Assessment of prevalence and antimicrobial susceptibility patterns of enterococcal infections in patients with urolithiasis

Full Text

Актуальность. Инфекции мочевых путей относят к числу распространенных инфекций в клинической практике. Основные позиции в структуре уропатогенов занимает грамотрицательная флора (E.coli, Kl.pneumoniae), однако грамположительная флора также может вызывать инфекцию мочевых путей [1, 5]. Из всех видов энтерококков в клинической практике наиболее часто идентифицируется Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium [3].

Энтерококки являются частью биоценоза организма человека, это анаэробные представители микрофлоры желудочно-кишечного тракта, цервикального канала, ротовой полости. Они снижают риски колонизации и ограничивают размножение патогенной микрофлоры. Возможна ассоциация энтерококков с другой микрофлорой, в частности с E.coli [4].

Доказано увеличение количества энтерококков во внешней среде (бытовые сточные воды, почва) как результат антропогенной деятельности человека. Показатель титра энтерококков применяется в санитарно-эпидемиологических исследованиях для оценки загрязнения водоемов [6, 8]. 

В настоящее время энтерококки рассматривают как представителей оппортунистических инфекций [3]. Они могут участвовать в аэробно-анаэробных микст-инфекциях [7], способны вызывать бактериемию [2], поражение эндокарда [13] и почек [14], являются причиной внутрибольничных инфекций [4, 13]. Особенностью энтерококков является формирование биопленок и высокая устойчивость к факторам внешней среды [7]. Наиболее часто энтерококки вызывают инфекцию у новорожденных и у лиц пожилого возраста, что связано с недостаточной иммунной защитой [2].

Энтерококки могут легко передаваться через руки персонала, медицинское оборудование, катетеры и инструменты, что объясняет их участие в распространении нозокомиальной инфекции при нарушении условий СанПин   [1].

У энтерококков возможны оба типа устойчивости (хромосомная, плазмидная), для них характерна естественная (врожденная) резистентность к цефалоспоринам и высоким дозам аминогликозидов, а также приобретенная устойчивость к аминопициллинам и фторхинолонам.

ПЦР-диагностика дает возможность определять механизм резистентности (vanA, vanB) энтерококков с устойчивостью к гликопептидам - vanA (ванкомицин, тейкопланин) либо к ванкомицину - vanB [2, 11]. Исследования показывают, что наиболее часто VRE идентифицируют у микрофлоры, выделенной из мочи [1].

Резистентность энтерококков рассматривается как резервуар генетической информации с возможностью переноса на другие возбудители (стафилококки). Рассматривают возможность передачи генетической информации при участии бактериофагов [11].  Установлена моно- и мультирезистентность энтерококков, выделенных из внешней среды, что рассматривается авторами как тревожная ситуация [12, 14]. Выявлены штаммы энтерококков, рост которых зависит от приема антибиотиков группы гликопептидов [11].

Контроль количества выделяемых штаммов энтерококков (VRE) является в стационарах индикатором внутрибольничных инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи.

Пациенты с мочекаменной болезнью представляют особую группу пациентов с осложненной инфекцией мочевых путей. Это связано с необходимостью частого проведения инвазивных процедур – установка мочевого катетера, стентирование почек и мочеточников при обострении заболевания, связанного с обструкцией мочевых путей. При оказании медицинской помощи возрастает возможность колонизации уропатогенной флорой и риск возникновения инфекции [9, 10, 14].

В проводимых исследования у пациентов с урологической инфекцией существенное внимание уделяется энтерококкам. Авторы указывают на рост ванкомицинрезистентных Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium [1].  Факторы вирулентности энтерококков делают эту группу микроорганизмов токсичной с возможность. летального исхода при энтерококковой бактериемии [13].  

Для рациональной фармакотерапии пациентов с мочекаменной болезнью необходима информация о составе уропатогенов и уровне их устойчивости к противомикробным препаратам.

Цель исследования – изучение частоты определения энтерококков (Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium) при внебольничной   урологической инфекции у пациентов, госпитализированных с мочекаменной болезнью, и изменении их чувствительности к противомикробным препаратам в период 2014-2021 гг.

Материал и методы исследования. Проведен анализ медицинских карт пациентов пяти урологических отделений медицинских организаций города Воронеж за период 2014-2021 год. Протокол исследования одобрен на заседании комиссии по Этике ВГМУ имени Н.Н.Бурденко от 31.10.2019 г. (протокол №5).

