CC BY
94
УДК 616-008.7/089:616.916.5
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ГОСПИТАЛЬНЫХ ШТАММОВ ЭНТЕРОБАКТЕРИЙ - ПРОДУЦЕНТОВ Р-ЛАКТАМАЗ РАСШИРЕННОГО СПЕКТРА В ОТДЕЛЕНИИ РЕАНИМАЦИИ И ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЕВОГО КЛИНИЧЕСКОГО ЦЕНТРА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ВИДОВ
МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ
© Подсвирова И.А., Миронов А.Ю., Алиева Е.В.
Кафедра клинической фармакологии, бактериологии, аллергологии и иммунологии Ставропольской государственной медицинской академии, Ставрополь; кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, Москва
E-mail: [email protected]
Охарактеризована структура, антибиотикочувствительность и степень распространения продуцентов р-лактамаз расширенного спектра среди Еscherichia coli и Klebsiella pneumoniae в отделении реанимации и интенсивной терапии хирургического профиля. Выделение культур из клинического материала, идентификацию и определение антибиоти-резистентности проводили по общепринятой схеме. Для подтверждения продукции БЛРС использован метод двойных дисков. В ходе проведения мониторинга, среди энтеробактерий К. pneumoniae выделялись в 60% случаев, а E. coli в 32%. У 75% энтеробактерий, выделенных от пациентов ОРИТ, выявлена способность к синтезу БЛРС. Значимую антибактериальную активность в отношении энтеробактерий, выделенных от пациентов ОРИТ, сохраняют карбапенемы и защищённые антибактериальные препараты (цефоперазон/сульбактам).
Ключевые слова: микробиологический мониторинг, внутрибольничные инфекции, энтеробактерии, р-лактамазы.
MICROBIOLOGICAL MONITORING NOSOCOMIAL STRAINS OF ENTEROBACTERIACEAE-BETA-LACTAMASE PRODUCTION OF EXTENDED SPECTRUM IN INTENSIVE CARE UNIT OF STAVROPOL REGIONAL CLINICAL CENTER OF SPECIALIZED TYPES OF MEDICAL CARE
Podsvirova I.A., Mironov A. Yu., Alieva E. V.
Department of Clinical Pharmacology, Bacteriology, Allergology & Immunology of Stavropol State Medical Academy, Stavropol;
Microbiology, Virology, Immunology Department of I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow The article characterizes the structure, antibiotk resistance and level of spreading o f extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) among Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli in an emergency unit and surgical intensive care unit. The isolation of cultures from clinical material, the identification and determination of antibiotic resistance were performed with the conventional scheme. To confirm ESBL production the method of double discs was used. During monitoring, among Enterobacteri-aceae K. pneumoniae were isolated in 60% of cases, and E. coli - in 32%. In 75% of Enterobacteriaceae isolated from ICU patients the ability to synthesize ESBL was revealed. Carbapenems and some antibiotics (Cefoperazone/Sulbactam) have the significant antibacterial activity against Enterobacteriaceae isolated from ICU patients.
Keywords: microbiological monitoring, nosocomial infections, enterobacteria, beta-lactamase.
Внутрибольничные инфекции (ВБИ) являются актуальной проблемой здравоохранения в подавляющем большинстве экономически развитых стран с середины 60-х годов ХХ столетия. Несмотря на значительные успехи последних лет по улучшению материально-технического обеспечения лечебно-профилактических учреждений и совершенствованию методов антибактериальной терапии, показатели заболеваемости ВБИ по-прежнему не имеют существенной тенденции к снижению, а сами ВБИ приобретают характер эпидемических вспышек, нередко с летальными исходами [7]. В зависимости от профиля лечебнопрофилактических учреждений ВБИ развиваются у 5-30% пациентов. Они увеличивают длитель-
ность госпитализации, стоимость лечения, ухудшают прогноз выздоровления больных, снижают эффективность антибактериальной терапии, ухудшают эпидемиологическую ситуацию в плане распространения в стационаре резистентных штаммов бактерий [4]. Совершенствование медицинских технологий во второй половине XX века существенно расширило круг заболеваний, поддающихся эффективной терапии. Однако успехи в решении задач поддержания функции жизненно важных органов у пациентов, находящихся в критическом состоянии, сопровождаются возникновением новых проблем. К таким проблемам относится широкое распространение в отделениях реанимации и интенсивной терапии
(ОРИТ) ВБИ [8]. Несмотря на то, что на ОРИТ приходится менее 5% всех коек стационаров, в них развивается 20-25% случаев вторичных гнойно-септических осложнений различной локализации и степени тяжести. Наибольшая частота ВБИ регистрируется в ожоговых ОРИТ - 64%, реже в хирургических - 28-31% [3].
