text

🎁 УЛЁТНЫЕ СКИДКИ 30%! Поймать »

Здравоохранение

Механизмы резистентности госпитальных патогенов к b-лактамным антибиотикам

  • 15 августа 2012
  • 24

Широкое, часто бесконтрольное применение в клинической практике антибиотиков привело к значительным изменениям этиологической структуры и росту антибиотикорезистентности патогенов. Заболевания, вызванные полирезистентными штаммами, характеризуются длительным течением, чаще требуют госпитализации в стационар, при этом увеличивается продолжительность пребывания в ЛПУ и ухудшается прогноз для пациентов. Негативные социально-экономические последствия распространения антибиотикорезистентности в мире побудили разработать “Глобальную стратегию ВОЗ по сдерживанию устойчивости к противомикробным препаратам”, в которой рекомендовано рассматривать данную проблему в качестве одного из приоритетов национальных систем здравоохранения. Расшифровка механизмов резистентности необходима для создания новых препаратов и средств диагностики, а также для оптимизации режимов этиотропной терапии.

Особую актуальность проблема антибиотикорезистентности приобретает при лечении внутрибольничных инфекций (ВБИ), распространенность которых стремительно возрастает по мере совершенствования медицинских технологий, существенно расширяющих круг критических состояний, поддающихся эффективной терапии. Селективный прессинг антибиотиков обусловливает быструю эволюцию и распространение новых механизмов резистентности в ЛПУ, прежде всего в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ).

Внимание! Для скачивания доступна новая книга:  «Молекулярно-биологические исследования» ,

Стартовая антибактериальная терапия ВБИ основана в большинстве случаев на эмпирическом подходе, особенно до получения результатов микробиологических исследований. При этом клиницисту необходимы знания о приоритетных патогенах определенных нозологических форм инфекционных осложнений, спектре природной активности антибиотиков и приобретенной резистентности в данном регионе и в данном ЛПУ.

В этиологической структуре ВБИ ведущая роль принадлежит грамотрицательным бактериям, в частности энтеробактериям и неферментирующим грамотрицательным бактериям (НГОБ). Для них характерны множественные, сложные механизмы резистентности к антибиотикам, формирование в процессе лечения множественной лекарственной устойчивости, что усложняет выбор рациональной антибиотикотерапии.

Традиционно основу лечения ВБИ, вызванных данными патогенами, составляли ^-лактамные антибиотики, прежде всего цефалоспорины III поколения. Эффективность цефалоспоринов III поколения в последние годы резко снизилась из-за распространения среди данных патогенов в-лактамаз расширенного спектра (БЛРС) класса А (табл. 1). Альтернативу цефалоспоринам III поколения составляют цефалоспорины IV поколения, карбапенемы и ингибитор-защищенные в-лактамы, применение которых в клинике постоянно расширяется. В ответ на изменения в стратегии и тактике применения антибиотиков в разных регионах происходят изменения в распространении отдельных групп и классов в-лактамаз у патогенов, смена лидирующих групп. К важным тенденциям относится рост частоты выделения в-лактамаз класса С и появление у патогенов карбапенемаз, прежде всего относящихся к классу В-метало-в-лактамаз (МБЛ).

Классификация в-лактамаз

Своевременное выявление изменений в распространении у патогенов в-лактамаз имеет важное теоретическое и практическое значение, поскольку позволяет корректировать рекомендации по антибактериальной терапии ВБИ, дает важную информацию для создания новых препаратов, преодолевающих резистентность.

Авторами исследован биологический материал (отделяемое раневых поверхностей, патологическое отделяемое дренажей при абдоминальных инфекциях, трахеобронхиальный аспират, кровь) 174 больных с подозрением на ВБИ и 9 смывов с объектов окружающей среды хирургических отделений и ОРИТ Детской городской клинической больницы № 9 им. Г.Н. Сперанского г. Москвы (далее - ДГКБ № 9). Выделено 429 клинических изолятов,

в т. ч. грамотрицательных бактерий - 49,0%, грамположительных бактерий - 41,0%, грибов рода Candida - 10,0%. Изучены биологические свойства 210 клинических изолятов приоритетных грамотрицательных патогенов ВБИ. Из них: Pseudomonas aeruginosa - 86 штаммов (40,9%), Acinetobacter baumannii - 45 штаммов (21,4%), Klebsiella pneumoniae - 52 штамма (24,8%), Escherichia coli - 23 штамма (11,0%), Enterobacter spp. - 4 штамма (1,9%).

