Изменение видового состава микрофлоры у больных хроническим остеомиелитом в процессе лечения

© Л.В. Розова, 2008

Изменение видового состава микрофлоры у больных хроническим остеомиелитом в процессе лечения

Л.В. Розова

The change in microflora specific composition in patients with chronic osteomyelitis during treatment

L.V. Rozova

Федеральное государственное учреждение «Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г. А. Илизарова Росмедтехнологий», г. Курган

Проанализирована 271 проба отделяемого из ран и свищей 106 больных хроническим остеомиелитом. Выделено 458 штаммов грамположительных и грамотрицательных бактерий. Наибольший удельный вес в общей структуре выделенных микроорганизмов приходился на представителей рода Staphylococcus - 53,9 %, среди которых доминировали коагулазоположительные стафилококки (S. aureus и S. intermedius). На втором месте среди выделенных культур находились неферментирующие бактерии - 18,1 %. В первый месяц после операции возрастает количество выделенных штаммов P. aeruginosa и присоединяются прочие неферментирующие бактерии. Почти в три раза увеличивается число прочих грамположительных микроорганизмов, но снижается количество выделенных штаммов S. aureus, St. pyogenes и Proteus spp.

Ключевые слова: стафилококки, неферментирующие бактерии, протей, хронический остеомиелит.

271 samples of wound and fistula discharge in 106 patients with chronic osteomyelitis have been analyzed. 458 strains of gram-positive and gram-negative bacteria have been isolated. The representatives of Staphylococcus family accounted for the most density (53,9%) of the total structure of the microorganisms isolated, and among these representatives coagulase-positive staphylococci (S. aureus and S. intermedius) dominated. Among the cultures isolated non-fermentating bacteria were the second (18,1%). The number of P. aeruginosa strains isolated increased in the first month after surgery, and other non-fermentating bacteria were added. The number of other gram-positive microorganisms nearly 3-fold increased, but the number of S. aureus, St. pyogenes and Proteus spp. Strains isolated decreased. Keywords: staphylococci, non-fermentation bacteria, proteus, chronic osteomyelitis.

Несмотря на длительный период изучения гнойных осложнений и общепризнанные методы хирургической санации, по-прежнему остается высокой частота неудовлетворительных результатов и рецидивов воспаления у больных ортопедотравматологического профиля. Одной из важных проблем травматологии и ортопедии остается гнойная инфекция костей и суставов вызванная условно-патогенными бактериями. Наиболее тяжелыми осложнениями являются хронические остеомиелиты.

При хроническом остеомиелите в 30-50 % случаев выявляются микробные ассоциации бактерий, в которых доминирует Staphylococcus aureus. Вместе с тем, отмечается возрастание

роли ассоциаций бактерий (с преобладанием грамотрицательных видов) в патогенезе воспалительного процесса [1, 2, 3].

В настоящее время увеличивается доля не-ферментирующих грамотрицательных бактерий как возбудителей инфекций. Если до недавнего времени из этой группы микроорганизмов встречались только Pseudomonas aeruginosa, то в последние годы более широкое распространение получили Acinetobacter spp., Stenotrophomo-nas maltophilia, Burkholderia cepacia и др. [4, 5].

Целью настоящего исследования явилось изучение видового спектра бактерий у больных хроническим остеомиелитом в процессе лечения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Были рассмотрены, обобщены и проанализированы результаты отделяемого из ран и свищей 106 больных хроническим остеомиелитом, леченых методом управляемого чрескостного ос-теосинтеза в период с 2001 по 2005 год включительно, то есть за 5 лет.

Для оценки этиологической значимости выделенных при хроническом остеомиелите микроорганизмов использовали показатель, харак-

теризующий долю (в %) больных, у которых на любом из этапов обследования выделены различного рода (вида) микроорганизмы. С учетом случаев смешанных инфекций суммарное значение показателей обычно превышает 100 % [5].

Частоту встречаемости возбудителей выражали в процентах от числа проб с наличием роста. Количество больных на каждом этапе обследования соответствовало количеству взятых проб.

Анализ полученных результатов был проведен в сравнительном аспекте до операции и ежемесячно в послеоперационном периоде (1-4 месяцы).

