Журнал «Болезни и антибиотики» 1 (6) 2012

Есть все основания полагать, что на смену «эре антибиотиков» вскоре может прийти «постантибио­тическая эра». Медицинская литература пестрит сообщениями о повсеместном распространении резистентности к антибиотикам и о выявлении патогенных микроорганизмов, устойчивых ко всем доступным антибактериальным препаратам. Множественноустойчивые (MDR, multidrug­resistant) бактерии обнаруживают уже не только в стационарах, но и во внебольничной среде. И происходит это на фоне стремительного сокращения выведения на рынок новых классов антибиотиков на протяжении последних десятилетий.

Под MDR понимают резистентность к трем и более классам антибактериальных средств, к которым бактерии не обладали природной (первичной) устойчивостью. Термины «обширная» и «панрезистентность» (PDR) используют для характеристики микроорганизмов, устойчивых к большинству («обширная») или ко всем (PDR) классам антимикробных препаратов, к которым соответствующие виды (подвиды) бактерий не проявляли природной устойчивости [1].

Гидролиз b­-лактамных антибиотиков с помощью b­лактамаз — основной механизм устойчивости к этому классу антимикробных средств у клинически значимых грамотрицательных бактерий. В основе предлагавшихся в разные годы классификаций b­лактамаз лежало разделение их в зависимости от субстратного профиля, либо от молекулярной структуры, либо от функциональных характеристик. Наиболее простой и наименее противоречивой является структурная классификация b­лактамаз, в соответствии с которой различают сериновые b­-лактамазы (т.е. содержащие аминокислоту серин в активном центре), относящиеся к классам A, C и D, и металло­-b­лактамазы (класс B), с ионом цинка в активном центре [2]. Функциональная классификация базируется на субстратной специфичности ферментов (от пенициллиназ и цефалоспориназ с узким спектром активности до b­лактамаз расширенного спектра действия (БЛРС) и карбапенемаз) и их чувствительности к ингибиторам (клавулановой кислоте, сульбактаму и тазобактаму). Хотя функцио­нальная группировка b­лактамаз может быть более субъективной, нежели разделение на структурные классы, она помогает клиницистам и микробиологам соотносить свойства конкретного фермента с микробиологическим профилем резистентности у данного клинического изолята. Наибольшей популярностью в настоящее время пользуется классификация K. Bush et al., в которой учитываются и функциональные, и структурные особенности b­-лактамаз. Впервые она была опубликована в 1995 г. [3] и доработана в 2010 г. (табл. 1) [4].

Разнообразие b-­лактамаз объясняется многими причинами. Как минимум сериновые ферменты являются очень древними. Их эволюция продолжается более 2 млрд лет и началась еще до разделения бактерий на грамположительные и грамотрицательные. b-лактамазы обнаруживаются у бактерий, живущих в совершенно разных условиях и, следовательно, находящихся под разнообразным селективным давлением. Они легко адаптируются и эволюционируют, чтобы избежать повреждающего действия ингибиторов и обретать способность нападать на b­лактамные антибиотики, предназначенные к сопротивлению их воздействию. Благодаря горизонтальной передаче между бактериями гены, кодирующие продукцию b­лактамаз, стали частью мультирезистентных плазмид, которые ныне часто обнаруживают у клинических изолятов [4].

Цефалоспориназы группы 1. Гены, кодирующие выработку этих ферментов, локализуются на хромосомах многих представителей семейства Enterobacteriaceae и некоторых других видов микроорганизмов [5]. У многих видов бактерий, включая Citrobacter freundii, Enterobacter cloacae, Serratia marcescens и Pseudomonas aeruginosa, экспрессия AmpC низкая, но индуцируется при экспозиции к некоторым b­лактамам, таким как амоксициллин, ампициллин, имипенем и клавулановая кислота [5–7]. Если они вырабатываются в больших количествах, эти ферменты способны обусловить резистентность к карбапенемам, в особенности к эртапенему [8, 9]. Хотя плазмидные b­лактамазы группы 1 описаны более двух десятков лет тому назад, в настоящее время они встречаются несопоставимо реже, чем БЛРС (b­лактамазы группы 2be).

Представители новой подгруппы 1e представляют собой варианты ферментов группы 1 с повышенной активностью в отношении цефтазидима и других оксиимино­b­лактамов. Они получили название «AmpC­b­лактамазы расширенного спектра» (ESAC) и включают в себя GC1 у E.cloacae и ряд других, в том числе плазмидных, b­лактамаз [10–12]. AmpC­b­лактамазы, описанные у P.aeruginosa, отличаются повышенной активностью в отношении имипенема [13]. Клиническое значение резистентность приобретает, как правило, при сочетании выработки b­лактамаз с мутациями пориновых белков [14].

Сериновые b­лактамазы группы 2. Это наибольшая группа b­лактамаз, во многом благодаря растущей идентификации БЛРС в последние 20 лет.

