Possibilities for optimization of antibacterial therapy of infections caused by carbapenem-resistant enterobacteriales

Актуальность

Своевременно назначенная адекватная антимикробная терапия является важным фактором успешного лечения подавляющего большинства хирургических инфекций [1]. Одним из существеннейших критериев адекватности эмпирической схемы антибактериальной терапии является активность назначаемого антибиотика в отношении предполагаемого возбудителя [1; 2]. Проблема своевременного назначения адекватной антибактериальной терапии неразрывно связана с проблемой максимально быстрого выявления возбудителя и определения его чувствительности к антимикробным средствам. Неуклонный рост антибиотикорезистентности возбудителей хирургических инфекций, сепсиса усложняет проблему своевременного назначения адекватной эмпирической антибактериальной терапии [3; 4]. Традиционные микробиологические методы детекции возбудителя и определения его чувствительности к антибиотикам занимают не менее чем 48 час., обычно — 5–7 суток. Исходя из этого, крайне актуален вопрос экспресс диагностики возбудителей, определения антибиотикограммы [3; 5]. В ряде случаев производится детекция даже не самого микроорганизма, а определенных механизмов резистентности. В основе многих способов ранней детекции возбудителя или механизма устойчивости к антибиотикам лежит ис- пользование методики полимеразной цепной реакции, которая позволяет выявить гены резистентности к тем или иным группам антимикробных средств, в том числе устойчивости энтеробактерий к карбапенемам. Наибольший интерес представляет клебсиелла, устойчивая к карбапенемным антибиотикам — Kl.pneumoniae, которая практически во всех стационарах стала лидером среди возбудителей госпитальных инфекций и чувствительность которой к карбапенемам прогрессивно снижается [6]. Одним из важнейших механизмов устойчивости Kl.pneumoniae к карбапенемам является продукция карбапенемаз — ферментов, способных разрушать кар-бапенемные антибиотики. Способность к продукции карбапенемаз генетически детерминировано, способность к выработке разных карбапенемаз обусловлена наличием разных генов. Для Санкт-Петербурга наиболее актуальными являются: NDM-тип (Нью-Дели металло-бета-лактамаза) и VIM-тип (металло-бета-лактамазы, класс В), KPC–тип (сериновые бета-лактамазы, класс А) и OXA-48-тип (сериновые бета-лактамазы, класс D) [1; 2]. Обычно карбапенем-устойчивые энтеробактерии (в том числе Kl.pneumoniae) характеризуются устойчивостью не только к карбапенемам и другим бета-лактамам, но и к большинству антимикробных препаратов других групп, при этом могут сохранять чувствительность к препаратам

группы тетрациклинов, полимиксинам и фосфомицину. Ранняя детекция наличия у возбудителя генов, кодирующих способность к синтезу карбапенемаз, может является важным вектором в выборе схемы стартовой антибактериальной терапии.

Цель исследования

Оптимизация антибактериальной терапии пациентов с тяжелыми хирургическими инфекциями, вызванными карбапенем-устойчивыми штаммами Kl.pneumoniae , путем ранней детекции генов устойчивости к карбапенемам.

Материалы и методы

Исследование проведено на базе ГБУЗ Санкт-Петербургский НИИ скорой помощи им.И.И. Джанелидзе, отделения реанимации и интенсивной терапии для лечения пациентов с тяжелым сепсисом. Исследование являлось пилотным. В исследование вошли 20 пациентов с тяжелым сепсисом, которым наряду с традиционно выполняемыми микробиологическими исследованиями, в случае выделения Kl.pneumoniae из локуса инфекции, выполнялось определение наличия у возбудителя генов, отвечающих за продукцию карбапенемаз. Исследование проводилось на аппарате GeneXpert (CEPHEID INNOVATION) с набором «тест Xpert ®Carba-R Assay» для обнаружения и дифференциации нуклеотидных последовательностей генов bla KPC, bla NDM , bla VIM, bla OXA-48, bla IMP-1 . В основе анализа лежит автоматизированная технология полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени. Исходно система была разработана для обнаружения бактерий, нечувствительных к карба-пенемам, колонизирующих пациентов, находящихся в медицинских учреждениях и имела, по большей части, только эпидемиологическое значение. Было проведено исследование всех, подряд выделяемых у пациентов с хирургическим тяжелым сепсисом, штаммов Kl.pneumoniae из локусов инфекции. Исследование проводилось одновременно с выполнением классической методики выделения микроорганизма, определением его видовой принадлежности и чувствительности к антимикробным средствам. Согласно инструкции, генотипирование возможно проводить и в нативном материале из локуса инфекции, но в нашем исследовании мы использовали чистую выделенную культуру Kl.pneumoniae , поэтому исследование заняло не 1 час (48 мин. — из инструкции), а выполнялось на следующий день, после получения культуры. В среднем, ответ был получен через 24 часа. В исследование вошли 20 пациентов.

