Идентификация и определение антибактериальной чувствительности анаэробной микрофлоры при лечении распространенного гнойного перитонита

А.М. КУПЧЕНКО, В.А. КОСИНЕЦ

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АНАЭРОБНОЙ МИКРОФЛОРЫ ПРИ ЛЕЧЕНИИ РАСПРОСТРАНЕННОГО ГНОЙНОГО ПЕРИТОНИТА

УО «Витебский государственный медицинский университет», Республика Беларусь

Цель. Изучить структуру и чувствительность к антибактериальным препаратам анаэробной микрофлоры перитонеального экссудата пациентов с распространенным гнойным перитонитом.

Материал и методы. С помощью тест-систем «ИД-АНА» и «АБ-АН», разработанных в Витебском государственном медицинском университете, выполнены бактериологические исследования перитонеального экссудата 92 пациентов с распространенным гнойным перитонитом, проведена идентификация анаэробных возбудителей и определение их чувствительности к антибактериальным препаратам.

Результаты. Бактериологическое исследование перитонеального экссудата подтвердило полимикробный характер микрофлоры с участием широкого спектра анаэробных микроорганизмов, часто множественно устойчивых к антибактериальным препаратам. В 73% случаев воспаление брюшины было вызвано смешанной аэробно-анаэробной микрофлорой, в 14% только анаэробами, в 13% только аэробами. Среди выделенных 93 штаммов анаэробных микроорганизмов представителей рода Bacteroides spp. было 63,4%, Eubacterium spp. — 7,53%, Fusobacterium spp. — 6,45%, Peptococcus spp. — 5,63%, Peptostreptococcus spp.

— 5,38%, Bifidobacterium spp. — 4,32%, Peptococcus spp. — 4,3%, Clostridium spp. — 3,23%, недифференцированных грам (-) палочек — 3,22%, недифференцированных грам (+) и грам (-) кокков — 3,22%.

Анаэробная неклостридиальная микрофлора перитонеального экссудата наиболее чувствительна к меропенему (96,8%), имипенему (94,6%) и метронидазолу (88,2%). При этом установлена крайне низкая активность в отношении анаэробов пенициллина (8,6% чувствительных штаммов), амоксициллина (24,7%), тикарциллина (31,2%) и хлорамфеникола (28%).

Заключение. Идентификация анаэробной микрофлоры и определение чувствительности к антибактериальным препаратам с помощью тест-систем «ИД-АНА» и «АБ-АН» позволяют снизить временные затраты на исследование чувствительности к антибактериальным препаратам до 17 минут для 4 штаммов микроорганизмов, учет результатов — до 5 минут, обеспечивают назначение и проведение целенаправленной, эффективной антибактериальной терапии при распространенном гнойном перитоните.

Ключевые слова: распространенный гнойный перитонит, антибактериальная терапия, анаэробная микрофлора, тест-система

Objectives. To study the structure and sensitivity of anaerobic microflora of peritoneal exudate to antibacterial preparations in patients with generalized purulent peritonitis.

Methods. By means of the test systems "ID-ANA" and "AB-AN", designed in Vitebsk State Medical University, the bacteriological study of peritoneal exudate in patients (n=92) with generalized purulent peritonitis have been performed and identification of pathogens and determination of their sensitivity to antibacterial preparations were carried.

Results. Bacteriological study of peritoneal exudate confirmed the polymicrobial character of microflora with a wide spectrum of anaerobic pathogens, often multiply resistant to antibacterial preparations. In 73% of cases the peritoneal inflammation was caused by the mixed aerobic-anaerobic microflora, in 14% — only anaerobes, in 13% — only aerobes. Among the selected 93 strains of anaerobic microorganisms of the genus Bacteroides spp. — 63,4%, Eubacterium spp. — 7,53%, Fusobacterium spp. — 6,45%, Peptococcus spp. — 5,63%, Peptostreptococcus spp. — 5,38%, Bifidobacterium spp. — 4,32%, Peptococcus spp. — 4,3%, Clostridium spp. — 3,23%, of undifferentiated gram (-) rods

— 3,22%, of undifferentiated gram (+) and gram (-) coccuses — 3,22%. Anaerobic non-clostridial flora of peritoneal exudate is the most sensitive to meropenem (96,8%), imipenem (94,6%) and metronidazole (88,2%). Extremely low activity against drug-resistant anaerobes: penicillin (8,6% sensitive strains), amoxicillin (24,7%), ticarcillin (31,2%) and chloramphenicol (28%) has been registered.