Пенициллиназы подгруппы 2a представляют собой сравнительно небольшую группу b-­лактамаз с ограниченным спектром гидролитической активности. Они являются ведущими b­лактамазами у грамположительных кокков, включая стафилококки и изредка энтерококки. Они гидролизуют преимущественно пенициллин и его производные (ампициллин и др.) и в 10 и более раз меньше — цефалоспорины, карбапенемы или монобактамы. Гены, кодирующие их выработку, локализуются на хромосомах, хотя некоторые стафилококковые пенициллиназы являются плазмидными. В 1995 г. в подгруппе насчитывалось 20 различных ферментов; в 2009 г. их количество возросло до 25. Причина, по­видимому, заключается в том, что истинные пенициллиназы не вызывают клинически значимой устойчивости к тем b­лактамным антибиотикам, которые чаще других используются в клинике в настоящее время [4].

В подгруппе 2b объединены b­-лактамазы, легко гидролизующие пенициллины и ранние цефалоспорины (цефалоридин, цефалотин). Они высокочувствительны к ингибиторам b­лактамаз (клавулановая кислота, тазобактам, сульбактам).

К подгруппе 2be относятся БЛРС. Наряду с плазмидными цефамициназами и карбапенемазами БЛРС иногда называют «новыми» b­лактамазами [15].

БЛРС гидролизуют оксиимино­цефалоспорины (цефотаксим, цефтазидим, цефтриаксон, цефуроксим и цефепим) и монобактамы (азтреонам), но не цефамицины (цефокситин, цефотетан) и не карбапенемы (имипенем, меропенем, дорипенем и эртапенем) [16]. Эти ферменты ингибируются классическими ингибиторами b­лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам и тазобактам). Большинство БЛРС принадлежит к классу А (по классификации Ambler [2]) и включает в себя типы SHV и TEM, возникшие в результате точечных мутаций в активном участке «родительских» b­лактамаз (TEM­1, TEM­2 и SHV­1) [16]. БЛРС обычно локализуются на крупных плазмидах, где нередко располагаются и гены, кодирующие резистентность к другим классам антибиотиков — аминогликозидам и ко­тримоксазолу [17].

Хотя способность вырабатывать БЛРС документирована у многих представителей семейства Enterobacteriaceae и P.aeruginosa, в конце прошлого века выработка БЛРС чаще всего отмечалась у Klebsiella spp. С начала этого тысячелетия среди продуцентов БЛРС все большее значение стала приобретать E.coli. В настоящее время можно говорить о том, что среди бактерий — продуцентов БЛРС Klebsiella spp. вызывают по преимуществу нозокомиальные инфекции, в то время как E.coli — внебольничные инфекции [18].

Согласно филогенетическому анализу, все изоляты E.coli можно разделить на 4 основные филогенетические группы, а именно A, B1, B2 и D [19]. Вирулентные изоляты, вызывающие внекишечные инфекции, принадлежат главным образом к группе B2 и в меньшей степени — к группе D. Напротив, большинство штаммов комменсалов относится к группам A и B1 [20]. С другой стороны, продуценты БЛРС наименее распространены среди изолятов, относящихся к филогенетической группе B2, что указывает на наличие своего рода компромисса между вирулентностью и резистентностью [21]. Сравнительная характеристика основных продуцентов БЛРС представлена в табл. 2.

Первое сообщение о b­лактамазах CTX­M (что означает active on CefoTaXime, 1st isolated in Munich, т.е. активные в отношении цефотаксима и впервые выделенные в Мюнхене) датируется 1986 г. [22]. Ферменты этого типа кодируются генами, которые были захвачены мобильными генетическими элементами в хромосомах бактерий Kluyvera spp., распространенных в окружающей среде [23]. Гены, кодирующие выработку b­лактамаз CTX­M, ассоциируются с различными генетическими платформами, которые часто локализуются на плазмидах [24]. Хотя БЛРС типа CTX­M относятся к классу А по классификации Ambler, они не родственны другим b­лактамазам, как, например, типа TEM или SHV. Ферменты типа CTX­M активнее гидролизуют цефотаксим и цефтриаксон, нежели цефтазидим. Однако точечные мутации поблизости от активных центров некоторых ферментов, принадлежащих к группам CTX­M­1 и CTX­M­9, значительно повысили их способность гидролизовать цефтазидим [25]. Описаны географические различия в распространенности тех или иных групп CTX­M, и только продуценты CTX­M­15 встречаются повсеместно.

Впервые продукция CTX­M­15 была описана у E.coli в Индии в 2001 г. [26]. Выработка CTX­M­15 часто ассоциируется с копродукцией других b­лактамаз (TEM­1, OXA­1) и аминогликозидмодифицирующего фермента, способного также ацетилировать некоторые фторхинолоны (норфлоксацин, ципрофлоксацин) [27, 28]. В отличие от БЛРС типа TEM или SHV ферменты CTX­M в значительно большей степени ингибируются тазобактамом, нежели клавулановой кислотой [29, 30]. В настоящее время CTX­M­15, вырабатываемые E.coli, — самый распространенный тип БЛРС в Европе. Предполагается, что индийский субконтинент остается важным резервуаром и источником E.coli — продуцентов CTX­M­15.

Установлено, что бактерии, вырабатывающие БЛРС типов SHV и TEM, вызывают тяжелые нозокомиальные инфекции. Ранее были идентифицированы специфические факторы риска приобретения подобных бактерий. В их числе длительность пребывания в стационаре, тяжесть инфекции, длительность лечения в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), интубация и механическая вентиляция, наличие катетеров в артериях и мочевых путях, предшествующее лечение антибиотиками [16]. Продуценты БЛРС все чаще выделяются у больных, поступающих в стационары из домов длительного ухода (для престарелых, инвалидов и т.д.) [31]. Инфекции, вызванные продуцентами БЛРС, нередко ассоциируются с повышенными заболеваемостью и смертностью, увеличением расходов на оказание медицинской помощи [32, 33].

