Журнал «Болезни и антибиотики» 1 (6) 2012

Мы продолжаем знакомство с «плохими парнями» из команды ESKAPE, которые, по мнению Американского общества инфекционных болезней (Infectious Diseases Society of America — IDSA), доставляют клиницистам больше всего проблем, связанных с резистентностью к антибиотикам [1]. На этот раз в фокусе внимания окажутся А: Acinetobacter baumanii и Р: Pseudomonas aеruginosa. Оба эти микроорганизма относятся к так называемым неферментирующим бактериям (НФБ), обладающим некоторыми общими свойствами, в том числе множественной антибиотикорезистентностью. Поэтому мы не ограничимся исключительно двумя видами микроорганизмов, а рассмотрим эту группу шире.

Общая характеристика группы неферментирующих бактерий

Группа грамотрицательных аэробных бактерий получила название неферментирующих благодаря тому, что в отличие от огромного семейства Enterobacteriaceae не ферментирует (разлагает) глюкозу, а использует ее оксидативно. Все неферментирующие бактерии неприхотливы к питательным средам, но некоторые, например Stenotrophomonas maltophilia, растут медленней, чем наиболее типичный представитель группы Pseudomonas aeruginosa — синегнойная палочка. Этот вид бактерий, открытый в XIX веке, получил свое первое название Bacterium pyocyaneum из­за сине­зеленого цвета гноя, из которого он был впервые выделен. Благодаря золотистому блеску (aeruginosa) и незабываемому цветочному запаху колоний синегнойную палочку трудно перепутать с другими бактериями на питательных средах.

В табл. 1 представлены основные роды неферментирующих грамотрицательных бактерий, имеющие значение в патологии человека. Кроме двух возбудителей — P.aeruginosa и A.baumanii, названных Американским обществом инфекционных болезней в числе наиболее проблемных для лечения антибиотиками, указаны S.maltophilia и B.cepacia, а также некоторые другие представители родов Stenotrophomonas и Burkholderia. Род Ralstonia был сравнительно недавно выделен из рода Burkholderia в отдельную таксономическую группу, хотя его основной представитель R.pickettii был замечен как возбудитель оппортунистических инфекций еще под старым названием Burkholderia рickettii. Некоторые дифференциальные признаки из табл. 1, имеющие значение для рутинной лабораторной диагностики, могут быть полезны для первичной ориентировки. Микробиология была и остается последним оплотом, где все органы человеческого восприятия имеют значение и нелегко поддаются замене бездушной техникой. Тот, кто однажды ощутил жасминовый запах и сланцевый блеск колоний синегнойной палочки, безошибочно распознает ее вновь. Однако в XXI веке продолжается повсеместное наступление объективной «алгебры» в сферу субъективной «гармонии» органов чувств человека в применении к диагностике. Современные биохимические анализаторы и особенно методы, основанные на генетическом анализе, вносят существенную корректировку в идентификацию и систематизацию микроорганизмов. Так, например, идентификация бактерий рода Acinetobacter до вида является практически неразрешимой задачей в рутинной лаборатории. Только новый метод ­MALDI­TOF может достоверно отличить бактерии группы Acinetobacter baumanii, куда входят Acinetobacter pittii и А.nosocomialis, от бактерий других видов Acinetobacter. При этом именно группа A.baumanii ассоциируется с тяжелыми инфекциями. Другие виды Acinetobacter постоянно встречаются в пробах из внешней среды и по праву считаются маловирулентными.

Все НФБ любят влагу и широко распространены во внешней среде: воде, почве, растениях. Попав в условия закрытого помещения, например больничного стационара, они не только хорошо сохраняются, но могут даже размножаться в любых влажных местах: туалетах, душах, в сосудах с различными растворами, включая цветочные вазы. Однако синегнойная палочка и другие НФБ в небольшом количестве содержатся также в составе нормальной микрофлоры человека в кишечнике, слизистой носоглотки, на коже. Поэтому не исключено эндогенное происхождение оппортунистических инфекций, вызванных этой группой бактерий. Разумеется, при нахождении возбудителей в нестерильных жидкостях и полостях, а также в открытых ранах необходимо дифференцировать инфекцию и колонизацию.

