Частота выделения и чувствительность изолятов Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa из нижних дыхательных путей к антимикробным препаратам у детей с муковисцидозом

Резюме

Хроническая инфекция легких является основной причиной летальных исходов у больных муковисцидозом (МВ). В статье освещены данные микробиологического обследования детей и подростков с МВ, проживающих в Московской области, и результаты определения антибиотикочувствительности основных выделенных патогенов.

Цель исследования - изучение спектра микрофлоры респираторного тракта детей и подростков, больных МВ, с определением антибиотикочувствительности выделенных штаммов Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa.

Материал и методы. Проведено исследование отделяемого верхних и нижних дыхательных путей 127 (66,6%) пациентов с МВ в возрасте до 18 лет с использованием бактериологического метода исследования.

Результаты и обсуждение. У детей и подростков с муковисцидозом S. аureus выделяли из биологического материала верхних и нижних дыхательных путей в 70,1% случаев, в 46,5% - в монокультуре и в 24% - в ассоциации с другими микроорганизмами. P. aeruginosa выделена в 23,6% случаев, в монокультуре - в 8,0%. В большинстве случаев P. aeruginosa была в ассоциации с S. аureus. Метициллин-резистентные штаммы S. aureus определены у 6,4% детей и подростков с МВ. Изученные штаммы S. aureus были в 33% случаев чувствительны к бензилпенициллину, 25% - к хлорамфениколу и обладали резистентностью (75%) к ципрофлоксацину. К эритромицину сохраняли чувствительность 56% штаммов S. aureus. Штаммы P. aeruginosa были резистентны к тикарциллину/клавуланату, к фторхинолонам, цефалоспоринам III поколения, имипенему и азтреонаму.

Заключение. P. aeruginosa сохраняет чувствительность к меропенему и аминогликозидам, а S. aureus - к тигециклину, тейкопланину, ванкомицину, линезолиду, фосфомицину и фузидиевой кислоте. Мониторинг антибиотикочувствительности микроорганизмов, выделенных от пациентов с муковисцидозом, позволяет оптимизировать тактику антимикробной терапии с учетом пересмотра критериев Европейского комитета по определению чувствительности к антимикробным препаратам (EUCAST).

Ключевые слова:муковисцидоз; антибиотикорезистентность; дети и подростки

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Акимкин В.Г., Кондратьева Е.И., Плоскирева А.А.; сбор клинического материала и забор мокроты - Воронкова А.Ю., Кондратьева Е.И., Фатхуллина И.Р.; микробиологическое исследование - Тронза Т.В., Тиванова Е.В., Федотова Н.Я.; статистическая обработка - Тронза Т.В.; написание текста - Кондратьева Е.И., Тронза Т.В., Фатхуллина И.Р., Воронкова А.Ю.; редактирование - Кондратьева Е.И., Горелов А.В., Акимкин В.Г., Плоскирева А.А.

Для цитирования: Тронза Т.В., Воронкова А.Ю., Федотова Н.Я., Фатхуллина И.Р., Тиванова Е.В., Плоскирева А.А., Горелов А.В., Кондратьева Е.И., Акимкин В.Г. Частота выделения и чувствительность изолятов Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa из нижних дыхательных путей к антимикробным препаратам у детей с муковисцидозом // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2023. Т. 12, № 1. С. 62-68. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2023-12-1-62-68

Хроническая инфекция легких при муковисцидозе (МВ) является следствием нарушения процесса мукоцилиарного клиренса. Для большинства пациентов с МВ неблагоприятный прогноз связан с развитием хронической инфекции легких, вызванной доминирующими возбудителями: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia complex, Achromobacter spp. и другими неферментирующими микроорганизмами, что требует постоянной дорогостоящей антибактериальной терапии [1].

Важной задачей терапии является эрадикация значимых патогенов: P. aeruginosa, метициллин-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA), Achromobacter spp., B. cepacia compleх. Самый распространенный бактериальный патоген из группы грамотрицательных микроорганизмов - P. aeruginosa. Доказано значение вызванной этим возбудителем инфекции в прогрессивном снижении функции легких и продолжительности жизни пациентов [2]. Критерии эрадикации данного микробного патогена обсуждаются, что требует дальнейшего изучения с помощью различных методов исследований, включая генетические. Известно, что мукоидные клоны P. aeruginosa под влиянием интенсивной антибактериальной терапии вытесняют штаммы-конкуренты и становятся ведущими этиологическими агентами хронического микробно-воспалительного поражения респираторного тракта [3]. Вместе с тем при МВ достаточно часто выявляют случаи полимикробного поражения легких, когда синегнойная палочка ассоциирована с S. aureus, Burkholderia spp., Achromobacter spp. и др. [3].

