Сравнительный анализ резистентности среди основных возбудителей уроинфекций


О.К. ПОЗДЕЕВ1,2, А.Г. ГАЯНОВА3, Л.М. СИРАЗУТДИНОВА3, Г.З. ШАЙГАРДАНОВА3, М.П. ШУЛАЕВА1

1Казанская государственная медицинская академия, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36

2Казанский государственный медицинский университет, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49

3Нижнекамская центральная районная многопрофильная больница, 423570, г. Нижнекамск, ул. Ахтубинская, д. 9

Поздеев Оскар Кимович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрами микробиологии КГМА и КГМУ, тел. (843) 233-34-78, e mail: pozdeevoskar@rambler.ru1,2


Гаянова Аниса Гарифовна — заведующая бактериологической лабораторией, тел. (8555) 42-06-89, e-mail: baklab@ncrmb.ru3

Сиразутдинова Лилия Миннахматовна — врач-бактериолог, тел. (8555) 42-06-89, е-mail: baklab@ncrmb.ru3

Шайгарданова Гулия Зиннатовна — врач-бактериолог, тел. (8555) 42-06-89, е-mail: baklab@ncrmb.ru3

Шулаева Марина Петровна — кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии, тел. (843) 233-34-78, e-mail: shulaeva.m@mail.ru1


В статье приведены современные данные по проблеме лекарственной устойчивости основных возбудителей уроинфекций. Идентифицированы основные этиологические агенты, указаны методы их выделения и определена чувствительность к антибактериальным препаратам различных групп. Описаны особенности колонизации урогенитального тракта ассоциациями возбудителей и предложены методы их элиминации. Приведены данные мониторинга показателей резистентности основных этиологических агентов, что позволит оптимизировать проводимую антибактериальную терапию.

Ключевые слова: возбудители уроинфекций, антибактериальные препараты, мониторинг резистентности.

 

O.K. POZDEYEV1,2, A.G. GAYANOVA3, L.M. SIRAZUTDINOVA3, G.Z. SHAYGARDANOVA3, M.P. SHULAYEVA1

1Kazan State Medical Academy, 36 Butlerov St., Kazan, Russian Federation, 420012

2Kazan State Medical University, 49 Butlerov St., Kazan, Russian Federation, 420012

3Nizhnekamsk Central Regional Multi-profile Hospital, 9 Akhtubinskaya St., Nizhnekamsk, Russian Federation, 423570

Comparative analysis of resistance among main causative agents of uroinfections

Pozdeyev O.K. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Microbiology of KSMA and KSMU, tel. (843) 233-34-78, e mail: pozdeevoskar@rambler.ru1,2

Gayanova A.G. — Head of Bacteriological Laboratory, tel. (8555) 42-06-89, e-mail: baklab@ncrmb.ru3

Sirazutdinova L.M. — doctor-bacteriologist, tel. (8555) 42-06-89, е-mail: baklab@ncrmb.ru3

Shaygardanova G.Z. — doctor-bacteriologist, tel. (8555) 42-06-89, е-mail: baklab@ncrmb.ru3

Shulayeva M.P. — Cand. Biol. Sc., Associate Professor of the Department of Microbiology, tel. (843) 233-34-78, e-mail: shulaeva.m@mail.ru1

The article presents modern data on the problem of medicinal stability of the main causative agents of uroinfections. The main etiological agents of such diseases were identified, methods of their isolation were specified and data on their sensitivity to antibacterial drugs of various groups were defined. Features of the urogenital tract colonization by associations of bacteria were described and methods of their elimination were offered. The reported results of monitoring of the most important etiological agents resistance will allow to optimize antibacterial therapy of such infections.

Key words: causative agents of uroinfections, antibacterial drugs, monitoring of resistance.

 

Уроинфекции составляют группу наиболее часто встречающихся бактериальных инфекций. Они остаются самой распространенной проблемой у детей, особенно в младенческом возрасте. Среди взрослых не менее 50% женщин заболевали ими хотя бы раз в жизни, а у 25% отмечают повторные инфекции [1].