В качестве объекта исследования в работе было использовано отделяемое из ран и свищей, взятых до операции и в процессе лечения стерильным одноразовым тампоном. Исследования выполняли традиционным методом посева на плотные питательные среды: 5 % кровяной агар, приготовленный на основе агара Колумбия, желточно-солевой агар и дифференциально -

РЕЗУЛЬТАТЫ И

элективную среду Левина, с последующим тер-мостатированием в течение 20-24 часов в СО-2 инкубаторе.

Выделение и родовую идентификацию бактериальных культур и количественное определение микроорганизмов проводили согласно общепринятым рекомендациям [6, 7, 8]

Видовую идентификацию бактерий осуществляли с использованием тест-систем и бактериологического анализатора "ATB Expression" фирмы "BioMerieux" (Франция).

За весь период было обследовано 106 больных. Установлено, что наибольший удельный вес в общей структуре выделенных микроорганизмов приходился на представителей рода Staphylococcus. Из 458 штаммов, выделенных из 271 пробы, 247 штаммов бактерий (53,9 %) составили стафилококки (рис. 1). На втором месте среди выделенных культур находились нефер-ментирующие грамотрицательные бактерии -18,1 %. В 143 пробах (52,8 %) бактерии выделялись в монокультуре, в 128 (47,2 %) в ассоциациях. В ассоциациях в среднем варьировало от 2 до 3 видов микроорганизмов.

53,9

Стафилококки

Стрептококки

Неферментирующие бактерии

Прочие грамотрицательные бактерии

Прочие грамположительные бактерии

Рис.1. Частота выявления основных возбудителей

при хроническом остеомиелите

Анализируя динамику изменения количества обследуемых больных и выделения бактерий в процессе лечения, можно отметить, что их число снижается ежемесячно из-за закрытия ран и свищей. Из 106 пациентов к четвертому месяцу после операции в числе обследуемых осталось 27 больных (25,5 %). При поступлении больных на лечение и в первый месяц после оперативного вмешательства выявлено равное число микроорганизмов (127 штаммов) (табл. 1). После операции значительно возрастает количество проб (до 50 %) с обсемененностью ран ниже критического уровня (КОЕ < 105). В 1-3-й месяцы после операции возрастает количество образцов с монокультурами от 44,0 % до 52,5 %.

Проанализировав спектр возбудителей инфекционного процесса в зависимости от сроков лечения, были получены следующие результаты. У больных хроническим остеомиелитом как при

поступлении, так и после операции было показано, что господствующее положение занимали представители семейства Staphylococcus, среди которых доминировали коагулазоположительные стафилококки (S. aureus и S. intermedius). Видовой состав коагулазоотрицательных стафилококков включал S. epidermidis, S. saprophyticus, S. hominis, S. haemolyticus, S. capitis S. sciuri, S. xylosus, S. coh-nii, Staphylococcus sp.

Обращает на себя внимание, что при поступлении у 80,0 % больных выделялся S. aureus, а S. epidermidis, S. saprophyticus, S. intermedius у 6,7 %, 5,3 %, 2,7 % - соответственно (табл. 2). На это указывают как наши многолетние исследования, так и литературные данные, что при хроническом остеомиелите наиболее частыми возбудителями остаются стафилококки, среди которых преобладает золотистый стафилококк [1, 2, 9, 10, 11, 12].

В первый месяц после оперативного вмешательства, несмотря на увеличение числа обследуемых больных, на 26,1 % снижается количество выделенных штаммов S. aureus, но незначительно возрастает на 3,9 % выделение прочих видов стафилококков. Среди выделенных стрептококков преобладали штаммы Streptococcus pyogenes. Прочие стептококки и энтерококк (Str. constellatus, Streptococcus sp, Gemella haemolysans, G. morbillorum, Enterococ-cus faecalis) представлены единичными случаями выделения. Str. pyogenes в дооперационном периоде выявлялся у 13,3 % больных и в первый месяц после операции снижался до 3,9 %.

Среди грамотрицательных бактерий значительная часть выделенных штаммов относилась к P. aeruginosa. До операции синегойная палочка встречалась у 20,0 % больных. В начале послеоперационного периода наблюдался незначительный подъем выделения P. aeruginosa до 26,9 % и активное снижение в процессе лечения. Прочие неферментирующие бактерии выделялись только после операции и были представлены следующими видами: Alcaligenes faecalis, Acinetobacter baumannii, A. lwoffii, Stenotropho-monas maltophilia, Burkholderia cepacia, Brevu-dimonas vesicularis.