В этиологической структуре ВБИ ведущая роль принадлежит грамотрицательным микроорганизмам, в частности энтеробактериям. Для энтеробактерий характерны множественные сложные механизмы резистентности к антибиотикам, формирование в процессе лечения множественной лекарственной устойчивости, усложняющей выбор рациональной антибиотикотерапии. Общепризнанно, что микробиологическая диагностика гнойно-септических процессов является определяющей в выборе адекватных режимов антибио-тикотерапии. Однако реализация данного принципа на практике довольно сложна, поскольку даже самые быстрые методы микробиологической диагностики фиксируют рост микроорганизмов в течение 6-8 часов инкубации и позволяют получить точную идентификацию возбудителя в течение 24-48 часов. В этой связи трудно переоценить роль адекватного микробиологического мониторинга. Данные мониторинга по этиологической структуре гнойно-септических процессов и антибиотикорезистентности этиологических агентов должны быть использованы при планировании и выборе антибиотика для конкретного больного, а также разработке программ эмпирической антибактериальной терапии в каждом конкретном стационаре [2].
При определении чувствительности бактерий семейства ЕйегоЬаСейасеае важным является выявление штаммов-продуцентов Р-лактамаз расширенного спектра (БЛРС), которые способны разрушать цефалоспорины III и в меньшей степени IV поколения. Рутинные методы оценки анти-биотикочувствительности часто не выявляют этот механизм резистентности. Необходимость выявления данного механизма устойчивости связана с тем, что часть бактерий-продуцентов БЛРС при определении чувствительности в лабораторных условиях могут быть отнесены в категорию чувствительных, однако клинически наблюдается недостаточная эффективность применения цефа-лоспоринов Ш-^ поколений. В России, в отдельных лечебно-профилактических учреждениях, частота распространения БЛРС среди энтеробактерий достигает 90% [9].
Цель работы — охарактеризовать структуру, антибиотикочувствительность и степень распространения продуцентов БЛРС среди энтеробактерий в отделении реанимации и интенсивной терапии хирургического профиля Ставропольского 106
краевого клинического центра специализированных видов медицинской помощи.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследовано отделяемое раневых поверхностей, дренажей при абдоминальных инфекциях, трахеобронхиальный аспират, кровь, моча от 86 больных с подозрением на ВБИ из ОРИТ ГБУЗ СК «Ставропольский краевой клинический центр специализированных видов медицинской помощи». Биоматериалы получены в период с января 2009 г. по август 2010 г. Пробы забирались в одноразовые стерильные системы с транспортной средой и доставлялись в микробиологическую лабораторию не позднее 2 часов с момента забора.
Посев материала, выделение и идентификация чистых культур проводились по стандартным, общепринятым методам. Из анализируемого материала выделено 110 штаммов энтеробактерий.
