CC BY
96УДК 615.015.8:616.94-022.7: 615.28
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СЕРОГРУПП STREPTOCOCCUS SPP. К АНТИМИКРОБНЫМ ПРЕПАРАТАМ
1Степанов А.С. (ассистент кафедры)*, 1,2Васильева
H.В. (директор НИИ, зав. кафедрой), 1Щербина Е.С. (студент), 3Каменева О.А. (зав. лаб.), 1Косякова К.Г. (доцент кафедры)
Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова: 1 кафедра медицинской микробиологии и 2 НИИ медицинской микологии им. П.Н. Кашкина; 3 Детская городская больница №22, Санкт-Петербург, Россия
Оценили чувствительность к антимикробным препаратам 735 изолятов Streptococcus spp., выделенных от пациентов двух стационаров Санкт-Петербурга. Выявлено большое разнообразие спектров антибиотикорезистентности в зависимости от группы и вида микроорганизмов. Доля нечувствительных к антимикробным препаратам изолятов была выше среди зеленящих стрептококков, чем среди в-гемолитических и S. pneumoniae. Наибольшей активностью обладали препараты группы природных пенициллинов, в то время как устойчивость к тетрациклину и эритромицину была довольно высока среди всех серогрупп. Отмечен рост числа нечувствительных штаммов к фторированным хинолонам среди S. agalactiae, S. dysagalactiae, S. pyogenes, Streptococcus группы «Viridans», стрептококков группы M.
Ключевые слова: антимикробные препараты, антибиотикорези-стентность, стрептококки
RESISTANCE OF STREPTOCOCCUS SPP. SEROGROUPS TO ANTIMICROBIAL AGENTS
1Stepanov A.S. (assistant of the department),
I,2Vasilyeva N.V. (director of the institute, head of the department), 1 Shcherbina E.S. (student), 3Kameneva O.A. (head of the laboratory), 1Kosyakova K.G. (associate professor of the department)
North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov: department of medical microbiology and 2 Kashkin Research Institute of Medical Mycology; 3Children's Municipal Hospital №22, St. Petersburg, Russia
Susceptibility to antimicrobial agents was evaluated for 735 isolates of Streptococcus spp. isolated from patients of two hospitals in St. Petersburg. A wide variety of antibiotic resistance spectra was revealed depending on serological group of microorganisms. Amount of multidrug resistant isolates was higher among green streptococci than among в-hemolytic and S. pneumoniae. The highest susceptibility was observed to group of natural penicillins, while resistance to tetracycline and erythromycin was quite high among all serogroups. Increased number of fluoroquinolones resistant strains was found in S. agalactiae, S. dysagalactiae, S. pyogenes, Streptococcus "Viridans" and streptococcus group M.
Key words: antibiotics, streptococci, resistance to antimicrobials
ВВЕДЕНИЕ
Стрептококки - возбудители различных заболеваний человека, в то же время являющиеся комменсалами слизистых оболочек, входя в состав нормальной микробиоты тела человека [1-3]. Наряду с этим известно, что стрептококки вызывают инфекционные процессы, локализация которых определяется типом возбудителя. Так, стрептококки группы F чаще встречаются при патологии желудочно-кишечного тракта (например, при аппендицитах) [4], а Streptococcus pneumoniae описаны в литературе в качестве возбудителей пневмоний и фарингитов [5, 6].
Отметим, что устойчивость к антимикробным препаратам среди Streptococcus spp. длительное время сохранялась на невысоком уровне [7, 8]. Однако в последнее время выявлен рост устойчивости среди S. pneumoniae и стрептококков группы B к бета-лак-тамным антибиотикам [9-11]. Также установлен рост устойчивости и к препаратам других групп (макролиды, азалиды, фторхинолоны) среди как S. pneumoniae, так и стрептококков других групп, что приводит к росту летальности среди пациентов с тяжелой симптоматикой, а также осложняет терапию инфекционных состояний у пациентов с аллергией на ß-лактамные антибиотики [10, 12, 13].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Выделение и идентификация.
Выполнено исследование 735 изолятов Streptococcus spp., выделенных на базе больницы им. Петра Великого и детской городской больницы №22 г. Санкт-Петербурга в 2017 г., из них 464 изолята были получены от взрослых и 41 - от детей с гнойно-септическими инфекциями (Таблица 1).