Полученные результаты

Среди всех 20 штаммов Kl.pneumoniae гены устойчивости к карбапенемам были выявлены у 18 штаммов: 12 штаммов — OXA 48; 4 — NDM; 4 — KPС. Как видно из полученных данных пилотного исследования по одномоментному скринингу пациентов специализированных отделений реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ для лечения пациентов с различными видами системных инфекционных заболеваний и осложнений, сепсиса) на выявление у причинно-значимых энтеробактерий генов, ответственных за продукцию карбапенемах, частота выделения карбапенем-резистентных энтеробактерий (в частности Kl.pneumoniae) в ОРИТ крайне высока.

В исследовании были проанализировали антибио-тикограммы штаммов Kl.рneumoniae с установленным генотипом резистентности к карбапенемам. Оба штамма с геном KPС — сохраняли чувствительность к доксициклину и аминогликозидам (амикацин, гентамицин). Из 12 штаммов с OXA 48: 2 штамма сохраняли чувствительность к доксициклину, 3 — к гентамицину, 1 — к амикацину. Из 4 штаммов Kl.рneumoniae с NDM — 1 сохранял чувствительность к доксициклину и 1 штамм к гентамицину. Исследование на чувствительность к полимиксинам не проводилось. В целом — из 18 штаммов — 6 (33%) были панрезистентными, не чувствительными ко всем определяемым группам антибиотиков. В плане лечения могут быть рассмотрены только полимиксины, фосфоми-цин, комбинация азтреонама с цефтазидим/авибактамом (NDM, OXA 48) или монотерапия цефтазидим/авибак-тамом при инфекции Kl.рneumoniae, связанной с продукцией KPС.

После получения результатов генотипирования всем пациентам была проведена коррекций схемы антибактериальной терапии (в среднем на 72 часа раньше получения результатов традиционного микробиологического исследования), в основном включавшее назначение полимиксина и доксициклина (на основе локальных данных антибиотикорезистентности возбудителей). После получения антибиотикограммы — при наличии данных о чувствительности в схемы были включены аминогликозиды.

Был проведен анализ группы исследования на предмет наличия факторов риска носительства антибиотикорезистентных штаммов (возраст, наличие предшествующих госпитализаций, наличие предшествующих курсов антибактериальной терапии, сроки нахождения в ОРИТ, полиморбидность). В результате: в исследование вошли 10 женщин — средний возраст 81 год (61–90 лет) и 8 мужчин — средний возраст 59 лет (35–81); все пациенты с осложненным течением основного заболевания и тяжелой сопутствующей патологией. Сроки нахождения в ОРИТ, когда выявлен карбапенем-резистентный штамм Kl.рneumoniae составили от 10 до 15 суток. У семерых пациентов эти сроки составили от 1 до 5 суток, но у всех семерых в анамнезе отмечаются предшествующие госпитализации (все пациенты были переведены в специализированное ОРИТ из других стационаров). Все пациенты на момент проведения исследования получали антимикробную терапию, включавшую в себя назначение карбапенемов. Полученными результатами мы подтвердили значимость таких факторов риска носительства антибиотикорезистентности как пожилой возраст, на-

личие в анамнезе предшествующих госпитализаций и антимикробной терапии, длительность нахождений в ОРИТ, тяжелый коморбидный фон.

Следует отметить, что неблагоприятный исход заболевания имел место у 15 пациентов, выписка из стационара — у одного пациента и два пациента переведены для дальнейшего лечения в другие специализированные стационары в связи с развитием новой короновирусной инфекции.

Заключение

Результаты проведенного исследования показывают, что детекция механизмов устойчивости у возбудителей (в нашем исследовании — детекция генов карба-пенемрезистентности у энтеробактерий, в частности — Kl.рneumoniae ) позволяет в более ранние сроки, по сравнению с традиционными микробиологическими исследованиями, выявить способность к продукции карбапенемаз и тем самым повысить адекватность антибактериальной терапии.

С целью оптимизации эмпирической антибактериальной терапии тяжелого сепсиса следует шире использовать современные возможности ранней диагностики как возбудителя, так и механизмов резистентности к антибиотикам. Факторы риска носительства и значимости в инфекционном процессе проблемных по чувствительности к антибиотикам возбудителей являются известными — пожилой возраст, предшествующие госпитализации и антимикробная терапия, полимор-бидность и длительное нахождение в ОРИТ, с тем лишь отличием, что все актуальнее становиться вопрос не просто полирезистентности возбудителей, а экстремальной или панрезистентности, т.е. устойчивости практически ко всем антибиотикам. Наличие у пациентов сепсиса и факторов риска носительства антибиотикорезистентных штаммов может рассматриваться как показания к применению метод ранней детекции как возбудителей так и механизмов их антибиотикорезистентности, большая часть из которых базируется на методике ПЦР и на настоящий момент является для большинства лечебнодиагностических учреждений значительно ресурсно-затратной процедурой.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов (The authors declare no conflict of interest).