Мониторинг устойчивости к антимикробным препаратам уропатогенных штаммов Escherichia coli

Резюме

Резистентность микроорганизмов к антимикробным препаратам сегодня приобрела глобальный характер, и многие страны относятся к ней как к одной из возможных угроз национальной безопасности. Обладающие резистентностью к антимикробным препаратам цефалоспоринового ряда и карбопенемам Escherichia coli относят к числу критически значимых микроорганизмов, которые рассматривают как индикаторные для слежения за множественной устойчивостью.

Цель исследования - изучение спектра чувствительности к антибактериальным препаратам уропатогенных E. coli, выделенных от больных с инфекцией мочевыводящих путей.

Материал и методы. Использован диско-диффузионный метод определения чувствительности к 14 антибактериальным препаратам разных групп. Протестированы 1020 уропатогенных штаммов E. coli, поступивших в референс-лабораторию Центра по изучению антимикробной резистентности из 3 лечебно-профилактических учреждений г. Ташкента с 2017 по 2021 г. Статистическая обработка результатов проведена с помощью программы WHONET. Рассчитаны экстенсивные показатели. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение. Среди изученных уропатогенных штаммов E. coli доля чувствительных ко всем тестированным антибактериальным препаратам составила 7,4%. Высокий удельный вес чувствительных штаммов уропатогенных E. coli отмечен только к меропенему (90,4%). Доля изолятов, чувствительных к остальным антибактериальным препаратам, варьировала от 6,4% (ампициллин) до 45,3%, (гентамицин). Изученные культуры чаще обладали резистентностью одновременно к нескольким к антибактериальным препаратам разных групп.

Заключение. Полученные результаты изучения чувствительности к антибактериальным препаратам эшерихий, выделенных от больных в стационарах, показали высокую степень их антибиотикорезистентности. В большинстве случаев выявлена устойчивость хотя бы к одному антимикробному средству.

Ключевые слова:эпидемиологический надзор; антибиотикорезистентность; антимикробные препараты; уропатогенные штаммы Escherichia coli

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Отамуратова Н.Х., Абдухалилова Г.К.; редактирование - Ахмедова М.Д.

Для цитирования: Отамуратова Н.Х., Абдухалилова Г.К., Ахмедова М.Д. Мониторинг устойчивости к антимикробным препаратам уропатогенных штаммов Escherichia coli // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2023. Т. 12, № 4. С. 59-64. DOI: https://doi.org/10.33029/2305-3496-2023-12-4-59-64

Устойчивость к антимикробным препаратам (АМП) является одной из мировых проблем, без решения которой существует угроза возвращения человечества во времена отсутствия антибиотиков с катастрофическими последствиями, что требует действий в рамках эпидемиологического надзора за устойчивостью к противомикробным препаратам [1, 2].

Во многих странах продолжающиеся увеличение спектра резистентности и распространение устойчивых к антибактериальным препаратам штаммов возбудителей принимает характер эпидемии. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отнесла поиск возможностей и путей предотвращения роста устойчивостью к противомикробным препаратам к числу глобальных проблем и считает его национальным приоритетом [3].

Формирование резистентности у клинически значимых патогенов определило разработку ряда программ эпидемиологического надзора для мониторинга и анализа фактического уровня резистентности [4]. Всемирной ассамблеей здравоохранения принят Глобальный план действий по борьбе с устойчивостью к АМП, важнейшей задачей которого является мониторинг антибиотикочувствительности микроорганизмов - возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, и кишечных инфекций [5, 6]. Основное направление борьбы с инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи, - оперативный дозорный эпидемиологический надзор [7].

Микробиологический мониторинг позволяет получать объективные данные для анализа этиологии, генотипа и фенотипа микроорганизмов, циркулирующих в стационаре, что важно для понимания механизмов, лежащих в основе формирования резистентности к АМП [7-9].