Таблица 1
Структура исследованной выборки Streptococcus spp.
Вид Городская больница №22 (п) Больница им. Петра Великого (п) Общий итог
S. aqalactiae 20 4 24
S. dysagalactiae 6 43 49
S. mitis 40 32 72
S. pneumoniae 29 85 114
S. pvoqenes 5 54 59
Streptococcus группы «Viridans» 0 316 316
Streptococcus группы D 0 16 16
Streptococcus группы F 0 5 5
Streptococcus группы G 44 14 58
Streptococcus группы H 4 0 4
Streptococcus группы К 12 0 12
Streptococcus группы M 0 6 6
Общий итог 160 575 735
Контактное лицо: Степанов Александр Сергеевич, e-mail: Aleksandr.Stepanov@szgmu.ru
Первичный посев производили на колумбийский агар с 5% содержанием взвеси эритроцитов барана, инкубацию осуществляли в течение 24 часов в кап-нофильных условиях (15-20% CO2). Streptococcus spp. идентифицировали с помощью теста латекс-агглютинации Strep Grouping Kit (Thermo Scientific) и по биохимическим свойствам с помощью тест-систем ErbaLachema StreptoTest 24 или автоматизированным методом с применением прибора WalkAway 40 plus (Siemens), в качестве скрининг-тестов для идентификации оценивали чувствительность к оптохину (1 мг, Oxoid) и бацитрацину (0,04 ЕД, Oxoid). Идентификацию а-гемолитических стрептококков выполняли с использованием тестов чувствительности к оптохину
Í--
(Oxoid, диски с нагрузкой 5 мкг), желчи (ФБУ НИИ Пастера, диски стандартные). Идентификацию проводили до группы Streptococcus spp. согласно классификации Ленсфильд, биохимические свойства определяли с целью уточнения принадлежности к группам изоля-тов, не типируемых сыворотками стандартного набора. Принадлежность а-гемолитических стрептококков к виду S. pneumoniae выявляли также с помощью теста латекс-агглютинации на общий капсульный полисаха-ридный антиген пневмококков.
Оценка чувствительности.
Чувствительность к антимикробным препаратам оценивали в соответствии с действующими нормативными документами [14, 15]. Для этого на поверхность Мюллер-Хинтон агара с добавлением 5% дефибрини-рованной лошадиной крови и 20 мг/л ß-НАД тампоном, смоченным в стандартной суспензии микроорганизма, наносили чистую культуру микроорганизма с покрытием поверхности агара штрихами под углом 60°. Стандартную суспензию приготавливали из ресу-спендированной в физиологическом растворе (4 мл) культуры с плотностью суспензии по McFarland - 0,5. Оценку плотности суспензии проводили с помощью
Erba LaChema DensiLaMeter®. Скрининг резистентности к бета-лактамам S. pneumoniae и Streptococcus группы «Viridans» выполняли с применением дисков с оксациллином (1 мкг) (Oxoid). Для оценки чувствительности к пенициллину стрептококков других групп использовали диски с бензилпенициллином (1 ЕД) (Oxoid). Чувствительность к другим антимикробным препаратам (АМП) также определяли диско-диффузионным методом с помощью дисков Oxoid с левофлокса-цином (5 мкг), эритромицином (15 мкг), клиндамици-ном (2 мкг), тетрациклином (30 мкг), ванкомицином (5 мкг) и для всех изолятов за исключением Streptococcus группы «Viridans» - с линезолидом (10 мкг).
Статистическая обработка.
Статистический анализ проводили с использованием статистического пакета R 3.3.2, применяли коэффициент Фишера и тест Хи-Квадрат. Сравнение распределения диаметров зон задержек роста и пороговых концентраций между группами Streptococcus spp. выполняли методом попарного сравнения средних.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Видовой состав Streptococcus spp. различался в зависимости от типа биоматериала (Рис. 1).
■ Streptococcus Группы М s Streptococcus Группы К 0 Streptococcus Группы Н И Streptococcus Группы G ш Streptococcus Группы F в Streptococcus Группы D HS. группы "viridans" SS. pyogenes HS. pneumoniae
Рис. 1. Спектр видов Streptococcus spp., выделенных из разных образцов клинического материала.
