Инфекционные осложнения, вызванные неспорообразующими анаэробными микроорганизмами, у онкологических больных. Актуальность проблемы
Автор: Терещенко Инна Васильевна, Григорьевская Злата Валерьевна, Петухова Ирина Николаевна, Багирова Наталия Сергеевна, Винникова Валерия Дмитриевна, Вершинская Валентина Алексеевна, Дмитриева Наталья Владимировна
Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj
Рубрика: Обзоры
Статья в выпуске: 4 т.19, 2020 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - выявить значимость анаэробных микроорганизмов и проанализировать их роль в развитии инфекционных осложнений у онкологических больных. Материал и методы. В обзор включены данные клинических и in vitro исследований, опубликованные в отечественной и зарубежной печати за период с 1989 по 2018 г. результаты. Анализ данных показал, что многие аспекты, касающиеся анаэробных неспорообразующих микроорганизмов, изучены недостаточно, хотя они могут вызывать тяжелые госпитальные инфекции. Особенно это актуально для пациентов, имеющих дефекты иммунной системы, к которым относятся онкологические больные. У этой категории больных анаэробные микроорганизмы могут вызывать инфекции челюстно-лицевой области, интра-абдоминальные инфекции, инфекции нижних дыхательных путей, мочевые инфекции, инфекции кровотока. У онкологических больных инфекционные осложнения имеют более тяжелое течение, а несвоевременное начало терапии может иметь неблагоприятные исходы течения инфекции. Длительный и трудоемкий процесс культивирования анаэробов диктует необходимость проведения эмпирической терапии инфекции в среднем в течение 6-7 дней. С середины прошлого столетия «золотым стандартом» терапии является метронидазол. Однако в настоящий момент ситуация кардинально изменилась. Более 80 % штаммов анаэробных микроорганизмов резистентны к метронидазолу. Проблема резистентности анаэробных микроорганизмов к другим антибактериальным препаратам изучена недостаточно. Заключение. Необходимы детальное изучение этой проблемы и разработка терапевтических подходов на основании современных данных о механизмах и показателях резистентности неспорообразующих анаэробных микроорганизмов.
Неспорообразующие анаэробные микроорганизмы, онкологические больные, метронидазол, клиндамицин, защищенные пенициллины, резистентность, антианаэробные препараты
Короткий адрес: https://sciup.org/140254362
IDR: 140254362 | DOI: 10.21294/1814-4861-2020-19-4-146-151
Текст обзорной статьи Инфекционные осложнения, вызванные неспорообразующими анаэробными микроорганизмами, у онкологических больных. Актуальность проблемы
Неспорообразующие (неклостридиальные) анаэробные микроорганизмы, представленные грамотрицательными ( Bacteroides spp., Fusobacte-rium spp., Veillonella spp .) и грамположительными бактериями ( Аctinomyces spp., Peptococcus spp., Peptostreptococcus spp.) , представляют значительную часть нормальной микрофлоры кожи человека, слизистых оболочек дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей. Значимость анаэробных микроорганизмов в составе нормальной микрофлоры человека так велика, что без неё невозможно сохранять и поддерживать здоровое физиологическое состояние всего организма. Анаэробные микроорганизмы участвуют в формировании иммунной защиты организма и регуляции жизнедеятельности клеток, обладают антимутагенной активностью и различной степенью ферментативной активности [1, 2]. Антигенные свойства анаэробных неспорообразующих бактерий изучены недостаточно. Тем не менее в настоящий момент известно, что они могут вызывать тяжелые госпитальные инфекции.