Определение чувствительности к антибактериальным препаратам и контроль качества процедуры проводили в соответствии с критериями CLSI (США) и МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам». Антибиотикочувстви-тельность выделенных штаммов микроорганизмов определялась диско-диффузионным методом (Kirby&Bauer test, KBT). При определении чувствительности использовали стандартизированные коммерческие диски производства: BioRad и BioMerieux (Франция), HiMedia (Индия), ФГУ СПб НИИЭМ им. Пастера (Россия), PLIVA-Lachema (Чехия), BDTM (США). Чувствительность оценивали на основе измерения зоны задержки роста, по результатам которой характеризовали данный микроорганизм по системе SIR как чувствительный (S - sensitive), умеренно чувствительный (I - intermediate) или устойчивый (R
- resistance). Чувствительность энтеробактерий определяли по отношению к панели из 10 антибиотиков: ампициллину, ампициллин / сульбак-таму, цефокситину, цефотаксиму, цефтазидиму, цефоперазону, цефоперазон/сульбактаму, цефе-пиму, имипенему, меропенему. Для контроля качества постановки теста чувствительности к антибиотикам использовали референтные штаммы E. coli АТСС 25922, E. coli АТСС 700603.
Продукция БЛРС определялась методом двойных дисков (среда Mueller-Hinton; диски НИЦФ, Санкт-Петербург; интерпретация результатов согласно указаниям производителя дисков), который позволяет выявить продукцию БЛРС по наличию расширенной зоны подавления роста
вокруг диска с каким-либо цефалоспорином III поколения напротив диска с клавуланатом. Использовались диски с амоксициллином/ клавуланатом (20/10 мкг), цефотаксимом (30 мкг) и це-фтазидимом (30 мкг).
Статистическую обработку и анализ данных проводили с помощью пакета программ Microsoft Office Excel 2007 для Windows 7. Поскольку данное исследование носило сравнительный характер, для анализа его результатов использованы методы описательной статистики: частоты, проценты, частотные распределения и т.п.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Из 110 клинических изолятов энтеробактерий 35 штаммов (32%) идентифицированы как Escherichia coli, 66 штаммов (60%) - как Klebsiella pneumoniae, 3 штамма (3%) - как Enterobacter spp. К прочим представителям семейства Enterobacte-riaceae были отнесены 5 штаммов (4%). Таким образом, среди энтеробактерий основными возбудителями ВБИ данного ЛПУ являлись E. coli и K. pneumonia с превалированием последнего вида возбудителя.
K. pneumoniae является одним из ведущих возбудителей ВБИ, вызывая от 2 до 20% всех случаев ВБИ [12]. Из механизмов антибиотикоре-зистентности для K. pneumoniae самым важным является продукция БЛРС, которые разрушают все ß-лактамные антибиотики, за исключением цефамицинов (цефокситин) и карбапенемов. В целом по регионам России 39% клинических изо-лятов клебсиелл продуцируют БЛРС, хотя в отдельных стационарах частота выделения продуцентов БЛРС возрастает до 79% [8, 10].
В ОРИТ ГБУЗ СК «Ставропольский краевой клинический центр специализированных видов медицинской помощи» больных с установленным диагнозом ВБИ, у которых высеяны K. pneumoniae, 24,8%, занимая второе место среди всех гра-мотрицательных бактерий. Клинические изоляты K. pneumoniae отличались высокой резистентностью к ампициллину (97,7%), ингибитор-защищённому ампициллину — ампицил-лин/сульбактаму (84,1%), цефалоспоринам III-IV поколений (цефоперазону — 86,4%, цефотаксиму
— 82,7%, цефтазидиму — 73,2%, цефепиму — 70,9%). К карбапенемам 100% выделенных культур K. pneumoniae были чувствительны. При очень низкой активности цефоперазона цефопе-разон/сульбактам, напротив, показал высокую активность в отношении выделенных культур -чувствительными оказались 95% штаммов K. pneumoniae. Исследуемые изоляты при тестировании проявили низкую чувствительность к це-
фалоспоринам III поколения - цефотаксиму, це-фтриаксону, цефтазидиму и цефоперазону. Низкая активность цефалоспоринов III-IV поколений дает возможность предположить наличие среди исследованных штаммов клебсиелл продуцентов БЛРС, поскольку именно эти антибиотики наиболее чувствительны к гидролизу БЛРС. Это предположение подтвердилось при тестировании штаммов K. pneumoniae методом двойных дисков, когда у 78% штаммов установлена продукция БЛРС.
