CC BY
7
УДК 616.62-078-053.2
DOI: 10.34215/1609-1175-2023-1-55-58
И
Ускоренное бактериологическое исследование мочи и диализата при диагностике инфекций мочевыводящих путей у детей
Л.Г. Боронина1,2, Е.В. Саматова2, С.С. Устюгова2, С.А. Панова2, О.Ю. Куцевалова3
1 Уральский государственный медицинский университет, Екатеринбург, Россия;
2 Областная детская клиническая больница, Екатеринбург, Россия;
3 Национальный медицинский исследовательский центр онкологии, Ростов-на-Дону, Россия
Цель: оценить возможность применения ускоренного метода определения этиологии инфекций в моче, диализате и остаточной антимикробной активности на основе технологии лазерного светорассеивания. Материалы и методы. Куль-турально с января по сентябрь 2019 г. обследовано 106 образцов мочи и 42 образца диализата от детей в возрасте от года до 16 лет с различной патологией мочевыделительной системы, а также находящихся на перитонеальном диализе, на анализаторе ALIFAX HB&L LIGHT (Alifax, Италия), использующем технологию лазерного светорассеивания. Результаты исследования. Через три часа после посева 81 проба показала отрицательный результат (76,4%), 25 образцов -положительный (23,6%). В 38 (90,5%) пробах диализата микроорганизмы не обнаружены, в двух образцах выделены Staphylococcus aureus (104 КОЕ/мл), в одном диализате обнаружены Corynebacterium sp., а также ассоциации Escherichia coli + Candida albicans + Staphylococcus haemolyticus, связанные с колонизацией перитонеального катетера. Бактериурия вызвана представителями порядка Enterobacterales в 39,3% (E. coli, Morganella morganii, Citrobacter amalonaticus, Enterobacter cloacae), неферментирующими грамотрицательными бактериями - в 14,3% (Pseudomonas aeruginosa, Ralstonia picketii, Oligella sp., Acinetobacter baumannii), Enterococcus sp. - 21,4%, S. haemolyticus, Staphylococcus epidermidis - 10,7%, Candida albicans - 3,6%, контаминация: Streptococcus viridians, Corynebacterium sp. - 7,1%. Остаточная антимикробная активность в моче выявлена у 30,1% пациентов. Заключение. Технология лазерного светорассеивания позволяет ускоренно выявлять минимальную концентрацию микроорганизмов в меньшем количестве мочи или диализата, что очень важно для ускоренной диагностики инфекций мочевыводящих путей и осложнений при перитонеальном диализе у детей. Ключевые слова: бактериурия, диализат, инфекции мочевыводящих путей, диализ, дети Поступила в редакцию: 24.11.22. Получена после доработки: 29.11.22. Принята к печати: 24.01.23 Для цитирования: Боронина Л.Г., Саматова Е.В., Устюгова С.С., Панова С.А., Куцевалова О.Ю. Ускоренное бактериологическое исследование мочи и диализата при диагностике инфекций мочевыводящих путей у детей. Тихоокеанский медицинский журнал. 2023;1:55-58. doi: 10.34215/1609-1175-2023-1-55-58
Для корреспонденции: Боронина Любовь Григорьевна - д-р мед. наук, профессор кафедры клинической лабораторной диагностики и бактериологии Уральского государственного медицинского университета (620149, г. Екатеринбург, ул. Серафимы Дерябиной, 32); ORCID: 0000-0003-0152-962X; тел. +7 (343) 231-95-01; e-mail: boroninalg@mail.ru
Accelerated bacteriological examination of urine and dialysate in the diagnosis of urinary tract infections in children
L.G. Boronina1,2, E.V. Samatova2, S.S. Ustyugova2, S.A. Panova2, O.Y. Kutsevalova3
1 Ural State Medical University, Ekaterinburg, Russia; 2 Regional Children's Clinical Hospital, Ekaterinburg, Russia;
3 National Medical Research Centre for Oncology, Rostov-on-Don, Russia
Aim. To evaluate the feasibility of an accelerated method for determining the etiology of infections in urine, dialysate and residual antimicrobial activity by using laser light scattering technology. Materials and methods. From January to September 2019, 106 urine samples and 42 dialysate samples from children aged 1-16 with various urinary pathologies and those on peritoneal dialysis underwent culture-based examination on an ALIFAX HB&L LIGHT analyzer (Alifax, Italy) using laser light scattering technology. Results. Three hours after inoculation, 81 samples (76.4%) appeared to be negative and 25 samples (23.6%) proved to be positive.No microorganisms were detected in 38 dialysate samples (90.5%), two samples had Staphylococcus aureus (104 CFU/ml), and