Таблица 1

Частота выделения бактерий различных таксономических групп на этапах обследования

Количество Срок обследования

До операции После операции

1 мес. 2 мес. 3 мес. 4 мес.

Обследовано больных абс. 82 92 61 46 34

КОЕ < 105 абс. 27 39 22 20 10

% 36,0 50,0 43,1 50,0 37,0

Выделено штаммов различных бактерий абс. 127 127 85 67 52

Грамположительные бактерии абс. 94 90 62 46 35

% 74,0 70,9 72,9 68,6 67,3

Грамотрицательные бактерии абс. 33 37 23 21 17

% 26,0 29,1 27,1 31,4 32,7

Монокультуры бактерий (количество проб) абс. 33 37 26 21 11

% 44,0 47,4 51,0 52,5 40,7

Ассоциации бактерий (количество проб) абс. 42 41 25 19 16

% 56,0 52,6 49,0 47,5 59,3

Таблица 2

Динамика выделения микроорганизмов у больных хроническим остеомиелитом на этапах обследования

Микрофлора До операции После операции

1 мес. 2 мес. 3 мес. 4 мес.

Грамположительные бактерии абс % абс % абс % абс % абс %

Коагулазоположительные стафилококки

Staphylococcus aureus 60 80 42 53,9 32 62,8 28 70 21 77,8

St. intermedius 2 2,7 5 6,4 1 2

Коагулазоотрицательные стафилококки

St.epidermidis 5 6,7 8 10,3 7 13,7 5 12,5 2 7,4

St. saprophyticus 4 5,3 5 6,4 2 5 1 3,7

Staphylococcus spp. 3 4 5 6,4 5 9,8 1 2,5 3 11,1

Стрептококки

Streptococcus pyogenes 10 13,3 3 3,9 3 5,9 1 2,5 2 7,4

Streptococcus spp. 4 5,3 4 5,1 5 9,8 3 7,5

Enterococcus faecalis 1 1,3

Прочая грамположительная микрофлора 6 8 17 21,8 9 17,7 6 15 6 22,2

Грамотрицательные бактерии

Неферментирующие бактерии

Pseudomonas aeruginosa 15 20 21 26,9 14 27,5 13 32,5 12 44,4

Прочие неферментирующие 3 3,9 2 3,9 2 5 1 3,7

Энтеробактерии

Proteus mirabilis 8 10,7 7 9 6 11,8 3 7,5 1 3,7

Proteus vulgaris 2 2,7 1 2 1 2,5

Escherichia coli 3 4 1 1,3 2 5

Enterobacter cloacea 1 1,3 3 3,9

Enterobacter aerogenes 1 1,3

Serratia marcescens 3 3,9 1 1,3 1 3,7

Pantoea sp. 1 3,7

Aeromonas salmonicida 1 1,3 1 3,7

Полученные данные аналогичны наблюдениям других авторов, согласно которым у больных с хронической гнойной инфекцией в послеоперационный период значительно возрастала частота выделения P. aeruginosa (на 15,3 %) и более широкое распространение получили прочие неферментирующие бактерии [4, 13].

Среди выделенных штаммов энтеробактерий ведущее положение занимали протеи, представленные Proteus mirabilis и Pr. vulgaris. Согласно нашим ранее опубликованным данным, в 1983 году протей был обнаружен у 47,3 % больных, в 1993 году частота его выделения в доопераци-онном периоде составляла 14,5 %, но их количе-

ство увеличивалось до 23 % в первый месяц после операции. Наши данные о повышении частоты выделения протеев в ранний послеоперационный период также согласовались с литературными данными [12, 14].

В настоящее время наблюдается снижение количества больных хроническим остеомиелитом с протейной инфекцией как в дооперацион-ном периоде (13,4 %), так и в первый месяц после операции (9 %).

Прочие грамотрицательные бактерии (Escherichia coli, Enterobacter cloacae, E. aerogenes, Serratia marcescens, Aeromonas salmonicida, Pan-toea sp.^ выделялись у 1,3-3,9 % больных до и

после операции.