В подгруппу 2br вошли b­лактамазы широкого спектра (сопоставимы по активности в подгруппой 2b), но с приобретенной устойчивостью к клавулановой кислоте. Все они относятся к типам TEM или SHV. Ни одного фермента типа CTX­M с подобными свойствами до настоящего времени описано не было.

БЛРС с разной выраженностью устойчивости к клавулановой кислоте объединены в подгруппу 2ber. В ряде случаев такая резистентность довольно умеренная.

Пенициллиназы подгруппы 2c гидролизуют карбенициллин и тикарциллин со скоростью, превышающей 60 % от таковой при гидролизе бензилпенициллина, в то время как оксациллин и клоксациллин гидролизуются в 2 и более раза медленнее бензилпенициллина [3]. За последнее десятилетие описано немного новых b­лактамаз данной подгруппы — возможно, в связи с тем, что в настоящее время карбенициллин в клинической практике почти не используется и большинство исследователей не тестирует стабильность этого антибиотика [4, 34, 35]. Ферменты данной подгруппы легко ингибируются клавулановой кислотой и тазобактамом.

Подгруппа 2ce включает в себя недавно описанную карбенициллиназу расширенного спектра действия RTG­4 (CARB­10) с повышенной активностью в отношении цефепима и цефпирома [36].

В подгруппу 2d входят b­лактамазы, гидролизующие оксациллин и клоксациллин со скоростью, превышающей 50 % от таковой при гидролизе бензилпенициллина, в связи с чем они получили название «OXA­ферменты». В настоящее время это вторая по численности подгруппа b­лактамаз. Они также с легкостью гидролизуют карбенициллин. Многие ферменты этой подгруппы ингибируются хлоридом натрия.

В новую подгруппу 2de вошли оксациллин­ и клоксациллин­гидролизующие b­лактамазы с расширенным спектром активности в отношении оксиимино­b­лактамов, но не карбапенемов [4]. Они чаще обнаруживаются у изолятов P.aeruginosa [37]. Резистентность к цефтазидиму обычно выражена в существенно большей степени, чем к цефотаксиму или азтреонаму.

OXA­ферменты, входящие еще в одну новую подгруппу 2df, гидролизуют карбапенемы. Они чаще обнаруживаются у Acinetobacter baumannii. Гены, кодирующие их выработку, обычно локализуются на хромосомах [38], хотя у некоторых представителей семейства Enterobacteriaceae описана плазмидная локализация генов [3, 39]. Карбапенемазы проявляют невысокую активность в отношении карбапенемов, более выраженную по отношению к имипенему, чем к меропенему. Бензилпенициллин и оксациллин они гидролизуют со скоростью, в 40–50 раз большей, чем карбапенемы [38]. Как правило, они не угнетаются клавулановой кислотой.

Цефалоспориназы подгруппы 2e гидролизуют цефалоспорины широкого спектра действия и ингибируются клавулановой кислотой и тазобактамом. Чаще всего эти индуцибельные b­лактамазы с хромосомной локализацией кодирующих их продукцию генов обнаруживают у представителей рода протеев.

Сериновые карбапенемазы класса А входят в подгруппу 2f. Они в большей степени ингибируются тазобактамом, нежели клавулановой кислотой.

Металло-­b­-лактамазы группы 3 содержат ион цинка в активном центре. В отличие от сериновых b­лактамаз они проявляют низкую гидролитическую активность в отношении монобактамов и не ингибируются клавулановой кислотой или тазобактамом.

Первоначально металло­b­лактамазы были идентифицированы как хромосомные ферменты у грамположительных и изредка — у грамотрицательных бактерий (как, например, Bacteroides fragilis [40] или Stenotrophomonas maltophilia) [41, 42].

Приведенная классификация b­лактамаз представляется неоправданно усложненной и предназначенной скорее для научных целей, нежели для потребностей ежедневной клинической практики. В ней не просто разобраться клиницистам, специалистам по инфекционному контролю, организаторам здравоохранения или политикам. Особые трудности возникают при интерпретации термина БЛРС. В буквальном смысле слова БЛРС — это b­лактамазы, относящиеся к функциональному классу 2be, молекулярному классу А, которые ингибируются клавулановой кислотой и способны гидролизовать оксиимино­цефалоспорины со скоростью 10 % и более от таковой при гидролизе бензилпенициллина [3]. Однако за рамками этого определения оказываются не только плазмидные AmpC­b­лактамазы и многие OXA­цефалоспориназы, которые также гидролизуют оксиимино­цефалоспорины, но и карбапенемазы. Не упрощает ситуацию и предложение указывать принадлежность БЛРС к тому или иному семейству ферментов, например TEM­БЛРС или OXA­БЛРС [43]. На практике вне зависимости от типа БЛРС меры инфекционного контроля будут сходными.