Conclusions. Identification of anaerobic microflora and determination of sensitivity to antibacterial preparations applying the test- systems "ID-ANA" and "AB-AN" allow reducing time required to study the sensitivity for 4 strains of microorganisms to antibacterial preparations up to 17 minutes, records of the results — up to 5 minutes, providing the prescription and conduction of a targeted effective antibacterial therapy in generalized purulent peritonitis.

Keywords: generalized purulent peritonitis, antibacterial therapy, anaerobic microflora, test-system

Novosti Khirurgii. 2014 Jul-Aug; Vol 22 (4): 457-462 Identification and determination of antibacterial sensitivity of anaerobic microflora in treatment of generalized purulent peritonitis A.M. Kupchenko, V.A. Kosinets

Введение

Проблема лечения перитонита до настоящего времени остается одной из самых сложных в неотложной абдоминальной хирургии, вызывая обеспокоенность не только в Республике Беларусь, но и во всем мире вследствие высокого уровня неблагоприятных исходов [1, 2, 3, 4]. Летальность при данном заболевании колеблется в широком диапазоне, достигая в стадии полиорганной недостаточности более 80% [3, 5].

Современная интраабдоминальная инфекция характеризуется множественной, быстро растущей резистентностью к антибиотикам и антисептикам, что вызывает необходимость дальнейшего изучения этиологической структуры распространенного гнойного перитонита с целью разработки эффективных схем рациональной антибактериальной терапии [6, 7, 8]. Рост резистентности микрофлоры в значительной степени опережает процесс создания новых антибактериальных препаратов. За последние три десятилетия нашли клиническое применение только два новых класса препаратов [4, 8].

Доминирующими возбудителями при перитоните являются грамотрицательные бактерии (в основном семейства Enterobacteriacea — E. coli, Klebsiella, Proteus), энтерококки, стафилококки, чаще в сочетании с анаэробными микроорганизмами (Bacteroides fragilis, Bacteroides spp, Fusobacterium spp.). В большинстве случаев в перитонеальном экссудате удается выделить два и более микроорганизма, в 70-90% случаев это аэробно-анаэробная ассоциация микроорганизмов [3, 9, 10].

Как правило, анаэробная микрофлора встречается в перитонеальном экссудате, если причиной возникновения гнойного перитонита явилось нарушение целостности стенки толстой кишки. В случае повреждения проксимальных отделов тонкой кишки анаэробы появляются на более поздних стадиях заболевания вследствие развития пареза кишечника, нарушения колонизационной резистентности и проникновения микрофлоры из просвета кишечника в брюшную полость [3, 5, 8, 9, 10].

Анаэробные бактерии значительно чаще, чем другие грамотрицательные бактерии, встречаются в составе нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Они имеют более низкую патогенность по сравнению с другими видами, но также обладают факторами вирулентности [11]. Постоянная эволюция их видовой структуры и свойств непосредственно влияет на антибиотикорезистентность, а не-

рациональное использование антибактериальных средств приводит к появлению штаммов с множественной устойчивостью [11, 12].

