Эпидемиологические аспекты нозокомиальной синегнойной инфекции в многопрофильном хирургическом стационаре

E-mail: mar@iegm.ru

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НОЗОКОМИАЛЬНОЙ СИНЕГНОЙНОЙ ИНФЕКЦИИ В МНОГОПРОФИЛЬНОМ ХИРУРГИЧЕСКОМ СТАЦИОНАРЕ

* ГОУ ВПО «ПГМА им. ак. Е.А. Вагнера Росздрава», г. Пермь;

** Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН

Внутрибольничные инфекции вообще и в частности, обусловленные Pseudomonas aeruginosa, на протяжении длительного времени остаются серьезной проблемой клинической медицины и микробиологии. В последнее время она привлекает внимание все большего числа эпидемиологов, что связано не только с обсуждением новых направлений в эпидемиологии, затрагивающих такие понятия, как «фи-тонозы», «донозологические формы» той или иной инфекции, и другие. Достаточно противоречивы мнения исследователей, касающиеся таких устоявшихся понятий, как резервуар, источник, пути и механизмы передачи, критерии госпитальности, когда речь заходит о возбудителях нозокомиальной синегнойной инфекции. Подобные разночтения возникают не только по поводу заболеваний, связанных с P. aeruginosa, но и с большинством других внутрибольничных инфекционных осложнений, в этиологии которых установлено участие условно патогенных микроорганизмов (УПМ). Как правило, внутрибольничные инфекции, вызванные УПМ, развиваются на фоне основного заболевания у иммуноком-промитированных пациентов. Зачастую гнойно-септические инфекции (ГСИ) регистрируют после оперативных вмешательств, инвазивных лечебных и диагностических процедур. В подобных случаях самостоятельный интерес представляет оценка принадлежности изолируемого штамма к внутрибольничному, а в случае заноса – мониторинг возможной 70

трансформации внебольничных возбудителей в нозокомиальные. Как отмечают многие исследователи, особое место в развитии эпидпроцесса внутрибольничной инфекции в многопрофильном хирургическом стационаре отводится отделениям реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), характеризующимся чрезвычайно высоким риском возникновения ГСИ, превышающим таковой в других отделениях в 5-10 раз [1, 2, 3].

Ранее нами были показаны фенотипическая гетерогенность популяций P. aeruginosa в различных отделениях крупного хирургического стационара и определенное своеобразие фенотипов циркулирующих в них штаммов [4]. Однако в связи с высокой частотой встречаемости в различных отделениях сходных по свойствам вариантов закономерно возникал вопрос: не становятся ли госпитализированные в ОРИТ пациенты причиной распространения высоковирулентных штаммов при переводе их в другие отделения? Фенотипические характеристики изолируемых культур с учетом зависимости проявления определяемых свойств от внешних условий не позволяют дать однозначного ответа на поставленный вопрос.

В этой связи цель исследования – проанализировать роль и место ОРИТ в развитии нозокомиальной синегнойной инфекции в крупном хирургическом стационаре с применением молекулярно-генетических методов анализа.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Проведен ретроспективный анализ историй болезни 58 пациентов, находившихся на лечении в многопрофильном хирургическом стационаре в период январь–апрель 2009 г., инфицированных P. aeruginosa. Исследовано 58 штаммов, выделенных, в том числе, из отделения экстренной хирургии (ЭХО) – 20, торакального хирургического отделения (ТХО) – 18, отделения острой сердечно-сосудистой хирургии (ОССХ) – 4 и отделения реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) – 16. Источниками выделения P. aeruginosa в большинстве случаев были раневое отделяемое, мокрота и бронхиальный лаваж, содержимое кишечника, то есть выделенные микроорганизмы могли быть как этиологическими агентами инфекции, так и представителями транзиторной микрофлоры. Штаммы, выделенные повторно от од- ного больного, из проводимого анализа исключались. Оценка ингибирования роста бактерий антибактериальными препаратами осуществлялась диско-диффузионным методом в соответствии с МУК 4.2.1890-04. Образование биопленок изучали на поверхности 96-луночного полистиролового планшета согласно И.А. Шагиняну [5]. Гемолитическую активность (ГА) оценивали на кровяном агаре по величине зоны просветления вокруг колоний исследуемых штаммов. Фосфолипазную активность (ФА) изучали на желточном агаре. Генетическое типиро-вание штаммов осуществляли посредством полимеразной цепной реакции (DAF-ПЦР), как описано J. Versalovic et al. [6].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Установлено, что на определенном этапе стационарного лечения 38 (65,52%) человек из 58 госпитализированных и инфицированных P. aeruginosa являлись пациентами ОРИТ. В 6 случаях P. aeruginosa была выделена от больных до пребывания в ОРИТ, в 16 – после перевода в профилированное отделение, от остальных 16 человек – во время их лечения в ОРИТ.