В связи с этим заслуживает внимания предложение C.G. Giske et al. [44] упростить определение БЛРС. В частности, b­лактамазы, относящиеся к функциональному классу 2be, авторы обозначили как БЛРС класса А (БЛРС_А), в то время как плазмидные AmpC­b­лактамазы и OXA­БЛРС были названы смешанными (miscellaneous) БЛРС (БЛРС_М). В свою очередь, последняя категория разделяется на 2 подкатегории: БЛРС_М­С (плазмидные AmpC­b­лактамазы класса С) и БЛРС_М­D (OXA­БЛРС класса D). БЛРС с гидролитической активностью в отношении карбапенемов обозначены как БЛРС_CARBA с последующим разделением на БЛРС_CARBA­A (b­лактамазы класса А), БЛРС_CARBA­B (b­лактамазы класса В) и БЛРС_CARBA­D (b­лактамазы класса D). В табл. 3 показан результат объединения этого предложения с представленной выше классификацией K. Bush et al.

С одной стороны, включение карбапенемаз в число БЛРС оправдано, поскольку они гидролизуют и другие b­лактамные антибиотики, включая цефалоспорины III поколения. С другой стороны, карбапенемы часто используют для лечения инфекций, вызванных продуцентами классических БЛРС. Включение же карбапенемаз в перечень БЛРС затемняет подобные различия и затрудняет принятие решения в конкретной клинической ситуации. Дискуссии по этому поводу продолжаются. В данной статье при последующем изложении термины «БЛРС» и «карбапенемазы» будут использоваться в соответствии с рекомендациями K. Bush и G.A. Jacoby [4].

Помимо выработки b­лактамаз, резистентность к b­лактамным антибиотикам может возникнуть в результате их активного изгнания из бактериальной клетки с помощью мембранных насосов (эффлюкс) либо вследствие снижения проницаемости наружной стенки бактерий из­за утраты пориновых белков. Сочетание продукции БЛРС или AmpC­b­лактамаз с утратой поринов может обусловить резистентность к карбапенемам даже в том случае, если вырабатываемые микроорганизмом ферменты не способны гидролизовать карбапенем.

Передаваемая плазмидами резистентность к карбапенемам у представителей семейства Enterobacteriaceae привлекла всеобщее внимание после описания карбапенемазы NDM­1, которая распространилась с индийского субконтинента в Европу, США и Австралию [45–49]. В отличие от других карбапенемаз ген, кодирующий выработку NDM­1, по­видимому, не привязан ни к определенным видам бактерий, ни к семействам плазмид. Следовательно, никаких границ для распространения этого гена не существует [46, 50, 51]. Кроме того, NDM­1­металло­b­лактамаза, которая не инактивирует монобактамы, всегда появляется в сопровождении других БЛРС. Эти дополнительные гены превращают бактерии обладатели NDM­1 — в микроорганизмы, устойчивые ко всем b­лактамным антибиотикам.

Среди карбапенемаз самыми распространенными являются ферменты, продуцируемые Klebsiella pneumoniae (KPC). Способность KPC гидролизовать карбапенемы недостаточна для возникновения к ним устойчивости и обусловливает только снижение чувствительности. Резистентность может возникнуть при сочетании выработки KPC со снижением проницаемости наружной стенки бактерии. Тем не менее нельзя исключить возникновение у продуцентов KPC резистентности к карбапенемам в процессе лечения этими антибиотиками — даже в отсутствие нарушений проницаемости. Поэтому не рекомендуется использовать карбапенемы для лечения инфекций, вызванных вырабатывающими KPC нечувствительными штаммами энтеробактерий.

К сожалению, не существует какой­либо единой стратегии для скрининга и идентификации всех известных в настоящее время БЛРС и карбапенемаз, пригодной для рутинного использования в клинических условиях [52–54]. Для выявления разных видов ферментов используют различные подтверждающие тесты.

Факторы риска и исходы инфекций, вызванных энтеробактериями, продуцирующими БЛРС или карбапенемазы

Информация, которую можно почерпнуть из клинических исследований (КИ) о факторах риска и исходах заболеваний, вызванных энтеробактериями, продуцирующими БЛРС или карбапенемазы, по сравнению с «непродуцентами» этих ферментов, довольно скудная. Большинство подобных КИ являются обсервационными и ретроспективными, а на полученные результаты могут негативно влиять недостаточная мощность исследований, различия в исходной тяжести заболеваний, стартовой антибактериальной терапии (АБТ) и многие другие факторы [55–57].

В ретроспективном гнездовом исследовании по методу «случай — контроль» анализировали результаты лечения 100 госпитализированных больных с инфекциями, вызванными E.coli — продуцентами БЛРС. Контрольную группу составили 100 больных с инфекциями, вызванными E.coli, не вырабатывавшими БЛРС. Пациенты контрольной группы были отобраны с учетом локализации инфекции и даты госпитализации больных из основной группы. Установлено, что у пациентов, инфицированных продуцентами БЛРС, статистически значимо чаще регистрировалась неадекватная стартовая АБТ (44 % по сравнению с 15 %, p < 0,01), выше были ранняя смертность (16 % по сравнению с 6 %, p = 0,02) и общая смертность (25 % по сравнению с 11 %, p < 0,01) [58].