Идентификация выделенных культур и определение чувствительности к антибактериальным препаратам проводились с помощью автоматических анализаторов Vitek 32 и ATB Expression, BioMerieux (Франция). Для дальнейшего изучения штаммов грамотрицательных бактерий, подозрительных на продукцию БЛРС и МБЛ, проводилась оценка их антибиотикочувствительности методом серийных разведений в ионосбалансированном бульоне Мюллера - Хинтона (BectonDickinson, США) в соответствии с критериями CLSI. Чувствительность энтеробактерий определялась к ампициллину, ампициллин/сульбактаму, цефокситину, цефотаксиму, цефтазидиму, цефтазидиму с добавлением клавулановой кислоты в концентрации 4 мкг/ мл, цефоперазону, цефоперазон/сульбактаму, цефепиму, имипенему, меро- пенему. Чувствительность НГОБ определялась к цефтазидиму, цефопе- разону, цефоперазону/сульбактаму, цефепиму, имипенему, меропенему. Устойчивые к имипенему и/или меропенему штаммы P aeruginosa являлись подозрительными на продукцию МБЛ. Продукция МБЛ класса В данными штаммами P.aeruginosa изучалась в подтверждающем тесте - “метод двойных дисков” (double-disk approximation test) с ингибитором МБЛ - ЭДТА. Для контроля качества постановки теста чувствительности к антибиотикам использовались референс-штаммы E.coli АТСС 25922, E.coli АТСС 700603 и P.aeruginosa АТСС 27853.

Для детекции наиболее распространенных и клинически значимых генов в-лактамаз молекулярного класса А (TEM, SHV, CTX) исследовали штаммы энтеробактерий с подтвержденным БЛРС фенотипом методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), а изоляты P.aeruginosa с выявленным синергизмом карбапенема и ЭДТА - для детекции генов МБЛ молекулярного класса В (VIM, IMP, SPM, GIM).

Минисеквенирование в-лактамаз ТЕМ-типа выполняли методом ПЦР, анализ продуктов амплификации проводили в 2%-ном агарозном геле.

Масс-спектрометрический анализ осуществляли с помощью MALDI ToF масс-спектрометра Microflex (Bruker Daltonics, Германия), оснащенного азотным лазером (1 = 337 нм) с частотой импульсов до 20 Гц. Для записи, обработки и анализа масс-спектров использовали программное обеспечение фирмы Bruker Daltonics (Германия): flexControl 2.4 (Build 38) и flexAnalysis 2.4 (Build 11).

Секвенирование в-лактамаз SHV-типа проводили методом ПЦР. Анализ продуктов амплификации выполняли методом электрофореза в 2%-ном агарозном геле. Определение нуклеотидной последовательности гена SHV проводили с использованием прибора ABI PrismO 3100 Genetic Analyzer (Applied Biosystems, США; Hitachi, Япония) в соответствии с прилагаемыми инструкциями.

Полноразмерную последовательность гена SHV получали путем склеивания нуклеотидных фрагментов А, В, C и D с использованием программного продукта Vector NTIO Suite v. 9 (Informax Inc, США). Для статистической обработки результатов использованы компьютерные программы WHONET 5.0 и Excel (Microsoft, США).

Грамотрицательные бактерии лидируют в развитии ВБИ у больных в ОРИТ ДГКБ № 9. Среди всех клинических изолятов их доля составляет 49,0%. Приоритетными патогенами среди грамотрицательных бактерий являются Pseudomonas aeruginosa, A.baumannii, E.col, K.pneumoniae, Enterobacter spp.

Наибольшая частота случаев ВБИ регистрируется в ожоговых ОРИТ (64,0%), реже - в общехирургических ОРИТ (28,0-31,0%). Специфика изученных нозологических форм указывает на преобладание больных с диагнозом “ожоговая травма”.