В ходе определения тактики терапии хронической инфекции респираторного тракта при МВ важным представляется проведение микробиологического исследования в динамике с определением чувствительности выделенных возбудителей для выбора адекватной схемы этиотропной антибактериальной терапии. Одним из основных аспектов проблемы диагностики и терапии бактериального воспаления в респираторном тракте больных МВ являются данные о спектре антибиотикорезистентности значимых патогенов с оценкой этого показателя в динамике, а также знание причин формирования антибиотикорезистентности.

Цель исследования - изучение спектра микрофлоры респираторного тракта детей и подростков, больных МВ, с определением антибиотикочувствительности выделенных штаммов S. aureus и P. aeruginosa.

Материал и методы

С ноября 2021 г. по март 2022 г. на базе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора проведено исследование отделяемого из верхних и нижних дыхательных путей 127 пациентов с МВ, что составило 66,6% числа зарегистрированных в Московской области детей и подростков с МВ.

Отобранный биологический материал помещали в транспортный контейнер (пробирку) с жидкой средой Эймса (использовали зонд-тампон для отбора материала из узких полостей или зонд-тампон стандартный, Aptaca, Италия) и доставляли в течение 24-48 ч в лабораторию клинической микробиологии и микробной экологии человека ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора.

Микробиологические исследования, учет и выдачу результатов проводили в соответствии с Руководством по микробиологической диагностике инфекций дыхательных путей у пациентов с муковисцидозом [4], а также методическими рекомендациями "Методы бактериологического исследования условно-патогенных микроорганизмов в клинической микробиологии" (утверждены Минздравом РСФСР 19 декабря 1991 г.) [5].

Посев доставленного материала осуществляли на питательные среды: колумбийский агар с 5% бараньей кровью, шоколадный агар, хромогенный агар UriSelect4, агар для выделения B. cepacia, инкубировали при 37 °C в течение 24-48 ч в аэробных условиях и в атмосфере, содержащей 5% CO2. Идентификацию полученных колоний микроорганизмов проводили методом матрично-активированной время-пролетной лазерной десорбционно-ионизационной масс-спектрометрии (MALDI-TOF) на анализаторе Microflex LT (Bruker Daltonics, Германия).

Исследования по определению чувствительности к антимикробным препаратам (АМП) проводили согласно рекомендациям "Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам" [6] и Рекомендациям Европейского комитета по определению чувствительности к антимикробным препаратам (EUCAST) 2021-2022 версии 11.0 и 12.0 [7].

Профили чувствительности к противомикробным препаратам определяли методом микроразведений в бульоне с определением минимальной ингибирующей концентрации (МИК) с помощью полуавтоматического бактериологического анализатора Sensititre (TREK Diagnostics Systems, США) и Vitek 2 compact (bioMerieux, Франция). Инокуляцию грамотрицательных микроорганизмов проводили c использованием 96-луночных микропланшетов RUNBF и DKMGN; грамположительных кокков - на картах Vitek AST-Р 651.

Интерпретацию категорий чувствительности микроорганизмов к противомикробным препаратам проводили на основании пограничных значений МИК, установленных EUCAST (версии 11.0, 2021, и 12.0, 2022, соответственно).

Анализ полученного материала проведен с использованием системы для статистической обработки данных для LabForce. Оценивали абсолютные значения и экстенсивные показатели.

Результаты и обсуждение

В результате проведенного исследования установлено, что у 89 (70,1%) из 127 детей и подростков с МВ из респираторного тракта был изолирован S. аureus. В 46,5% случаев S. аureus выделен в монокультуре, а в 10,2% образцах - в ассоциации с другими микроорганизмами (рис. 1). Доля MRSA составила 4,7% всех выделенных штаммов S. аureus. У 4 (3,2%) пациентов были выделены по 2 штамма S. аureus с разным спектром чувствительности к АМП.

P. aeruginosa выделена у 30 (23,8%) пациентов. В 8,0% случаев P. aeruginosa изолирована в виде монокультуры, а в 15,8% - в ассоциации с другими микробными патогенами, в частности в 13,4% случаев в ассоциации с S. аureus (см. рис. 1). Ассоциации с грамотрицательными бактериями определены в единичных случаях. У 4 пациентов выделены по 2 штамма P. aeruginosa с разным спектром чувствительности к АМП.