В 4­-летнем проспективном исследовании у больных, получающих противоопухолевую терапию, независимыми факторами риска инфицирования MDR грамотрицательными палочками оказались предшествующая АБТ (отношение шансов (ОШ) 3,57; 95% доверительный интервал (ДИ) 1,63–7,80) и наличие катетера в мочевыводящих путях (ОШ 2,41; 95% ДИ 1,01–5,74) [59]. У больных, инфицированных MDR­бактериями, статистически значимо чаще регистрировалось промедление > 48 ч с назначением адекватной АБТ, большей была потребность в госпитализации в ОРИТ, в проведении механической вентиляции легких и выше — смертность. Установлены следующие факторы риска смертности: наличие солидных (плотных) опухолей (ОШ 5,04; 95% ДИ 2,49–10,19), текущее использование кортикостероидов (ОШ 4,38; 95% ДИ 2,39–8,05), госпитализация в ОРИТ (ОШ 11,40; 95% ДИ 3,19–40,74) и бактериемия, вызванная MDR грамотрицательными палочками (ОШ 3,52; 95% ДИ 1,36–9,09) [59].

В ретроспективном анализе 910 эпизодов внебольничных и нозокомиальных инфекций кровотока, вызванных K.pneumoniae, зарегистрированных за 17­-летний период в одном из госпиталей Испании, установлены следующие независимые факторы риска общей смертности: резистентность к цефотаксиму (обусловленная главным образом продукцией БЛРС) (ОШ 4,3; 95% ДИ 2,1–10,24), шок (ОШ 8,60; 95% ДИ 5,06–14,61), пневмония (ОШ 4,96; 95% ДИ 2,40–10,24), локализация очага инфекции в брюшной полости (ОШ 3,85; 95% ДИ 1,60–9,27), цирроз печени (ОШ 2,63; 95% ДИ 1,28–5,40), неизбежный скорый фатальный прогноз основного заболевания (ОШ 2,44; 95% ДИ 1,43–4,17) и возраст (ОШ 1,03; 95% ДИ 1,02–1,05) [60].

В общенациональном исследовании в Израиле изучали предикторы и исходы бактериемии (при поступлении пациентов в стационары), вызванной энтеробактериями, продуцирующими БЛРС (E.coli, Klebsiella spp., Proteus mirabilis) [61]. У больных этой группы по сравнению с пациентами, инфицированными чувствительными штаммами, чаще регистрировались задержка с началом адекватной АБТ (ОШ 4,7; 95% ДИ 2,8–8) и была выше смертность (ОШ 3,5; 95% ДИ 2,1–6,1). Значимыми предикторами смертности и других негативных исходов оказались выработка БЛРС (ОШ 2,3; 95% ДИ 1,07–4,8) и задержка с началом адекватной АБТ (ОШ 9,1; 95% ДИ 2,44–33,3).

В другом ретроспективном исследовании по методу «случай — контроль», также проведенном в Израиле, инфицирование резистентными к имипенему штаммами Enterobacter spp. (гидролитическая активность в отношении имипенема и наличие гена KPC­2 подтверждены у более чем 60 % пациентов) ассоциировалось с повышением внутригоспитальной смертности по сравнению с пациентами, инфицированными чувствительными к имипенему штаммами Enterobacter spp. [62]. При мультивариантном анализе инфицирование резистентными к имипенему штаммами ассоциировалось с повышением смертности (ОШ 8,3 ± 8,6; 95% ДИ 1,07–64, p = 0,043).

В проспективном обсервационном исследовании оценивали влияние продукции VIM­карбапенемаз на исходы заболеваний у больных с инфекциями кровотока, вызванными Klebsiella pneumoniae [63]. Независимыми предикторами исхода оказались резистентность к карбапенемам, пожилой и старческий возраст, а также тяжесть исходного заболевания, в то время как выработка VIM­карбапенемаз не влияла на смертность. Авторы высказали предположение, что повышение смертности, которое ассоциируется с резистентностью к карбапенемам, опосредуется неспособностью провести эффективное лечение.

Таким образом, во многих исследованиях, как проведенных по методу «случай — контроль», так и проспективных, было установлено, что инфекции, вызванные представителями семейства Enterobacteriaceae, вырабатывающими БЛРС, ассоциируются с задержкой назначения адекватной АБТ, что приводит к увеличению сроков госпитализации и расходов на лечение [64]. Более того, неспособность назначить адекватную стартовую АБТ, по­видимому, обусловливает более высокую смертность у данного контингента пациентов [65, 66]. Эти данные нашли подтверждение в недавнем метаанализе, где было проанализировано влияние выработки БЛРС энтеробактериями на смертность от бактериемии [67]. Установлено не только статистически значимое повышение риска смертности (относительный риск (ОР) 1,85; 95% ДИ 1,39–2,47), но и задержки с началом эффективной АБТ (ОР 5,36; 95% ДИ 2,73–10,53).

Антибактериальная терапия инфекций, вызванных продуцентами БЛРС

Трудности АБТ инфекций, вызванных продуцентами БЛРС, обусловлены следующими обстоятельствами:

— такие бактерии нередко характеризуются устойчивостью ко многим классам антибиотиков (например, для продуцентов CTX­M характерна корезистентность к фторхинолонам) [56];

— выбор антибиотиков, активных в отношении возбудителей in vitro, не всегда гарантирует клиническую эффективность in vivo.