Из 58 изученных культур 50 (86,2%) были поли-резистентными. Из оставшихся 8 изолятов 6 штаммов были выделены до поступления больных в ОРИТ (4 резистентны к цефтазидиму и цефепиму, 2 – только к цефтазидиму), и 2 выделены от пациентов, не проходивших лечение в ОРИТ (чувствительны ко всем исследованным антибиотикам). Чувствительные штаммы P. aeruginosa выделяли от больных в ранние сроки госпитализации (до 4 суток).

На основании антибиотикограмм штаммов P. aeruginosa выявлены наиболее распространенные анти-биотикофенотипы (табл. 1).

Все культуры образовывали пигмент и обладали гемолитической активностью, пленкообразование и фосфолипазная активность отмечены у 72,4% и 79,3%, соответственно. Чаще всего совокупность всех изучаемых признаков была обнаружена у штаммов синегнойной палочки, изолированных из мокроты и трахеобронхиального отделяемого. Учитывая, что подавляющее большинство штаммов образовывало пигмент и проявляло гемолитическую активность, тогда как выраженность фосфолипазной активности и способность к пленкообразованию варьировали, именно последние два признака были выбраны для популяционной характеристики штаммов (табл. 2).

Штаммы с полным набором свойств были изолированы во всех отделениях, но наибольшее их число было получено из ОРИТ. На основании фенотипических характеристик можно предположить, что в отделениях многопрофильного стационара циркулирует один (16 изолятов) ведущий штамм P. aeruginosa, для которого характерна устойчивость ко всем исследованным антисинегнойным антибиоти-

Таблица 1

Наиболее распространенные фенотипы изученных штаммов P. aeruginosa

Антибиотикофенотип	Число штаммов	%
Цефтазидим+цефепим+имипенем +гентамицин+амикацин +ципрофлоксацин (фенотип А)	22	37,93
Цефтазидим+цефепим+имипенем +гентамицин+ципрофлоксацин (фенотип В)	4	6,90
Цефепим+имипенем+гентамицин+ ципрофлоксацин (фенотип С)	10	17,24
Цефтазидим+цефепим (фенотип D)	4	6,90
Другие фенотипы (встречаются не более чем у 3 штаммов)	16	27,58
Чувствительные штаммы	2	3,45

Таблица 2

Встречаемость сочетания высокой степени антибиотикорезистентности и изучаемых факторов патогенности среди штаммов P. aeruginosa

Сочетание признаков Отделение Число штаммов (%) ЭХО ТХО ОРИТ ОССХ Фенотип А + ФА + ПО 4 2 8 2 16 (27,6%) Фенотип А + ПО 2 2 — — 4 (6,9%) Фенотип С + ФА + ПО — 3 2 — 5 (8,62%) кам, способность к пленкообразованию и продукция фосфолипазы. Штаммы, лишенные пленкообразующей способности и/или фосфолипазной активности, возможно, возникали в результате фенотипической дивергенции либо трансформации модального штамма и являются близкородственными.

До последнего времени не сложилось единого мнения о преобладании экзо- либо эндогенного происхождения синегнойной инфекции в ОРИТ. Ряд исследователей пришли к заключению, что по мере нахождения пациентов в ОРИТ важную роль приобретает экзогенное инфицирование больных P. aeruginosa (до 50% случаев) [2, 7, 8]. Однако точно установить сроки, в течение которых происходит колонизация нестерильных локусов пациента госпитальной микрофлорой, достаточно сложно, так как это определяется многими факторами [9].

Для выявления эпидемиологических связей проведен ретроспективный анализ историй болезней пациентов, в материале которых были обнаружены штаммы P. aeruginosa с ведущим фенотипом. Оказа- лось, что все они были изолированы от больных, проходивших лечение в ОРИТ: в 10 случаях – во время их пребывания в отделении, в 2 – через сутки после перевода в профильное отделение и в 4 отмечена поздняя манифестация ГСИ (9, 11, дважды 12 дней, соответственно). Период пребывания в ОРИТ составлял от 1 до 4 дней, а время от перевода в хирургические отделения из ОРИТ до выделения возбудителя варьировало от 1 до 12 (!) дней. Впервые штамм с такими свойствами был изолирован из содержимого кишечника больного М. 30.01.09 в ТХО, откуда в связи с ухудшением состояния он был переведен в ОРИТ. На протяжении всего периода исследования штаммы с подобным фенотипом периодически выделяли от пациентов всех отделений, в то время как из ОРИТ – с заметным постоянством. Учитывая полирезистентность и большой набор факторов патогенности у выделенного варианта, продолжительность его персистирования в ОРИТ (3 месяца), можно говорить о том, что именно в этом отделении складываются наиболее благоприятные условия для селекции и закрепления штаммов, отличающихся высоким патогенным потенциалом. По-ви-димому, изоляты из ЭХО, ТХО и ОССХ со схожими свойствами также имеют «реанимационное» происхождение. Принимая во внимание, что доля пациентов, проходящих через ОРИТ, во всех отделениях достаточно высока (табл. 3), можно полагать, что колонизация/инфицирование пациентов внутрибольничными штаммами происходит именно в ОРИТ с последующим распространением по отделениям.