Особенно эта проблема актуальна для пациентов, имеющих дефекты иммунной системы, к которым относятся все онкологические больные. У этой категории больных анаэробные микроорганизмы могут вызывать инфекции челюстно-лицевой области, интра-абдоминальные, нижних дыхательных путей, мочевые, инфекции кровотока и другие инфекционные осложнения [3–5]. Особенно опасны инфекции, вызванные ассоциациями анаэробных бактерий с аэробными. Определенные виды анаэробных бактерий имеют тропность к различным локалям организма человека и составляют его микробный пейзаж. Так, анаэробная микрофлора кожных покровов представлена в основном бактериями рода Bacillus, Cutibacterium, Peptostreptococcus, а слизистой обoлочки полости рта – Аctinomyces spp., Bacteroides spp., Bifidobacterium spp., Eubacterium spp., Fusobacterium spp., Lactobacillus spp., Peptococcus spp., Veillonella spp. В желудочнокишечном тракте концентрация анаэробных микроорганизмов составляет от 50 до 50 000 бактерий в одном мл содержимого [6, 7]. Из 500 видов анаэробных бактерий, населяющих организм человека, приблизительно 300–400 живут в кишечнике. Микробный пейзаж желудочнокишечного тракта представлен следующими анаэробами: Bacteroides spp., Bifidobacterium spp., Clostridium spp., Eubacterium spp., Lactobacillus sрр., Peptostreptococcus spp. Бактероиды занимают лидирующую позицию в этом списке. Установле- но, что на одну колонию кишечной палочки приходится тысяча клеток бактероидов [7, 8]. Чаще всего анаэробные микроорганизмы погибают в присутствии кислорода. Тем не менее различные виды анаэробов могут иметь разную тoлерантнoсть к кислороду. Обычно после 30-минутной экспозиции на воздухе количество жизнеспособных анаэробных бактерий снижается практически на 50 %. Однако анаэробы, входящие в состав нормальной микрофлоры человека, более толeрантны к воздействию кислoрoда и могут выживать в его присутствии в течение нескольких часов и даже дней, особенно в анаэробно-аэробной среде. Кроме того, в полимикробной среде прогрессивно возрастает патогенность анаэробных микроорганизмов [8, 9]. Именно такой микробный пейзаж чаще всего встречается при инфекционных осложнениях у онкологических больных [2, 3]. При определенных условиях «безвредные» анаэробы, обитающие на кожных покровах и слизистых оболочках макроорганизма, могут вызывать инфекцию [10]. Их патологическая активность возрастает при ослаблении иммунной системы, нарушении защитных сил организма, естественных барьеров. Это возможно вследствие травматизации или инвазивных манипуляций; нарушения кровоснабжения, развития некроза тканей и т.д.
Онкологические больные – одна из наиболее уязвимых групп пациентов. Дефекты иммунной системы являются обязательным условием развития самой опухоли. Более глубокие дефекты иммунной системы развиваются вследствие длительных курсов химиотерапии, терапии кортикостероидами, лучевой терапии, антимикробного лечения, а также вследствие расширенных и комбинированных оперативных вмешательств [11]. В этих случаях анаэробные микроорганизмы могут явиться причиной тяжелых инфекционных осложнений и представлять угрозу для жизни пациента [11, 12] (таблица).
Анаэробные микроорганизмы способны вызывать любой инфекционный процесс различной локализации. Наиболее часто инфекции с вовлечением анаэробов возникают после операций в области головы и шеи и на толстой кишке, где нормальная микрофлора слизистых оболочек состоит практически на 90 % из анаэробных микроорганизмов. Как было отмечено выше, в группу риска входят онкологические больные, у которых имеются дефекты иммунной системы и вследствие этого все предрасполагающие факторы для активной пролиферации анаэробов и развития инфекции [3, 5, 11]. Основными анаэробными возбудителями инфекционных осложнений у онкологических больных являются пигментированные виды бактерий из рода Prevotella, Porphyromonas, члены группы Bacteroides fragilis, грамположительные кокки, Fusobacterium nucleatum, Сlostridium spp., Veillonella spp. Эти бактерии также вызывают 70 % всех анаэробных инфекций у онкологических больных [10, 13, 14].