one dialysate sample had Corynebacterium sp. and associations of Escherichia coli + Candida albicans + Staphylococcus haemolyticus, associated with peritoneal catheter colonization. Bacteriuria was caused by Enterobacterales in 39.3% (E. coli, Morganella morganii, Citrobacter amalonaticus, Enterobacter cloacae), non-fermenting gram-negative bacteria - in 14.3% (Pseudomonas aeruginosa, Ralstonia picketii, Oligella sp., Acinetobacter baumannii), Enterococcus sp. - 21.4%, S. haemolyticus, Staphylococcus epidermidis - 10.7%, Candida albicans - 3.6%, contamination: Streptococcus viridians, Corynebacterium sp. - 7.1%. Residual antimicrobial activity in urine was detected in 30.1% of patients. Conclusion. The laser light scattering technology enables a minimal concentration of microorganisms to be detected in a smaller amount of urine or dialysate, which is very important for accelerated diagnosis of urinary tract infections and complications of peritoneal dialysis in children. Keywords: bacteriuria, dialysate, urinary tract infections, dialysis, children Received 24 November 2022. Revised 29 November 2022. Accepted 24 January 2023
For citation: Boronina L.G., Samatova E.V., Ustyugova S.S., Panova S.A., Kutsevalova O.Y. Accelerated bacteriological examination of urine and dialysate in the diagnosis of urinary tract infections in children. Pacific Medical Journal. 2023;1:55-58. doi: 10.34215/1609-1175-2023-1-55-58
© Боронина Л.Г., Саматова Е.В., Устюгова С.С., Панова С.А., Куцевалова О.Ю., 2023
Corresponding author: Lyubov G. Boronina, Dr. Sci. (Med.), Prof., Dept. of Clinical Laboratory Diagnostics and Bacteriology of Ural State Medical University (32 Seraphimy Deryabinoy str., Ekaterinburg, 620149, Russia); ORCID: 0000-0003-0152-962X; phone: +7 (343) 231-95-01; e-mail: boroninalg@mail.ru
Проблема инфекций мочевыводящих путей (ИМП) становится актуальной уже с первых дней жизни ребенка. Среди доношенных новорожденных частота ИМП достигает 1%, недоношенных - 4-25% [1-4]. В соответствии с действующими методами культу-рального исследования мочи отрицательные результаты бактериологического исследования могут быть получены не ранее чем через сутки, а при выявлении микроорганизмов - минимум через 48 часов, что замедляет диагностику инфекции, не способствует своевременному и рациональному назначению лечения.
В настоящее время для исследования бактери-урии эффективно используют ускоренные методы диагностики [2, 4, 5, 6]. Культуральное исследование по методике лазерного светорассеивания для диагностики бактериурии применяется уже несколько лет [4, 5], а опубликованных результатов исследования диализата данным методом в доступной литературе нами не обнаружено. Ускорение культурального исследования мочи и диализата (до 3 часов) существенно улучшает диагностику инфекций мочевыделительной системы и назначение этиотропной антибиотикоте-рапии, особенно при получении материала во время оперативных вмешательств и на амбулаторном приеме.
Цель работы - оценить возможность применения ускоренного метода определения этиологии инфекций в моче, диализате и остаточной антимикробной активности на основе технологии лазерного свето-рассеивания.
Материалы и методы
Материалы, использованные в данном исследовании, не содержат персональных данных, в описании клинических изолятов отсутствуют фамилии и имена пациентов, их адреса и номера истории болезней. В соответствии с требованиями Этического комитета Министерства здравоохранения Российской Федерации законные представители пациентов подписывали информированное согласие при поступлении в лечебное учреждение на проведение лабораторных исследований.
С января по сентябрь 2019 г. исследовано 106 проб мочи и 42 диализата от 115 детей, собранных общепринятым способом (средняя порция мочи), при использовании катетера и во время операции у детей в возрасте от года до 16 лет из урологического и нефрологического отделений Областной детской клинической больницы с диагнозами: гидронефроз, уретерогидронефроз, пу-зырно-мочеточниковый рефлюкс, хронический цистит, острый пиелонефрит, ИМП, киста почки, нейрогенный мочевой пузырь. Образцы мочи, так же как и остаточную антимикробную активность (ОАА), исследовали с помощью анализатора ALIFAX HB&L LIGHT (Alifax, Италия).