Ранее при микробиологической диагностике основное внимание уделяли идентификации грамположительных и грамотрица-тельных аэробов. Во многих исследованиях целесообразность рутинной идентификации анаэробных микроорганизмов была под сомнением с учетом трудоемкости исследования и экономической эффективности [5, 8, 11]. Кроме того, сложные методы для культивирования этих бактерий и необходимость наличия дорогостоящего технического оснащения препятствовали их точной идентификации [3, 10]. Так как активность антибактериальных препаратов в отношении анаэробных микроорганизмов известна, предлагалось выбор антибактериальной терапии проводить эмпирически, на основе знаний приоритетных возбудителей при инфекциях определенной локализации. Однако в некоторых исследованиях было показано, что назначение антибактериальной терапии на эмпирической основе приводит к тому, что часть пациентов с анаэробной инфекцией не получает соответствующую антимикробную терапию [13].

За последние годы наблюдается тенденция роста резистентности к антибактериальным препаратам анаэробных микроорганизмов, которая варьирует в различных медицинских учреждениях [6, 12, 14]. Отмечается устойчивость анаэробов к антибактериальным препаратам группы ингибиторнезащищенных пе-нициллинов и хлорамфенфиколу, снижение чувствительности к ингибиторзащищенным пенициллинам, цефокситину и клиндамицину [4, 10, 13, 15].

В связи с увеличением числа пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями, вызванными анаэробами, признана важность их рутинной идентификации в клинической практике [7, 11]. В случаях устойчивости гра-мотрицательных анаэробов к используемым противомикробным препаратам особенно остро проявляется необходимость определения возбудителя и его чувствительности к антибактериальным препаратам у конкретного пациента. В связи с этим использование тест-систем для этих целей является наиболее целесообразным, так как позволяет упростить и ускорить проведение исследований, расширить спектр определяемых антибиотиков, получить достоверные результаты [12].

В Витебском государственном медицинском университете для идентификации обли-гатно-анаэробных микроорганизмов и опре-

деления их чувствительности к антимикробным препаратам разработаны тест-системы «ИД-АНА» и «АБ-АН», соответственно. Тест-системы характеризуются большим разнообразием антибиотиков, простотой в изготовлении, эксплуатации, быстротой определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам [12].

Цель исследования. Изучить структуру и чувствительность к антибактериальным препаратам анаэробной микрофлоры перитонеаль-ного экссудата пациентов с распространенным гнойным перитонитом.

Материал и методы

С помощью тест-систем «ИД-АНА» и «АБ-АН» проведены бактериологические исследования перитонеального экссудата 92 пациентов с распространенным гнойным перитонитом, находившихся на лечении в хирургических отделениях УЗ «Больница скорой медицинской помощи г. Витебска» за период с 2010 по 2013 год. Изучен характер неклостри-диальной анаэробной микрофлоры, определены антибактериальные препараты, обладающие наибольшей активностью в отношении основных анаэробных возбудителей распространенного гнойного перитонита.

Инструментальный учет производился с помощью многоканального спектрофотометра АИФ М/340 и компьютера с программным обеспечением "МюгоЫ", разработанных совместно с производственным объединением «Витязь» (Республика Беларусь), комплекс антибактериальный «КАН».

Результаты

Тест-системы «ИД-АНА» и «АБ-АН» для идентификации облигатно-анаэробных бактерий и определения чувствительности к антимикробным препаратам зарегистрированы МЗ Республики Беларусь и внедрены в производство. Данные тест-системы соответствуют требованиям как по параметрам оценки качества и воспроизводимости (94,2%), так и диагностической специфичности (сопоставимость результатов по сравнению с референс-методом 96,35%). Тест-системы «ИД-АНА» и «АБ-АН» позволяют снизить временные затраты на исследование чувствительности к антибактериальным препаратам до 17 минут для 4 штаммов микроорганизмов вместо 3-4 часов, учет результатов — до 5 минут, обеспечивают назначение и проведение целенаправленной, эффективной антибактериальной терапии при

распространенном гнойном перитоните.

Изучение микрофлоры перитонеально-го экссудата пациентов с распространенным гнойным перитонитом подтвердило его полимикробный характер с участием широкого спектра анаэробных микроорганизмов. Наличие бактериальной инфекции было выявлено у 91,3% обследованных, 8,7% посевов оказались стерильными.

