Микробиологический мониторинг и антибиотикорезистентность коагулазонегативных стафилококков, выделенных от пациентов кардиохирургического стационара

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ И АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ КОАГУЛАЗОНЕГАТИВНЫХ СТАФИЛОКОККОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ КАРДИОХИРУРГИЧЕСКОГО СТАЦИОНАРА

Граничная Н.В.^{1, 2}, Зайцева Е.А.², Пятко В.Э.¹

¹ФГБУ «Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии» Минздрава России, Хабаровск;

²ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Владивосток.

Аннотация

В работе изучен видовой состав и антибиотикорезистентность коагулазонегативных стафилококков, выделенных из клинического материала от пациентов кардиохирургического стационара. Установлено, что лидирующие позиции среди возбудителей инфекций в кардиохирургическом стационаре занимают коагулазонегативные стафилококки, среди которых доминирует Staphylococcus epidermidis. Коагулазонегативные стафилококки выделялись из различных биотопов, но наиболее часто из стернотомных ран в послеоперационном периоде. Анализ антибиотикорезистентности показал, что к оксациллину устойчиво 77,7% коагулазонегативных стафилококков, являющихся носителями гена mecA. Препаратами выбора при лечении инфекции вызванной резидентной грамположительной флорой могут рассматриваться ванкомицин, линезолид, даптомицин и тигециклин.

Ключевые слова: коагулазонегативные стафилококки, S. epidermidis, кардиохирургия, антибиотикорезистентность, ген mecA.

Annotation

Granichnaya N.V.^1,2, Zaitseva E.A.², Pyatko V.E.¹

Microbiological monitoring and antimicrobial resistance of coagulase-negative staphylococci isolated from patients Cardiac Surgery HOSPITAL

1Federal Center of Cardiovascular Surgery, Khabarovsk;

2Pacific State Medical University, Vladivostok, Russia

Species composition and antibiotic resistance of coagulase-negative staphylococci eliminated from cardiac surgery hospital patients' clinical material are studied in the research. It was established that the leading position among contagious matron in cardiac surgery hospital belongs to coagulase-negative staphylococci where Staphylococcus epidermidis dominates. Coagulase-negative staphylococci were eliminated from various biotopes though from sternotomy wounds in postoperative period most often. Antibiotic resistance analysis demonstrates that 77,7% coagulase-negative staphylococci ? gene mecA bearers are resistant to oxacillin. Vancomycin, linezolid, daptomycin and tigecycline can be regarded as agents of choice when treating infections induced by resident gram-positive bacterium flora.

Keywords: coagulase-negative staphylococci, S. epidermidis, cardiac surgery, antibiotic resistance, mecA gene.

С каждым годом совершенствуется медицинская технология оперативных вмешательств на сосудах и сердце, направленная на продление и спасение жизни пациентов с тяжелыми поражениями коронарных сосудов и сердечной недостаточностью. Тем не менее, послеоперационные инфекционные осложнения продолжают оставаться одной из главных причин летальности и значительных материальных затрат [1]. Основными возбудителями инфекций области хирургического вмешательства являются грамположительные микроорганизмы, среди которых стафилококки сохраняют лидирующие позиции [7]. Начало XXI века ознаменовалось тенденцией резкого увеличения роли коагулазонегативных стафилококков, и в первую очередь Staphylococcus epidermidis, которые при попадании в кровоток обуславливают до 34,1% инфекционных осложнений, связанных с центральными венозными катетерами [6, 7, 9].

Проблемой лечения инфекционных осложнений, вызванных S. epidermidis, является рост устойчивости этих микроорганизмов к антибактериальным препаратам, обусловленная его способностью образовывать биопленки, которые дают возможность данному виду стафилококков прикрепляться к различным полимерным материалам - протезам, катетерам, имплантам [3]. В составе биопленок микроорганизмы являются недосягаемой мишенью для антибактериальных препаратов. В настоящее время отмечается четкая тенденция к увеличению частоты выделения метициллинрезистентных стафилококков в хирургических стационарах, отделениях интенсивной терапии, что в свою очередь является причиной существенного ограничения выбора препаратов для лечения и профилактики стафилококковых инфекций.

Цель: оценить видовой состав и антибиотикорезистентность коагулазонегативных стафилококков, выделенных от пациентов кардиохирургического стационара.

Материалы и методы. В исследование включены изоляты микроорганизмов (n = 107), полученные из 858 проб клинического материала (с операционной раны грудины, включая переднее средостение, перикард (n=130), с послеоперационной раны грудины (стернотомный шов) (n=106), со створок клапанов (n=26), ложа электрокардиостимуляторов (ЭКС, n=13), с ран других локализаций (сосудов шеи, паховой области) (n=35), смыва трахеобронхиального дерева (ТБД, n=69), мочи (n=14), крови (n=135), слизистого отделяемого носа (n=330) у пациентов кардиохирургического стационара в 2015 году.