Последнее связывают с так называемым инокулюм­эффектом, который проявляется повышением минимальной подавляющей концентрации (МПК) антибиотика (и, соответственно, снижением/утратой его активности) при увеличении объема инокулюма (или количества) тестируемых бактерий. Этот феномен описан при тестировании цефалоспоринов, ингибиторозащищенных b­лактамов (пиперациллина/тазобактама, в меньшей степени — амоксициллина/клавуланата [68]) и, в меньшей степени, фторхинолонов [69].

Цефамицины (цефокситин, цефотетан), хотя и стабильны к действию БЛРС, не используются при лечении инфекций, вызванных продуцентами этих b­лактамаз, поскольку многие изоляты способны достаточно быстро снижать экспрессию белков наружной мембраны и формировать резистентность к этим антибиотикам в процессе терапии [70].

Карбапенемы (имипенем, меропенем, дорипенем, эртапенем) отличаются высокой стабильностью к гидролизу БЛРС, создают высокие тканевые концентрации и не подвержены инокулюм­эффекту [71], в связи с чем рассматриваются многими экспертами в качестве препаратов выбора при лечении тяжелых инфекций, вызванных вырабатывающими БЛРС Enterobacteriaceae. К их недостаткам обычно относят высокую стоимость, парентеральный путь введения и широкий спектр активности, что может способствовать возникновению инфекций грибковой этиологии, а также селекции бактерий, резистентных к карбапенемам [17].

Несмотря на то, что некоторые продуценты БЛРС in vitro могут быть чувствительными к отдельным цефалоспориновым антибиотикам, Институт клинических и лабораторных стандартов США (CLSI) рекомендует все E.coli, K.pneumoniae, K.oxytoca и Proteus mirabilis, вырабатывающие БЛРС, трактовать как резистентные к пенициллинам, цефалоспоринам и монобактамам вне зависимости от результатов определения чувствительности in vitro [72]. Это положение распространяется и на цефалоспорин IV поколения цефепим, который, по данным лабораторных исследований, часто оказывается активным в отношении продуцентов БЛРС.

Распространенность устойчивости E.coli и K.pneumoniae, вырабатывающих БЛРС, к не­b­лактамным антибиотикам в различных частях света представлена в табл. 4.

С учетом наличия или отсутствия на рынке Украины некоторых антибиотиков для эмпирической терапии инфекций, вызванных энтеробактериями, предположительно вырабатывающими БЛРС, можно рекомендовать режимы терапии, представленные в табл. 5 [17].

В последние годы на рынке Украины появились ингибиторозащищенный цефалоспорин Сульбактомакс и фиксированная комбинация цефалоспорина с аминогликозидом Потентокс производства компании «Мили Хелскере Лтд., Великобритания». Перспективы использования этих антибиотиков при инфекциях, предположительно вызванных продуцентами БЛРС, можно рассмотреть на примере антибактериальной терапии пневмоний в госпиталях.

Краткая характеристика Сульбактомакса и Потентокса

Сульбактомакс представляет собой комбинацию цефалоспорина III поколения цефтриаксона и ингибитора b­лактамаз сульбактама. Фармакологическая совместимость цефтриаксона с сульбактамом изучалась в нескольких исследованиях, в которых было установлено отсутствие фармакокинетического взаимодействия компонентов [73, 74]. Сходные результаты были получены и в исследованиях комбинации сульбактама с другими b­лактамными антибиотиками: цефоперазоном, ампициллином, амоксициллином, пиперациллином [75–78]. Поэтому дозирование ингибиторозащищенных b­лактамов определяется исходя из кратности введения антибиотика. Если ампициллин/сульбактам применяется 4 раза в сутки, то амоксициллин/сульбактам — 3 раза, цефоперазон/сульбактам — 2 раза, цефтриаксон/сульбактам — 1–2 раза.

Область клинического использования цефтриаксона/сульбактама не отличается от таковой цефтриаксона — наверное, самого успешного из цефалоспоринов III поколения. Добавление к нему сульбактама — синтетического сульфона пенициллановой кислоты — увеличивает микробиологическую активность комбинации за счет связывания сульбактама с пенициллинсвязывающими белками (ПСБ), на которые не действует цефтриаксон, и расширяет спектр антибактериальной активности за счет микроорганизмов, вырабатывающих цефалоспориназы. В первую очередь это относится к БЛРС, появление и широкое распространение которых некоторые авторы поспешили объявить концом эры цефалоспоринов [79]. В отличие от ингибиторозащищенных пенициллинов (за исключением пиперациллина/тазобактама) комбинации сульбактама с цефалоспоринами (цефоперазон, цефотаксим, цефтазидим) проявляют высокую активность в отношении продуцентов плазмидных БЛРС типа ТЕМ, но менее активны в отношении микроорганизмов, вырабатывающих БЛРС типа SHV и плазмидные цефамициназы [80].