С одной стороны, лечение уроинфекций представляется более простым, по сравнению с инфекциями других локализаций, т.к. практически всегда возможна точная этиологическая диагностика. Кроме того, подобные заболевания в подавляющем большинстве являются моноинфекциями, не требующими комбинированного назначения антибиотиков (исключая инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa). С другой стороны, при осложненных инфекциях мочевыводящих путей всегда имеется причина (обструкция или другая), поддерживающая инфекционный процесс, что затрудняет достижение полного клинического или бактериологического излечения без радикальной хирургической коррекции. Поэтому применение антибиотиков при лечении уроинфекций имеет ряд особенностей, что необходимо учитывать при выборе препарата [2].

Концентрации большинства антибактериальных препаратов в моче в десятки раз превышают их содержание в сыворотке периферической крови или в других тканях, что в условиях небольшой микробной нагрузки, наблюдаемой при многих уроинфекциях, позволяет преодолеть сравнительно невысокий уровень резистентности и достигнуть полной элиминации возбудителя.

Таким образом, при лечении урологических инфекций определяющим в выборе антибиотика является его природная активность в отношении основных уропатогенов. В то же время при поражениях особой локализации (например, в тканях предстательной железы) возникают серьезные проблемы в достижении адекватного уровня тканевых концентраций и, соответственно, клинической эффективности многих антибактериальных препаратов даже при установленной чувствительности возбудителя к препарату in vitro.

Наиболее часто уроинфекции вызывают бактерии семейства Enterobacteriaceae (более 90%), а также P.aeruginosa, Enterococcus faecalis, Staphylococcus saprophyticus [3]. В то же время такие микроорганизмы, как S.aureus, S.epidermidis, Gardnerella vaginalis, Streptococcus spp., коринеформные бактерии лактобациллы, анаэробы практически не вызывают эти инфекции, хотя также колонизуют прямую кишку, влагалище и кожу [4].

Цель исследования — выделить и идентифицировать основные этиологические агенты уроинфекций и определить их чувствительность к антибактериальным препаратам.

Материалы и методы

Исследования проведены в бактериологической лаборатории НЦРМБ и кафедры микробиологии КГМА. Проанализированы 828 проб мочи, доставленных из урологического отделения НЦРМБ. Посевы культивировали на 5%-ном кровяном агаре и параллельно на хромогенной среде производства Becton Diskinson методом, предложенным ВОЗ. Видовую идентификацию проводили общепринятыми методами. Чувствительность микроорганизмов к АМП (антимикробным препаратам) определяли диско-диффузионным методом на среде Мюллера — Хинтона (Himedia, Индия), наличие β-лактамазы расширенного спектра (ESBL) у микроорганизмов кишечного семейства определяли методом двойных дисков. Устойчивость к метициллину определяли на 4%-ном солевом агаре Мюллера — Хинтона [Haimedia, Индия] с использованием дисков, содержащих 1мкг оксациллина [5].

Результаты и обсуждение

В 116 образцах роста микроорганизмов не обнаружили; в 228 пробах отмечен их рост ниже диагностического титра. При этом наиболее часто выделяли представителей семейства Enterobacteriaceae: Escherichia coli — 80 изолятов (16,5%); виды Klebsiella — 51 изолят (10,5%); виды Enterobacter — 38 изолятов (8,0%), виды Serratia — 15 (3,0%), виды Proteus — 9 (2,0%). Также было выделено 23 (0,5%) изолята других энтеробактерий: Morganella morganii, Citrobacter freundi и Hafnia alvei.

Среди неферментирующих грамотрицательных бактерий (НГОБ) в исследуемых образцах мочи доминировала синегнойная палочка. Выделено 29 изолятов (6,0%). Среди других НГОБ были выделены Alcaligenes faecalis, Stenotrophomonas maltophylia (3,3%).

Грамположительные бактерии были представлены преимущественно различными видами Enterococcus — 113 (23%), Streptococcus — 25 изолятов (5,2%); штаммами золотистого стафилококка — 13 (2,7%) и коагулазонегативными стафилококками (КНС). Последние (45 изолятов, 5,2%) представлены S.epidermidis и S.saprophyticus. Также в изученных образцах были выделены 27 изолятов (5,5%) грибов рода Сandida.