В группу наблюдения вошли 1039 пациентов, включая 40,71% мужчин и 59,29% женщин, средний возраст 54 [42; 70] лет. Пациенты были госпитализированы в урологические отделения с обострением заболевания (клинические проявления «почечной колики») и признаками урологической инфекции (повышение температуры более 37˚, лейкоцитоз, симптомы интоксикации).

Забор средней порции мочи для микробиологического анализа проводился на 1-2 сутки госпитализации. При оценке результатов микробиологических исследований учитывался состав микрофлоры, титр возбудителя, антибиотикочувствительность, которая определялась диско-диффузионным методом согласно рекомендациям «Определение чувствительности к антимикробным препаратам» (версия 2021-01).

Статистическая обработка выполнена с учетом количественных показателей (n), их доли (%). Сравнение проводилось на основе критерия χ2 (хи-квадрат) Пирсона с использованием пакетов статистических программ.

Полученные результаты и их обсуждение. Основными представителями патогенной микрофлоры в урологических отделениях медицинских организаций города Воронеж были грамотрицательные возбудители, на долю которых в течение 2014-2021 гг. приходилось от 69,6% до 80,9 % результатов посевов.

Преимущественно определялись микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae (E.coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Enterobacter) и неферментирующая грамотрицательная микрофлора (Pseudomonas aeruginosa). Лидирующие позиции занимали E.coli (39,5% - 54,7%) и Klebsiella pneumoniae (7,69 %-16,2 %) (таблица 1).

Таблица 1 – Состав уропатогенной флоры при внебольничной инфекции мочевых путей пациентов с мочекаменной болезнью

Показатель	2014-2016 гг.	2017-2019 гг	2020-2021 гг
Количество изолятов	234	509	296
Грамотрицательная флора	163 (69,6 %)	412 (80,9 %)	214 (72,3 %)
E.coli	128 (54,7 %)	213 (42,0 %)	117 (39,5 %)
Klebsiella pneumoniae	18 (7,69 %)	74 (14,7 %)	48 (16,2 %)
Proteus mirabilis	7 (2,99 %)	40 (7,8 %)	24 (8,1 %)
Enterobacter	5 (2,13 %)	40 (7,8 %)	12 (4,0 %)
Pseudomonas aeruginosa	5 (2,13 %)	45 (8,8 %)	13 (4,37 %)
Грамположительная флора	71 (30,3 %)	97 (19 %)	82 (27,7 %)
Enterococcus faecalis	62 (26,4 %)	60 (11,7 %)	61 (20,6 %)
Enterococcus faecium	9 (3,8 %)	37 (7,26 %)	21 (7,0 %)

 

На долю грамположительной флоры за весь период наблюдения приходилось от 19,7% до 30,3% результатов микробиологических исследований. В структуре уропатогенов Enterococcus faecalis в 2014-2016 гг. встречался в 26,4% случаев, в 2017-2019 гг. – 11,7 %, в 2020-2021 гг. – 20,61%. Частота выделения Enterococcus faecium была реже (3,8 - 7,26%).

По частоте выделения Enterococcus spp. занимали вторую позицию после E.coli., превышая количество других отдельно взятых уропатогенов (Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Enterobacter) (таблица 1).

Оценка титра микрофлоры показала существенную бактериальную нагрузку у большинства пациентов при энтероккоковой инфекции, которая достигала 10⁵-10⁶ КОЕ/мл у 60,66-66,67% пациентов. В отдельных случаях установлен еще более высокий уровень бактурурии - 10⁷-10⁸ КОЕ/мл, который был отмечен у 14,52-14,75 % пациентов.

Установленный высокий уровень бактериурии, вызванный Enterococcus faecalis, указывает на возможность тяжелого течения заболевания при участии грамположительной флоры при инфекции мочевыводящих путей.  

Таблица 2 – Выраженность бактериурии при урологической инфекции, вызванной Enterococcus faecalis

Степень бактериурии	2014-2016 гг., n=62		2017-2019 гг., n=60		2020-2021 гг., n=61		Статистическая значимость
	абс.	%	абс.	%.	абс.	%	р1	р2	р3
104 КОЕ/мл	15	24,19	15	25,00	15	24,59	0,757	0,874	0,881
105-106 КОЕ/мл	38	61,29	40	66,67	37	60,66	0,718	0,884	0,833
107-108 КОЕ/мл	9	14,52	5	8,33	9	14,75	0,183	0,908	0,219

Примечания: р1 – достоверность отличий между группами 2014-2016 гг. и 2017-2019 гг., р2 – достоверность отличий между группами 2014-2016 гг. и 2020-2021 гг., р3 – достоверность отличий между группами 2017-2019 гг. и 2020-2021 гг.