Выделенные клинические штаммы E. coli отличались высокой резистентностью к ампициллину (94,7%), ингибитор-защищённому ампициллину - ампициллину/сульбактаму (76,8%) и таким цефалоспоринам III поколения, как цефотаксим -62,6% и цефоперазон - 73,7%. Активность цефта-зидима и цефепима была выше и составила 57,9% и 78,9% чувствительных культур E. coli соответственно. Таким образом, исследуемые штаммы E. coli при тестировании проявили низкую чувствительность к следующим цефалоспоринам III поколения - цефотаксиму, цефтриаксону, цефта-зидиму и цефоперазону. Объяснением этому может служить тот факт, что именно эти антибиотики наиболее чувствительны к гидролизу БЛРС. Низкая активность цефалоспоринов III-IV поколений дала возможность предположить наличие среди исследованных штаммов E. coli продуцентов БЛРС. Оценка выделенных культур E. coli на способность продукции БЛРС при тестировании методом двойных дисков показала, что у 75% клинических штаммов E. coli выявлена способность вырабатывать БЛРС. При этом все культуры E. coli чувствительны к карбапенемам.
Enterobacteriaceae - многочисленное семейство, которое включает более 20 родов патогенных и условно-патогенных бактерий. Энтеробактерии распространены в окружающей среде повсеместно: в почве, воде, в микробиоте животных и человека. Являясь кишечными комменсалами, при транслокации в другие биотопы организма человека энтеробактерии проявляют патогенные свойства и вызывают инфекционные процессы различной степени тяжести. У них имеются факторы патогенности, способствующие адгезии к эпителию, повреждающие эукариотические клетки, индуцирующие синтез провоспалительных цитокинов.
В госпитальной среде происходит элиминация грамположительной микрофлоры с кожных покровов и слизистых оболочек верхних дыхательных путей, влагалища и других биотопов организма пациента и её замена грамотрицательны-ми бактериями. При этом энтеробактерии становятся возбудителями ВБИ, таких как тяжёлые инфекции дыхательных путей, инфекции мягких
тканей, гнойно-воспалительные заболевания кожи и мягких тканей, а также гнойно-септические заболевания при генерализации инфекционного процесса.
Традиционно основу лечения ВБИ, вызванных энтеробактериями, составляют Р-лактамы, прежде всего цефалоспорины III поколения. Их эффективность в последние годы резко снизилась из-за распространения среди энтеробактерий БЛРС класса А. Альтернативу цефалоспоринам III поколения составляют цефалоспорины IV поколения, карбапенемы, ингибитор-защищённые Р-лактамы. Их применение в клинике постоянно расширяется. В ответ на изменения стратегии и тактики применения антибиотиков в разных регионах происходят изменения в распространении отдельных групп и классов Р-лактамаз, смена лидирующих групп. К важным тенденциям относится рост частоты выделения Р-лактамаз класса С и появление карбапенемаз, прежде всего, класса В — метало-Р-лактамаз.
Своевременное выявление изменений в распространении Р-лактамаз имеет важное теоретическое и практическое значение, поскольку позволяет корректировать рекомендации по антибактериальной терапии ВБИ, разрабатывать методы детекции антибактериальной резистентности, даёт важную информацию для создания новых препаратов, преодолевающих резистентность.
Проведенные исследования свидетельствуют, что у 75% энтеробактерий, выделенных от пациентов ОРИТ ГБУЗ СК «Ставропольский краевой клинический центр специализированных видов медицинской помощи» выявлена способность к синтезу БЛРС. Учитывая то, что эта способность у бактерий может, передается плазмидами внутри вида и между видами, можно прогнозировать в ближайшее время увеличение количества циркулирующих в лечебно-профилактических учреждениях, главным образом в ОРИТ, госпитальных штаммов энтеробактерий, продуцирующих БЛРС. Как результат, высока вероятность клинической неэффективности терапии цефалоспори-нами Ш-ГУ поколений, независимо от конкретных результатов определения чувствительности.