Посев диализата от пациентов с хронической почечной недостаточностью, находящихся на перитонеаль-
ном диализе, производился общепринятым культураль-ным методом: на кровяно-сывороточный агар (аэробные и анаэробные условия), тиогликолевую среду, среду для контроля стерильности, микроскопия окрашенного мазка, а также исследовалась с помощью анализатора ALIFAX HB&L LIGHT (Alifax, Италия) с технологией лазерного светорассеивания, позволяющей обнаружить делящиеся микроорганизмы. Образцы мочи, которые демонстрировали индикацию роста в ходе исследования на анализаторе ALIFAX HB&L LIGHT, высевали на кровяной агар по методу Айзенберга [2, 7].
Идентификацию микроорганизмов в положительных образцах осуществляли как ручными бактериологическими методиками, так и с использованием тест-систем для автоматического бактериологического анализатора MicroScan WalkAway 96 (Siemens, Германия) и полуавтоматических анализаторов: ATB Expression (bioMerieux, Франция) и SENSITITRE (TREK Diagnostic Systems, США).
Результаты исследования
Через три часа после начала исследования с применением технологии лазерного светорассеивания получен отрицательный результат для 81 пробы мочи (76,4%), а положительный - для 25 образцов (23,6%).
Анализатор ALIFAX HB&L LIGHT основан на методе лазерного светорассеивания, позволяющего отслеживать процесс роста бактерий от момента внесения пробы в специальную жидкую питательную среду с одновременным отображением кинетических кривых роста и исходной обсемененности пробы в КОЕ/мл. На мониторе анализатора уже через 1,0-1,5 часа обнаруживается кинетическая кривая роста бактерий, характер которой указывает на рост этиологически значимых микроорганизмов и возможных контаминантов в образце. Вследствие особенностей методики бактериальный рост, обнаруживаемый прибором, обусловлен исключительно живыми делящимися бактериями [4, 5, 6].
У пациентов с инфекциями почек и мочевых путей, получающих антибактериальную терапию, при недостаточном оттоке мочи, ее низком удельном весе и pH ниже 5 может наблюдаться низкая степень бактери-урии [3, 4]. Поэтому на анализаторе предварительно устанавливаются следующие пороговые значения: 103 КОЕ/мл - при ИМП у детей с аномалиями моче-выводящих путей, 104 КОЕ/мл - при ИМП у детей без признаков аномалий мочевыводящих путей.
Результаты исследования бактериурии, полученных на анализаторе, и их идентификация представлены в таблице 1.
Для обеспечения большей клинической достоверности и исключения ложноотрицательных результатов параллельно все пробы мочи исследовались на определение ОАА. Для этого использовался отдельный флакон с жидкой питательной средой, который засевался
штаммом Staphylococcus epidermidis, чувствительным к антимикробным препаратам (лиофилизированый штамм S. epidermidis поставляется производителем анализатора). После инкубации в анализаторе при 37 градусах через 4 часа по кинетической кривой роста модно на дисплее увидеть результат. Есть рост S. epidermidis - проба мочи не содержит антимикробные препараты. Нет роста S. epidermidis - проба мочи содержит антимикробные препараты (табл. 2).
Кроме того, исследование ОАА позволяет достоверно и быстро определить, в достаточной ли концентрации назначенный антибиотик попадает в очаг инфекции, и тем самым выяснить адекватность применяемой терапии. Остаточная антимикробная активность в моче выявлена в 30,1% проб.
Микробиологическое исследование диализата у пациентов, находящихся на перитонеальном диализе, проводится с целью контроля стерильности, сбор диализата осуществляется в условиях операционной.
В 42 пробах диализата, исследованных с помощью культурального метода и технологии лазерного свето-рассеивания, выявлена полная корреляция. При этом в 38 пробах (90,5%) рост микроорганизмов не обнаружен, а в 4 пробах (9,5%) - положительный результат (табл. 1).
При исследовании диализатов в двух случаях имело место выявление диагностически значимого гноеродного кокка - S. aureus в количестве 104 КОЕ/мл и более. В раневом отделяемом из места выхода перитонеального катетера обнаружен умеренный рост S. aureus. В одном из диализатов выделен Corynebacterium sp. - нормальный представитель микробиоты кожи, видимо, имела место контаминация образца при его сборе. У последнего пациента из диализата обнаружена ассоциация микроорганизмов: E. coli, Candida sp., S. haemolyticus и был диагностирован диализный перитонит.