В 2017 г. ВОЗ опубликован список наиболее важных микроорганизмов, в отношении которых необходима разработка новых АМП [6]. Известно, что энтеробактерии и стафилококки являются ведущими возбудителями госпитальных инфекций во взрослых и педиатрических отделениях [10-12]. При неосложненных инфекциях мочевыводящих путей (ИМП) этиологическим агентом чаще всего является Escherichia coli с множественной устойчивостью к антибиотикам, доля которых достигает 70-95 % [13].

Цель работы - изучение спектра чувствительности к антибактериальным препаратам уропатогенных E. coli, выделенных от больных с ИМП.

Материал и методы

В Республиканском специализированном научно-практическом медицинском центре эпидемиологии, микробиологии, инфекционных и паразитарных заболеваний Минздрава Республики Узбекистан в рамках Кооперационного соглашения с Центром по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) реализуется проект № U01GH 001653-01 "Повышение потенциала Республики Узбекистан по противодействию проблеме устойчивости к антимикробным препаратам".

В пилотный проект были включены медицинские учреждения Республики Узбекистан: Республиканский специализированный урологический центр (Р6), Республиканский научный центр экстренной помощи (Р5), Городская клиническая больница (Р3), из которых в референс-лабораторию Центра по изучению антимикробной резистентности Минздрава Республики Узбекистан (ЦАМР) поступали чистые культуры E. coli, выделенные от больных с инфекциями мочевыводящих путей. Исследование проводили с августа 2017 г. по июль 2021 г.

Реидентификацию и тестирование чувствительности к антибиотикам (ТЧА) проводили на основе протокола ("Надзор за устойчивостью к антимикробным препаратам среди возбудителей внебольничных инфекций в Узбекистане"), утвержденного этическим комитетом Минздрава Республики Узбекистан № 04/170 от 28.04.2016 и CDC Атланта CGHHSR 2016-101.

Для реидентификации и ТЧА использовали питательные среды производства Himedia (Индия), диски с АМП производства Liofilchem (Италия).

Антибиотикочувствительность определяли диско-диффузионным методом в соответствии с руководством Европейского комитета по определению чувствительности к антимикробным препаратам (EUCAST 2017, 2018, 2019, 2020, 2021 гг.). ТЧА проведено у 1020 штаммов уропатогенных E. coli, использованы 14 антибактериальных препаратов: ампициллин (АМР), цефотаксим (CТХ), цефепим (FEP), цефтазидим (GAZ), комбинации амоксициллин + клавуланат (AMC), пиперациллин + тазобактам (TZP), ципрофлоксацин (CIP), моксифлоксацин (MFX), имипенем (IPM), меропенем (MEM), эртапенем (ETP), гентамицин (GEN), амикацин (AMK). В работе использованы референтные штаммы E. coli АТСС 25922 и АТСС 35218.

Полученные результаты обработаны с использованием программы WHONET. Рассчитаны экстенсивные показатели. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение

С августа 2017 г. по июнь 2021 г. для дальнейшего изучения в ЦАМР из 3 многопрофильных стационаров поступили 1020 штаммов уропатогенных E. coli (181 штамм из Р3, 78 штаммов из Р5 и 761 штамм из Р6). График поступления штаммов E. coli за анализируемый период приведен на рис. 1 и 2.

Наибольшее количество штаммов (34,2%) поступило в 2018 г. На рис. 2 представлены данные поступления уропатогенных штаммов E. coli в ЦАМР по годам из различных лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ). За анализируемый период большинство штаммов поступало из Р6 (от 84,0 до 68,9%).

Изучение и анализ чувствительности госпитальных штаммов к АМП показал высокую степень их резистентности. Большая часть изученных культур оказалась устойчивой хотя бы к одному антибактериальному препарату.

Результаты тестирования чувствительности выделенных уропатогеных штаммов E. coli к β-лактамным АМП представлены в табл. 1.