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы.
Большинство штаммов энтеробактерий, выделенных в ОРИТ ГБУЗ СК «Ставропольский краевой клинический центр специализированных видов медицинской помощи» обладают способностью продуцировать БЛРС; для них характерна полирезистентность к большинству групп антибактериальных препаратов.
Значимую антибактериальную активность в отношении энтеробактерий, выделенных в ОРИТ от пациентов, находящихся длительно в стацио-108
наре, сохраняют карбапенемы и защищённые антибактериальные препараты (цефопера-зон/сульбактам).
Проведение локального микробиологического мониторинга важно для каждого лечебного учреждения, а особенности этиологии и антибиотико-резистентности проблемных возбудителей ВБИ составляют основу выбора препарата для эмпирической этиотропной терапии [1, 6, 11].
ЛИТЕРАТУРА
1. Авилова Н.Д., Миронов А.Ю., Митрохин С.Д. Оптимизация антибактериальной фармакотерапии госпитальных инфекций у онкологических больных на основе данных локального микробиологического мониторинга // Курский научнопрактический вестник «Человек и его здоровье». -2007. - № 2. - С. 41-43.
2. Илюкевич Г.В., Смирнов В.М., Левшина Н.Н. Ан-тибиотикорезистентность госпитальных штаммов синегнойной палочки и оптимизация выбора антимикробной терапии в отделениях интенсивной терапии и реанимации // Инфекции и антимикробная терапия. - 2003. - Т. 7, № 5. - С. 63-67.
3. Карабак В.И. Микробиологический мониторинг за возбудителями нозокомиальных инфекций (на примере отделений реанимации и интенсивной терапии) // Инфекции и антимикробная терапия. -2005. - Т. 7, № 6. - С. 53-58.
4. Крапивина И.В, Галеева Е.В., Вешугова Н.С., Иванов Д.В., Сидоренко С.В. Антибиотикочувстви-тельность и молекулярные механизмы резистентности к бета-лактамам грамотрицательных микроорганизмов-возбудителей внутрибольничных инфекций // ЖМЭИ. - 2007. - № 5. - С. 16-20.
5. МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам». - М., 2004. - С. 27-36.
6. Митрохин С.Д. Значимость микробиологической лаборатории в современной системе инфекционного контроля многопрофильного стационара (в плане профилактики и лечения госпитальных инфекций) // Consilium Medicum. - 2002. - Т. 1, № 4. - С. 42-45.
7. Сёмина И.А., Ковалёва Е.П., Соколовский В.Г. Внутрибольничные инфекции - актуальная проблема здравоохранения // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2002. - № 2. - С. 25-28.
8. Сидоренко С.В., Ревзан С.П., Терехова Г.А. Госпитальные инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa. Распространение и клиническое значение // Антибиотики и химиотерапия. - 2003. - Т. 3, № 44. - С. 35-37.
9. Страчунский Л.С., Белоусова Ю.Б., Козлова С.Н. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии. - М., 2002. - С. 21-67.
10. Страчунский Л.С. Профиль чувствительности проблемных микроорганизмов в отделениях реанимации и интенсивной терапии // Consilium medicum. - 2002. - Экстра-выпуск. - С. 6-9.
11. Яковлев С.В. Госпитальные инфекции, вызванные резистентными грамотрицательными микроорганизмами: клиническое значение и современные возможности терапии // Инфекция и антимикробная терапия. - 2004. - Т. 4, № 6. - С. 133-136.
12. Podschun R., Ullmann U. Klebsiella spp. as nosocomial patogenes: epidemiolody, taxonomy, typing, methods and pathogenicity factors // Clinical Microbiology Review. - 1998. - Vol. 4, N 11. - P. 589-603.