Среди выделенных штаммов преобладали изоляты Streptococcus группы «Viridans» (42,1%), S. pneumoniae (15,3%), S. mitis (10,3%), S. pyogenes (7,9%), Streptococcus группы G (8,1%).
S. pyogenes наиболее часто встречался в отделяемом из ран (28,6%), желчи (25,0%), крови (20,0%) и брюшной полости (18,2%). S. pneumoniae был характерен для отделяемого из ран и плевральной полости (по 33,3%), носоглотки (35,9%), синусов (25,0%) и крови (20,0%). Стрептококки группы G преобладали в образцах раневого отделяемого (66,7%), выпотах в брюшную полость (36,4%) и пробах желчи (25,0%). S. agalactiae и S. dysagalactiae чаще остальных видов обнаруживали в отделяемом половых органов (61,5% от всех изоля-тов Streptococcus spp. из органов мочеполового тракта). Стрептококки групп H, K, M являлись наиболее редкими представителями рода Streptococcus и были выделены из разных типов биоматериала. Streptococcus группы «Viridans» преобладали в отделяемом трахео-бронхиального дерева (ТБД) (51,4%), в моче (40,0%) и в отделяемом из ЛОР-органов (38,6%).
Было отмечено видовое разнообразие в отделяемом ТБД (12 видов Streptococcus spp.), образцах мочи (11 видов), а также в отделяемом из зева и носа (по 9 видов). Шестью видами Streptococcus spp. было представлено отделяемое из брюшной полости и ран, пятью видами - из органов половой системы.
При оценке чувствительности Streptococcus spp. к АМП установлено, что уровень и спектры резистентности различались в зависимости от группы и вида микроорганизмов. Отметим, что доля нечувствительных к антимикробным препаратам изолятов была выше среди зеленящих стрептококков, чем среди ß-гемолитических и S. pneumoniae (Рис. 2).
Выявлено, что S. pneumoniae, S. mitis и стрептококки групп F, G, K и H обладали наименьшим уровнем устойчивости к левофлоксацину (до 31,4%), к препаратам других групп - от 40,0 до 91,3%. Уровень устойчивости к клиндамицину был достоверно выше среди стрептококков групп H, K и F и S. agalactiae (более 50,0% нечувствительных изолятов), среди остальных групп он не превышал 33,3%. Отмечали высокий уровень устойчивости к эритромицину среди всех групп стрептококков, при этом для стрептококков группы G (25,0%) и S. pyogenes (32,7%) он был относительно низким. Среди всех исследованных групп уровень устойчивости к тетрациклину превышал 57,1%, а к природным пеницил-линам был достоверно выше у стрептококков группы M (60,0%). Уровень устойчивости к оксациллину среди S. pneumoniae составил 28,6% и был достоверно ниже, чем у S. mitis и в группе «Viridans» (54,1 и 55,1% соответственно) (тест Хи-Квадрат, p<0,0001). Устойчивости к препаратам второй линии терапии, ванкомицину и линезолиду в эксперименте не выявили.
ОБСУЖДЕНИЕ
Стрептококки до сих пор актуальны как возбудители инфекций человека, но также являются и комменсалами, населяющими открытые слизистые оболочки человека [16]. Понимание степени вовлеченности определенных серогрупп Streptococcus spp. в патологический процесс позволит дифференцировать возможных контаминантов образца от истинных возбудителей инфекций соответствующей локализации.
. _
Cmpsn гр. М . . С треп. 2р. К CPil^SPL ¿р. И
Стрвг L ¿p. G Зн С трек. гр. F
Смреп гр. D IEE
S.prsogemj ¡}i
S. i^ü a^' i-ir ffi ^
S. agdactiae ^ 0%
Cmpen. гр. '■' ИПППШ
CwipsrL гр. К гашиш
Citipen. гр. H 1 шппш
Cmpemp. G иЮТ-i Стрек гр. F
50%
1«)%
Cttipsn. гр. D HIB—i
J Г 'гпг; ШШШШШЙ
S. pyogenes irnnffi-:
¿.pneumonias ШШШШШ
£ г : iiiiiiii : •
ijAi.fi/rli» ШШШИ
S.agdmliae ШШПППШПШШ-:
0% 30%
100%
CfwjMPi. гр. M Cmpen. гр. К CmpsrL гр.Н С треп. гр. G Стреп. гр. F Cttipsn. гр. D Гр. \iiidanjт
S. pneumoniae
S. F/LIJIJ
S. opting S. a^daptiae
Cmpen. гр. -'■- ¡1ГКЯ1К Cmpen. гр. К Cttipsn. гр. H
Стреп гр. G öfcä-!