Нужно отметить, что в то же самое время в хирургических отделениях стационара, включая ОРИТ, были изолированы штаммы P. aeruginosa, фенотипы которых не совпадали с ведущим, причем временной интервал их циркуляции в отделениях не превышал 1 месяца. Так, штамм P. aeruginosa 1-6 антибиотикофенотипа С с пленкообразующей способностью и продуцирующий фосфолипазу впервые изолирован в ОРИТ 13.02.09, и в течение месяца идентичные культуры выделяли из материала пациентов ТХО (P. aeruginosa 1-8; 1-9; 1-12; 2-1). По-видимому, одновременно в многопрофильном стационаре могут циркулировать несколько штаммов, формируя «длинные» или «короткие» эпидемиологические цепочки. 9 штаммов имели собственные индивидуальные ха-

А

В

Рис. 1. Пример электрофоретического анализа продуктов DAF-ПЦР клинических изолятов P. aeruginosa. А: 1-15 – штаммы, изолированные в ОРИТ; В: 1-5 – штаммы, изолированные в ТХО; 6-10 – штаммы, изолированные в ЭХО

Таблица 3

Динамика пребывания пациентов в многопрофильном хирургическом стационаре (данные за год)

О S О У О у Н О X У о ю о 1=5 о S )S О К W S У S S о 5 ® 2 У Ph §30 w ОССХ 1165 14-16 250 1 21,5 ТХО 1276 14-16 172 1-6 13,5 ЭХО 1269 9-10 290 1-3 22,9 рактеристики, причем 8 были выделены от пациентов, не подвергавшихся реанимационным мероприятиям.

С учетом того факта, что в зависимости от условий внутрибольничной среды, характера биотопа/ материала, иммунологической реактивности макроорганизма, один и тот же штамм в процессе циркуляции может по-разному проявлять свои свойства, и наоборот, разные штаммы могут иметь одинаковые профили резистентности, продуцировать одни и те же факторы патогенности, было проведено генотипирование выделенных культур (рис. 1). Молекулярногенетическое исследование выявило, что большинство штаммов P. aeruginosa, изолированных в ОРИТ, представляют один геновариант (рис. 1, А). Идентичный генетический профиль был обнаружен у ряда культур, изолированных от пациентов других отделений: ЭХО – 6 (30%) штаммов, ТХО – 4 (22,2%) штамма, ОССХ – 2 штамма (все пациенты прошли лечение в ОРИТ). Установлено, что некоторые изо-ляты имели сходный DAF-профиль с основным («модальным») вариантом, но отличались на 1-2 генетических события и, по-видимому, являлись близкородственными. Наблюдалось некоторое несоответст- вие между данными фенотипического и генетического анализа: не все штаммы, принадлежащие к одному геноварианту, были фенотипически идентичны. При использовании только бактериологического метода эти культуры были нами приняты за разные.

Выявлено значительное количество геновариан-тов штаммов P. aeruginosa, не имеющих отношения к основному штамму. Наибольшее число таких культур обнаружено в ТХО – 7 и ЭХО – 6, причем среди них встречались идентичные изоляты (рис. 1, В). Гетерогенность DAF-профилей возбудителей, изолированных в этих отделениях, может свидетельствовать о внебольничном происхождении большинства штаммов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наше предположение о циркуляции в многопрофильном ЛПУ госпитального штамма, сделанное на основе фенотипических характеристик культур, подтвердилось методом молекулярно-генетического анализа. Идентичные и/или схожие геноварианты штаммов P. aeruginosa были обнаружены во всех отделениях, причем на протяжении всего периода исследования. Полагаем, что ОРИТ явилось местом формирования и источником распространения госпитального штамма. Тот факт, что внебольничные варианты зачастую оказывались полирезистентными, свидетельствует о том, что традиционный маркер госпи-тальности – антибиотикоустойчивость не является основополагающим применительно к P. aeruginosa.

С учетом высокой гетерогенности популяций УПМ, в том числе и по признаку резистентности к антибактериальным препаратам, биологическим свойствам, использование молекулярно-генетических методов исследования для подтверждения госпитальной природы таких бактериальных культур может быть приоритетным. С помощью методов генотипирования штаммов, выделенных из разных экологических ниш и очагов инфекции, можно установить родство изолятов, подтвердить или исключить природу внутрибольничного заражения [10].