CC BY
47
В.Н. Ильина, О.В. Струнин, О.Н. Соловьев, Л.М. Самойлова, Ю.Н. Горбатых
К вопросу резистентности Klebsiella pneumoniae у детей раннего возраста с врожденными пороками сердца
ФГБУ «ННИИПК
им. акад. Е.Н. Мешалкина»
Минздравсоцразвития
России, 630055,
Новосибирск,
ул. Речкуновская, 15,
УДК 616.12-007-053.1:615.28 ВАК 14.01.20
Поступила в редакцию 24 февраля 2011 г.
© В.Н. Ильина, О.В. Струнин, О.Н. Соловьев, Л.М. Самойлова, Ю.Н. Горбатых, 2012
Проведено проспективное исследование по изучению резистентности у Klebsiella pneumoniae в отделении интенсивной терапии у детей раннего возраста. Выявлено, что устойчивость к цефалоспоринам III-IV поколения, фторхинолонам, аминогликозидам обусловлена продукцией ß-лактамаз расширенного спектра (БЛРС), к карбапенемам за счет снижения проницаемости клеточной мембраны в комбинации с продукцией БЛРС. Выявлены особенности пациентов, колонизированных штаммами K.pneumoniae со множественной устойчивостью. Ключевые слова: K. pneumoniae; устойчивость; антибиотики; ß-лактамазы расширенного спектра.
Klebsiella pneumoniae - один из ведущих возбудителей нозокомиальных инфекций (НИ), он вызывает от 2 до 20% всех нозокомиальных инфекций [1, 4]. В России K. pneumoniae третий по частоте грамотрицатель-ный возбудитель НИ. В ряде стационаров клебсиелла - превалирующий возбудитель НИ, который составляет от 24,5 до 43,6% [2]. Одним из основных клинически значимых механизмов приобретенной устойчивости к ß-лактамам у K. pneumoniae является множественная устойчивость, обусловленная продукцией БЛРС [1, 3, 7]. Наибольшей стабильностью к действию БЛРС обладают карбапенемы, прежде всего имипенем и меропенем [1-4, 7]. В настоящее время зарегистрированы штаммы K. pneumoniae, устойчивые к карбапенемам. К механизмам, обусловлавливающим устойчивость к карбапенемам, отнесены как продукция ß-лактамаз различных молекулярных классов, так и комбинация БЛРС со сниженной проницаемостью клеточной мембраны [10-13]. В 2008 г. нами проведено проспективное исследование по изучению механизмов устойчивости у K. pneumoniae, выделенной у детей раннего возраста, нуждающихся в лечении в условиях отделения интенсивной терапии (ОИТ).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследование включены пациенты ОИТ для детей, колонизированные и с инфекциями, обусловленными K.pneumoniae. Всего
было изучено 33 штамма, выделенных от 27 пациентов. В анализ включены все последовательно выделенные штаммы K. pneumoniae в 2008 г. K. pneumoniae с одинаковой устойчивостью (чувствительностью), повторно выделенные у одного пациента, из анализа исключались. Анализу подвергался штамм, выделенный первым. Штаммы с умеренной устойчивостью (чувствительностью) были отнесены к устойчивым. Для определения чувствительности использовали чистые культуры K. pneumoniae. Чувствительность исследовали с помощью дисков, пропитанных антибиотиками («БиоРад», США), на агаре Мюллер - Хинтон («БиоМерье», Франция) дискодиффузионным методом в соответствии с рекомендациями Национального комитета по клиническим и лабораторным стандартам США (NCCLS, 2004) и Методическими указаниями по определению чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам (МУК 4.21890-04.2004). Определение продукции штаммами K. pneumoniae БЛРС методом двойных дисков с применением дисков с амоксициллином/ клавуланатом (20/10 мкг), цефотаксимом (30 мкг), цефтазидимом (30 мкг). Устойчивость к карбапенемам изучали с использованием дисков, пропитанных меропе-немом (10 мкг) и имипенемом (10 мкг). Для обнаружения металло^-лактамазы (МБЛ) использовали метод синергизма между имипенемом (10 мкг), меропене-мом (10 мкг), цефтазидимом (30 мкг) и эти-лендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА).