Кроме P. aeruginosa и S. аureus, которые в монокультуре составили 54,5%, другие микроорганизмы, изолированные в монокультуре, выделены в 14% случаев. Изоляты с β-лактамазой с расширенным спектром составили 4%. Среди грамотрицательной микрофлоры, кроме Pseudomonas spp., выделены Escherichia coli (7,1% случаев), Stenotrophomonas maltophilia (4,7%), Enterobacter spp. (3,1%), Klebsiella pneumoniae (3,1%) и Achromobacter spp. (2,4%).

Выделенные штаммы S. aureus при стандартном режиме дозирования, согласно рекомендациям EUCAST 2021-2022 [7], имели чувствительность (S) к тигециклину, тейкопланину, ванкомицину, линезолиду, фосфомицину и фузидиевой кислоте в 97-100% случаев, к аминогликазидам - в 91-92%; устойчивость (R) к бензилпенициллину - в 67% случаев, к хлорамфениколу и ципрофлоксацину - в 75%, к эритромицину - в 44%, к клиндамицину - в 30% случаев (рис. 2).

Умеренная устойчивость (чувствительность при увеличенной экспозиции АМП (I) по рекомендациям EUCAST [7]) зарегистрирована к левофлоксацину у 90% выделенных штаммов, к ципрофлоксацину и рифампицину - у 25%.

Выделенные штаммы P. aeruginosa при стандартном режиме дозирования по рекомендациям EUCAST [7] во всех случаях были чувствительны (S) к меропенему, а к аминогликозидам - в 73-76% случаев.

Резистентность (R) установлена к фторхинолонам в 44-51%, к цефалоспоринам III поколения - в 46%, к имипенему - в 35% и к азтреонаму - в 30% случаев.

Умеренная устойчивость (I) установлена к полимиксину В - 79% (ранее не отмечалась) [8, 9], к пиперациллину/тазобактаму - 75%, к фторхинолонам - в 41-48,6% случаев.

Установлена резистентность P. aeruginosa к тикарциллину/клавуланату в 65%, пиперациллину/тазобактаму - в 25%, к фторхинолонам - в 44-51,4%, к цефалоспоринам III поколения - в 46%, к имипенему - в 35%, к азтреонаму - в 30% случаев (рис. 3).

Установлено, что частота идентификации S. аureus у пациентов с МВ - жителей Московской области (70,1%) была в 1,1 раза выше по сравнению с данными, приведенными в Регистре больных муковисцидозом Российской Федерации 2020 г. (65,2% у детей) [10]. В то же время выделение P. aeruginosa у больных МВ в Московской области составило 24 против 34% в Российской Федерации в целом, что на 10% меньше.

P. aeruginosa чаще выявляли в ассоциации с S. аureus (13,4% случаев), что соответствует данным литературы [11, 12]. Выделение от 3 пациентов одновременно 2 штаммов P. aeruginosa или S. аureus с разной чувствительностью к АМП было описано ранее при МВ с длительным течением инфекционного процесса [12, 13].

В связи с ежегодным пересмотром результатов определения чувствительности микробных патогенов к АМП EUCAST количество штаммов с умеренной устойчивостью (I) к левофлоксацину возросло до 90%, к ципрофлоксацину - 25% штаммов, резистентных до 75%.

В проведенном исследовании MRSA выделяли у 6,4% детей и подростков с МВ. Показано, что 97-100% штаммов S. aureus являются чувствительными к тигециклину, тейкопланину, ванкомицину, линезолиду, фосфомицину и фузидиевой кислоте.

Установлено, что высокая доля штаммов P. aeruginosa проявляла чувствительность к меропенему и аминогликозидам. В проведенном исследовании выявлена резистентность к фторхинолонам у 44-51% изученных штаммов P. aeruginosa.

Штаммы P. aeruginosa, чувствительные к пиперациллин/тазобактаму, не обнаружены, а количество резистентных составило 25%.

В настоящем исследовании выявлена умеренная устойчивость (I) к полимиксину В - у 79% и резистентность - у 21% штаммов.

Заключение

В результате проведенного исследования установлено, что P. aeruginosa остается чувствительной к меропенему и аминогликозидам, а S. aureus - к тигециклину, тейкопланину, ванкомицину, линезолиду, фосфомицину и фузидиевой кислоте. Внедрение мониторинга антибиотикочувствительности микроорганизмов, выделенных от пациентов с МВ, позволит оптимизировать тактику антимикробной терапии с учетом пересмотра критериев EUCAST.