Кроме того, недостаточно изучена проблема устойчивости неспорообразующих анаэробных микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Лeчение анаэрoбнoй инфeкции обычнo начинается эмпирически до идентификации возбудителя и определения показателей чувствительности. Это связано с тем, что процесс культивирования анаэробных микроорганизмов трудоемкий, требует специального оборудования и занимает в среднем 6–7 дней. Необходимы подготовленные микробиологи, поскольку процесс культивирования анаэробов значительно отличается от работы микробиолога с аэробными микроорганизмами. Кроме того, следует правильно собирать материал для микробиологического исследования и уделять внимание правильной транспортировке его в лабораторию. Во время транспортировки необходима защита анаэробов от воздействия кислорода. Выживаемость анаэробных бактерий в присутствии кислорода строго зависит от способности индуцировать супероксиддисмутазу (SOD) и супероксидредуктазу (SOR), каталазу и пероксидазу. Мнoгие анаэрoбы не имеют этих фeрментов. Кроме того, у них отсутствует система регуляции окислительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала), что также уменьшает их способность к выживанию [4, 15]. Исходя из этого, существуют определенные условия их культивирования. Культивируют анаэробные микроор- таблица/table
Частота выделения анаэробов при различных видах инфекций frequency of isolation of anaerobes in various types of infections
В настоящий момент в литературе большое внимание уделяется изучению показателей резистентности анаэробов к антибактериальным препаратам, поскольку исторически было известно, что анаэробные бактерии чувствительны ко всем антибактериальным препаратам с антианаэробной активностью. Так, с середины прошлого столетия для лечения анаэробных инфекций применяется метронидазол. Этот препарат был «золотым стандартом» среди антианаэробных препаратов на протяжении последних 50 лет. Однако в настоящий момент ситуация кардинально изменилась. Сейчас отмечается активная селекция штаммов анаэробных микроорганизмов, резистентных к метронидазолу [14, 23, 24]. Кроме того, следует помнить, что ряд бактерий (грамположительные аспорогенные палочки анаэробных бактерий рода Actinomyces, Cutibacterium, Bifidobacterium, Lactobacillus) имеют природную устойчивость к этому антибиотику [25]. Активностью в отношении анаэробов также обладают защищенные пенициллины, линкозами-ды, фторхинолоны, макролиды, цефалоспорины с ингибиторами бета-лактамаз и карбапенемы [26]. Однако, по данным ряда авторов, антибиотики группы линкозамидов, фторхинолоны и макролиды избирательно действуют на возбудителей анаэ- робной инфекции и не рекомендованы в качестве препаратов выбора [26, 27].
Список литературы Инфекционные осложнения, вызванные неспорообразующими анаэробными микроорганизмами, у онкологических больных. Актуальность проблемы
- Зубков М.Н. Современная таксономия и номенклатура облигатно-анаэробных бактерий, выделенных от человека. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2005; 7(4): 312-314. [Zubkov M.N. Modern taxonomy and nomenclature of obligate-anaerobic bacteria isolated from humans. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy 2005; 7(4): 312-314. (in Russian)].
- Finegold S.M., George W.L. Anaerobic infections in humans. NewYork: Academic Press. 1989. 851 p.
- Давыдов М.И., Дмитриева Н.В. Инфекции в онкологии. М., 2009. 472 с. [DavydovM.I., DmitrievaN.V. Infections in oncology. Moscow, 2009.472 p. (in Russian)].
- Brooк I. Contemporary Diagnosis and Management of Anaerobic infections. Pennsylvania. Newtown: HHC. 2004. 268 p.
- Григорьевская З.В. Актуальность проблемы госпитальных инфекций в онкологической клинике. Вестник РОНЦ им. Н.Н. Бло-хина РАМН. 2013; 24(3-4): 46-49. [Grigorievskaya Z.V. Urgency of the problem of hospital infections in cancer patients. Journal of N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center RAMS. 2013; 24 (3-4): 46-49. (in Russian)].
- Dewhirst F.E., Chen T., Izard J., Paster B.J., Tanner A.C., Yu W.H., LakshmananA., Wade W.G. The human oral microbiome. J Bacteriol. 2010 Oct; 192(19): 5002-17. doi: 10.1128/JB.00542-10.
- Finegold S.M., Jousimies-Somer H. Recently described clinically important anaerobic bacteria: medical aspects. Clin Infect Dis. 1997 Sep; 25 Suppl 2: S88-93. doi: 10.1086/516237.
- Jousimies-SomerH., SummanenP., CitronD., BaronE., WexlerH., Finegold S. Anaerobic Bacteriology Manual. Belmont, California: Star Publishing Company. 2002. 287 p.
- Byung K., Geoffrey M. Bacterial Physiology and Metabolism. Cambridge: Cambridge University Press. 2008. 496-529 p.
- BowlerP.G., DuerdenB.I., ArmstrongD.G. Wound microbiology and associated approaches to wound management. Clin Microbiol Rev. 2001 Apr; 14(2): 244-69. doi: 10.1128/CMR.14.2.244-269.2001.