Выделение, идентификация и определение чувствительности к антимикробным препаратам культур проводилась с помощью микробиологического анализатора «Vitek 2 compact» (BioMerieux). Чувствительность к антибиотикам стафилококков, выделенных из слизистого отделяемого носа пациентов определялась диско-диффузионным методом на агаре Мюллера-Хинтон в соответствии с МУК 4.2.1890-04.Антибиотикорезистентность стафилококков оценивалась к 10 группам антимикробных препаратов: пенициллинам (бензилпенициллину, оксациллину), аминогликозидам (гентамицину), линкозамидам (линкомицину, клиндамицину), фторхинолонам (ципрофлоксацину, левофлоксацину, моксифлоксацину), макролидам (эритромицину), цефалоспоринам (цефтриаксону), карбапенемам (меропенему), оксазолидонам (линезолиду), глицилциклинам (тигециклину) и липопептидам (даптомицину).

Статистическая обработка данных выполнялась с помощью программного обеспечения «Система микробиологического мониторинга «Микроб-2».

Полученные результаты

Результаты исследования показали, что из биологического материала в 2015 г. у пациентов кардиохирургического стационара выделялись стафилококки (53,3±4,8%), неферментирующие грамотрицательные бактерии (14,02±3,3%), дрожжеподобные грибы рода Candida (14,02±3,3%), энтеробактерии (11,2±3,0%) и энтерококки (3,7±1,8%).

Выявлен разнообразный видовой состав микроорганизмов (26 видов), большинство из которых были изолированы в монокультуре: Staphylococcus epidermidis, S. aureus, S. hominis, S. haemolyticus, S. lentus, Escherichia coli, Enterobacteraerogenes, E. cloacae, Klebsiella pneumoniae, Proteusmirabilis, Serratiafonticola, Enterococcusfaecium, E. gallinarum, Candidaalbicans, C. glabrata, C. famata, Stenotrophomonas maltophilia, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia, Sphingomonas paucimobilis, Aeromonascaviae, Acinetobacterbaumanii, Pasteurellacanis и Micrococcus spp. (Kocuriakristinae, Kocuriarosea, Micrococcusluteus).

В ассоциации выделялись культуры, изолированные у пациентов из смывов трахеобронхиального дерева (Stenotrophomonas maltophilia и C. albicans (у 1 пациента), E. coli и C. Albicans (у 1пациента), Ps. aeruginosa и P. Mirabilis (у 1 пациента) и одного пациента из мочи (Kl. pneumoniae и C. glabrata).

В каждом исследуемом биотопе выявлялся разнообразный спектр микроорганизмов. Наиболее часто они выделялись из смывов трахеобронхиального дерева (16 видов), раневого отделяемого в послеоперационный период (11 видов) и из крови (8 видов) (рис. 1).

При этом в смывах ТБД выделены такие микроорганизмы, как S. epidermidis, S. haemolyticus, S. aureus, E. faecium, Ps. aeruginosa, S. maltophilia, C. famata, C. albicans, E.aerogenes, E. cloacae, E. coli, Kl. pneumonia, P. mirabilis, Sphingomonas paucimobilis, Burkholderia cepacia, A. baumanii, из раневого отделяемого грудины в послеоперационный период - S. epidermidis, S. hominis, S. haemolyticus, S. lentus, S. aureus, E. coli, Kl. pneumoniae, E. cloacae, Ps. aeruginosa, C. albicans, Micrococcusluteus, из крови - S. epidermidis, S. aureus, C. albicans, C. glabrata, Ps. aeruginosa, E. gallinarum, Pasturellacanis, Aeromonascaviae.

Во всех исследуемых биотопах выявлялись стафилококки, наиболее часто - в отделяемом послеоперационных ран (стернотомный шов) (42,1±6,5 %) и операционной раны грудины (12,3±4,3%). Выделялись стафилококки 5 видов - S.aureus, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. hominis и S. lentus. Среди всех изолированных стафилококков превалировали коагулазонегативные стафилококки (80,7± 5,2%) (табл. 1).

Таблица 1. Выделение стафилококков из биологического материала

Необходимо отметить, что коагулазоотрицательные стафилококки (КОС) выделялись практически из всех изучаемых биотопов, за исключением мочи. Наибольшее количество КОС выделено из раневого отделяемого грудины в послеоперационном периоде (41,3±7,2%), среди которых в 68,4±10,9% выявлялся S. epidermidis. Так же часто S. epidermidis изолировали из отделяемого операционной раны грудины, из ран других локализаций (сосуды шеи и паховой области) и из отделяемого ложа электрокардиостимуляторов (рис. 2).