ЛИТЕРАТУРА

1. Национальный консенсус "Муковисцидоз: определение, диагностические критерии, терапия". 2-е изд. / под ред. Е.И. Кондратьевой, Н.Ю. Каширской, Н.И. Капранова. Москва: БОРГЕС, 2018, 356 с. URL: https://mukoviscidoz.org/doc/konsensus/2019/konsensus-2019-bez-rentgenogramm.pdf

2. Каширская Н.Ю., Капранов Н.И., Кондратьева Е.И. Муковисцидоз : монография. 2-е изд., перераб. и доп. Москва : Медпрактика, 2021. 680 с. ISBN 978-5-98803-450-6.

3. Лазарева А.В. и др. Pseudomonas aeruginosa: патогенность, патогенез и патология // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2015. Т. 17, № 3. С. 170-186.

4. Поликарпова С.В., Жилина С.В., Кондратенко О.В., Лямин А.В., Борзова Ю.В., Жестков А.В. Руководство по микробиологической диагностике инфекций дыхательных путей у пациентов с муковисцидозом. Москва, 2019. 127 с. ISBN 978-5-94789-905-4.

5. Методы бактериологического исследования условно патогенных микроорганизмов в клинической микробиологии : методические рекомендации URL: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293727/4293727337.htm (дата обращения: 17.07.2022).

6. Клинические рекомендации МАКМАХ "Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам (2021)". Новая версия 2021-01. URL: https://www.antibiotic.ru/minzdrav/category/clinical-recommendations/ (дата обращения: 17.07.2022).

7. URL: https://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/Breakpoint_tables/v_12.0_Breakpoint_Tables.pdf (дата обращения: 17.07.2022).

8. Аветисян Л.Р., Шагинян И.А., Чернуха М.Ю, Сиянова Е.А. Молекулярные механизмы формирования антибиотикорезистентности у Pseudomonas aeruginosa при хронической инфекции легких у больных муковисцидозом : тезисы XX международного конгресса МАКМАХ по антимикробной терапии и клинической микробиологии - 2018 // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2018. Т. 20, № S1. С. 8.

9. Поликарпова С.В., Кондратьева Е.И., Шабалова Л.А., Пивкина Н.В., Жилина С.В., Воронкова А.Ю. и др. Микрофлора дыхательных путей у больных муковисцидозом и чувствительность к антибиотикам в 15-летнем наблюдении (2000-2015 гг.) // Медицинский совет. 2016. № 15. С. 84-89. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2016-15-84-89

10. Регистр пациентов с муковисцидозом в Российской Федерации. 2020 год / под ред. Е.И. Кондратьевой, С.А. Красовского, М.А. Стариновой, А.Ю. Воронковой, Е.Л. Амелиной, Н.Ю. Каширской и др. М. : ИД "МЕДПРАКТИКА-М", 2022. 68 с.

11. Сиянова Е.А., Чернуха М.Ю., Аветисян Л.Р., Шагинян И.А., Прилипов А.Г., Усачев Е.В. и др. Мониторинг хронической инфекции легких у больных муковисцидозом, вызванной бактериями Pseudomonas аeruginosa // Педиатрия. Журнал имени Г.Н. Сперанского. 2018. Т. 97, № 2. С. 77-86. DOI: 10.24110/0031-403X-2018-97-2-77-86

12. Аветисян Л.Р., Чернуха М.Ю., Шагинян И.А., Капранов Н.И., Сиянова Е.А., Медведева О.С. и др. Антибиотикочувствительность Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и бактерий Burkholderia cepacia complex, персистирующих в легких больных муковисцидозом (МВ) // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2015. № 6. С. 3-10. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/antibiotikochuvstvitelnost-staphylococcus-aureus-pseudomonas-aeruginosa-i-bakteriy-burkholderia-cepacia-complex-persistiruyuschih-v

13. Шагинян И.А., Аветисян Л.Р., Чернуха М.Ю., Сиянова Е.А., Припутневич Т.В., Трофимов Д.Ю. и др. Молекулярные основы фенотипической гетерогенности бактерий P. Aeruginosa, вызывающих хроническую инфекцию легких у больных муковисцидозом // Молекулярная диагностика 2017 : сборник трудов IХ Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Москва, 2017. Т. 1. С. 250-251.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Горелов Александр Васильевич
Академик РАН, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии НОИ «Высшая школа клинической медицины им. Н.А. Семашко» ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России, профессор кафедры детских болезней Клинического института детского здоровья им. Н.Ф. Филатова ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), заместитель директора по научной работе ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора (Москва, Российская Федерация)

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»