Исследования показали, что P.aeruginosa является приоритетным патогеном ВБИ среди грамотрицательных бактерий. Штаммы P.aeruginosa обладают множеством механизмов резистентности к антимикробным химиотерапевтическим препаратам. Особенностью P.aeruginosa является непредсказуемость фенотипа, что значительно затрудняет выбор оптимальной антибактериальной терапии. По некоторым данным, активность в-лактамных антибиотиков (не учитывая карбапенемов) убывает в следующем порядке: цефепим, цефалоспорины III поколения (цефтазидим, цефоперазон). Наши данные подтверждают это. Антибактериальная активность обоих препаратов (имипенем и меропенем) была одинаковой (65,1% чувствительных штаммов). Карбапенемы обладают наибольшей активностью среди всех в-лактамных антибиотиков в отношении штаммов P.aeruginosa, т. к. имеют небольшую молекулярную массу, легко диффундируют через клеточную стенку бактерий за счет наличия в их молекуле двух противоположных электрических зарядов и обладают улучшенными фармакодинамическими и фармакокинетическими свойствами. Из цефалоспоринов III и IV поколений самым активным препаратом являлся ингибитор-защищенный цефоперазон - цефоперазон/сульбактам (66,4% чувствительных штаммов). К цефтазидиму чувствительны 51,2% штаммов P aeruginosa, а к цефоперазону - всего лишь 43,0%. Относительно неплохую активность показал цефепим (58,1% чувствительных штаммов).

Наибольшей активностью в отношении штаммов A.baumannii обладают карбапенемы (100%) и цефоперазон/сульбактам (95,6%).

K.pneumoniae является одним из ведущих возбудителей ВБИ. Она вызывает от 2,0 до 20,0% всех ВБИ. Из всех механизмов антибиотикорезистентности для K.pneumoniae самым важным является продукция БЛРС, которые разрушают все в-лактамные антибиотики, за исключением цефа- мицинов (цефокситин) и карбапенемов. Среди штаммов клебсиелл, циркулирующих в ЛПУ на территории РФ, 39,0% продуцируют БЛРС, хотя в отдельных ЛПУ частота выделения продуцентов БЛРС возрастает до 79,0%. По данным многоцентрового исследования Micromax, проведенного в ОРИТ ЛПУ г. Москвы в 1999 г., частота продукции БЛРС у Klebsiella spp. составляла от 0,0 до 93,0%, у E.coli - от 8,0 до 48,0%. Штаммы K.pneumoniae отличала высокая резистентность к ампициллину - 97,7%, ингибитор- защищенному ампициллину - ампициллин/сульбактаму - 84,1%, цефало- споринам III-IV поколений (к цефоперазону - 86,4%, цефотаксиму - 72,7%, цефтазидиму - 43,2%, цефепиму - 40,9%). При очень низкой активности цефоперазона, цефоперазон/сульбактам, напротив, показал высокую активность - 75,0% чувствительных к нему штаммов K.pneumoniae. Низкая активность цефалоспоринов III-IV поколений позволяет предположить наличие среди клинических изолятов клебсиелл продуцентов БЛРС. Среди 52 штаммов 48 (92,0%) имели сниженную чувствительность (минимальная подавляющая концентрация более 2 мкг/мл) хотя бы к одному из цефало-споринов III поколения.

С использованием фенотипического теста для подтверждения продукции БЛРС, было выявлено, что 41 из 52 (79,0%) исследуемых клинических штаммов клебсиелл является потенциальным продуцентом БЛРС. Кроме продукции БЛРС, важным механизмом, обусловливающим резистентность к цефалоспоринам, является гиперпродукция хромосомных в-лактамаз класса С (табл. 1). Признаком продукции в-лактамаз класса С является устойчивость к цефокситину. Устойчивость к цефокситину выявлена у 18 штаммов (34,6%) K.pneumoniae.