Стрек. ep.F РПЩ
CmjisR. гр. D 111111111
Jj?. \tridarü'7 Ш^ШШ
S.J^.Ogsnsj C^TTTTTTT
S. pneumoniae
S. ilij -
S. d^;zagdaotias ■-------
St agdaztias ^КЕЕ!
0%
50%
100%
_.[. нзч>гктыгт*-кньт: к n^mnuL" "irrr.'
1Ш % ниумтигг5 л ьнь-; e jprrrp й>ЛГШГКу % w=4VTj.TT.Trr= — ТТТТ.ТГ ь: рДЕДаДШШЕТ
Bö vq нечувсхвлгепьшл к tptiг6тrifjnmr/
— % НЕЧ>ГК1Е1ГТ?.-:КНЬТГ К т JTji чтттгт.ттгтг.1
Рис. 2. Частота обнаружения нечувствительных к антимикробным препаратам штаммов (%) среди Streptococcus spp.
Полученные данные свидетельствуют о том, что серо-группа Streptococcus spp. может быть показателем типа патологического процесса, вызываемого этим микроорганизмом. Мы выявили статистически значимую связь S. pyogenes с нагноительными процессами, S. pneumoniae - с инфекциями носоглотки, S. agalactiae и S. dysagalactiae - с инфекциями мочеполового аппарата, стрептококков группы G - с инфекционными процессами в области послеоперационных ран. Установлено, что чувствительность к антимикробным препаратам различалась в зависимости от серологической группы Streptococcus spp. и длительное время сохранялась на высоком уровне, однако в последние годы отмечен рост числа нечувствительных изолятов [17]. По нашим наблюдениям, наибольшей активностью обладали препараты группы природных пенициллинов, в то время как устойчивость к тетрациклину и эритромицину была довольно высока среди всех исследуемых групп. Фторированные хинолоны остаются эффективным средством для лечения стрептококковых инфекций, однако обнаружен рост числа нечувствительных к препаратам этой группы изолятов среди S. agalactiae, S. dysagalactiae, S. pyogenes, S. «Viridans», стрептококков группы M. Понимание выявленных закономерностей и тенденций изменения чувствительности стрептококков к антимикробным препаратам позволит направленно корректировать эмпирическую антимикробную терапию, основываясь на предварительных результатах бактериологического исследования, до получения данных антибиотикограммы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выявленные закономерности распределения Streptococcus spp. различных серогрупп среди пациентов с клиническими проявлениями обусловливают значимость метода серотипирования для этиологи-
ческой расшифровки вызванных ими заболеваний. Кроме того, использование серотипирования целесообразно для корректировки направления как эмпирической антимикробной терапии уже в первые часы после забора материала, так и протокола бактериологического исследования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Frandsen E.V.G., Pedrazzoli V., Kilian M. Ecology of viridans streptococci in the oral cavity and pharynx. Mol. Oral Microbiol. 1991; 6 (3): 129-133.
2. Margolis E., Yates A., Levin B.R. The ecology of nasal colonization of Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae and Staphylococcus aureus: the role of competition and interactions with host's immune response. BMC Microbiol. 2010; 10 (1): 59.
3. Merritt J., Qi F. The mutacins of Streptococcus mutans: regulation and ecology. Mol. Oral Microbiol. 2012; 27 (2): 57-69.
4. Bannatyne R.M., Randall C. Ecology of 350 isolates of group F streptococcus. Am. J. Clin. Pathol. 1977; 67 (2): 184-186.