Обсуждение полученных данных
В пробах мочи выделены представители порядка Enterobacterales - в 39,3% проб (Escherichia coli, Morganella morganii, Citrobacter amalonaticus, Enterobacter cloacae), неферментирующие грамотри-цательные бактерии - в 14,3% (Pseudomonas aeruginosa, Ralstoniapicketii, Oligella sp., Acinetobacter bauman-nii), Enterococcus sp. - 21,4%, коагулазоотрицательные
Таблица 1
Результаты культурального исследования образцов мочи и диализатов
Количество проб, Результаты ALIFAX HB&L Обнаруженные
название LIGHT (КОЕ/мл) микроорганизмы
n = 106, Рост обнаружен
моча n = 25
700000 E. coli-,
50000000 M. morganii
400000 C. amolonaticus
700000 E. cloacae
70000 P. aeruginosa
5000000 R. picketii
2000 Oligella sp.
700000 Enterococcus sp.
5000 S. epidermidis
4000 S. haemolyticus
20000000 E. coli
40000 E. coli
70000 Enterococcus faecalis
5000 E. faecalis
40000 E. cloaceae
70000 E. faecalis + S. haemolyticus
5000 C. albicans
5000 A. baumannii + S.
< 1000* epidermidis
7000 Lactobacillus sp.
500000 E. coli
40000 E. coli + E. faecalis
< 1000* P. aeruginosa
< 1000* Streptococcus viridians
5000 A. baumannii A. baumannii + A. lwoffii
n = 42, Обнаружен рост
диализат n = 4 S. aureus
70000 S. aureus
20000000 Corynebacterium sp.
5000 E. coli + C. albicans +
700000 S. haemolyticus
Примечание: * - на анализаторе установлены пороговые значения 103 КОЕ/мл.
стафилококки - 10,7% (Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus epidermidis), Streptococcus viridians - 7,1%, Candida albicans - 3,6%. Выделение микробных ассоциаций требует дополнительного обсуждения (3,6%). При незначительной степени бактериурии и наличии в образце представителей нормобиоты кожи, свидетельствующей о контаминации, необходимо повторить
Таблица 2
Оценка результатов тестов определения антимикробной активности в образце на анализаторе ALIFAX HB&L LIGHT
ОАА тест с штаммом 5. epidermidis Посев образца на флакон Результат Интерпретация
ОАА отрицательный (рост тест штамма 5. epidermidis) Роста микроорганизмов нет Бактериурии нет Ингибиторов роста в образце нет
ОАА положительный (рост тест штамма 5. epidermidis нет) Роста микроорганизмов нет Бактериурии нет Ингибиторы в образце есть, для контроля лечения необходимо повторить через 48 часов
ОАА положительный (рост тест штамма 5. epidermidis нет) Рост микроорганизмов обнаружен Бактериурия В образце есть ингибиторы, антимикробная терапия неэффективна
ОАА отрицательный (рост тест штамма 5. epidermidis) Рост микроорганизмов обнаружен Бактериурия Ингибиторов роста в образце нет
исследование с соблюдением правил преаналитическо-го этапа. Если обнаруживаются клинически значимые возбудители в диагностическом титре и контаминанты, исследование также надо повторить, но исследовать антибиотикорезистентность уропатогена.
У некоторых пациентов с хроническими инфекциями мочевыделительной системы ОАА связана с ранним микробиологическим исследованием и отменой антибиотиков за день до исследования, что является нарушением преаналитического этапа, а полученные отрицательные результаты явились, по существу, лож-ноотрицательными.
При повторных исследованиях через три дня у большей части проб бактериурия не выявлена, а на фоне отсутствия ОАА выделены бактерии в диагностическом титре. Это явление может указывать на неэффективный результат лечения, тогда как при первом исследовании отрицательный результат посева без контроля ОАА мог быть оценен неверно.
При сравнивании кривых роста и выявлении видимых отличий кинетических показателей на мониторе анализатора можно видеть данные, свидетельствующие о контаминации пробы. Так как контаминиру-ющие микроорганизмы растут в малых количествах <1000 КОЕ/мл. Посев из флакона подтвердился обнаружением микроорганизмов - контаминантов с кожи и слизистых оболочек: S. viridians, Lactobacillus sp.
Фактически в течение четырех часов доказана контаминация пробы при отрицательном результате теста ОАА, свидетельствующем об отсутствии ингибиторов, сделано заключение об отсутствии бактериурии, ингибиторов и контаминация пробы.