Штаммы E.coli отличались высокой резистентностью к ампициллину - 94,7%, ингибитор-защищенному ампициллину — ампициллину/сульбак- таму - 36,8% резистентных и 47,4% умеренно резистентных штаммов, цефалоспоринам III поколения (цефотаксиму - 52,6%; цефоперазону - 73,7% устойчивых штаммов). Активность цефтазидима и цефепима была выше и составила 57,9 и 78,9% чувствительных штаммов E.coli соответственно. Использование фенотипического теста подтверждения продукции БЛРС выявило 18 (78,0%) штаммов E.coli, потенциально продуцирующих ферменты данного типа. Устойчивость к цефокситину выявлена у 7 (30,4%) из всех изученных штаммов E.coli. Все штаммы E.coli чувствительны к карбапенемам.

ПЦР-детекция генов, кодирующих продукцию БЛРС, проведена у 79 штаммов грамотрицательных бактерий с подтвержденным БЛРС фенотипом (K.pneumoniae - 52, E.coli - 23, Enterobacter spp.- 4). Наличие генов наиболее распространенных групп в-лактамаз (ТЕМ, SHV, CTX) подтверждено у 54 штаммов (68,4%).

Гены, кодирующие в-лактамазы ТЕМ-1 групп, обнаружены у 48 изо- лятов энтеробактерий: у 34 (65,4% от числа всех клебсиелл) штаммов K.pneumoniae, у 12 (52,2% от числа всех E.coli) штаммов E.coli, у 2 (50,0% от числа всех энтеробактеров) штаммов Enterobacter spp.

Гены, кодирующие в-лактамазы SHV-групп, обнаружены у 38 изолятов энтеробактерий. Из них 31 штамм продуцирует в-лактамазы SHV-1 типа (29 штаммов K.pneumoniae и 2 штамма Enterobacter spp.) и 7 штаммов - БЛРС (у K.pneumoniae: SHV-11 - 4 штамма, SHV-12 - 1 штамм, SHV-5 - 1 штамм; у E.coli SHV-2a - 1 штамм).

Гены, кодирующие в-лактамазы CTX-групп, обнаружены у 44 изолятов энтеробактерий. Проведена детекция подгрупп ферментов типа CTX: CTX- М1 обнаружены у 28 (53,8% от числа всех клебсиелл) штаммов K.pneumoniae, 11 (47,8% от числа всех E.coli) штаммов E.coli, 2 (50,0% от числа всех энтеробактеров) штаммов Enterobacter spp. Гены ферментов подгруппы CTX-M9 выявлены у 3 (5,8% от числа всех клебсиелл) штаммов K.pneumoniae.

Гены всех трех основных групп в-лактамаз обнаружены у энтеробактерий как в изолированном виде, так и в различных сочетаниях. Большинство исследованных штаммов, выделенных из патологического материала при ВБИ, содержат гены, кодирующие продукцию одновременно в-лактамаз широкого и расширенного спектров действия. Представительство в-лактамаз распределилось следующим образом.

Из 52 штаммов K.pneumoniae гены, кодирующие продукцию в-лактамаз широкого спектра действия, выявлены у 37 изолятов (71,2%). Гены, кодирующие продукцию БЛРС, обнаружены у 32 штаммов, что составляет 61,5%.

У 29 штаммов одновременно обнаружены гены, кодирующие продукцию в-лактамаз широкого спектра действия и БЛРС.

Из 23 штаммов E.coli гены, кодирующие продукцию в-лактамаз широкого спектра действия, выявлены у 12 штаммов (52,2%). Гены, кодирующие продукцию БЛРС, обнаружены у 12 штаммов, что составляет 52,2%.

У 6 штаммов одновременно обнаружены гены, кодирующие продукцию в-лактамаз широкого спектра и БЛРС.

Из 4 штаммов Enterobacter spp. гены, кодирующие продукцию в-лактамаз широкого спектра действия, выявлены у 3 штаммов (75,0%). Гены, кодирующие продукцию БЛРС, обнаружены у 2 штаммов, что составляет 50,0%. У 2 штаммов одновременно обнаружены гены, кодирующие продукцию в-лактамаз широкого спектра и БЛРС. Гены БЛРС у энтеробактеров представлены ферментами CTX-M1 группы.