На антибактериальную активность ингибиторозащищенных b­-лактамов, несомненно, будут оказывать влияние тип и количество вырабатываемых b­лактамаз, а также особенности использованного антибиотика и ингибитора бактериальных ферментов. В частности, сульбактам имеет ряд преимуществ перед другими ингибиторами. Во­первых, он в меньшей степени индуцирует продукцию хромосомных b­лактамаз, характеризуясь низкими темпами роста резистентности микроорганизмов. Во­вторых, сульбактам обладает природной бактерицидной активностью в отношении Acinetobacter spp., Bacteroides fragilis и Neisseria gonorrhoeae; что касается других инфекционных агентов, то собственная активность ингибиторов b­лактамаз минимальна и сопоставима между собой. В­третьих, он обладает значительно большей, чем клавуланат или тазобактам, устойчивостью к изменениям рН раствора. С практической точки зрения это означает, что в условиях обычного инфекционно­воспалительного процесса, протекающего со значительными вариациями кислотности среды, сульбактам активнее проникает в ткани. В­-четвертых, сульбактам, в отличие от клавулановой кислоты, устойчив к метаболизму и выводится преимущественно в неизмененном виде, что определяет минимальную вероятность возникновения нежелательных реакций со стороны печени и желчевыводящих путей, а его устойчивость в водных растворах обусловливает возможность длительного хранения [81].

Потентокс представляет собой фиксированную комбинацию цефалоспорина IV поколения цефепима и аминогликозида амикацина. Цефепим характеризуется высокой устойчивостью к действию большинства b­лактамаз классов А и С, но разрушается b­лактамазами класса В (как, впрочем, и все другие b­лактамные антибиотики, включая карбапенемы). Устойчивость к гидролизу хромосомными b­лактамазами класса С обеспечивает высокую активность цефепима в отношении микроорганизмов — гиперпродуцентов этих ферментов: Enterobacter spp., Citrobacter spp., Serratia spp., Morganella spp., Providencia spp. При этом перечисленные микроорганизмы гидролизуют цефалоспорины I–III поколений. Кроме того, цефепим — единственный цефалоспориновый антибиотик, активный в отношении C.freundii — возбудителя энтероколитов, инфекций желче­ и мочевыводящих путей (главным образом нозокомиальных), раневой инфекции, остеомиелита. Устойчивость к бактериальным b­лактамазам связывают с особенностями химического строения молекулы цефепима, биполярная структура которой обеспечивает:

— быстрое проникновение антибиотика через наружную мембрану грамотрицательных бактерий;

— нахождение благоприятной позиции в пориновом канале бактериальной клетки;

— более выраженное сродство к ПСБ кишечной и синегнойной палочек и других микроорганизмов.

Быстрое проникновение цефепима через наружную мембрану и эффективное связывание с ПСБ позволяет ему в значительной мере ускользать от разрушения b­лактамазами, которые локализуются в периплазматическом пространстве бактериальной клетки. В результате повышается активность этого антибиотика в отношении грамотрицательных микроорганизмов, в том числе штаммов, устойчивых к цефалоспоринам III поколения. К сожалению, предположения о превосходстве цефепима над цефалоспоринами предшествующих поколений при инфекциях, вызванных продуцентами БЛРС, не нашли своего подтверждения в микробиологических и клинических исследованиях последнего десятилетия [82].

Широкая дискуссия о целесообразности использования цефепима развернулась после публикации в 2006 г. систематического обзора и метаанализа M. Paul et al. [83], в котором было продемонстрировано увеличение смертности больных с нейтропенической лихорадкой при лечении цефепимом по сравнению с терапией другими b­лактамными антибиотиками. В июне 2009 г. FDA (Американская администрация по контролю качества продуктов питания и лекарственных средств) опубликовала результаты собственного анализа исследований цефепима, в котором пришла к заключению, что «…[доступные] данные не указывают на повышенный риск смерти у больных, получавших лечение цефепимом. Цефепим остается адекватным выбором для лечения заболеваний по всем одобренным [ранее] показаниям» [84]. Тем не менее представляется разумным воздерживаться от использования цефепима при нейтропенической лихорадке и, по­видимому, при инфекциях кожи и мягких тканей, в то время как этот антибиотик остается действенным средством лечения больных с пневмониями, интраабдоминальными инфекциями, инфекциями мочевых путей и инфекциями других локализаций как в виде монотерапии, так и, при необходимости, в сочетании с другими антибиотиками [82, 85].

Одной из таких перспективных комбинаций представляется сочетание цефепима с амикацином, который может рассматриваться в качестве альтернативы карбапенемам при лечении внебольничных и нозокомиальных инфекций, (предположительно) вызванных продуцентами БЛРС [17].

Внебольничные пневмонии (ВП)

В любой возрастной популяции наиболее частым возбудителем ВП являются S.pneumoniae, или пневмококки. Среди других возможных патогенов следует упомянуть Hemophilus influenzae (особенно у курящих людей), Moraxella catarrhalis, Staphylococcus aureus (чаще — после гриппа), вирусы и атипичные возбудители (Mycoplasma pneumoniae, Chlamydophila pneumoniae и Legionella pneumophila). Даже у больных с ВП, госпитализированных в ОРИТ, атипичные микроорганизмы составляют до 20 % от всех идентифицированных патогенов [86]. Кроме того, у больных с ВП типичные бактериальные возбудители нередко сочетаются с атипичными патогенами (при использовании серологических тестов — до 60 % случаев) [87].