Результаты параллельного исследования диализата традиционным методом посева на стерильность полностью совпали с результатами посева по технологии лазерного светорассеивания. Отличие в главном: уже через четыре часа на анализаторе обнаруживаем отсутствие роста, значит диализат стерилен. Культуральное исследование стерильности диализата на средах не позволяет визуально отследить рост, и только через 18-24 часа возможно сделать заключение о стерильности образца. Кроме этого, для анализатора требуется минимальное количество (500 мкл) при посеве.
Особо ценно, на наш взгляд, при исследовании диализатов обнаружение бактериального роста уже в первые 2 часа: на мониторе уже видна кривая роста, через 4 часа культивирования проводился посев и дальнейшая идентификация. Для исследования стерильности диализата быстрое получение информации является наиболее важным, так как заключение при традиционном исследовании на среде для контроля стерильности возможно получить более чем через сутки в соответствии с условиями исследования стерильности.
Заключение
Через три часа после посева 81 проба показала отрицательный результат (76,4%), 25 образцов - положительный (23,6%). Бактериурия вызвана представителями
порядка Enterobacterales в 39,3% (E. coli, M. morganii, C. amalonaticus, E. cloacae), неферментирующими грам-отрицательными бактериями - в 14,3% (P. aeruginosa, R. picketii, Oligella sp.), Enterococcus sp. - 21,4, S. haemo-lyticus, S. epidermidis - 10,7%, C. albicans - 3,6%, контаминация: S. viridians, Lactobacillus sp. - 7,1%, Остаточная антимикробная активность в моче выявлена у 30,1% больных. В 38 (90,5%) пробах диализата микроорганизмы не обнаружены, в двух образцах выделен S. aureus в 104 КОЕ/мл, в одном диализате обнаружены Corynebacterium sp.; в другом - ассоциации E. coli + Candida albicans + S. haemolyticus. В 2/3 случаев данные об отсутствии бактериурии полученыуже через 3-4 часа от момента посева, так же как и наличие или отсутствие остаточной антимикробной активности. Технология лазерного светорассеивания позволяет ускоренно выявлять минимальную концентрацию микроорганизмов в меньшем количестве мочи или диализата, что важно для ускоренной диагностики инфекций мочевыводящих путей и осложнений перитонеального диализа у детей.
Конфликт интересов: авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи. Источники финансирования: авторы заявляют о финансировании проведенного исследования из собственных средств. Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования - БЛГ, СЕВ, КОЮ Сбор и обработка материала - СЕВ, УСС, ПСА Написание текста - СЕВ, КОЮ Редактирование - БЛГ
Литература / References
1. Коровина Н.А., Захарова И.Н., Мумладзе Э.Б., Горяйно-ва А.Н. Инфекция мочевой системы у детей: современные подходы к диагностике и лечению. Русский медицинский журнал. 2007;(2):1533-42. [Korovina NA, Zaharova IN, Mum-ladze EB, Goryajnova AN. Urinary tract infection in children: modern approaches to diagnosis and treatment. Russkij Medi-cinskij Zhurnal. 2007;(2):1533-42 (In Russ.)].
2. Бактериологический анализ мочи. Методические рекомендации. М.: Федерация лабораторной медицины, 2013. [Bacteriological analysis of urine. Guidelines. Moscow: Federation of Laboratory Medicine; 2013 (In Russ.)].
3. Рекомендации по ведению больных с инфекциями почек, мочевых путей и мужских половых органов (European Association of Urology, 2008). URL: http://www.antibiotic.ru/index. phppage=17 (дата обращения: 05.05.2020). [Recommendations for the management of patients with kidney, urinary tract and male genital infections. (European Association of Urology, 2008) (In Russ.)]. URL: http://www.antibiotic.ru/index.phppage=17 (Accessed 05.05.2020).
4. Гилязова Д.Г. Ускорение бактериологического анализа с помощью технологии Alifax: результат за часы. Справочник заведующего КДЛ. 2014;(3):69-73. [Gilyazova DG. Acceleration of bacteriological analysis with Alifax technology: result in hours. Spravochnik Zaveduyushchego KLD. 2014;(3):69-73 (In Russ.)].
5. Ilki A, Bekdemir P, Ulger N, Soyletir G. Rapid reporting of urine culture results: impact of the uro-quick screening system. New microbiologica. 2010;33(2):147-53.
6. Ballabio C, Venturi N, Sala MR, Mocarelli P, Brambilla P. Evaluation of an automated method for urine culture screening. Microbiologia Medica. 2010;25(3):178-80.
7. Isenberg HD. Essential procedures for clinical microbiology. Washington, D.C.: ASM PRESS; 1998.