При исследовании носоглотки на предмет носительства патогенных стафилококков у пациентов в период поступления, находящихся в предшествующий месяц в других лечебных учреждениях, у 8 были выделены метициллинорезистентные S. epidermidis (MRSE) и у одного пациента - метициллинорезистентный S. hominis. При этом у одного и того же пациента S. epidermidis были выделены и из раневого отделяемого в послеоперационном периоде. Эти культуры были идентичны по антибиотикограмме, что предполагает их возможную транслокацию из носоглотки.

Анализ антибиотикорезистентности выделенных культур показал, что все исследуемые стафилококки были чувствительны к ванкомицину, линезолиду, тигециклину и даптомицину. Среди них, независимо от видовой принадлежности, выявлено резистентных к оксациллину 66,6±6,2% культур. Все оксациллинрезистентные стафилококки, за исключением изолятов из носоглотки, были интерпретированы анализатором «Vitek 2 compact», как носители гена резистентности mecA.

КОС показали высокую резистентность к бензилпенициллину (95,6±3,0% всех исследованных культур), эритромицину (84,6±5,7%), оксациллину (77,7±6,2%), фторхинолонам - ципрофлоксацину, левофлоксацину (66,6±7,8%), моксифлоксацину (64,4±7,1%), аминогликозидам - к гентамицину (54,7±7,6%), линкозамидам - клиндамицину (62,9±9,4%), линкомицину (59,2±9,6%) (табл.2).

Среди S.epidermidis выявлено 73,5±7,5% метициллинорезистентных культур (рис.3). Отметили, что S.hominis и S.haemolyticus в большей степени обладают резистентностью к антимикробным препаратам (табл. 2).

Таблица 2 Резистентность к антимикробным препаратам стафилококков разных видов

Обсуждение

У пациентов кардиохирургического стационара в 2015 году лидирующими микроорганизмами, вызывающими осложнения в области хирургического вмешательства, явились КОС, среди которых S.epidermidis чаще всего являлся инфекционным агентом послеоперационных медиастинитов (68,4%). Результаты наших исследований подтверждают данные других авторов, свидетельствующие о возросшей роли коагулазонегативных стафилококков во многих стационарах, среди которых доминируют S. epidermidis [2, 4, 8, 10]. Например, по данным Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева РАМН, среди микроорганизмов, выделенных из ран, почти в 80% высеваются стафилококки (доминируют S.epidermidis, реже S.aureus) [9].

Козлов Б.Н. с соавторами (2007) отмечают, что инфекционным доминирующими агентами медиастинита после операции аортокоронарного шунтирования являются S.epidermidis и S.aureus [10]. Казачек Я.В., Помешкина С.А., Барбараш О.Л. (2014) также считают стафилококки доминирующими микроорганизмами в этиологии инфекции в области хирургического вмешательства и после кардиохирургических операций [8].

Исследования Ильина В.Н. с соавт. (2011) показали, что основными возбудителями инфекций после проведения кардиохирургических операций в 39,6% являются коагулазонегативные стафилококки [4]. По данным Арефьевой Л.И., Горской Е.М. и др. (2013) преобладающими возбудителями в большинстве кардиохирургических стационарах остаются грамположительные кокки (S.aureus и КОС).

Такая частота встречаемости коагулазонегативных стафилококков при катетер-ассоциированных инфекциях рядом авторов объясняется обнаружением конкурентных взаимоотношений между S.aureus и S.epidermidisза счет выделения аутоиндукторов, блокирующих токсинообразование у золотистого стафилококка[11, 12, 15].

По данным отечественных и зарубежных авторов проблема устойчивости к метициллину среди стафилококков, особенно у S.epidermidis неуклонно растет во всем мире и составляет не ниже 50% [1, 2, 13, 14]. В нашей работе анализ антибиотикорезистентности культур стафилококков, изолированных у пациентов кардиохирургического стационара выявил похожие данные, в том числе и механизмы формирования резистентности к антимикробным препаратам. Отмечена высокая чувствительность стафилококков к ванкомицину, линезолиду, тигециклину и даптомицину.

Таким образом, необходимым условием для обеспечения рационального выбора антимикробной терапии и для дальнейшего сдерживания антибиотикорезистентности является локальный микробиологический мониторинг.

Выводы:

1. Ведущими возбудителями инфекционных осложнений у пациентов кардиохирургического стационара в 2015 году были коагулазонегативные стафилококки (80,7%).