Грамотрицательные бактерии (Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Enterobacter spp., Serratia spp., Proteus spp.) являются возбудителями заболевания у менее 10 % больных с ВП, но выявляются чаще при наличии факторов риска инфекции, связанной с оказанием медицинской помощи (пребывание в домах длительного ухода, посещение клиник по проведению гемодиализа и др.). Грамотрицательные бактерии ассоциируются с тяжелыми ВП, а инфицирование K.pneumoniae является независимым фактором риска смертности у больных с тяжелыми ВП [88]. В исследовании, выполненном в Корее, при мультивариантном анализе факторами риска, связанными с ВП, вызванной грамотрицательными бактериями, оказались септический шок (отношение шансов (ОШ) 4,1), заболевание сердца, курение, гипонатриемия и одышка, что подчеркивает наличие связи между инфицированием этими микроорганизмами и тяжестью заболевания [89]. Течение ВП, вызванной Enterobacter spp., напоминает таковое нозокомиальной пневмонии и ассоциируется с длительной искусственной вентиляцией легких (ИВЛ), запоздалым назначением адекватной антибактериальной терапии (АБТ) и длительным пребыванием в ОРИТ [90]. Факторы риска ВП, вызванной P.aeruginosa, включают в себя наличие бронхоэктазов, иммуносупрессивное состояние, неоднократные курсы АБТ, длительный прием глюкокортикоидов пациентами с хроническим обструктивным заболеванием легких (ХОЗЛ) и недавнюю госпитализацию [91]. При подозрении на аспирацию следует учитывать возможную этиологическую роль анаэробных микроорганизмов.

Таким образом, инфицирование потенциальными продуцентами БЛРС ассоциируется с тяжелым течением ВП и необходимостью лечить таких больных в условиях стационара. В соответствии с действующими национальными и международными рекомендациями основой АБТ госпитализированных пациентов с ВП (как в отделения общего профиля, так и в палаты интенсивного наблюдения или ОРИТ) является применение b­лактамного антибио­тика в сочетании с макролидом [92–94]. Именно здесь может пригодиться Сульбактомакс, в особенности при наличии факторов риска внебольничных инфекций, вызванных продуцентами БЛРС (табл. 6), пожалуй, за исключением случаев недавнего (в предшествующие 3 мес.) лечения цефалоспоринами. Если же пациент госпитализирован в ОРИТ и у него имеются факторы риска инфицирования P.aeruginosa, можно использовать Потентокс (в комбинации с макролидом или фторхинолоном).

Нозокомиальные пневмонии (НП)

В этиологии НП ключевую роль играют грам­отрицательные бактерии (рис. 1), представленные многими потенциальными продуцентами БЛРС (рис. 2) [96].

На выбор АБТ непосредственно влияют сроки возникновения заболевания и наличие или отсутствие факторов риска инфицирования полирезистентными (MDR) возбудителями. Ранняя НП развивается в течение первых 5 дней от момента госпитализации пациента в стационар по любому поводу (на самом деле — на 3­и, 4­е или 5­е сутки пребывания в больнице). Для нее характерны возбудители, в большинстве своем чувствительные к традиционно используемым антимикробным препаратам, более благоприятный прогноз. Поздняя НП возникает не ранее 6­-го дня от момента госпитализации, характеризуется более высоким риском наличия MDR возбудителей и менее благоприятным прогнозом. 

К факторам риска развития НП, вызванной MDR возбудителями, относятся:

— антимикробная терапия в предшествующие 90 дней;

— текущая госпитализация длительностью 6 и более дней;

— высокая распространенность антимикробной резистентности у основных возбудителей во внебольничных условиях или в конкретных отделениях стационаров;

— наличие факторов риска развития пневмоний, связанных с оказанием медицинской помощи:

а) госпитализация на 2 и более суток за предшествующие 90 дней;

б) пребывание в домах длительного ухода;

в) инфузионная (включая антибактериальную) терапия на дому;

г) хронический диализ в течение предшествующих 30 дней;

д) лечение ран в домашних условиях;

е) наличие члена семьи с заболеванием, вызванным MDR возбудителями;

— наличие иммунодефицитного состояния и/или иммуносупрессивная терапия [97].

Если у пациента с ранней НП отсутствуют признаки инфицирования MDR возбудителями, рекомендуется монотерапия. С учетом значимости грам­отрицательных бактерий в этиологии заболевания, многие из которых вырабатывают b­лактамазы, включая БЛРС, в качестве разумной альтернативы может использоваться Сульбактомакс. Дополнительным аргументом в пользу данного антибиотика может быть наличие у пациента факторов риска нозокомиальных инфекций, вызванных продуцентами БЛРС (опять­таки за исключением недавнего (в предшествующие 3 мес.) лечения цефалоспоринами) (табл. 7) [98].

Больным с ранними НП и наличием факторов риска инфицирования MDR возбудителями и всем пациентам с поздними НП назначаются комбинации антибиотиков. Одной из таких рекомендованных комбинаций является сочетание цефепима с амикацином (Потентокс).

Заключение

Продукция бактериями b­-лактамаз является основным механизмом устойчивости микроорганизмов к b-­лактамным антибиотикам. Наибольшую проблему представляют продуценты БЛРС, хромосомных AmpC b-­лактамаз и карбапенемаз. Препаратами выбора при лечении инфекций, вызванных продуцентами БЛРС, чаще всего являются карбапенемы, альтернативным средством — амикацин. Ингибиторозащищенный цефтриаксон Сульбактомакс и фиксированная комбинация цефепима с амикацином Потентокс расширяют врачебный арсенал в терапии проблемных пациентов, в частности, при тяжелых внебольничных и нозокомиальных пневмониях, вызванных (предположительно) продуцентами БЛРС.