CC BY
25
MOOBЮLOGY
© коллектив авторов, 2019
Боронина Л.Г.1,2, Саматова Е.в.2
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРНОГО СВЕТОРАССЕИВАНИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ КАТЕТЕР-АССОЦИИРОВАННЫХ ИНФЕКЦИЙ
1ФГБОУ во «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, кафедра клинической лабораторной диагностики и бактериологии, 620028, Екатеринбург, Россия;
2ГАУЗ СО «Областная детская клиническая больница», лаборатория клинической микробиологии, 620149, Екатеринбург, Россия
Результаты бактериологического исследования катетеров на анализаторе с технологией лазерного светорассеивания и культуральным методом по D. Maki совпали в 91,8% случаев. Инфекции, связанные с катетером доказаны в 8 случаях. У 5 пациентов из крови и интраваскулярного катетера выделялись: Staphylococcus epidermidis (n=1), Staphylococcus hae-molyticus (n=1), Escherichia coli (n=1), Staphylococcus aureus(n=2); у 1 ребенка из вентрикулярного шунта и ликвора обнаружен Staphylococcus epidermidis (n=1) и у 1 ребенка из вентрикулярного шунта Escherichia coli лактозонегативная + Staphylococcus haemolyticus, а из ликвора только Escherichia coli лактозонегативная; у 1 пациента из мочевого катетера и мочи выявлена Pseudomonas aeruginosa (n=1).
Клиническое значение выделенных микроорганизмов из катетера необходимо оценивать в каждом конкретном случае с учетом его количества и вида выделенного микроорганизма.
Ключевые слова: катетер-ассоциированные инфекции; дети; технология лазерного светорассеивания.
Для цитирования: Боронина Л.Г., Саматова Е.В. Применение технологии лазерного светорассеивания для диагностики катетер-ассоциированных инфекций. Клиническая лабораторная диагностика. 2019; 64(8): 503-506
DOI: http://cb.doi.org/WA8821m69-2084-2019-64-8-503-506
BoroninaL.G.12, SamatovaE.V.2
APPLICATION OF LASER LIGHT SCATTERING TECHNIQUE TO DIAGNOSE CATHETER-ASSOCIATED INFECTIONS
1Urals State Medical University, chair of clinical laboratory diagnostics and bacteriology, 620028, Ekaterinburg, Russian Federation;
2Regional Children's Clinical Hospital, clinical microbiology laboratory, 620149, Ekaterinburg, Russian Federation
The results of the bacteriological catheter investigation on the analyzer with the technology of laser light scattering and using D. Maki culture technique coincided in 91.8% of cases. Catheter-associated infections are proven in 8 cases. The following obtained from blood and intravascular catheter in 5 patients: Staphylococcus epidermidis (n=1), Staphylococcus haemolyticus (n=1), Escherichia coli (n=1), Staphylococcus aureus (n=2); Staphylococcus epidermidis (n=1) was detected in 1 child from ventricular shunt and cerebrospinal fluid and Escherichia coli lactose-negative + Staphylococcus haemolyticus were detected in 1 child from ventricular shunt, whily only Escherichia coli lactose-negative was detected from cerebrospinal fluid; Pseudomonas aeruginosa (n=1) wasfoud out in 1 patientfrom the urinary catheter and urine.
Clinical significance of the isolated microorganisms from the catheter must be assessed in each particular case taking into account its quantity and type of the isolated microorganism.
Keywords: catheter-associated infections; children; laser light scattering technology.
For citation: Boronina L.G., Samatova E.V. Application of laser light scattering technique to diagnose catheter-associated infections. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics). 2019; 64(8): 503-506. (in Russ.) DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0869-2084-2019-64-8-503-506
For correspondence: Boronina Lyubov Grigorievna, Doctor ofMedical Sciences, Professor of chair of clinical laboratory diagnostics and bacteriology; e-mail: [email protected]
Information about authors:
Boronina L.G.,http://orcid.org/0000-0003-0152-962X Samatova E.V.,http://orcid.org/0000-0003-3154-6201 Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Funding. The study had sponsorship -firm Alifax, Moscow.