В 50 случаях (10%) были выделены микробные ассоциации, представленные:

  1. Сочетанием E.coli с представителем другого рода семейства энтеробактерий (28 случаев).
  2. Сочетанием представителей семейства Enterobacteriaceae с грамположительной флорой, а именно со S.aureus (3 случая).
  3. Сочетанием представителей семейства Enterobacteriaceae с энтерококками (10 случаев).
  4. Сочетанием представителей семейства Enterobacteriaceae с P.aerugenosa (3 случая).
  5. Сочетанием представителей семейства Enterobacteriaceae с A.faecalis (1 случай).
  6. Сочетанием S.aureus и видами Streptococcus (2 случая).
  7. Сочетанием грибов рода Candida и представителей семейства Enterobacteriaceae (3 случая).

Всего выделено 484 этиологически значимых микроорганизмов.

Для изучения чувствительности энтеробактерий использовали набор дисков, включающий ампициллин, цефуроксим, цефотаксим, фурадонин, ципрофлоксацин и гентамицин. При выявлении полирезистентных штаммов дополнительно определяли чувствительность к цефипиму, амикацину, имипенему. Изучение чувствительности энтеробактерий к ампициллину проводили с целью определения возможности продуцировать β-лактамазы типа пенициллиназ, а также оценивали возможность применения ампициллина в качестве средства лечения уроинфекций в стационаре (рис. 1).

Рисунок 1. 

Резистентность энтеробактерий к антибактериальным препаратам

Снимок экрана 2014-11-13 в 10.41.51             

Примечание: По оси ординат — процент резистентности к антибиотикам, по оси абсцисс — тестируемые антибиотики: АМП — ампициллин, ЦОМ — цефуроксим, ЦТК — цефотаксим, ЦРО — цефтриаксон, ЦПМ — цефепим, ЦИПР — ципрофлоксацин, ГЕН — гентамицин, АН — амикацин, ФД — фурадонин, ИМ — имипенем

 

Обращала внимание высокая устойчивость энтеробактерий к фурадонину (до 100%), поэтому использование фурадонина в условиях стационара для резистентных штаммов нецелесообразно.

Все выделенные штаммы энтеробактерий проявляли высокую чувствительность к карбапенемам (имипенему). С другой стороны, изоляты клебсиелл, энтеробактеров и серраций отличала высокая резистентность к ципрофлоксацину — в пределах 60-90%. Виды Klebsiella и Enterobacter проявляли высокую резистентность к аминогликозидам (гентамицин, амикацин), достигающую 70-80%. Устойчивость видов Serrаtia к аминогликозидам составила 33-38%.

Большинство изолятов вида Klebsiella, Enterobacter и Serratia проявляли полирезистентность и синтезировали β-лактамазы расширенного спектра (ESBL). Исследование их чувствительности к цефепиму (цефалоспорин IV поколения), так же как и к цефалоспоринам III поколения (цефтазидим, цефтриаксон, цефотаксим) показало высокую резистентность среди выделенных штаммов, варьирующую в пределах 60-90%.

Проведенные исследования показали наличие высокой устойчивости у энтеробактерий к ампициллину. Поскольку эти бактерии составляют подавляющее большинство возбудителей инфекций мочевых путей в урологическом отделении (до 100%), поэтому для стационарных больных этот антибиотик был замещен на фосфомицин (рис. 2).

Рисунок 2.

Резистентность энтеробактерий к фосфомицину

Снимок экрана 2014-11-13 в 10.41.58

Примечание: По оси ординат — процент резистентности к фосфомицину

 

У 9% пациентов с хроническими уроинфекциями бактериурия была обусловлена неферментирующими грамотрицательными бактериями, проявляющими высокую резистентность (60-70%) к антимикробным препаратам (рис. 3). Из неферментирующих грамотрицательных чаще всего выделяли A.faecalis (7 изолятов). Для него процент резистентных штаммов выглядит следующим образом: имипенем — 25%, амикацин — 55%, гентамицин — 50%, ципрофлоксацин — 62%, цефепим — 55%, цефоперазон — 60%, цефтазидим — 55%.

Рисунок 3. 