Для обнаружения карбапенемазы класса А использовали Modified Hodge Test. Контроль определения чувствительности производили с использованием референтных штаммов Американской коллекции типовых культур (АТСС) E. coli, не продуцирующей БЛРС ATCC 25922, и K.pneumonia, продуцирующей БЛРС АТСС 700603.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Среди изученных K. pneumoniae зарегистрировано распространение штаммов, устойчивых к ß-лактамным антибиотикам, в пределах от 3 до 87%. Наибольшая частота отмечена к цефалоспоринам III-IV поколения (цефотаксим и цефтриаксон - 87%, цефтазидим - 81%, цефепим - 78%), несколько реже к ингибиторзащищенным пеницилли-нам (амоксициллину/клавуланату - 48%) и цефалоспоринам (цефоперазону/сульбактаму - 63%). Наименьшая частота устойчивых штаммов K. pneumoniae зарегистрирована к карбапенемам. При этом наибольшая активность отмечена у имипенема (резистентность 6%), к нему были нечувствительны два штамма. Устойчивость к меро-пенему составила 15% (5 штаммов). Все штаммы относились к категории умеренно чувствительных (табл. 1).
Широкое распространение устойчивых штаммов K. pneumoniae зарегистрировано и к не ß-лактамным антибиотикам: аминогликозидам от 30% (амикацину) до 33% (нетилмицину) и фторхинолонам 57%. Устойчивость K.pneumoniae к цефалоспоринам III-IV поколения была зарегистрирована у 24 штаммов (72%) и в большинстве случаев (19; 57%) обусловлена продукцией БЛРС, в то время как у пяти (15%) K.pneumoniae (БЛРС (-)) механизма устойчивости к цефалоспоринам III-IV поколения феноти-
пическими методами выявить не удалось. За время исследования у семи (21%) штаммов K.pneumoniae выявлена устойчивость к карбапенемам. Из них 5 (15%) были умеренно устойчивы к меропенему при сохранении чувствительности к имипенему и два (6%) умеренно чувствительны к имипенему и чувствительны к меропенему. Штаммы клебсиелл, продуцирующие БЛРС, в 73,6% были нечувствительны к ципрофлоксацину, штаммы клебсиелл с неустановленным механизмом - в 60%.
В 6% случаев (2 штамма) K. pneumoniae сохраняла чувствительность ко всем тестированным препаратам. К аминогликозидам устойчивость среди K.pneumoniae БЛРС (+) составила: к амикацину 26,3%, к нетилмицину 31,6%. Штаммы с неустановленным механизмом устойчивости (БЛРС (-)) были нечувствительны к амикацину и нетилмицину в 80% случаев (табл. 2). Все K. pneumoniae, устойчивые к меропенему и чувствительные к имипенему (5 штаммов), были нечувствительны к ципрофлоксацину. К амикацину один штамм был умеренно чувствителен, к нетилмицину - три. Два штамма, умеренно устойчивые к имипенему, но чувствительные к меропенему, были нечувствительны к ципрофлоксацину и нетилмицину, 1 штамм сохранял чувствительность только к амикацину. Таким образом, из аминогликозидов только ами-кацин обладал наибольшей активностью в отношении карбапенем-устойчивых клебсиелл. К нему были чувствительны 5 из 7 (71,4%) штаммов K. pneumoniae.
Штаммы с множественной усточивостью K. pneumoniae были изолированы у детей, поступивших в тяжелом и крайне тяжелом состоянии, с врожденными сложными пороками сердца (ВПС) в возрасте от 1 дня до
Таблица 1
Устойчивость K. pneumoniae к антибиотикам, n = 33
Таблица 2
Устойчивость K. pneumoniae к не ß-лактамным антибиотикам, n = 31
Антибиотики Чувствительность, % Умеренная чувствительность, % Устойчивость, %
Амоксициллин/клавуланат 46 6 48
Цефтриаксон 13 - 87
Цефотаксим 16 - 84
Цефтазидим 16 3 81
Цефоперазон/сульбактам 28 9 63
Цефепим 22 - 78
Имипенем 94 3 3
Меропенем 85 15 15
Ципрофлоксацин 43 - 57
Амикацин 64 6 30
Нетилмицин 61 6 33
Антибиотики, БЛРС (+), БЛРС (-), MEM-R MEM-S
используемые в клинике n = 19 n = 5 IPM-S, n = 5 IPM-R, n = 2
Ципрофлоксацин, n (%) 14 (73,7) 3 (60) 5 (100) 2 (100)
Амикацин, n (%) 5 (26,3) 4 (80) 1 (20) 1 (50)
Нетилмицин, n (%) 6 (31,6) 4 (80) 3 (25) 2 (100)
Патология кровообращения и кардиохирургия 1. 2012
59
1 года 4 мес. Тяжесть состояния обусловлена гемоди-намическими нарушениями, связанными со сложными ВПС. Пациенты (22 из 24, 91,6%), у которых была изолирована K. pneumoniae, устойчивая к цефалоспоринам III и IV поколения, имели предшествующую госпитализацию. При этом количество больных с пребыванием в ОИТ и других отделениях ЛПУ было одинаковым (по 11 пациентов). Средняя длительность госпитализации в ННИИПК до выделения K. pneumoniae составила 20,7 дней со средней продолжительностью пребывания в ОИТ 9,1 день. Антимикробная терапия у 14 детей (58,3%) была представлена монотерапией цефоперазоном/сульбактамом, у 7 (29,2%) цефалоспоринами в комбинации с фторхино-лонами (табл. 3). На фоне пневмонии поступили 4 пациента (16,6%), и один был реконвалесцент пневмонии.