- ГельфондВ.М. Инфекционные осложнения у онкологических больных. Практическая онкология. 2009; 10(3): 141-146. [Gelfond V.M. Infectious complications in cancer patients. Practical Oncology. 2009; 10(3): 141-146. (in Russian)].
- Greene J. Infections in cancer Patients. New York: Marcel Dekker. 2004. 534 р.
- Shilnikova I.I., Dmitrieva N.V. Evaluation of antibiotic susceptibility of Bacteroides, Prevotella and Fusobacterium species isolated from cancer patients of the N.N. Blokhin Cancer Research Center, Moscow, Russia. Anaerobe. 2014; 31: 1-4. doi: 10.1016/j.anaerobe.2014.08.003.
- Терещенко И.В., Григорьевская З.В., Петухова И.Н., Шиль-никова И.И., Григорьевский Е.Д., Терещенко О.В., Агинова В.В., Дмитриева Н.В. Место анаэробных микроорганизмов рода Veillonella в инфекционных осложнениях у онкологических больных. Сибирский онкологический журнал. 2018; 17(1): 11-18. [Tereshchenko I.V., Grigorievskaya Z.V., Petukhova I.N., Shilnikova I.I., Grigorievsky E.D., Tereshchenko O.V., Aginova V.V., Dmitrieva N.V. Role of gram-negative anaerobic cocci belonging to the genus Veillonella in infectious complications in cancer patients. Siberian Journal of Oncology. 2018; 17(1): 11-18. (in Russian)]. doi: 10.21294/1814-4861-2018-17-1-11-18.
- Shah H.N., Olsen I., Bernard K, Finegold S.M., Gharbia S., Gupta R.S. Approaches to the study of the systematics of anaerobic, gramnegative, non-sporeforming rods: current status and perspectives. Anaerobe. 2009 Oct; 15(5): 179-94. doi: 10.1016/j.anaerobe.2009.08.003.
- Barreau M., Pagnier I., La Scola B. Improving the identification of anaerobes in the clinical microbiology laboratory through MALDI-TOF mass spectrometry. Anaerobe. 2013; 22: 123-5. doi: 10.1016/j. anaerobe.2013.04.011.
- Fedorko D.P., Drake S.K., Stock F., Murray P.R. Identification of clinical isolates of anaerobic bacteria using matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2012 Sep; 31(9): 2257-62. doi: 10.1007/s10096-012-1563-4.
- FournierR., WalletF., GrandbastienB., DubreuilL., CourcolR., Neut C., Dessein R. Chemical extraction versus direct smear for MALDI-TOF mass spectrometry identification of anaerobic bacteria. Anaerobe. 2012 Jun; 18(3): 294-7. doi: 10.1016/j.anaerobe.2012.03.008.
- Kostrzewa M., Schubert S. MALDI-TOF mass spectrometry in microbiology. Bremen: Caister Academic Press. 2016. 170 p.
- Дмитриева Н.В., Петухова И.Н. Антимикробная терапия внутрибольничных инфекций. М., 2014. 326 с. [Dmitrieva N.V., Petuhova I.N. Antimicrobial therapy for nosocomial infections. Moscow, 2014. 326 p. (in Russian)].
- Галкин Д.В., Кречикова О.И., Сухорукова М.В., ДехничА.В. Современные возможности терапии анаэробных инфекций. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2006; 8(4): 298-313. [Galkin D.V., Krechikova O.I., Suhorukova M.V., Dehnich A.V. Current state of anty-anaerobic therapy. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2006; 8(4): 298-313. (in Russian)].
- Brooк I. Antibiotic Resistance of Anaerobic Bacteria. Antimicrobial drug resistance. Humana press. 2009. 873-899 p.
- DubreuilL., OdouM.F. Anaerobic bacteria and antibiotics: What kind of unexpected resistance could I find in my laboratory tomorrow? Anaerobe. 2010 Dec; 16(6): 555-9. doi: 10.1016/j.anaerobe.2010.10.002.
- Alauzet C., Mory F., Teyssier C., Hallage H., Carlier J.P., Grol-lier G., Lozniewski A. Metronidazole resistance in Prevotella spp. and description of a new nim gene in Prevotella baroniae. Antimicrob Agents Chemother. 2010 Jan; 54(1): 60-4. doi: 10.1128/AAC.01003-09.