Редко встречались бактерии других таксономических групп (Aerococcus viridans, Corine-bacterium sp., Cor. macginleyi, Micrococcus sp., M. roseus, Aeromonas salmonicida), но после операции их количество возрастало и их роль в этиологии хронического остеомиелита требует дальнейшего изучения.

Таким образом, у больных хроническим остеомиелитом наблюдалось изменение микробного пейзажа в процессе лечения, хотя господствующее положение по-прежнему занимали представители семейства Staphylococcus, среди которых доминировали коагулазоположитель-ные стафилококки. Исследование показало, что

в первый месяц после операции возрастает количество выделенных штаммов P. aeruginosa и присоединяются прочие неферментирующие бактерии. Почти в три раза увеличивается число прочих грамположительных микроорганизмов, но снижается количество выделенных штаммов S. aureus, St. pyogenes и Proteus spp. Следует отметить, что в процессе лечения под влиянием управляемого чрескостного остеосинтеза, способствующего повышению бактерицидной активности тканей, а также целенаправленной антибиотикотерапии и работы по профилактике с внутрибольничной инфекцией, отмечалось активное снижение численности выделения микроорганизмов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Борисов, И. В. Антибактериальная терапия при хроническом остеомиелите (синтезированный отбор) / И. В. Борисов, Ю. А. Амирасланов, Л. А. Блатун // Антибиотики и химиотерапи. - 2003. - Т. 48, № 9. - С. 37-40.

2. Antimicrobial treatment of chronic osteomyelitis / J. T. Mader [et al.] // Clin. Orthop. - 1999. - No 360. - P. 47-65.

3. Микробиологический спектр условно-патогенных бактерий-возбудителей посттравматических остеомиелитов / И. С. Гайдаш [и др.] // Ортопед., травматол. - 2000. - № 2. - С. 89-92.

4. Неферментирующие грамотрицательные возбудители нозокомиальных инфекций в ОРИТ России : проблемы антибиотикоре-зистентности / Г. К. Решедько [и др.] // Клин. микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2006. - Т. 8, № 3. - С. 243-259.

5. Оптимизация надзора за экологией микрофлоры очагов нагноения / Д. Д. Меньшиков [и др.] // Антибиотики и химиотерапия. -1990. - Т. 35, № 7. - С. 44-47.

6. Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений : приказ Минздрава СССР от 22.04.1985 № 535. - М., 1985. - 126 с.

7. Методические рекомендации по микробиологической диагностике раневых инфекций в лечебно-диагностических учреждениях армии и флота / М-во обороны РФ. Гл. военно-мед. управление ; сост. : В. М. Добрынин [и др.]. - М., 1999.- 75 с.

8. Усовершенствование методов бактериологического исследования при "роящихся" формах протея : метод. рекомендации / ВКНЦ "ВТО" ; сост. : Л. В. Розова, С. А Паевский. - Курган, 1991. - 15 с.

9. Батрак, Ю. М. Гнойная инфекция в травматологии и ортопедии / Ю. М. Батрак, А. А. Коломиец, В. Н. Зайцев // Анналы травматологии и ортопедии. - 1996. - № 4. - С. 43-47.

10. Carek, P. J. Diagnosis and management of osteomyelitis / P. J. Carek, L. M. Dickerson, J. L. Sack // Am. Fam. Physician. - 2001. - Vol. 63, No 12. - P. 2413-2420.

11. Ciampolini, J. Pathophysiology of chronic bacterial osteomyelitis. Why do antibiotics fail so often? / J. Ciampolini, K. G. Harding // Postgrad Med. J. - 2000. - Vol. 76, No 898. - P. 479-483.

12. Микробиологическая характеристика клинических штаммов бактерий рода Proteus, выделенных от больных хроническим остеомиелитом / З. С .Науменко [и др.] // Гений ортопедии. - 2003. - № 3. - С. 92-97.

13. Кузин, М. И. Раны и раневая инфекция / М. И. Кузин, Б. М. Костюченок - М. : Медицина, 1990. - С. 156-168.

14. Хирургическое лечение остеомиелита / Г. Д. Никитин [и др.]. - СПб. : Русская графика, 2000. - С. 12-41.

Рукопись поступила 20.12.07.