Received 17.06.2019 Accepted 25.07.2019
Введение. Инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи имеют место в любом стационаре, в том числе катетер-ассоциированные инфекции. По данным Всемирной организации здравоохранения среди
Для корреспонденции: Боронина Любовь Григорьевна, д-р мед. наук, проф.каф. клин. лаб. диагностики и бактериологии; e-mail: [email protected]
взрослых пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии в странах с высоким уровнем дохода, например, частота катетер-ассоциированных инфекций кровотока (КАИК) составляет 3,5 на 1000 катетеро-дней и для новорожденных 17,6 на 1000 катетеро-дней, в странах со средним и низким уровнем доходов данный показатель значительно выше — 12,2 на 1000 катетеро-дней [1]. В России 4,6 случаев у пациентов ОРИТ на 1000 дней катетеризации [2]. Примерно у 15% пациен-
МИКРОБИОЛОГИЯ
тов после постановки центрального венозного катетера (ЦВК) развиваются осложнения: механические - 5-19%, инфекционные - 5-26%, тромботические - до 26%, которые требуют удаления катетера. В условиях нарастания инвазивности лечебно-диагностического процесса, распространения полирезистентных к антимикробным препаратам микроорганизмов манипуляция пункционной катетеризации сосудов сопряжена с риском развития инфекционных осложнений. Клинические проявления подобного состояния разнородны и проявляются как в виде локального воспаления в месте введения катетера, так и в виде наиболее тяжелой формы генерализованной инфекции — сепсиса [1, 3]. КАИК занимает 3 место среди всех нозокомиальных инфекций (20%) [4]. При этом самым распространенным источником нозокомиаль-ной инфекции являются мочевыводящие пути, особенно в случае их дренирования уретральным катетером. Катетер-ассоциированные инфекции мочевыводящих путей составляют, по меньшей мере, 80% всех осложненных инфекций мочевыводящих путей и остаются наиболее распространенным типом внутрибольничной инфекции [5]. Также к инфекциям, связанным с оказанием медицинской помощи можно отнести гнойный менингит, вентрикулит у больных с гидроцефалией при проведении нейрохирургического вмешательства с целью установки шунтирующей системы или ее обслуживания. Правильная и быстрая идентификация возбудителя, определение чувствительности к антибактериальным препаратам, может сыграть решающую роль при лечении больных с различными катетер-ассоциированными инфекциями.
Целью настоящего исследования является оценить возможность применения ускоренных методов диагностики катетер-ассоциированных инфекции у детей для получения быстрых, но при этом точных результатов посевов катетеров.
Материал и методы. С 6 марта по 6 ноября 2018 г. исследованы 197 проб катетеров от 197 ребенка преимущественно из реанимационных, хирургических и онко-гематологических отделений ГАУЗ СО «Областная детская клиническая больница». Возраст детей от 3 дней до 16 лет, преимущественно с диагнозами: респираторный дистресс-синдром; внутриутробная инфекция, недоношенность; катетер-ассоциированная инфекция кровотока под вопросом; гемолитическая болезнь новорожденных; хирургические вмешательства по поводу атре-зии пищевода; хроническая почечная недостаточность; пневмония; врожденный порок сердца; острый лейкоз; гидроцефалия; инфекция мочевыводящих путей. При подозрении на катетер-ассоциированные инфекции кровотока исследовали: пупочный, центральный венозный катетер (ЦВК), глубокую венозную линию, сосудистый катетер; при поэтапных шунтирующих операциях при гидроцефалии с подозрением на шунт-менингит - вен-трикулярный шунт; при инфекциях мочевыводящих путей - мочевой катетер.
При соблюдении стерильности каждый катетер длиной не менее 5-6 см делился по палам. Посев одного из фрагментов осуществлялся классическим культу-ральным полуколичественным методом по D. Maki на кровяно-сывороточный агар (инкубировали при +37оС в атмосфере 5% СО, в течение 72 ч) и погружением катетера в сахарный бульон для изучения его внутреннего канала, инкубация при +37оС в течение трех суток с ежедневным просмотром.