2. Доминирующим этиологическим агентом инфекционных осложнений у пациентов кардиохирургического стационара явился S. epidermidis (73,9%), чаще всего после операций аортокоронарного шунтирования в области хирургического доступа.

3. Отмечается большое число выявления метициллинрезистентых S. epidermidis (73,5±7,5 %), носителей гена mecA.

4. Препаратами выбора для рационального лечения инфекционных осложнений, вызванных коагулазонегативными стафилококками, следует считать ванкомицин, линезолид, тигециклин и даптомицин.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование: исследование проводилось без привлечения спонсорских средств.

инфекция хирургический эпидермальный стафилококк

Литература

1. Арефьева Л.И., Горская Е.М, Савостьянова О.А, Сенченко О.Р., Габриэлян Н.И. Инфекционные осложнения бактериальной природы в сердечно-сосудистой хирургии // Российский медицинский журнал. 2013; 3: 36-41.

2. Бокерия Л.А., Белобородова Н.В. Инфекция в кардиохирургии. - М.: НЦССХ им. А. Н. Бакулева. РАМН, 2007; 582 с.

3. Гординская Н.А., Сабирова Е.В., Абрамова Н.В. и др. Резистентность основных возбудителей инфекции в отделении гнойной остеологии. // Вопросы травматологии и ортопедии. 2012; 1 (2): 14-7.

4. Ильина В.Н., Субботовская А.И., Князькова Л.Г. и др. Применение молекулярно-биологических методов исследования для диагностики инфекций области хирургического вмешательства, вызванной бактериями рода Staphylococcus // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2011; 4: 45-8.

5. Елисеева Е.В. Эпидемиологическая и микробиологическая характеристика нозокомиальных инфекций у пациентов хирургического профиля в отделениях реанимации и интенсивной терапии // Тихоокеанский медицинский журнал. 2012; 3: 8-12.

6. Ерошенко Д.В., Коробов В.П. Влияние ионов двухвалентных металлов на адгезию и образование биопленок бактериями Staphylococcus epidermidis // Фундаментальные исследования. 2014; 12: 1663-7.

7. Касатов А.В., Горовиц Е.С., Тимашева О.А. и др. Видовой пейзаж и биологические свойства микроорганизмов рода Staphylococcus, выделенных от больных стерномедиастенитами // Медицинский альманах. 2013; № 2 (26): 107-10.

8. Казачек Я.В., Помешкина С.А., Барбараш О.Л. Профилактика инфекционных осложнений в кардиохирургии // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2014; 4: 62-9.

9. Керашева С.И., Беданокова Т.М, Карабасова. Е.Б. Биологические особенности эпидермальных стафилококков, выделенных от больных // Кубанский научный медицинский вестник. 2006; 11: 27-9.

10. Козлов Б.Н., Шипулин В.М., Андреев Д.Б. Сравнительный анализ инфекционно-гнойных осложнений после реваскуляризации миокарда на работающем сердце и в условиях искусственного кровообращения. Тихоокеанский медицинский журнал. 2007; 1: 41-4.

11. Козлова Н.С., Баранцевич Н.Е., Иванова Л.В., и др. Чувствительность к антибактериальным препаратам стафилококков, циркулирующих в многопрофильном стационаре // Проблемы медицинской микологии. 2015; 4(17): 58-62.

12. Меджидова Х.М., Перервенко О.В., Овчинникова Т.Ю., Винник Е.С., Мишина С.В., Яцук И.Г. Длительные субфебрилитеты неясной этиологии: микробиологический мониторинг в условиях многопрофильного стационара // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2009; 1(36): 22-3.

13. Полевикова Н.Я., Краснопеева С.В., Жданова Е.В., Головач Т.В., Бредюк С.В. Микробиологическая характеристика возбудителей в гнойных ранах // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2009. Т. 38. № 3. С. 77-9.

14. Сидоренко С.В. Инфекционный процесс как «диалог» между хозяином и паразитом // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2001; 3(4); 301-5.

15. Ebtehaj Pishva, Seyed Asghar Havaei, Firouz Arsalani. Detection of methicillin-resistance gene in Staphylococcus epidermidis strains isolated from patients in Al-Zahra Hospital using polymerase chain reaction and minimum inhibitory concentration methods. Adv. Biomed. Res. 2013; 2: 23.

REFERENCES:

1. Aref'yeva L.I., Gorskaya Ye.M, Savost'yanova O.A, Senchenko O.R., Gabrielyan N.I. infektsionnyye oslozhneniya bakterial'noy prirody v serdechno-sosudistoy khirurgii // Rossiyskiy meditsinskiy zhurnal. 2013; 3: 36-41 (in Russia).