 

Контроль антибиотикорезистентности в течение всего периода наблюдения с 2014 по 2021 гг. показал рост устойчивости Enterococcus faecalis к препаратам, которые могут быть назначены при энтерококковой инфекции. В частности, устойчивость Enterococcus faecalis к ампициллину увеличилась с 11,35% до 22,22%, резистентность к гентамицину достигла уровня с 63,1% до 82,5,02%, рост устойчивости нитрофурантоину вырос с 10,3 % до 27,02%. Важно отметить повышение резистентности к ванкомицину, (штаммы VRE), количество которых выросло с 2,1 до 9,1 %.

Среди тестируемых изолятов Enterococcus faecalis было выделено 4 штамма с фенотипом мультирезистентности, устойчивых одновременно к трем препаратам разных групп (ампициллин, гентамицин, ванкомицин), а также 1 штамм Enterococcus faecium, резистентный сразу к четырем группам антибиотиков (ампициллин, гентамицин, ванкомицин, нитрофурантоин).

Таким образом, результаты исследования указывают на важную роль энтерококков в инфекции мочевых путей. Высокий риск тяжелого течения инфекции, вызванной данными возбудителями, нашли отражение в документах ВОЗ, которые отнести энтерококки к числу микроорганизмов группы ESKAPE, потенциально не восприимчивых к противомикробной терапии. Ограниченные возможности применения отдельных групп препаратов связаны с природной устойчивостью энтерококков. Основным препаратом в клинической практике против энтерококков является ванкомицин, однако появление устойчивых штаммов VRE сокращает возможности успешной терапии [11].

В схемы лечения могут быть включены «антибиотики резерва» линезолид и даптомицин, однако высокая стоимость терапии, а также сообщения о появлении резистентных штаммов энтерококков к этим препаратам [11] делает данную стратегию лечения недостаточно перспективной. 

На высокий риск роста резистентности энтерококков указывают многие исследователи [6, 7, 9, 14], что позволяет отнести данного возбудителя носителем потенциальной угрозы недостаточного эффекта противомикробной терапии у пациентов с мочекаменной болезнью.  

Выводы. Полученные данные указывают, что у пациентов, страдающих мочекаменной болезнью, энтероккоки в структуре урологической инфекции по частоте выделения занимают второе место после грамотрицательной флоры.  Они способны создавать значительную бактериальную нагрузку от 10⁵-10⁶ КОЕ/мл до 10⁷-10⁸ КОЕ/мл, что создает условия для интоксикации и более тяжелого течения инфекции. Среди энтерококков происходит эволюционный процесс с формированием резистентных штаммов за счет увеличения числа изолятов энтерококков, устойчивых к ванкомицину до 9,10%, к ампициллину до 22,22%, к нитрофурантоину до 27,02% и гентамицину до 82,5,02%, а также появление штаммов с фенотипом множественной резистентности. Сложившаяся ситуация создает высокий риск снижения эффективности фармакотерапии инфекции мочевыводящих путей, вызванных энтерококками, у пациентов с мочекаменной болезнью.

About the authors

Galina Alexandrovna Batishcheva

N.N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Author for correspondence.
Email: bat13@mail.ru

MD, Professor, Head of the Department of Clinical Pharmacology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

Daria Sergeevna Smolyaninov

Voronezh Regional Clinical Hospital No. 1, Perinatal Center

Email: serg-smols@yandex.ru

PhD, Anesthesiologist-Resuscitator

Russian Federation, 394066, Russia, Voronezh, Moskovsky Prospekt, 151

Sergei Aleksandrovich Batishchev

OGBUZ Belgorod Regional Clinical Hospital of St. Joasaph

Email: batyschew@mail.ru

PhD, Head of the Urology Department

Russian Federation, 308007, Russia, Belgorod, Nekrasova Street, 8/9

Natalia Юрьевна Goncharova

N.N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Email: sumerki@mail.ru

PhD, Associate Professor of the Department of Clinical Pharmacology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

Artem Anatolyevich Kotelnikov

N.N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Email: artemkotelnikov1@yandex.ru

student

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

References