Клиническое значение неферментирующих бактерий

За исключением Burkholderia pseudomallei — возбудителя конкретной нозологической формы — мелиоидоза, все остальные НФБ вызывают оппортунистические инфекции без определенной локализации и патогномоничных симптомов. Вызовет ли Acinetobacter spp. или Stenotrophomonas spp. пневмонию или сепсис, зависит от места внедрения возбудителя, и в первую очередь — от защитных сил организма пациента. Однако в результате многолетних клинических наблюдений стало возможным обобщить некоторые особенности инфекций, вы­званных P.aeruginosa и A.baumanii.

P.aeruginosa [2]

Синегнойная палочка является типичным условно­патогенным микроорганизмом. Обладая многочисленными факторами вирулентности (токсинами, адгезинами и т.д.), она встречается у 3–5 % здоровых людей на коже, в носоглотке и кале. Колонизация синегнойной палочки переходит в инфекцию у пациентов с иммунодефицитами, особенно у больных муковисцидозом и диабетом.

Среди амбулаторных инфекций, вызванных P.aeruginosa, следует упомянуть патогномоничный наружный отит («ухо пловца»), возникающий после посещения бассейна, а также дерматит, циститы, кератит (в связи с контактными линзами). Из системных внебольничных инфекций описаны случаи эндокардита и остеомиелита позвоночника у внутривенных наркоманов, в основном молодых мужчин.

Однако наибольшую проблему представляет внутрибольничная P.aeruginosa­инфекция. В больницах США P.aeruginosa­инфекции регистрируются в среднем у 4 пациентов на 1000 выписанных (0,4 %) [3]. P.aeruginosa — четвертый по частоте выделения возбудитель, который отвечает за возникновение 10 % госпитальных инфекций. При этом доля штаммов, резистентных как к фторхинолонам, так и к карбапенемам, постоянно увеличивается. Наиболее часто поражается мочевой тракт после катетеризации. Порядка 12 % уретральных инфекций в условиях стационара вызваны P.aeruginosa. Уретральная инфекция у ослабленных пациентов нередко осложняется сепсисом. На долю уросепсиса приходится около 40 % всех P.aeruginosa­бактериемий. Не менее частым источником синегнойной септицемии является желудочно­кишечный тракт (ЖКТ). В течение 72 ч после госпитализации частота носительства в ЖКТ увеличивается от 3 % у здоровых людей до 20 % у пациентов стационаров. P.aeruginosa может поражать любой участок ЖКТ от глотки до прямой кишки, вызывая инфекции различной степени тяжести — от банального гастроэнтерита до некротического энтероколита.

Кожа и мягкие ткани также легко подвергаются синегнойной инфекции, естественно, если имеются первичные поражения: раны, мокнутия, ожоги. Ожоговая синегнойная инфекция характеризуется тяжелым течением и высокой летальностью, сопоставимой с острыми системными инфекциями, такими как пневмония, сепсис, менингиты.

Системные синегнойные инфекции встречаются исключительно у пациентов с иммунодефицитами. Особенно злокачественно протекают пневмонии у больных с муковисцидозом. Колонизация легких муковисцидозных больных встречается очень часто, и элиминировать синегнойную палочку в таких случаях практически невозможно.

P.aeruginosа составляет около 25 % всех госпитальных грамотрицательных бактериемий.

A.baumanii [4]

A.baumanii описан как возбудитель тяжелых инфекционных состояний, таких как сепсис, пневмония, менингит, раневая и уретральная инфекция. Летальность пациентов с ацинетобактерным сепсисом и вентилятор­ассоциированной пневмонией, вызванной A.baumanii, доходит до 52 % [5], нейрохирургических больных с менингитом — до 73 % [6]. Однако тяжелые основные заболевания пациентов интенсивных стационаров всегда оставляют сомнение в том, была ли Acinetobacter­инфекция причиной или всего лишь свидетелем смерти больного. Так, было показано, что ассоциированная с Acinetobacter­ин­фекцией летальность составляет от 7,8 до 23 % [7].

Пневмонии, вызванные A.baumanii, составили в США 5–10 % всех пневмоний в интенсивных стационарах и характеризуются более длительным пребыванием в стационаре и высокой летальностью. A.baumanii относится к шести наиболее частым возбудителям внутрибольничных и вентилятор­ассоциированных пневмоний в мире [8].

