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

• Тронза Татьяна Васильевна
• Воронкова Анна Юрьевна
• Федотова Наталья Яковлевна
• Фатхуллина Ирина Ринатовна
• Тиванова Елена Валерьевна
• Плоскирева Антонина Александровна
• Горелов Александр Васильевич
• Кондратьева Елена Ивановна
• Акимкин Василий Геннадьевич

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

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»)