Резистентность P.aerugenosa к антибактериальным препаратам

Снимок экрана 2014-11-13 в 10.42.07

Примечание: По оси ординат — процент резистентности, по оси абсцисс — тестируемые препараты: ИМ — имипенем, ГЕН — гентамицин, АН — амикацин, ЦИПР — ципрофлоксацин, ЦПР — цефперазон, ЦАЗ — цефтазидим

 

В 40% случаев бактериурия была обусловлена присутствием грампозитивной флоры. В 13 образцах мочи был выделен золотистый стафилококк, при этом 4 (31%) из них оказались метициллин-резистентными (MRSA) штаммами. Три изолята S.aureus (22%) оказались устойчивы к ципрофлоксацину. Наибольшую резистентность бактерии проявляли к эритромицину (66%), тогда как к другому макролиду — кларитромицину — стафилококки были чувствительными, так же как и к аминогликозидам и линкозамидам (рис. 4).

Рисунок 4.

Резистентность S.aureus к антибактериальным препаратам

Снимок экрана 2014-11-13 в 10.42.14

Примечание: По оси ординат — процент резистентности, по оси абсцисс — тестируемые препараты: ОКС — оксациллин, ЦИПР — ципрофлоксацин, ЭРИ — эритромицин, ГЕН — гентамицин, КЛ — клиндамицин, КТМ — кларитромицин

 

Коагулазанегативные стафилококки (КНС) (S.epidermidis, S.saprophyticus) проявляли высокую резистентность к ампициллину, при этом оксациллинрезистентные (MRS) штаммы составили 52%. Бактерии проявляли высокую устойчивость к макролидам: к эритромицину она составила 100%, кларитромицину — 58% (рис. 5).

Рисунок 5.

Резистентность КНС к антибактериальным препаратам

Снимок экрана 2014-11-13 в 10.42.22

Примечание: По оси ординат — процент резистентности, по оси абсцисс — тестируемые препараты: ОКС — оксациллин, ЦИПР — ципрофлоксацин, ГЕН — гентамицин, КЛ — клиндамицин, КТМ — кларитромицин, ЭРИ — эритромицин, ФУЗ — фузидин

 

По частоте выделения энтерококки сопоставимы с энтеробактериями. Оценивая их отношение к АМП (антимикробным препаратам), можно отметить, что ванкомицинрезистентных энтерококков не выявлено (рис. 6), однако к другим классам антибиотиков выявлена резистентность, выраженная в той или иной степени.

Рисунок 6.

Резистентность энтерококков к антибактериальным препаратам.

Снимок экрана 2014-11-13 в 10.42.31

По оси ординат — процент резистентности, по оси абсцисс — тестируемые препараты: ВАН — ванкомицин, АМП — ампициллин, ЦИПР — ципрофлоксацин, ГЕН — гентамицин, ЭРИ — эритромицин, ФД –фурадонин.

 

Как оказалось, ампициллин-резистентные изоляты чаще всего были представлены Enterococcus faecium. Изоляты Enterococcus faecalis за редким исключением были чувствительны к ампициллину (95% случаев). При тестировании гентамицина использовали диски, содержащие 120 мкг антибиотика (высокий уровень резистентности). В 40% случаев использование гентамицина в комбинированной терапии невозможно из-за резистентности к нему выделенных культур. Использование эритромицина в лечении уроинфекций, обусловленных кокками рода Enterococcus, неэффективно — 82% резистентных изолятов. Выявлено, что изоляты Enterococcus faecium чаще полирезистентны, т.е. in vitro обнаруживали устойчивость ко всем тестируемым антибиотикам, за исключением ванкомицина.

Выводы

1. В 45% случаях из образцов мочи выделяли представителей семейства Enterobacteriaceae. Для осложненных инфекций мочевыводящих путей использование ампициллина и фурадонина в условиях стационара неэффективно, т.к. выявлена высокая устойчивость энтеробактерий к этим антибиотикам (до 100%).

2. Полирезистентные изоляты энтеробактерий, представители родов Klebsiella, Enterobacter, Serratia, обладали β-лактамазами расширенного спектра (ESBL).

3. В 9% случаев бактериурия обусловлена неферментирующими грамотрицательными бактериями с высокой резистентностью к антимикробным препаратам (до 70%).