Внебольничные пневмонии, вызванные A.baumanii, были до сих пор описаны только в тропических регионах Австралии и Юго­Восточной Азии. При этом они возникали преимущественно у пациентов с иммунодефицитами или по крайней мере с отягчающими сопутствующими факторами, такими как диабет, хроническая обструктивная болезнь легких, алкоголизм, курение. Характерным было фульминантное течение с бактериемией и высокой летальностью (40–60 %) [9].

Бактериемия/сепсис A.baumanii была изолирована в 1,3 % из 25 000 случаев мономикробных бактериемий, проанализированных в США. С показателем заболеваемости 0,6 на 10 000 госпитализированных пациентов A.baumanii была отнесена к 10 самым частым возбудителям, вызывающим бактериемию [10]. Особенностью бактериемий, вызванных A.baumanii, является сравнительно позднее возникновение (в среднем через 26 дней после госпитализации). Наряду с первичными катетер­ассоциированными бактериемиями описаны также вторичные инфекции после уретральной, раневой инфекций или пневмонии. Факторами риска для возникновения A.baumanii­бактериемии в мультивариантном анализе были названы пневмонии, гематолого­онкологическое основное заболевание, мужской пол, опухоли и предшествующая нозокомиальная инфекция [11]. Летальность A.baumanii­бактериемии, вызванной карбапенем­резистентными штаммами, составила 46 % по сравнению с летальностью в 28,3 % при бактериемии, вы­званной карбапенем­чувствительными штаммами A.baumanii [12].

Раневая инфекция колонизация A.baumanii на коже здоровых людей является первичным фактором риска возникновения раневых и ожоговых инфекций. Частота госпитальной раневой A.baumanii­инфекции в интенсивных стационарах составляет в общем не более 2 %. Однако у раненых солдат, задействованных в Ираке и Афганистане, A.baumanii была выделена в 32,5 % случаев [13].

Резистентность к антибиотикам

Основной вопрос клинициста к микробиологу — чем лечить? Антибиотикограмма выделенного возбудителя — главное, что по­прежнему интересует врача, получившего ответ из лаборатории. Однако, глубокоуважаемый коллега, не спешите переворачивать страницу, пропустив латинское название возбудителя, количественный и качественный состав микрофлоры посланного на анализ материала. Именно эти сведения вместе с клинической симптоматикой помогут вам ответить на вопрос: имеет ли место инфекция, которую действительно нужно лечить антибиотиками, или только колонизация, которую лечить бесполезно, а с учетом спектра рекомендованных антибиотиков — еще и не безвредно для больного.

Только приняв решение о целесообразности антибиотикотерапии, вы можете приступить к углубленному изучению антибиотикограммы или, за неимением последней, заглянуть в любой из многочисленных справочников по выбору антибиотиков на основании микробиологического диагноза. Именно этиологический диагноз инфекции поможет рациональному назначению антибиотикотерапии, исключив заведомо бездейственные группы препаратов. В эру антибиотиков с многочисленными названиями групп и генериков нелегко разобраться не только клиницисту, но и микробиологу. С целью облегчения и правильной интерпретации лабораторных исследований чувствительности к антибиотикам группа европейских экспертов (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing — EUCAST) выработала правила тестирования антимикробных препаратов и интерпретации результатов для клинического применения. В октябре 2011 года опубликовано второе издание «Правил...» от экспертов EUCAST, доступное в Интернете [14].

НФБ являются заведомо мультирезистентными. Это обусловлено наличием первичной, конституциональной невосприимчивости ко многим группам антибиотиков, которая в англоязычной литературе получила название intrinsic resistance. Объясняется эта резистентность тем, что особым образом организованная клеточная стенка грамотрицательных бактерий не пропускает антибиотик внутрь. Это свойство было присуще псевдомонадам и другим НФБ со времен их самостоятельного, безобидного существования во внешней среде, но оказалось чрезвычайно полезным в борьбе за расширение сфер обитания вплоть до человека. Позднее было доказано, что, кроме пониженной проницаемости клеточной стенки, конституциональная резистентность усиливается наличием активного удаления (помпа, насос, efflux) антибиотиков из бактериальной клетки.

Эта первичная резистентность делает бесполезным применение и нецелесообразным тестирование чувствительности выделенных от пациента НФБ к пенициллину, ампициллину, цефалоспоринам 1­го и 2­го поколения (цефазолин, цефокситин, цефамандол, цефуроксим), гликопептидам, макролидам, фузидиевой кислоте, линкозамидам, стрептограмину, рифампицину, даптомицину и линезолиду.