В результате проведенных исследований установлено, что в 73% случаев воспаление брюшины было вызвано смешанной аэробно-анаэробной микрофлорой, в 14% — только анаэробами, в 13% — только аэробами.

Среди выделенных 93 штаммов анаэробных микроорганизмов представителей рода Bacteroides spp. было 63,4%, Eubacterium spp. — 7,53%, Fusobacterium spp. — 6,45%, Peptococcus spp. — 5,63%, Peptostreptococcus spp. — 5,38%, Bifidobacterium spp. — 4,32%, Peptococcus spp. — 4,3%, Clostridium spp. — 3,23%, недифференцированных грам (-) палочек — 3,22%, недифференцированных грам (+) и грам (-) кокков — 3,22%.

Виды анаэробных микроорганизмов и частота их выделения в перитонеальном экссудате пациентов с распространенным гнойным перитонитом представлены на рисунке 1.

При изучении чувствительности основных возбудителей распространенного гнойного перитонита к антимикробным препаратам было установлено, что подавляющее большинство штаммов обладало множественной лекарственной устойчивостью.

Наблюдалась резистентность возбудителей рода Bacteroides spp. к антибактериальным препаратам группы бета-лактамов: пенициллину (0% чувствительных штаммов), амоксициллину (13,79%), тикарциллину (25,86%) и хлорамфениколу (24,13%), более эффективными были ингибиторзащищенные пенициллины: амоксициллин+клавуланат (63,79%), тикарциллин+клавуланат (74,13%) (рис. 2).

Наибольшей эффективностью в отношении Bacteroides spp. обладали карбапене-мы: меропенем (100%), имипенем (98,27%), а также метронидазол (93,1%) и клиндамицин (81,03%).

Микроорганизмы рода Eubacterium spp. обладали низкой чувствительностью к антибактериальным препаратам группы бета-лак-тамов: пенициллину (14,2%), амоксициллину (28,5%), тикарциллину (28,5%), а также к некоторым ингибиторзащищенным пеницилли-нам — амоксициллин-клавуланату (42,8%) и хлорамфениколу (42,8%) (рис. 3).

Bacteroides spp.

Bifidobacterium spp.

Peptostreptococcus spp.

Peptococcus spp.

Eubacterium spp.

Clostridium spp.

Fusobacterium spp.

недифференцированные грам(-) палочки

недифференцированные грам(+) кокки

Рис. 1. Виды анаэробных микроорганизмов и частота их выделения в перитонеальном экссудате пациентов с распространенным гнойным перитонитом

Эффективными в отношении Eubacterium spp. были меропенем (85,7%), имипенем (85,7%), моксифлоксацин (85,7%), метрони-дазол (71,4%), клиндамицин (71,4%) и тикар-циллин-клавуланат (71,4%).

Выделенные штаммы Fusobacterium spp., Bifidobacterium spp., Peptococcus spp., Peptostreptococcus spp. обладали низкой чувствительностью к антибактериальным препаратам группы бета-лактамов: пенициллину, амокси-циллину и тикарциллину, а также хлорамфе-николу и клиндамицину. Наиболее эффективными в отношении данных микроорганизмов были карбапенемы, моксифлоксацин, метро-нидазол, тикарциллин-клавуланат.

Отмечалась выраженная устойчивость возбудителей рода dostridium spp. к пенициллину, хлорамфениколу, а также низкая чувствитель-

ность к антибактериальным препаратам группы бета-лактамов: амоксициллину (33,3%), цефокситину (33,3%). Высокоэффективное действие на Сlostridium spp. оказывали ингиби-торзащищенные пенициллины: тикарциллин-клавуланат (100%).