Карбапенем-устойчивые штаммы K. pneumoniae были выделены у 6 из 7 (85,7%) пациентов, поступивших в ННИИПК из лечебно-профилактических учреждений, при этом 5 (71,4%) из них из ОИТ. Средняя длительность госпитализации в ННИИПК до выделения карбапенем-устой-чивых штаммов K. pneumoniae составила 50,7 дней, со средней продолжительностью пребывания в ОИТ 22 дня. Устойчивость K.pneumoniae к карбапенемам зарегистрирована на фоне терапии карбапенемами у трех (42,8%) пациентов как в монотерапии (два пациента), так и в комбинации с линезолидом (один пациент), на фоне терапии цефалоспоринами у 4 (57,1%) пациентов, в комбинации с фторхинолонами у двоих (28,6%) пациентов и у двоих (28,6%) в комбинации с ванкомицином. С сопутствующей пневмонией поступили три пациента, один пациент реконвалесцент пневмонии и инфекции мочевыво-дящих путей (ИМП) и один - пневмонии. В анамнезе трех (42,8%) пациентов есть данные о выделении K. pneumoniae с БЛРС во время предшествующей госпитализации.
ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты нашего исследования подтвердили, что среди K. pneumoniae широко распространены штаммы, устойчивые к цефалоспоринам III-IV поколения (87; 78%). Исследования в российских центрах показали, что высокая частота устойчивости к цефалоспоринам коррелирует с частотой распространенности БЛРС, которая имела вариации от 64,2% до 100% [2]. В нашем исследовании в 60% случаев устойчивость к цефалоспоринам III-IV поколения была обусловлена продукцией БЛРС. Штаммы K. pneumoniae, продуцирующие БЛРС, нередко бывают устойчивы к препаратам других групп [4, 7]. Так, средний показатель устойчивости к ципрофлоксацину у продуцентов БЛРС в российских центрах составил 43,9%, к амикацину - 38,6% [2].
В нашем исследовании в 73,7% случаев продуценты были нечувствительны к ципрофлоксацину, в 26,3% к амикацину и в 31,6% к нетилмицину. Все клебсиеллы, устойчивые к цефалоспоринам III-IV поколения, были чувствительны к имипенему и меропенему - препаратам выбора для эмпирической терапии тяжелых и жизнеугрожаю-щих инфекций [1, 2, 4, 9]. В настоящее время карбапенем-устойчивые K. pneumoniae зарегистрированы в Северной Америке, Греции, Турции, Израиле, Индии [10-13].
В нашем исследовании у 7 (21%) штаммов K. pneumoniae выявлена устойчивость к одному из карбапенемов, которая обусловлена снижением проницаемости наружной клеточной мембраны бактерий в комбинации с продукцией БЛРС. Практическое значение данного механизма устойчивости заключается в возможности проведения терапии карбапенемом (имипенемом или меропенемом), активность которого получена in vitro. В настоящее время эпидемиология штаммов - продуцентов БЛРС хорошо
Таблица 3
Характеристика пациентов, у которых были выделена K. pneumoniae с БЛРС и устойчивостью к карбапенемам * БЛРС (+) - штаммы, продуцирующие БЛРС, БЛРС (-) - штаммы, не продуцирующие БЛРС и чувствительные к меропенему и имипенему, ** IPM-R - штаммы, устойчивые к имипенему, MEM-R -штаммы, устойчивые к меропенему
Показатели БЛРС (+) и БЛРС (-)*, n = 24 МЕМ-R или IPM-R**, n = 7
Сопутствующие инфекционные заболевания, n
пневмония 4 3
реконвалесцент пневмонии 1 2
мочевыводящих путей - 1
Предшествующая госпитализация, n (%)
ОИТ 11 (45,8) 5 (71,4)
не ОИТ 11 (45,8) 1
Пребывание в ННИИПК до выделения, дней 20,7 (7-36) 50,7 (13-150)
Пребывание в ОИТ, дней 9,1 (2-30) 22,0 (1-75)
АБТ, на фоне которой выделена K. pneumoniae, n (%)
цефалоспорины + фтохинолоны 7 (29,2) 2 (28,6)
ингибиторзащищенные цефалоспорины 14 (58,3) -
карбапенемы 1 2 (28,6)
карбапенемы + линезолид - 1
цефалоспорины + ванкомицин - 2 (28,6)
