 162 с.
5. Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам: клинич. рекомендации EUCAST. Версия-2018-03. 206 с.
6. Осипов В.А. и др. Металло-бета-лактамазы грамотрицательных бактерий: растущая проблема в мире и в Беларуси // Медицинские новости. 2013. № 2. С. 84-88.
7. Правосудова Н.А. и др. Особенности послеоперационных осложнений в отделении онкоурологии и онкогинекологии // Медицинский альманах. 2016. № 3(43). С. 32-35.
8. Светличная Ю.С. и др. Микробиологический мониторинг в системе эпидемиологического надзора за госпитальными инфекциями // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014. № 1(74). С. 9-14.
9. Сухорукова М.В. и др. Антибиотикорезистентность нозокомиальных штаммов Enterobacterales в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования МАРАФОН 2015-2016 // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019. Т. 21, № 2. С. 147-159.
10. Тутельян А.В., Акимкин В.Г., Марьин Г.Г. От внутрибольничных инфекций до инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи: научное развитие проблемы // Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2019. Т. 9, № 1. С. 14-22.
References
1. Zahvatova A.S., Dar'ina M.G., Svetlichnaya YU.S., Zueva L.P., Aslanov B.I., Chervyakova M.A. [Microbiological monitoring of antimicrobial resistance of potential causative agents of bloodstream infections] Infekci-ja i immunitet. No 1(12) (2022): pp. 185-192. (In Russ.).
2. Kudlay D.A., Bakirov B.A., Zaripova G.R., Allayarov N.D. [Assessment of microbiological environment and the level of antibiotic resistance in a multidisciplinary hospital]. Tuberkulez i bolezni legkich. No 8 (100) (2022): pp. 43-53. (In Russ.).
3. O sostojanii sanitarno-epidemiologiceskogo blagopolucija naselenija v Rossijskoj Federacii v 2020 godu po Penzenskoj oblasti: Materialy gosudarstvennogo doklada [On the state of sanitary and epidemiological welfare of the population in the Russian Federation in 2020 for the Penza region. Materials of the state report]. Penza, 2021. 243 p. (In Russ.).
4. Opredelenie cuvstvitel'nosti mikroorganizmov k antimikrobnym preparatam: Kliniceskie rekomendacii. Versija-2015-02 [Determination of the sensitivity of microorganisms to antimicrobial drugs. Clinical guidelines. Version-2015-02]. 162 p. (In Russ.).
5. Opredelenie cuvstvitel'nosti mikroorganizmov k antimikrobnym preparatam: Kliniceskie rekomendacii EUCAST. Versija-2018-03 [Determination of the sensitivity of microorganisms to antimicrobial drugs. Clinical guidelines EUCAST. Version-2018-03]. 206 p. (In Russ.).
6. Osipov V.A., Tapal'skij D.V., Skleenova E.YU., Ejdel'shtejn M.V. [Metallo-beta-lactamases of gramnegative bacteria: a growing problem in the world and in Belarus]. Medicinskie novosti. No 2 (2013): pp. 84-88. (In Russ.).
7. Pravosudova N.A., Melnikov V.L., Ityaeva L.N., Panteleeva E.N., Serebryakov V.S. [Features of postoperative complications in the department of oncourology and oncogynecology]. Medicinskij al'manach. No 3(43) (2016): pp. 32-35. (In Russ.).
8. Svetlichnaya Yu.S., Kolosovskaya E.N., Kaftyreva L.A., Darina M.G., Egorova S.A., Makarova M.A. [Microbiological monitoring in the system of epidemiological surveillance of hospital infections]. Epidemiologi-ja i vakcinoprofilaktika. No 1(74) (2014): pp. 9-14. (In Russ.).
9. Sukhorukova M.V., Eidelstein M.V., Ivanchik N.V. et al. [Antibiotic resistance of nosocomial strains of Enterobacterales in Russian hospitals: results of a multicenter epidemiological study MARATHON 2015-2016] Kliniceskaja mikrobiologija i antimikrobnaja himioterapija. V. 21, No 2 (2019): pp. 147-159. (In Russ.).
10. Tutelyan, A.V., Akimkin V.G., Maryin G.G. [From nosocomial infections to infections associated with the provision of medical care: scientific development of the problem]. Epidemiologija i infekcionnye bolezni. Aktual'nye voprosy. V. 9, No 1 (2019): pp. 14-22. (In Russ.).
Статья поступила в редакцию 11.10.2022; одобрена после рецензирования 31.10.2022; принята к публикации 29.11.2022.
The article was submitted 11.10.2022; approved after reviewing 31.10.2022; accepted for publication 29.11.2022. Информация об авторах
Н. А. Правосудова - канд. биол. наук, доцент кафедры Микробиология, эпидемиология и инфекционные болезни; В. Л. Мельников - д-р мед. наук, зав. кафедрой Микробиология, эпидемиология и инфекционные болезни; Л. Н. Итяева - зав. бактериологической лабораторией; Е. Н. Пантелеева - врач-эпидемиолог. Information about the authors
N. A. Pravosudova - PhD, Associate Professor of the Department of Microbiology, Epidemiology and Infectious Diseases; V. L. Melnikov - Doctor of Medical Sciences, Head of the Department of Microbiology, Epidemiology and Infectious Diseases; L. N. Ityaeva - head of the bacteriological laboratory; E. N. Panteleeva - epidemiologist.
Вклад авторов:
Правосудова Н. А. - развитие методологии; статистическая обработка материала; написание исходного текста; итоговые выводы.
Мельников В. Л. - научное руководство; концепция исследования; доработка текста; итоговые выводы. Итяева Л. Н. - микробиологическое исследование. Пантелеева Е. Н. - эпидемиологическое исследование. Contribution of the authors:
Pravosudova N.A. - methodology development; statistical processing of the material; writing the original text; final conclusions. Melnikov V. L. - scientific management; research concept; text revision; final conclusions. Ityaeva LN - microbiological research. Panteleeva E. N. - epidemiological study.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflicts of interests.
