Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ROLE OF ENTEROBACTERIACEAE FAMILY MICROORGANISMS IN ETIOLOGY OF WOUND BURN INFECTION

Gordinskaja N.A. 1 Sabirova E.V. 1 Abramova N.V. 1 Dudareva E.V. 1 Nekaeva E.S. 1
1 Nizhny Novgorod Research Institute of Traumatology and Orthopedics
Frequency of recovery, species composition and antibiotic resistance of Enterobacteriaceae family wound bacteria in heat injury units in 2010–2013 was analyzed. Alongside with known «problem» infectious matters in case of patients with burns the role of enterobacteria is of increasing importance (5,1 times increase). The leading position goes to bacteria of Klebsiella type –11.2 times increase recorded over the observation period, and their number is 47,2 % of all enterobacteria. Analysis of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) production in case of wound Klebsiella revealed: in 2011 62,5 % of strains were ESBL producers, in 2012 – 89,7 % of strains, and over a period of 9 months of 2013 – 91,8 %. Clinical response with regard to these microorganisms can be kept by inhibitor-protected betalactams and carbapenems.
resistance phenotype
resistance genes
wound burn infection
Enterobacteriaceae
1. Jejdel’shtejn M.V., Strachunskij L.S. Klinich.mikrobiol. i antimikrob.himioterapija. 2005. no. 4. рр. 323–336.
2. Efimenko N.A., Guchev I.A., Sidorenko S.V. Infekcii v hirurgii. Farmakoterapija i profilaktika. [Infections in surgery. Pharmacotherapy and preventive maintenance] Smolensk, 2004. 296 p.
3. Opredelenie chuvstvitel’nosti mikroorganizmov k antibakterial’nym preparatam: metod. ukazanija MUK 4.2.189004. M., 2004. 93 p.
4. Sidorenko S.V. Infekcii i antimikrob. terapija.2002. T.4, no. 6. рр. 164–170.
5. Gordinskaja N.A., Sabirova E.V., Abramova N.V., Dudareva E.V., Skleenova E.Ju., Nekaeva E.S. Klinich.mikrobiol. i antimikrob.himioterapija. 2012. no. 4. рр. 342–347.
6. Jakovlev S.V. Infekcii i antimikrobnaja terapija. 2004. T.6. no. 4. рр. 133–137.
7. Queenan AM, Foleno B, Gownley C, Wira E, Bush K. J.Clin. Microbiol. 2004. Vol. 42. рр. 269–275.

Раневая инфекция у пострадавших с термической травмой представляет собой одну из главных составляющих патогенеза ожоговой болезни и является серьезной проблемой в комбустиологии. Проведение рациональной антибактериальной терапии при этом невозможно без современных знаний об этиологической структуре раневой ожоговой инфекции и антибиотикорезистентности ее возбудителей. Раневая ожоговая инфекция отличается полиэтиологичностью. Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что первое место в структуре выделенных микроорганизмов традиционно принадлежит стафилококкам, второе место прочно занимают неферментирующие грамотрицательные бактерии [5]. Наряду с уже известными «проблемными» возбудителями инфекции у обожженных, такими как стафилококк, ацинетобактерии и синегнойная палочка, в настоящее время возрастает значение и других антибиотикорезистентных микроорганизмов, в частности, энтеробактерий. В литературе отсутствуют данные о значении энтеробактерий в этиологии раневой ожоговой инфекции. В этой связи нами проведено исследование, целью которого было изучение роли энтеробактерий в этиологии раневой ожоговой инфекции и определение молекулярных особенностей антибиотикорезистентных штаммов.

В задачи исследования входили анализ частоты обнаружения энтеробактерий, определение их видового спектра, изучение антибиотикорезистентности выделенных штаммов и детекция β-лактамазы расширенного спектра в отделениях термической травмы ФГБУ ННИИТО Минздрава России за 2010–2013 годы.

Материалы и методы исследования

В задачи исследования входили анализ частоты обнаружения энтеробактерий, определение их видового спектра, изучение антибиотикорезистентности выделенных штаммов и детекция β-лактамаз расширенного спектра в отделениях термической травмы ФГБУ ННИИТО Минздрава России за 2010–2013 годы.

Видовая идентификация микроорганизмов проводилась на анализаторе iEMS Reader FM (Labsystems, Финляндия) с помощью коммерческих тест-систем (Lachema, Чехия). Антибиотикорезистентность оценивалась диско-диффузионным методом на агаре Мюллера‒Хинтон (BD) с помощью сенси-дисков (Oxoid, Англия) в соответствии с методическими указаниями 4.2.1890-04 [3]. Минимальные подавляющие концентрации (МПК) препаратов определялись на анализаторе ADAGIO (Bio-Rad, США). С 2012 года энтеробактерии тестировали на предмет продукции бета-лактамаз расширенного спектра (БЛРС). Детекцию БЛРС проводили с помощью Е-тестов с цефтазидимом и цефтазидимом/клавуланатом (BioMerieux, Франция) по инструкции. Для сравнения зоны задержки роста использовали штамм E.coli АТСС 25922, не продуцирующий бета-лактамазы и штамм E.coli АТСС 700603, продуцирующий БЛРС.

Результаты исследования и их обсуждение

Выделенные в анализируемый период бактерии семейства Enterobacteriaceae составили 359 штаммов. Удельный вес энтеробактерий в спектре других возбудителей раневой ожоговой инфекции относительно небольшой, вместе с тем прослеживается тенденция к его увеличению в 2013 году (рис. 1). Кроме того, абсолютное количество раневых энтеробактерий выросло в 5,1 раза (рис. 2).