Обсуждение

Полученные нами данные отражают общие тенденции возникновения распространенного перитонита. Наличие бактериальной инфекции в перитонеальном экссудате выявлено более чем у 90% пациентов с распространенным гнойным перитонитом, при этом наиболее часто высевается смешанная анаэробно-аэробная микрофлора, характеризующаяся множественной лекарственной устойчивостью к антибак-

Рис. 2. Чувствительность микроорганизмов рода Bacteroides spp. к антибактериальным препаратам

Пенициллин 0% Амоксициллин || Амоксициллин+клавуланат Тикарциллин | Тикарциллин+клавуланат | Цефоксигин ^ Имипенем \ Меропенем Клиндамицин Ы Хлорамфеникол Моксифлоксацин | Метронидазол |

13,79%

J 63,79%

25,86%

74,13%

58,62%

98,27% 100%

81,03%

24,13%

53,44%

93,1%

Пенициллин Амоксициллин I Амоксициллин+клавуланат Тикарциллин

114,2%

28,5%

42,8%

28,5%

Тикарциллин+клавуланат '

Цефокситин L

J 71,4%

_j 57,1%

Имипенем L

Меропенем Клиндамицин

g 85,7% 85,7%

71,4%

Хлорамфеникол |_ Моксифлоксацин Метронидазол

42,8

85,7%

71,4%

Рис. 3. Чувствительность микроорганизмов рода Eubacterium spp. к антибактериальным препаратам

териальным препаратам. Поэтому идентификация возбудителей и определение их чувствительности к антибактериальным препаратам у конкретного пациента приобретает важное значение. Тест-системы «ИД-АНА» и «АБ-АН» прошли клинические испытания в Республике Беларусь и внедрены в производство. Данные тест-системы характеризуются большим разнообразием антибиотиков, относительной дешевизной и быстротой определения чувствительности. При идентификации анаэробной микрофлоры перитонеального экссудата пациентов с распространенным гнойным перитонитом наиболее значимы представители рода Bacteroides spp. Отмечается выраженная устойчивость анаэробов к анатибактериальным препаратам группы ингибиторнезащищенных пеницилли-нов и хлорамфениколу, снижение чувствительности к ингибиторзащищенным пенициллинам — амоксициллин-клавуланату и тикарциллин-клавуланату. Наиболее эффективными препаратами в отношении анаэробной флоры являются антибактериальные препараты группы карбапенемов — меропенем, имипенем, а также метронидазол, что позволяет обосновать включение их в схемы рациональной антибактериальной терапии при лечении распространенного гнойного перитонита.

Заключение

Распространенный гнойный перитонит необходимо рассматривать как смешанную полимикробную аэробно-анаэробную инфекцию.

Тест-системы «ИД-АНА» и «АБ-АН» для идентификации и определения чувствительно-

сти к антибактериальным препаратам некло-стридиальных анаэробных микроорганизмов позволяют снизить временные затраты на исследование чувствительности к антибактериальным препаратам до 17 минут для 4 штаммов микроорганизмов, учет результатов — до 5 минут, обеспечивают назначение и проведение целенаправленной, эффективной антибактериальной терапии при распространенном гнойном перитоните.

Анаэробная неклостридиальная микрофлора перитонеального экссудата наиболее чувствительна к меропенему (96,8% положительных результатов в отношении всех анаэробных возбудителей), имипенему (94,6%) и метронидазолу (88,2%). При этом установлена крайне низкая активность в отношении анаэробов пенициллина (8,6% чувствительных штаммов), амоксициллина (24,7%), тикарцил-лина (31,2%) и хлорамфеникола (28%).

Таким образом, полученные результаты позволяют обосновать включение в схемы рациональной антибактериальной терапии при лечении распространенного гнойного перитонита препараты, обладающие наибольшей активностью в отношении анаэробной микрофлоры: меропенема или имипенема в качестве монотерапии и метронидазола при сочетании с другими антибиотиками, активными в отношении аэробной микрофлоры.

ЛИТЕРАТУРА

1. Антибактериальная терапия абдоминальной хирургической инфекции / под ред. В. С. Савельева, Б. Р. Гельфанда. - М. : Т-Визит, 2003. - 240 с.