5. Кравченко Н.А., Яковенко О.Н., Свистунов В.В. и др. Этиология летальных пневмоний по результатам микробиологических и молекулярно-генетических исследований секционного материала. Инфекционные Болезни Новости Мнения Обучение. 2016; 4 (17): 93-99. [Kravchenko N.A., Yakovenko O.N., Svistunov V.V. i dr. Etiologiya letal'nyh pnevmonij po rezul'tatam mikrobiologicheskih i molekulyarno-geneticheskih issledovanij sekcionnogo materiala. Infekcionnye Bolezni Novosti Mneniya Obuchenie. 2016; 4 (17): 93-99 (In Russ)].
6. Полушкина А.В., Новгородова С.Д. О причинах различий в этиологической структуре внебольничной и внутриболь-ничной пневмоний. Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016; 5(3): 125-126. [Polushkina A.V., Novgorodova S.D. O prichinah razlichij v ehtiologicheskoj strukture vnebol'nichnoj i vnutribol'nichnoj pnevmonij. Aktual'nye problemy gumanitarnyh i estestvennyh nauk. 2016; 5(3): 125-126 (In Russ)].
7. Baquero F. Evolving resistance patterns of Streptococcus pneumoniae: a link with long-acting macrolide consumption? J. Chemother. 1999; 11 (1): 35-43.
8. Dowson C.G., Coffey T. J., Kell C., Whiley R.A. Evolution of penicillin resistance in Streptococcus pneumoniae; the role of Streptococcus mitis in the formation of a low affinity PBP2B in S. pneumoniae. Mol. Microbiol. 1993; 9 (3): 635-643.
9. Hakenbeck R., Grebe T., Zähner D., Stock J. B. beta-lactam resistance in Streptococcus pneumoniae: penicillin-binding proteins and non-penicillin-binding proteins. Mol. Microbiol. 1999; 33 (4): 673-678.
10. Granizo J.J., Aguilar L., Casal J., et al. Streptococcus pneumoniae resistance to erythromycin and penicillin in relation to macrolide and ß-lactam consumption in Spain (1979-1997). J. Antimicrob. Chemother. 2000; 46 (5): 767-773.
11. Laible G., Spratt B.G., Hakenbeck R. Interspecies recombinational events during the evolution of altered PBP 2x genes in penicillin-resistant clinical isolates of Streptococcus pneumoniae. Mol. Microbiol. 1991; 5 (8): 1993-2002.
12. Baylay A.J., Piddock L.J. Clinically relevant fluoroquinolone resistance due to constitutive overexpression of the PatAB ABC transporter in Streptococcus pneumoniae is conferred by disruption of a transcriptional attenuator. J. Antimicrob. Chemother. 2014; 70 (3): 670-679.
13. Cilloniz C., Albert R. K., Liapikou A., et al. The effect of macrolide resistance on the presentation and outcome of patients hospitalized for Streptococcus pneumoniae pneumonia. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2015; 191 (11): 1265-1272.
14. Козлов Р.С., Сухорукова М.В., Эйдельштейн М.В. и др. Клинические рекомендации. Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам. М.: Расширенное совещание Межрегиональной ассоциации по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии, 2014; 1: 154. [Kozlov R.S., Suhorukova M.V., Ejdel'shtejn M.V. i dr. Klinicheskie rekomendacii. Opredelenie chuvstvitel'nosti mikroorganizmov k antimikrobnym preparatam. M.: Rasshirennoe soveshchanie Mezh-regional'noj associacii po klinicheskoj mikrobiologii i antimikrobnoj himioterapii, 2014; 1: 154 (In Russ)].
15. МУК 4.2.1890-04 Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Методические указания. 2004. [MUK 4.2.1890-04 Opredelenie chuvstvitel'nosti mikroorganizmov k antibakterial'nym preparatam. Metodicheskie ukazaniya. 2004 (In Russ)].
16. Сбойчаков В.Б., Москалёв А.В., Андреев В.А. и др. Медицинская микробиология. 2017. [Sbojchakov V.B., Moskalyov A.V., Andreev V.A. i dr. Medicinskaya mikrobiologiya. 2017 (In Russ)].
17. Blanquart F., Lehtinen S., Fraser C. An evolutionary model to predict the frequency of antibiotic resistance under seasonal antibiotic use, and an application to Streptococcus pneumoniae. Proc. R. Soc. B. 2017; 284 (1855): 20170679с.
Поступила в редакцию журнала 25.09.2018
Рецензент: Н.С. Козлова