4. В 40% случаев бактериурия была обусловлена грамположительной флорой: патогенный стафилококк в 2,7% случаев, из них MRSA составили 31%. КНС составили примерно 9,2%, из них MRS-изоляты — 52%. Изоляты КНС фенотипически проявили большую резистентность к антимикробным препаратам, чем патогенный стафилококк.

5. Энтерококки оказались этиологически значимыми в инфекциях мочевыводящих путей в 23%. Ванкомицинрезистентных энтерококков не выявлено, эта группа микроорганизмов отличается устойчивостью к антимикробным препаратам.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Foxman B., Barlow R., D’Arcy H., Gillespie B., Sobel J.D. Urinary tract infection: self-reported incidence and associated costs // Ann Epidemiol. — 2000. — 10. — Р. 509-515; Sobel J.D., Kaye D. Urinary tract infections. In: Principles and practice of infectious diseases. Fifth edition. Ed. by G.L. Mandell, J.E. Bennett, R. Dolin. — Churchill Livingstone, USA, 2000. — Р. 773-805.

2. Norrby S.R. Urinary tract infections. In: Antibiotic and chemotherapy: anti-infective agents and their use in therapy. Ed. by F. O’Grady, H.P. Lambert, R.G. Finch, D. Greenwood. Seventh edition. — Churchill Livingstone, New York, 1997. — Р. 792-9; Meyers B.R. Antimicrobial therapy guide. 16th edition // Antimicrobial Prescribing, Inc., Newtown, USA, 2004.

3. Car J. Urinary tract infections in women: diagnosis and management in primary care // BMJ. — 2006. — 332. — Р. 94-7. Chakupurakal R., Ahmed M., Sobithadevi D.N., Chinnappan S., Reynolds T. Urinary tract pathogens and resistance pattern // J Clin Pathol. — 2010. — 63. — Р. 652-654.; Bell L.E., Mattoo T.K. Update on childhood urinary tract infection and vesicoureteral reflux // Semin Nephrol. — 2009. — 29. — Р. 349-359.

4. Bensman A., Dunand O., Ulinski T. (2009) Urinary Tract Infections. In: Avner E.D., Harmon W.E., Niaudet P., Yoshikawa N. (Eds) // Pediatric Nephrology. — Springer, Berlin. — P. 1299-1309.

5. МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам».

 

REFERENCES

1. Foxman B., Barlow R., D’Arcy H., Gillespie B., Sobel J.D. Urinary tract infection: self-reported incidence and associated costs. Ann Epidemiol., 2000, 10, rr. 509-515; Sobel J.D., Kaye D. Urinary tract infections. In: Principles and practice of infectious diseases. Fifth edition. Ed. by G.L. Mandell, J.E. Bennett, R. Dolin. Churchill Livingstone, USA, 2000. R. 773-805.

2. Norrby S.R. Urinary tract infections. In: Antibiotic and chemotherapy: anti-infective agents and their use in therapy. Ed. by F. O’Grady, H.P. Lambert, R.G. Finch, D. Greenwood. Seventh edition. Churchill Livingstone, New York, 1997. Rr. 792-9; Meyers B.R. Antimicrobial therapy guide. 16th edition. Antimicrobial Prescribing, Inc., Newtown, USA, 2004.

3. Car J. Urinary tract infections in women: diagnosis and management in primary care. BMJ, 2006, 332, rr. 94-7. Chakupurakal R., Ahmed M., Sobithadevi D.N., Chinnappan S., Reynolds T. Urinary tract pathogens and resistance pattern. J Clin Pathol., 2010, 63, rr. 652-654.; Bell L.E., Mattoo T.K. Update on childhood urinary tract infection and vesicoureteral reflux. Semin Nephrol., 2009, 29, rr. 349-359.

4. Bensman A., Dunand O., Ulinski T. (2009) Urinary Tract Infections. In: Avner E.D., Harmon W.E., Niaudet P., Yoshikawa N. (Eds). Pediatric Nephrology. Springer, Berlin. Pp. 1299-1309.

5. MUK 4.2.1890-04 “Opredelenie chuvstvitel’nosti mikroorganizmov k antibakterial’nym preparatam” [MUK 4.2.1890-04 «Determining the sensitivity of microorganisms to antibiotics»].