Отобраны изоляты P.aeruginosa со сниженной активностью и устойчивые к карбапенемам (имипенему и/или меропенему). Штаммов P.aeruginosa, подозрительных на продукцию МБЛ, выявлено 23 (26,7%). С данными изо- лятами проведен подтверждающий фенотипический тест на выявление у них продукции МБЛ класса В. Тестирование выполнено методом “двойных дисков”: диски с имипенемом, меропенемом и ингибитором МБЛ класса В - ЭДТА. Из 86 штаммов P.aeruginosa у 11 (12,8%) фенотипически доказана выработка МБЛ класса В.

Молекулярную детекцию МБЛ класса В (VIM, IMP, SPM и GIM-групп) проводили методом ПЦР У всех 11 штаммов P.aeruginosa с доказанным фенотипом выявлено наличие генов МБЛ группы VIM.

Таким образом, приоритетными патогенами ВБИ в ОРИТ ДГКБ № 9 среди грамотрицательных бактерий являются A.baumannii, E.coli, K.pneumoniae, Enterobacter spp. Карбапенемы обладали наибольшей активностью по отношению ко всем патогенам; высокой активностью обладали цефоперазон/сульбактам, цефепим, амикацин, ципрофлоксацин. Фенотипический скрининг выявил 12,8% штаммов P.aeruginosa, подозрительных на выработку MБЛ класса В, 79,0% штаммов K.pneumoniae и 78,0% штаммов E.Coli, подозрительных на продукцию БЛРС. Генотипирование доказало наличие у 12,8% клинических изолятов P.aeruginosa MБЛ VIM-группы. Среди клинических изолятов K.pneumoniae у 61,5% штаммов подтверждено наличие генов БЛРС. Наиболее часто встречалась комбинация генов, кодирующих БЛРС типа SHV-1, ТЕМ-1 и БЛРС подгруппы CTX-M1, - в 23,1% случаев. Среди клинических изолятов E.coli у 52,2% штаммов подтверждено наличие генов БЛРС, наиболее часто встречались в-лактамаза широкого спектра ТЕМ-1 типа и ее комбинация с БЛРС CTX-M1.

Для снижения частоты ВБИ, вызванных грамотрицательными бактериями - продуцентами БЛРС и МБЛ, необходимо включение в мониторинг за госпитальными патогенами молекулярно-генетического типирования штаммов. При составлении формуляров антимикробной химиотерапии должна учитываться высокая частота встречаемости продуцентов БЛРС и МБЛ как приоритетных патогенов ВБИ. На фоне общей негативной тенденции к росту антибиотикорезистентности, уровень резистентности может в значительной степени различаться между разными ЛПУ и географическими регионами. Профили чувствительности к антибактериальным препаратами и генетические основы антибиотикорезистентности позволяют оценить уровень и прогноз резистентности к в-лактамным антибиотикам, выявить основные механизмы устойчивости патогенов ВБИ, формулировать рекомендации по рациональной антибиотикотерапии.

Рекомендации по теме

Мероприятия

Мероприятия

Повышаем квалификацию

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Мы в соцсетях
А еще:
Сайт предназначен для медицинских работников!


Материалы для zdrav.ru готовят лучшие эксперты в сфере здравоохранения. Чтобы защитить их авторские права, многие статьи на нашем сайте закрыты

Подтвердите ваш статус медработника - регистрация займет одну минуту.

Пакет готовых инструкций, чтобы пройти проверку Росздравнадзора в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Зарегистрироваться
Сайт предназначен для медицинских работников!


Материалы для zdrav.ru готовят лучшие эксперты в сфере здравоохранения. Чтобы защитить их авторские права, многие статьи на нашем сайте закрыты

Подтвердите ваш статус медработника - регистрация займет одну минуту.

Пакет готовых инструкций, чтобы пройти проверку Росздравнадзора в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Зарегистрироваться
×
Журнал
Гость, Ваш бесплатный доступ к журналу «Справочник заведующего КДЛ» сгорает через

Гость, вам предоставлен VIP-доступ к журналу «Справочник заведующего КДЛ»:
возможность скачивать шаблоны • доступ к видеотренингам • книги для КДЛ
Активировать доступ  
Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Посещая страницы сайта и предоставляя свои данные, вы позволяете нам предоставлять их сторонним партнерам. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.