Вторая половина катетера исследовалась с помощью анализатора ALIFAX HB&L LIGHT (Alifax, Италия) с технологией лазерного светорассеивания, позволяющей обнаружить делящиеся бактерии. Для этого второй фрагмент катетера заливался 1 мл сахарно-сывороточного бульона, перемешивался в течение 5 минут на вортек-се, затем центрифугировался при 3500 оборотов/мин в течение 30 минут. 500 мкл суспензии образца катетера вносили в специальные флаконы HB&L. В каждый флакон было также добавлено 200 мкл коммерческого препарата Alifax, содержащего никотинамидаденин-динуклеатид, фактор Х и гемин, для ускорения роста прихотливых микроорганизмов (Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis). Флаконы с образцами загружали в анализатор с технологией лазерного светорассеивания, время инкубации составляло 10 часов. Результаты фиксировались автоматически с выдачей концентрации микроорганизмов в образце (в КОЕ/мл). Если бактериальная концентрация 0 КОЕ/мл выдается результат анализатором, как отрицательный; бактериальная концентрация 0+50 КОЕ/мл - результат положительный в количестве < 50 КОЕ/мл; бактериальная концентрация > 50 КОЕ/мл - результат положительный в конкретном цифровом количестве. Положительные образцы, высевали на кровяно-сывороточный агар и инкубировали при +37оС в атмосфере 5% СО2 с последующей идентификацией выделенных микроорганизмов.
Для посева крови из интактной периферической вены использовались: системы для гемокультур «Signal» («Oxoid», Великобритания), флаконы для автоматического анализатора гемокультур «BACTEC™ FX» («Bec-ton Dickinson», США).
Посев спинномозговой жидкости (СМЖ) проводился, согласно методическим указаниям 4.2.1887-04 [6]. Чашки с шоколадным и кровяно-сывороточным агарами инкубировали при +37оС в атмосфере 5% СО^ в течение 48 часов, 0,1% полужидкий сывороточный агар при +37оС в течение 5 суток с ежедневным просмотром. Мазки из СМЖ окрашивали по Граму.
Посев мочи осуществлялся на кровяной агар по методу Айзенберга [7].
Видовую идентификацию бактерий, определение чувствительности к антибактериальным препаратам выделенных микроорганизмов проводили по классическим бактериологическим методикам и с использованием наборов реагентов для бактериологических анализаторов: автоматического MicroScan WalkAway 96 (Siemens, США) и полуавтоматических: SENSITITRE (TREK Diagnostic Systems, США/Великобритания), ATB Expression (bioMerieux, Франция).
Результаты и обсуждение. В 156 (79,2%) пробах, исследованных как методом по D. Maki, так и с использованием полуавтоматического анализатора с технологией лазерного светорассеивания выявлена корреляция: анализатор - результат отрицательный (микроорганизм не обнаружен), культуральный метод - «рост микроорганизмов не обнаружен».
В 25 пробах (12,6%) выявлена корреляция с результатами культурального исследования по D. Maki (см. таблицу). Обнаружены как диагностически значимые для катетер-ассоциированной инфекции микроорганизмы (13 проб, 6,6%): Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus agalactiae, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Enterococcus sp., Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Acinetobacter baumannii,
MICROBIOLOGY
Положительные результаты исследования катетеров методом лазерного светорассеивания
Вид исследуемого катетера Всего, n Из них положительны, n Обнаруженные микроорганизмы КОЕ/мл
Катетер-ассоциированные инфекции кровотока
Пупочный 60 8 Staphylococcus haemolyticus + 1.000
Enterococcus sp.
Staphylococcus hominis 400.000
Escherichiacoli+ 12.000.000
Enterococcus faecalis
Streptococcus agalactiae 700.000
Corynebacterium sp., < 50
Escherichia coli 1000
Staphylococcus epidermidis + < 50
Enterococcus sp.
Staphylococcus haemolyticus < 50
Центральный венозный 46 7 Staphylococcus epidermidis < 50
катетер Staphylococcus aureus 1000
Staphylococcus epidermidis < 50
Escherichia col i+ Staphylococcus aureus 1000
Acinetobacter baumannii 200.000
Staphylococcus haemolyticus < 50
Klebsiella pneumoniae 1000
Глубокая венозная линия 34 4 Staphylococcus epidermidis < 50
Streptococcus sp. < 50
Staphylococcus epidermidis < 50
Staphylococcus haemolyticus + < 50
Staphylococcus epidermidis
Сосудистый 33 2 Staphylococcus aureus 3.000
Staphylococcus haemolyticus + < 50
Staphylococcus epidermidis
Венозный 14 1 Enterobacter cloacae 40.000
Катетер-ассоциированные инфекции центральной нервной системы
Вентрикуляр-ный шунт 8 2 Escherichiacoli лактозонегативная + 12.000.000
Staphylococcus haemolyticus
Staphylococcus epidermidis < 50
Катетер-ассоциированные инфекции мочевыводящих путей
Мочевой 2 1 Pseudomonas aeruginosa 500.000
Всего 197 25
Staphylococcus hominis, Staphylococcus haemolyticus как в монокультуре, так и в ассоциации. Результат анализатора с технологией лазерного светорассеивания был от1000 до 12.000.000 КОЕ/мл.