2. Bokeriya L.A., Beloborodova N.V. Infektsiya v kardiokhirurgii. - M.: NTSSSKH im. A. N. Bakuleva. RAMN, 2007; 582 s.

3. Gordinskaya N.A., Sabirova Ye.V., Abramova N.V. i dr. Rezistentnost' osnovnykh vozbuditeley infektsii v otdelenii gnoynoy osteologii // Voprosy travmatologii i ortopedii. 2012; 1 (2): 14-7 (in Russia).

4. Il'ina V.N., Subbotovskaya A.I., Knyaz'kova L.G. i dr. Primeneniye molekulyarno-biologicheskikh metodov issledovaniya dlya diagnostiki infektsiy oblasti khirurgicheskogo vmeshatel'stva, vyzvannoy bakteriyami roda Staphylococcus // Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2011; 4: 45-8 (in Russia).

5. Yeliseyeva Ye.V. Epidemiologicheskaya i mikrobiologicheskaya kharakteristika nozokomial'nykh infektsiy u patsiyentov khirurgicheskogo profilya v otdeleniyakh reanimatsii i intensivnoy terapii // Tikhookeanskiy meditsinskiy zhurnal. 2012; 3: 8-12 (in Russia).

6. Yeroshenko D.V., Korobov V.P. Vliyaniye ionov dvukhvalentnykh metallov na adgeziyu i obrazovaniye bioplenok bakteriyami Staphylococcus epidermidis // Fundamental'nyye issledovaniya. 2014; 12: 1663-7 (in Russia).

7. Kasatov A.V., Gorovits Ye.S., Timasheva O.A. i dr. Vidovoy peyzazh i biologicheskiye svoystva mikroorganizmov roda Staphylococcus, vydelennykh ot bol'nykh sternomediastenitami // Meditsinskiy al'manakh. 2013; № 2 (26): 107-10 (in Russia).

8. Kazachek YA.V., Pomeshkina S.A., Barbarash O.L. Profilaktika infektsionnykh oslozhneniy v kardiokhirurgii // Kompleksnyye problemy serdechno-sosudistykh zabolevaniy. 2014; 4: 62-9 (in Russia).

9. Kerasheva S.I.,.Bedanokova T.M, Karabasova. Ye.B. Biologicheskiye osobennosti epidermal'nykh stafilokokkov, vydelennykh ot bol'nykh // Kubanskiy nauchnyy meditsinskiy vestnik. 2006; 11: 27-9 (in Russia).

10. Kozlov B.N., Shipulin V.M., Andreyev D.B. Sravnitel'nyy analiz infektsionno-gnoynykh oslozhneniy posle revaskulyarizatsii miokarda na rabotayushchem serdtse i v usloviyakh iskusstvennogo krovoobrashcheniya. Tikhookeanskiy meditsinskiy zhurnal. 2007; 1: 41-4 (in Russia).

11. Kozlova N.S., Barantsevich N.Ye., Ivanova L.V., i dr. Chuvstvitel'nost' k antibakterial'nym preparatam stafilokokkov, tsirkuliruyushchikh v mnogoprofil'nom statsionare // Problemy meditsinskoy mikologii. 2015; 4(17): 58-62 (in Russia).

12. Medzhidova KH.M., Perervenko O.V., Ovchinnikova T.YU., Vinnik Ye.S., Mishina S.V., Yatsuk I.G. Dlitel'nyye subfebrilitety neyasnoy etiologii: mikrobiologicheskiy monitoring v usloviyakh mnogoprofil'nogo statsionara // Zdorov'ye. Meditsinskaya ekologiya. Nauka. 2009; 1(36): 22-3 (in Russia).

13. Polevikova N.YA., Krasnopeyeva S.V., Zhdanova Ye.V., Golovach T.V., Bredyuk S.V. Mikrobiologicheskaya kharakteristika vozbuditeley v gnoynykh ranakh // Zdorov'ye. Meditsinskaya ekologiya. Nauka. 2009; 3(38): 77-9 (in Russia).

14. Sidorenko S.V. Infektsionnyy protsess kak «dialog» mezhdu khozyainom i parazitom // Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya. 2001; 3(4); 301-5 (in Russia).

15. Ebtehaj Pishva, Seyed Asghar Havaei, Firouz Arsalani. Detection of methicillin-resistance gene in Staphylococcus epidermidis strains isolated from patients in Al-Zahra Hospital using polymerase chain reaction and minimum inhibitory concentration methods. Adv. Biomed. Res. 2013; 2: 23.

Размещено на Allbest.ru