2. Чернов В. Н. Комплексное лечение больных абдо-

минальным сепсисом / В. Н. Чернов, Д. В. Мареев // Хирургия. Журн. им. Н. И. Пирогова. — 2010. — № 8. - С. 44-47.

3. Epidemiology, management and prognosis of secondary non-postoperative peritonitis: a French prospective: observational multicenter study / R. Gauzit [et al.] // Surg Infect. - 2009 Apr. - Vol. 10, N 2. - P. 119-27.

4. Mazuski J. E. Intra-abdominal infections / J. E. Ma-zuski, J. S. Solomkin // Surg Clin North Am. - 2009 Apr. - Vol. 89, N 2. - P. 421-37.

5. Gao H. Bench-to-bedside review: Sepsis, severe sepsis, and septic shock - does the nature of the infecting organism matter? / H. Gao, T. W. Evans, S. J. Finney // Crit Care. - 2008. - Vol. 12, N 3. - P. 213.

6. Антибактериальная терапия в гнойной хирургии : рук. / под ред. А. Н. Косинца. - Витебск : ВГМУ, 2002. - 600 с.

7. Сажин В. П. Антибиотикотерапия при гнойных хирургических заболеваниях органов брюшной полости и мягких тканей / В. П. Сажин, Н. Г. Бодрова, Д. Е. Климов // Хирургия. Журн. им. Н. И. Пирогова. - 2010. - № 6. - С. 4-9.

8. Llewelyn M. J. Tracking the microbes in sepsis: advancements in treatment bring challenges for microbial epidemiology / M. J. Llewelyn, J. Cohen // Clin Infect Dis. - 2007 May 15. - Vol. 44, N 10. - P. 1343-48.

9. Рыбачков В. В. Перитонит / В. В. Рыбачков, К. В. Костюченко, С. В. Маевский. - Ярославль : Яр-МедиаГруп, 2010. - 304 с.

10. Микробиологическая структура перитонита / С. В. Сидоренко [и др.] // Инфекции в хирургии. -2007. - № 1. - С. 15-17.

11. Светухин А. М. Клиническое значение ранней

Сведения

Купченко А.М., старший преподаватель кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии УО «Витебский государственный медицинский университет».

диагностики анаэробной неклостридиальной инфекции / А. М. Светухин, А. Б. Земляной, В. Г. Истратов // Хирургия. Журн. им. Н. И. Пирогова. — 2005. - № 8. - C. 41-44.

12. Косинец В. А. Идентификация и определение чувствительности к антимикробным препаратам основных возбудителей распространенного гнойного перитонита / В. А. Косинец // Новости хирургии. -2012. - Т. 20, № 5. - С. 62-69.

13. Hasper D. Management of severe abdominal infections / D. Hasper, J. C. Schefold, D. C. Baumgart // Recent Pat Antiinfect Drug Discov. - 2009 Jan. - Vol. 4, N 1. - P. 57-65.

14. Emergence of antibiotic-resistant bacteria in cases of peritonitis after intraabdominal surgery affects the efficacy of empirical antimicrobial therapy / P. Montra-vers [et al.] // Clin Infect Dis. - 1996 Sep. - Vol. 23, N 3. - P. 486-94.

15. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии / под ред. Л. С. Страчунско-го, Ю. Б. Белоусова, С. Н. Козлова. - Смоленск : МАКМАХ, 2007. - 464 с.

Адрес для корреспонденции

210023, Республика Беларусь, г. Витебск, пр. Фрунзе, д. 27, УО «Витебский государственный медицинский университет», кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии, тел.моб.: +375 33 675-48-62, e-mail: anna.annushka75@mail.ru, Купченко Анна Михайловна об авторах

Косинец В.А., д.м.н, профессор кафедры госпитальной хирургии УО «Витебский государственный медицинский университет».

Поступила 12.05.2014 г.