В 12 пробах (6%) выявлены главным образом коагу-лазоотрицательные стафилококки (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus haemolyticus), Corynebacterium sp., Streptococcus sp. как в монокультуре, так и в ассоциации, титр менее 50 КОЕ/мл, свидетельствующие скорее о колонизации катетера.
16 проб (8,2%) отрицательные по результатам анализатора с технологией лазерного светорассеивания, а в культуральном методе положительные - выделялись преимущественно коагулазоотрицательные стафилококки в количестве менее 15 КОЕ/катетер, что свидетельствует о возможной контаминации.
В то же время выделение Staphylococcus epidermidis из интактной вены у недоношенных детей или детей с нарушениями иммунитета может играть этиологическую роль в развитии бактериемии и сепсиса [8].
Таким образом, результаты бактериологического исследования катетеров на анализаторе с технологией ла-
зерного светорассеивания и культуральным методом по D. Maki совпали в 91,8% случаев.
Инфекции, связанные с катетером доказаны в 8 случаях. У 5 пациентов из крови и интраваскулярного катетера выделялись: Staphylococcus epidermidis (n=1), Staphylococcus haemolyticus (n=1), Escherichia coli (n=1), Staphylococcus aureus (n=2); у 1 ребенка из вентрику-лярного шунта и ликвора обнаружен Staphylococcus epi-dermidis (n=1) и у 1 ребенка из вентрикулярного шунта Escherichia coli лактозонегативная + Staphylococcus haemolyticus, а из ликвора только Escherichia coli лактозо-негативная; у 1 пациента из мочевого катетера и мочи выявлена Pseudomonas aeruginosa (n=1).
Считаются основными возбудителями КАИК микроорганизмы рода Staphylococcus - 43% (Staphylococcus aureus - 25%, коагулазоотрицательные стафилококки
- 18%), Enterobacteriaceae sp. - 27%, Acinetobacter spp.
- 13%, Pseudomonas aeruginosa - 9%, Enterococcus spp. -3%, Candida spp. - 5% [1].
Ведущая роль в патогенезе катетер-ассоциированных инфекций мочевыводящих путей принадлежит собственной кишечной микрофлоре, тогда как среди фак-
МИКРОБИОЛОГИЯ
торов риска развития наиболее значимым считается длительность катетеризации, при этом ежедневно колонизируется 5% пациентов находящихся в стационаре. В 15% случаев бактериурия может носить полимикробный характер. В случае кратковременной и интермиттирую-щей катетеризации проведение рутинной антибиотико-профилактики не требуется, в то время как при развитии клинически значимой инфекции пациентам должна быть назначена системная антибактериальная терапия, коррекция которой возможна только после бактериологического анализа мочи [5, 9].
Заключение. Применение технологии лазерного све-торассеивания позволяет выявить минимальное количество микроорганизмов на катетере. Результаты бактериологического исследования катетеров на анализаторе с технологией лазерного светорассеивания и культу-ральным методом по D. Maki совпали в 91,8% случаев. Клиническое значение выделенных микроорганизмов из катетера необходимо оценивать в каждом конкретном случае с учетом его количества и вида выделенного микроорганизма. Кроме того для смыва бактериологических пленок с катетеров оптимально использование встряхивателя типа «Vortex». Использование технологии лазерного светорассеивания возможно применение для оценки колонизации/инфекции связанной с катетером, шунтом.
Финансирование. Исследование имело спонсорскую поддержку - фирма Alifax, Москва.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности. Благодарим врачей-бактериологов лаборатории клинической микробиологии ГАУЗ СО «Областная детская клиническая больница»: Блинову С.М., КукушкинуМ.П., Панову С.А., Устюгову С.С., за оказанную помощь.