изучена. К основным факторам риска относятся тяжесть основного заболевания, предшествующая госпитализация и назначение антибиотиков широкого спектра [3, 5]. Эпидемиология распространенности карбапенем-устой-чивых штаммов клебсиелл является предметом пристального внимания исследователей во всем мире. Описан случай приобретения устойчивости к карбапенемам K. pneumoniae у пациента с предшествующим выделением штамма K. pneumoniae с продукцией БЛРС и на фоне длительной антимикробной терапии, включая карбапенемы [6]. Проведенный многовариантный анализ в двух госпиталях Греции показал, что независимым фактором появления карбапенем-устойчивых клебсиелл явилось назначение фторхинолонов и антисинегнойных пенициллинов [8]. Карбапенем-устойчивые клебсиеллы в нашем исследовании были выделены у пациентов, нуждающихся в длительном лечении в условиях ОИТ (средняя длительность 22 дня), на фоне терапии карбапенемами (42,8%) и цефа-лоспоринами (57,1%). В анамнезе троих (42,8%) пациентов до поступления в ННИИПК есть данные о выделении клебсиеллы, продуцирующей БЛРС, у 5 (71,4%) - использовании антибиотиков различных классов (аминогликози-дов, гликопептидов, цефалоспоринов и карбапенемов).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенное проспективное исследование позволило нам выявить карбапенем-устойчивые K. pneumoniae у детей раннего возраста со сложными ВПС, нуждающихся в длительном лечении в условиях ОИТ после кар-диохирургической операции. В 71,4% случаев (5 пациентов) пациенты имели предшествующую госпитализацию в ОИТ и проведение антимикробной терапии широкого спектра. В анамнезе троих (42,8%) пациентов есть данные о выделении клебсиеллы, продуцирующей БЛРС, во время предшествующей госпитализации. Этот факт позволяет предположить, что дети раннего возраста со сложными ВПС, нуждающиеся в длительной терапии в условиях ОИТ после кардиохирургической операции и имеющие в анамнезе предшествующую госпитализацию, относятся к группе повышенного риска по выделению карбапенем-устойчивых штаммов K. pneumoniae. В настоящее время отсутствуют эффективные антимикробные препараты в отношении карбапенем-устойчи-вых штаммов, и в лечебном учреждении такие штаммы в силу устойчивости к большинству антибиотиков, относящихся к различным классам, наиболее широко распространены. Необходимы дальнейшее исследование распространенности карбапенем-устойчивых штаммов, изучение механизмов устойчивости к карбапене-мам и разработка мероприятий на основании полученных данных по снижению распространения таких штаммов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Галкин Д.В. // Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. 2007. Т. 9, № 2. C. 133-152.
2. Рябкова Е.Л. Оптимизация антибиотикотерапии нозокомиаль-ных инфекций, вызванных Klebsiella pneumoniae, в стационарах России: автореф. дис____канд. мед. наук. Смоленск, 2006.
3. Страчунский Л.С. // Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. 2005. Т. 7, № 1. C. 92-96.
4. Эйдельштейн М.В. // Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. 2001. Т. 3, № 3. C. 15-29.
5. Centers for Disease Control and Prevention // Am. J. Infect. Control. 2003. V. 31. P. 481-498.
6. Fortineau N., Poirel, Nordman P. // J. Antimicrob. Chem. 2001. V. 47. P. 207-210.
7. Livermore D.M. // Clin. Microb. Reviews. 1995. V. 8. P. 557-584.
8. Matthew E. et al. // J. Antimicrob. Chem. 2007. V. 60. P. 1124-1130.
9. Montgomery J., Nakos J., Gurtler V. // Programms Poster 18 th. Eur. Congress Clinical Microbiol. Infectious Diseases. 2008. P. 883.
10. National committee for Clinical Laboratory Standards. 2004.
11. Tascini C., Mugnaioli C., Santi S. et al. // Programms Poster 18 th. Eur. Congress Clinical Microbiol. Infectious Diseases. 2008. P. 2430.
12. Queenan A.M., Bush K. // Clin. Micr. Rev. 2007. V. 20. P. 440-458.
13. Yilmaz M., Aybar Bilir Y., Midili K. et al. // Programms Poster 18 th. Eur. Congress Clinical Microbiol. Infectious Diseases. 2008. P. 1517.
Ильина Вера Николаевна - кандидат медицинских наук, врач бактериологической лаборатории ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Струнин Олег Всеволодович - доктор медицинских наук, старший научный сотрудник ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Соловьев Олег Николаевич - кандидат медицинских наук, клинический фармаколог ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Самойлова Лариса Михайловна - научный сотрудник ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Горбатых Юрий Николаевич - доктор медицинских наук, профессор, руководитель центра детской кардиохирургии и хирургии новорожденных детей ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