Кроме этого, НФБ могут обладать дополнительными, приобретенными (acquired) механизмами резистентности, а именно:

1. Продукция ферментов, разлагающих антибиотики, чаще всего хромосомных b­лактамаз Amp C (цефалоспорины третьего поколения и пенициллины широкого ­спектра).

2. Ферментативная инактивация антибиотиков путем модификации (аминогликозиды).

3. Потеря транспортных белков (поринов), осуществляющих доставку антибиотика внутрь клетки (карбапе­немы).

В табл. 2 приведены данные EUCAST о первичной резистентности основных представителей НФБ к другим, кроме перечисленных выше, группам антибиотиков.

Как видно из табл. 2, представители группы НФБ обладают избирательной восприимчивостью к теоретически действенным антибиотикам. Например, колистин (полимиксин В), который из­за повышенной токсичности используется чаще как диагностический препарат для идентификации НФБ in vitro, остается последним оплотом в борьбе с P.aeruginosa и A.baumanii и в то же время абсолютно не действует на B.cepacia. Аналогичная ситуация наблюдается с триметопримом/суль­фаметоксазолом (ко­тримоксазол), который является препаратом выбора для лечения инфекций, вызванных S.maltophilia и B.cepacia, но числится в списке бесполезных антибиотиков в отношении P.aeruginosa в связи с избирательной резистентностью синегнойной палочки к триметоприму. Карбапенемы, которые имеют очень широкий спектр действия, принципиально не действуют на S.maltophilia. Особо следует обсудить чувствительность НФБ к аминогликозидам. S.maltophilia и B.cepacia природно устойчивы ко всем аминогликозидам, что объясняется плохой проницаемостью клеточной стенки для этой группы антибиотиков и активным их эффлюксом. S.maltophilia дополнительно продуцирует ферменты, модифицирующие аминогликозиды. P.aeruginosa природно устойчива только к канамицину и неомицину. Такая мозаичность, избирательность действия различных антибиотиков в пределах группы похожих бактерий (НФБ) еще раз развенчивает миф клиницистов о существовании универсальных антибиотиков, подходящих для лечения любой оппортунистической инфекции, и еще раз подтверждает целесообразность микробиологической диагностики для назначения эффективной антибиотикотерапии. Однако полученные in vitro результаты тестирования должны быть должным образом интерпретированы, прежде чем будут применены для назначения антибиотикотерапии. Примеры такой интерпретации по согласованию с экспертами EUCAST приведены в примечаниях к табл. 2.

По правилам EUCAST, в случае, если тестирование in vitro все же продемонстрировало некоторую чувствительность к антибиотикам, обозначенным как недействующие (R), следует интерпретировать это как артефакт (ошибка тестирования). При отсутствии альтернативы и повторном тестировании антибиотик можно применить, но с осторожностью.

Кроме первичной резистентности в правилах EUCAST упоминается существование определенных микроорганизмов с исключительной (выходящей за рамки правил) резистентностью (Exceptional Resistance Phenotypes). Именно эти, пока еще редко встречающиеся микроорганизмы, например ванкомицинорезистентные стафилококки или пенициллинорезистентные стрептококки, привлекают особое внимание исследователей. Появление таких фенотипов является началом новой тенденции в развитии антибиотикорезистентности. Так происходило, например, с бактериями семейства Enterobacteriaceae, устойчивыми к карбапенемам. Еще несколько лет назад такие бактерии встречались очень редко. Сейчас доля карбапенемоустойчивых клебсиелл и кишечных палочек доходит до нескольких процентов от клинически значимых изолятов. Тенденции в антибиотикорезистентности можно проследить по данным EARS­Net — системы слежения за антибиотикорезистентностью при Европейском центре по контролю за инфекциями (ECDC). Для P.aeruginosa ведется сбор и анализ данных в отношении резистентности к карбапенемам, фторхинолонам, аминогликозидам, цефтазидиму и пиперациллину/тазобактаму. Так же, как и в случае с ESBL­продуцентами, среди бактерий семейства Enterobacteriaceae частота встречаемости мультирезистентной P.aeruginosa в Южной и Восточной Европе значительно выше, чем в Северной и Центральной (EARS­Net).