ЛИТЕРАТУРА (п. 7 см. REFERENCES)
1. Профилактика катетер-ассоциированных инфекций кровотока и уход за центральным венозным катетером (ЦВК): федеральные клинические рекомендации. Национальная ассоциация специалистов по контролю инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Межрегиональная общественная организация «Общество врачей и медицинских сестер «Сепсис Форум». М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации; 2017.
2. Бельский Д.В. Госпитальные инфекции в отделениях реанимации нейрохирургического профиля: распространённость, факторы риска и определение подходов к профилактике: Автореферат дисс. ...канд.мед.наук. Екатеринбург; 2012.
3. Квашнина Д.В., Ковалишена О.В., Белянина Н.А. Комплексная клинико-этиологическая и эпидемиологическая характеристика катетер-ассоциированных инфекций кровотока. Медицинский Альманах. 2017; 49(4): 41-5.
4. Бережанский Б.В., Жевнерев А.А. Катетер-ассоциированные инфекции кровотока. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2006; 8(2): 130-44.
5. Васильев А.О., Говоров А.В., Ширяев А.А., Пушкарь Д.Ю. Роль уретрального катетера в развитии катетер-ассоциированной инфекции мочевыводящих путей. Журнал урология. 2017; 6:10711.
6. Лабораторная диагностика менингококковой инфекции и гнойных бактериальных менингитов. Методические указания 4.2.1887 - 04. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2005.
8. Боронина Л.Г., Гончаров А.Е., Саматова Е.В. MLVA-типирование нозокомиальных изолятов эпидермального стафилококка. Материалы IXВсероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молекулярная диагностика 2017». М.: ООО фирма «Юлис»; 2017: 228-9.
9. Рекомендации по ведению больных с инфекциями почек, мочевых путей и мужских половых органов (European Association of Urology, 2008). Available: http://www.antibiotic.ru/index. phppage=17. (Accessed 31 May 2019).
REFERENCES
1. Prevention of catheter-associated bloodstream infections and care of the central venous catheter (CVC): federal clinical guidelines. [ Natsional'naja associaciya specialistov po kontrolyu infektsiy, svyazannyhs okazaniem meditsinskoj pomoshchi. Mezhregional'naya obshhestvennaya organizatsiya «Obshchestvo vrachey i meditsinskih sester «Sepsis Forum»]. Moscow: Ministerstvo zdravoohraneniya Rossiyskoy Federatsii; 2017. (in Russian)
2. Bel'skiy D.V. Hospital infections in the neurosurgical resuscitation units: prevalence, risk factors and determination of approaches to prevention. Diss.... Ekaterinburg; 2012. (in Russian)
3. Kvashnina D.V., Kovalishena O.V., Beljanina N.A. Comprehensive clinical, etiological and epidemiological characteristics of catheter-associated bloodstream infections. Meditsinskiy Al'manakh. 2017; 49(4): 41-5. (in Russian)
4. Berezhanskiy B.V., Zhevnerev A.A. Catheter-associated bloodstream infections. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya. 2006; 8(2): 130-44. (in Russian)
5. Vasil'ev A.O., Govorov A.V., Shirjaev A.A., Pushkar' D.Ju. The role of a urethral catheter in the development of a catheter-associated urinary tract infection. Zhurnal urologiya. 2017; 6:107-11. (in Russian)
6. Laboratory diagnosis of meningococcal infection and purulent bacterial meningitis. Methodical instructions 4.2.1887 - 04. Moscow: Federal'nyj tsentr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora; 2005. (in Russian)
7. Essential procedures for clinical microbiology. Isenberg H.D., ed. Washington, D.C.: ASM PRESS; 1998.
8. Boronina L.G., Goncharov A.E., Samatova E.V. MLVA-typing of nosocomial isolates of epidermal staphylococcus. Materialy 1X Vserossiyskoynauchno-prakticheskoy konferentsii smezhdunarodnym uchastiem «Molekulyarnaya diagnostika 2017». Moscow: OOO firma «Julis»; 2017: 228-9. (in Russian)
9. Recommendations for the management of patients with infections of the kidneys, urinary tract and male genital organs (European Association of Urology, 2008). Available: http://www.antibiotic.ru/ index.phppage=17. (Accessed 31 May 2019). (in Russian)
Поступила 17.06.19 Принята к печати 25.07.19