Результаты, полученные в ходе дозорного эпидемиологического надзора в 3 стационарах Ташкента за 5-летний период (2017-2021), показали, что устойчивость штаммов уропатогеннных Е. coli к цефалоспоринам варьировала от 71,2 до 89,6%. Подтверждена высокая резистентность уропатогеннных Е. coli к β-лактамам вне зависимости от стационара. Резистентность к AMP варьирует от 75,6 до 89,8%, к цефалоспоринам III и IV поколения: к CTX - от 76,9 до 85,7%, к GAZ - от 71,2 до 87,4%, к FEP - от 82,2 до 89,6%. Также высокая резистентность наблюдается к β-лактамным антибиотикам с ингибиторами; к амоксиклаву - от 90,6 до 93,6% и умеренная резистентность к TZP - от 35,8 до 50,0%.

Принимая во внимание высокую долю резистентных к антибактериальным препаратам цефалоспоринового ряда штаммов E. coli - возбудителей ИМП, можно считать, что данный класс препаратов неэффективен для лечения инфекций, вызываемых этими микроорганизмами.

Известно, что у больных, длительно находящихся в стационарах, особенно в палатах интенсивной терапии, очень высок риск развития инфекций, вызванных карбапенем-резистентными энтеробактериями (CRE), что, как правило, связано с предшествующим лечением пациента в ЛПУ или в домашних условиях. Исследования показывают, что для инфекций CRE-этиологии,в отличие от вызванных продуцентами β-лактамаз расширенного спектра действия или чувствительными энтеробактериями, характерна существенно более высокая летальность [17].

На рис. 3 приведены результаты тестирования выделенных уропатогенных штаммов E. coli к карбопенемам.

Штаммы E. coli, выделенные у больных с ИМП в лечебном учреждении Р5, в 20,5% обладали резистентностью к IPM, в Р6 - в 16,3%, а Р3 - 15,3%. Резистентность к ETP выявлена у 1/3 штаммов (Р5 - 34,6%, Р6 - 30,9% и Р3 - 21,2%). Однако у уропатогенных штаммов E. coli сохраняется чувствительность к MEM в диапазоне от 97,4 до 99,6%.

Результаты определения резистентости уропатогенных штаммов E. coli к антибактериальным препаратам класса фторхинолонового ряда приведены в табл.2.

Вне зависимости от стационара, из которого поступали штаммы, установлена высокая доля E. coli, резистентных к антибактериальным препаратам фторхинолонового ряда.

Данные анализа резистентности штаммов E. coli к антибактериальным препаратам аминогликазидового ряда отражены на рис. 4.

На основании проведенных исследований установлено, что у штаммов, выделенных из 3 лечебных учреждений, выявляется резистентность к антибактериальным препаратам аминогликозидового ряда (AMK, GEN), доля резистентных штаммов составила 19,2 до 49,2% соответственно. Выявлены статистически значимые различия в доле штаммов, резистентных к AMK, по сравнению с удельным весом резистентных к GEN (р<0,05).

Более 90,0% изученных культур E. coli обладали резистентностью к антибактериальным препаратам нескольких групп: к цефалоспоринам и фторхинолонам (83,8%), реже наблюдалась устойчивость к цефалоспоринам, фторхинолонам и аминогликозидам (49,2%). В связи с этим эффективность использования данных комбинаций для терапии ИМП, вызванных эшерихиями, снижается.

Обращено внимание, что только 7,4% среди изученных штаммов было чувствительно ко всем тестируемым АМП.

Заключение

Экспертами ВОЗ E. coli включено в список 7 видов бактерий, вызывающих жизнеугрожающие заболевания, такие как сепсис, диарея, пневмония, ИМП и др., их рассматривают в качестве индикаторных для слежения за развитием резистентности к АМП. Кроме этого, E. coli, обладающие множественной резистентностью к АМП, продуцирующие β-лактамазы расширенного спектра и карбапенемазы, отнесены ВОЗ к группе микроорганизмов с критически высоким уровнем приоритетности по потребности в создании новых АМП [2].

Изучение уровня резистентности к АМП 1020 штаммов E. coli - возбудителей инфекций ИМП позволило установить, что только 7,4% среди них были чувствительны ко всем АМП. Высокий удельный вес чувствительных штаммов отмечен только для MEM (90,4%), для других АМП этот показатель варьировал от 6,4% для АМР до 45,3% для GEN. К цефалоспоринам и фторхинолонам одновременно были резистентны 83,8% штаммов уропатогенных E. coli, а к цефалоспоринам, фторхинолонам и аминогликозидам - 49,2%.