- Achermann Y., Goldstein E.J., Coenye T., Shirtliff M.E. Propi-onibacterium acnes: from commensal to opportunistic biofilm-associated implant pathogen. Clin Microbiol Rev. 2014 Jul; 27(3): 419-40. doi: 10.1128/CMR.00092-13.
- Viswanath B.G., Lakshmi G.J., Nagamani K., Reddy N.V.N., Rao G.P., Srinivas S.S.S., Dashetwar A.M. Emergence of Antimicrobial Resistance among Anaerobic Bacteria. Am J Infect Dis Microbiol. 2017; 5(2): 87-93. doi: 10.12691/ajidm-5-2-3.
- Экспертные правила EUCAST [Интернет]. URL: http:// www.antibiotic.ru/iacmac/ru/docs/eucast/eucast-expert-rules-intrinsic-resistance-and-exceptional-phenotypes-3.1-rus.pdf (cited 20.04.2020). [EUCAST Expert Rules [Internet]. URL: http://www.antibiotic.ru/iacmac/ ru/docs/eucast/eucast-expert-rules-intrinsic-resistance-and-exceptional-phenotypes-3.1-rus.pdf (cited 20.04.2020). (in Russian).].
- Hecht D.W. Prevalence of antibiotic resistance in anaerobic bacteria: worrisome developments. Clin Infect Dis. 2004 Jul 1; 39(1): 92-7. doi: 10.1086/421558.
- KirchnerM., MafuraM., Hunt T., CardR., Anjum M.F. Antibiotic resistance gene profiling of faecal and oral anaerobes collected during an antibiotic challenge trial. Anaerobe. 2013; 23: 20-2. doi: 10.1016/j. anaerobe.2013.07.011.
- Treviño M., Areses P., Peñalver M.D., Cortizo S., Pardo F., del Molino M.L., García-Riestra C., Hernández M., Llovo J., Regueiro B.J. Susceptibility trends of Bacteroides fragilis group and characterisation of carbapenemase-producing strains by automated REP-PCR and MALDI TOF. Anaerobe. 2012 Feb; 18(1): 37-43. doi: 10.1016/j.anaer-obe.2011.12.022.
- AldridgeK.E., AshcraftD., O'BrienM., Sanders C.V. Bacteremia due to Bacteroides fragilis group: distribution of species, beta-lactamase production, and antimicrobial susceptibility patterns. Antimicrob Agents Chemother. 2003 Jan; 47(1): 148-53. doi: 10.1128/aac.47.1.148-153.2003.
- Kononen E., Wade W.G. Actinomyces and related organisms in human infections. Clin Microbiol Rev. 2015 Apr; 28(2): 419-42. doi: 10.1128/CMR.00100-14.
- Marchand-Austin A., RawteP., ToyeB., JamiesonF.B., FarrellD.J., Patel S.N. Antimicrobial susceptibility of clinical isolates of anaerobic bacteria in Ontario, 2010-2011. Anaerobe. 2014; 28: 120-5. doi: 10.1016/j. anaerobe.2014.05.015.
- Григорьевская З.В., Петухова И.Н., Багирова Н.С., Шиль-никова И.И., Терещенко И.В., Григорьевский Е.Д., Дмитриева Н.В. Нозокомиальные инфекции у онкологических больных: проблема нарастающей резистентности грамотрицательных микроорганизмов. Сибирский онкологический журнал. 2017; 16(1): 91-97. [Grigorievskaya Z. V., Petukhova I.N., BagirovaN.S., Shilnikova 1.1., Tereshchenko I. V, Grigorievsky E.D., Dmitrieva N.V. Nasocomial infectoions in cancer patients: problem of gram-negative bacterial resistance. Siberian Journal of Oncology. 2017; 16(1): 91-97. (in Russian)]. doi: 10.21294/1814-48612017-16-1-91-97.
- Goldstein E., Citron D. Resistance Trends in Antimicrobial susceptibility of Anaerobic Bacteria, Part II. Clin Microbiol. Newsletter. 2011; 33(1): 1-8. doi: 10.1016/j.clinmicnews.2010.12.001.