Что касается A.baumanii, наибольшее внимание привлекает распространение резистентности к карбапенемам. Механизм резистентности ацинетобактеров к карбапенемам связан прежде всего с наличием карбапенемаз класса В (металло­b­лактамазы). Молекулярно­эпидемиологические исследования в Германии показали, что в 79 % случаев устойчивость к карбапенемам ассоциируется с наличием у A.baumanii карбапенемазы группы ОХА­23 [15].

Неферментирующие бактерии в аспекте больничной гигиены

Основное свойство неферментирующих бактерий, определяющее принципы гигиенических мероприятий в условиях стационаров, — способность выживать во внешней среде в условиях влажности. Туалеты, души, рукомойники, влажные тряпки, а также цветочные вазы, физиологический раствор, детали медицинских приборов для инвазивных процедур — все, что так или иначе содержит нестерильную влагу, может быть обсеменено неферментирующими бактериями. Особое внимание уделяется в последние годы карбапенемоустойчивым штаммам A.baumanii, которые вызывают нарастающее число вспышек внутрибольничных инфекций. Настоятельная необходимость установления контроля над вспышками в стационарах привела к появлению множества публикаций, посвященных изучению путей распространения A.baumanii­инфекции и рекомендаций по ее профилактике [16].

Источником A.baumanii может являться сам пациент благодаря носительству на здоровой коже (до 1 % обследованных) или в желудочно­кишечном тракте (у 10 % больных при поступлении в стационар и около 40 % после длительного пребывания в палатах интенсивной терапии) [17]. Длительное носительство мультирезистентного A.baumanii среди персонала по примеру метициллинорезистентного стафилококка в литературе не описано, хотя несоблюдение гигиенической дезинфекции рук постоянно называется как один из факторов возникновения и поддержания внутрибольничных вспышек A.baumanii­инфекции [18]. Среди других грам­отрицательных бактерий, которые, как правило, не устойчивы к высыханию, Acinetobacter spp. является исключением и способен длительно выживать во внешней среде, включая сухие поверхности [19]. Резервуаром возбудителя могут служить медицинские инструменты [20]. Особенно настораживают сообщения об аэрогенной передаче A.baumanii­инфекции, возможной в случае локализации возбудителя в дыхательных путях [21].

В США и некоторых европейских странах, включая Германию, разработаны рекомендации для контроля и профилактики распространения мультирезистентных возбудителей, в том числе P.aeruginosa и A.baumanii, в условиях стационара. При этом особое внимание уделяется степени мультирезистентности возбудителя к антибиотикам. Согласно классификации антибиотикорезистентных микроорганизмов, предложенной экспертами ECDC, в зависимости от числа групп недейственных антибио­тиков различают мультирезистентные (multi­drug MDR), экстенсивно­резистентные (extensive drug XDR) и панрезистентные (pandrug­resistant PDR) микроорганизмы [22]. Комиссия по больничной гигиене и инфекционному контролю при Институте Роберта Коха (Германия) предложила другую, клинически функциональную классификацию различных типов резистентности грамотрицательных бактерий с указанием групп антибиотиков, потерявших свое действие в отношении соответствующих изолятов [23] (табл. 3).

Обе современные классификации мультирезистентности микроорганизмов предназначены для организации инфекционного контроля, поэтому не обременены сведениями о генетических механизмах антибиотикорезистентности (например, ESBL и т.д.). Немецкая классификация, к тому же, конкретно указывает на препараты выбора, обязательные для тестирования определенного возбудителя.

Наиболее строгие мероприятия, включающие обязательную изоляцию пациента в отдельной палате и обследование контактных лиц, предпринимаются при обнаружении в стационаре карбапенемоустойчивых A.baumanii и P.aeruginosa, т.е. так называемых панрезистентных или, согласно немецкой классификации, 4МРГН­микроорганизмов.

Крайняя мера прерывания вспышек внутрибольничных инфекций — закрытие стационара для новых поступлений с проведением тщательной чистки и заключительной дезинфекции. Именно вспышки, вызванные карбапенемоустойчивыми штаммами A.baumanii, с нарастающей частотой по сравнению с другими бактериальными возбудителями приводили к закрытию стационаров в последние годы [24].

Однако не устанем повторять, что наиболее действенное и универсальное профилактическое и противоэпидемическое мероприятие при нозокомиальных инфекциях любого генеза — это строгое соблюдение стандартов гигиены, включая дезинфекцию рук персонала, методов асептики и антисептики.