Таким образом, мониторинг антибиотикоустойчивости штаммов E. coli, выделенных от больных с ИМП, позволяет получить оперативную информацию для определения адекватных терапевтических и профилактических мероприятий в ЛПУ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Глобальный план действий по борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам. Женева : Всемирная организация здравоохранения, 2016.

2. Эпиднадзор за устойчивостью к противомикробным препаратам в Центральной Азии и Восточной Европе. Ежегодный доклад. Европейское региональное бюро ВОЗ, 2017.

3.Antimicrobial Resistance: Global Report on Surveillance 2014. Geneva : World Health Organization, 2014. 232 p.

4. Салманов А.Г., Толстанов А.К., Мариевский В.Ф., Бойко В.В., Тарабан И.А. Эпидемиологический надзор за резистентностью к антимикробным препаратам // Новости хирургии. 2012. Т. 20, № 6. С. 93-101.

5.Canadian Integrated Program for Antimicrobial Resistance Surveillance (CIPARS) Annual Report 2013. Ontario : Public Health Agency of Canada, 2015. URL: https://www.canada.ca/en/public-health/services/surveillance/canadian-integrated-programantimicrobial-resistance-surveillance-cipars/cipars-reports.ht

6.Central Asian and Eastern European Surveillance of Antimicrobial Resistance. Annual Report 2017. Copenhagen : World Health Organization Regional Office for Europe, 2017. URL: https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/354434/WHO_CAESAR_AnnualReport_2017.pdf.

7. Аблякимова Л.Х. Роль микробиологического контроля в профилактике инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи // Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2014. № 1-S. С. 41-45.

8. Светличная Ю.С., Колосовская Е.Н., Кофтырева Л.А., Дарьина М.Г. и др. Микробиологический мониторинг в системе эпидемиологического надзора за госпитальными инфекциями // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014. № 1 (74). С. 11-13.

9. Сидоренко С.В. Микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae: клиническое значение и этиотропная терапия // Consilium Medicum. 2004. Т. 6, № 1. С. 23-26.

10. Косякова К.Г., Каменева О.А., Морозова С.Е. Микробный пейзаж и уровень антибиотикорезистентности в отделении реанимации новорожденных // Профилактическая и клиническая медицина. 2015. № 2. С. 12-17.

11. Решедько Г.К., Щебников А.Г., Морозов М.В. и др. Escherichia coli как возбудитель нозокомиальных инфекций в ОРИТ // Клиническая микробиология и антимикробная терапия. 2011. Т. 13, № 4. С. 314-321.

12. Решедько Г.К., Рябкова Е.Л., Кречикова О.И. и др. Резистентность к антибиотикам грамотрицательных возбудителей нозокомиальных инфекций в ОРИТ многопрофильных стационаров России // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2008. Т. 10, № 2. С. 96-112.

13. Руднев В.А., Бельский Д.В., Дехнич А.В. Инфекции в ОРИТ в России: результаты национального многоцентрового исследования // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2011. Т. 13, № 4. С. 294-303.

14.Antimicrobial Resistance Surveillance in Europe 2011. Annual Report of European Antimicrobial Resistance Surveillance Network (EARS-Net). Stockholm : ECDC, 2012. 79 p.

15.European Centre for Disease Prevention and Control, European Medicines Agency. The Bacterial Challenge: Time to React ECDC/EMEA Joint Technical Report. Stockholm : ECDC, 2009. 42 p.

16. Козлов Р.С. Селекция резистентных микроорганизмов при использовании антимикробных препаратов: концепция "параллельного ущерба" // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2010. № 12, № 4. С. 284-294.

17.Bassetti M., Righi E., Vena A., Graziano E., Russo A., Peghin M. Risk stratification and treatment of ICU-acquired pneumonia caused by multidrug-resistant/extensively drug-resistant/pandrug-resistant bacteria // Curr. Opin. Crit. Care. 2018. Vol. 24, N 5. P. 385-393.

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»