Структура выделенных у пациентов с ожоговой инфекцией энтеробактерий отличается многообразием, среди них присутствуют Klebsiella sp., E.coli, Enterobacter sp., Citrobacter sp., Proteus sp. Лидирующее положение принадлежит бактериям рода Klebsiella, число которых выросло за период наблюдения в 11,2 раза и составило 47,2 % от всех энтеробактерий (рис. 3). Количество штаммов E.coli увеличилось в два раза, это 9,8 % представителей семейства Enterobacteriaceae, другие представители выделялись еще реже. Анализ видового состава микроорганизмов показал, что 89 % всех клебсиелл составляет Klebsiella pneumoniae. Участие Klebsiella pneumoniae в развитии инфекций в хирургических стационарах и отделениях реанимации и интенсивной терапии обсуждается в научной литературе уже много лет [2]. Для ожоговых стационаров эта ситуация ранее не была актуальной, однако к настоящему времени раневая ожоговая инфекция, вызванная K. рneumoniae, становится самостоятельной проблемой не только в силу увеличения частоты обнаружения, но и нарастания антибиотикорезистентности K. рneumoniae (рис. 4).

pic_13.wmf

Рис. 1. Удельный вес энтеробактерий в структуре возбудителей раневой ожоговой микрофлоры

pic_14.wmf

Рис. 2. Число штаммов энтеробактерий из раневого отделяемого пациентов с термической травмой

pic_15.wmf

Рис. 3. Доля Klebsiella sp. cреди раневых бактерий рода Enterobacteriaceae в ожоговом стационаре

Основные проблемы резистентности энтеробактерий связаны с выработкой бета-лактамаз расширенного спектра – ферментов, способных разрушать различные β-лактамные антибиотики. На сегодняшний день известно большое количество хромосомных и плазмидных β-лактамаз, разрушающих цефалоспорины I-IV поколений и азтреонам [4].

pic_16.wmf

Рис. 4. Резистентность Klebsiella pneumoniae, выделенных у пациентов с термической травмой в 2012–2013 гг.

Анализ продукции бета-лактамаз расширенного спектра у раневых клебсиелл, выделенных у пациентов с тяжелой термической травмой, показал, что в 2011 году 62,5 % штаммов были продуцентами БЛРС, в 2012 году – 89,7 % штаммов, а за 9 месяцев 2013 года – 91,8 %. Детекция БЛРС существенно затрудняется при наличии у микроорганизмов нескольких детерминант резистентности. Так, например, продукция хромосомных бета-лактамаз класса С обусловливает устойчивость микроорганизмов к клавуланату, маскируя при этом присутствие БЛРС [7]. Но даже без учета таких штаммов фенотип резистентности и количество явных продуцентов бета-лактамаз расширенного спектра свидетельствуют о том, что резистентные энтеробактерии становятся самостоятельной проблемой в лечении пострадавших с тяжелой термической травмой.

На практике крайне важно, что устойчивость штаммов Klebsiella pneumoniae – продуцентов БЛРС часто ассоциируется с устойчивостью к аминогликозидам и фторхинолонам [6]. Клиническую эффективность в отношении этих микроорганизмов могут сохранять ингибиторзащищенные бета-лактамы. Изучение резистентности БЛРС-продуцирующих штаммов к различным антибиотикам β-лактамного ряда доказывает, что большинство штаммов, устойчивых к цефоперазон/сульбактаму, проявляют высокую резистеность к ингибиторзащищенным пенициллинам. Вместе с тем большое число штаммов, не чувствительных к тикарциллин/клавуланату и ампициллин/сульбактаму, сохраняют чувствительность к цефоперазон/сульбактаму (рис. 4). Однако наиболее надежными являются карбапенемы, отличающиеся высокой активностью в отношении большинства β-лактамаз. В то же время широкое использование карбапенемов в качестве средств эмпирической терапии опасно в плане селекции микроорганизмов, продуцирующих карбапенемазы.

Использование цефепима в настоящее время не может рассматриваться как возможный вариант антибактериальной терапии инфекций, вызванных энтеробактериями, в силу широкого распространения СТХ-М β-лактамаз, обусловливающих устойчивость ко всем цефалоспоринам, включая препараты IV поколения [1]. Повышение резистентности клебсиелл к цефепиму с 65,2 % в 2012 г. до 88,3 % в 2013 г. в ожоговом стационаре является тому подтверждением.

Таким образом, в последние годы среди возбудителей раневой ожоговой инфекции наблюдается увеличение частоты обнаружения микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae. В спектре энтеробактерий лидирующее место занимает K. рneumoniae. Более 90 % выделенных клебсиелл не чувствительны к цефалоспоринам, практически все они продуцируют бета-лактамазы расширенного спектра. Антимикробные препараты для эмпирической стартовой терапии раневой инфекции в отделениях термической травмы должны назначаться на основе протоколов определения видового состава циркулирующей микрофлоры в определенный промежуток времени, данных о распространении антибиотикорезистентных возбудителей инфекции, а также тщательном анализе причин резистентности.

Рецензенты:

Королев С.Б., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии им. М.В. Колокольцева, ГБОУ ВПО НижГМА Минздрава России, г. Нижний Новгород;

Никифоров В.А., д.м.н., профессор, зав. лабораторией микробиологии, ФБУН ННИИЭМ им. акад. И.Н. Блохиной Роспотребнадзора, г. Нижний Новгород.

Работа поступила в редакцию 16.12.2013.