Анализ структуры и показателей антибиотикорезистентности возбудителей инфекций у пациентов в отделениях интенсивной терапии многопрофильного стационара

Введение / Introduction

Пациенты, находящиеся в ОРИТ, характеризуются высоким риском развития инфекций нижних отделов дыхательных путей (ИНДП), мочевыводящих путей (ИМВП) и катетер-ассоциированных инфекций (КАИ), что связано с широким использованием инвазивных процедур у данного контингента больных. Распространённость инфекций в ОРИТ в РФ по данным исследования ЭРГИНИ 2013 составила 26,28 % [1]. Уже через двое суток пребывания в ОРИТ (отчёт Европейского центра профилактики и контроля заболеваний за 2018 год) минимум одна внутрибольничная инфекция выявляется у 7,4 % пациентов [2]. Результаты клинических исследований, посвящённых изучению инфекций в ОРИТ, свидетельствуют о высокой актуальности данной проблемы для мирового здравоохранения. Доля пациентов с подтверждёнными инфекциями в ОРИТ может составлять от 27,9 % (анализ практики одного госпиталя в Северной Индии) [3] до 56 % (данные 1150 клинических центров 88 стран, исследование EPIC III) [4]. По данным Vincent JL et al. (2020 г.) наибольшая распространённость инфекций в ОРИТ характерна для стран азиатского региона и Ближнего Востока — 60 % [4]. Общая частота инфекций в ОРИТ согласно данным национального ретроспективного исследования в Иране составила 96,61 на 1000 пациентов или 16,82 на 1000 пациенто-дней [5].

Инфекции значительно увеличивают длительность госпитализации в целом и пребывания в ОРИТ в частности, потребность в дополнительных инвазивных процедурах и большем объёме фармакотерапии. По данным регистра респираторной терапии у пациентов с острыми нарушениями мозгового кровообращения (RETAS) инфекционные осложнения при искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ) ассоциировались со статистически значимым увеличением длительности ИВЛ и длительности пребывания в ОРИТ и более высокой летальностью (p<0,001) [6]. По данным E Silva LGA et al. (2023 г.) отношение шансов (ОШ) летального исхода при наличии инфекции составило для пациентов в ОРИТ 4,305 (95 % доверительный интервал, ДИ: 3,195–5,912, р<0,001) [7]. Анализ 210 исследований (с 1985 по 2021 год) обнаружил тенденцию роста среднего показателя смертности среди пациентов ОРИТ, находившихся на ИВЛ, при этом данные большинства исследований демонстрировали значение летальности, находящееся в пределах от 15 до 30 % [8].

Значимый вклад в рост показателей смертности вносит рост удельной доли резистентных микроорганизмов в структуре возбудителей инфекций в ОРИТ [3].

Изучение микробного профиля пациентов в ОРИТ и показателей антибиотикорезистентности возбудителей является актуальной задачей, направленной на оптимизацию фармакотерапии данного контингента пациентов и улучшение исходов.

Цель исследования / The purpose of research: изучение структуры возбудителей инфекций у пациентов в ОРИТ и параметров их антибиотикорезистентности.

Материалы и методы / Materials and methods

Дизайн — ретроспективное фармакоэпидемиологическое исследование медицинской документации взрослых пациентов с диагностированной в ОРИТ инфекцией, проходивших лечение в ГКБ № 24 ДЗМ в период 20.08.2022–31.07.2023. Критерии включения: наличие диагноза, подтверждающего инфекционное заболевание, установленного во время пребывания пациента в ОРИТ. Критерии невключения: установление диагноза инфекционного заболевания до момента госпитализации в ОРИТ. Методом случайных чисел было выбрано 199 историй болезни (ИБ), среди которых в анализ были включены те, где присутствовали данные о бактериальном посеве (n=141). Анализировали характеристики пациентов (пол, возраст, локализация инфекционного процесса), а также данные о структуре возбудителей и чувствительности к антибактериальным препаратам (АБП), присутствовавшие в медицинской документации. Исходная идентификация микроорганизмов в лаборатории осуществлялась метолом MALDI-TOF масс-спектрометрии (матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация). Чувствительность к АБП определялась автоматизированным диско-диффузионным методом. Клинически значимый рост микроорганизмов устанавливался в следующих случаях:

• >10⁵КОЕ/мл для образцов мокроты;
• >10⁵КОЕ/мл для образцов мочи;
• >10⁵КОЕ/мл для образцов смывов с поверхности кожи и ран;
• >10⁴КОЕ/мл для образцов аспирата из бронхов, бронхоальвеолярного лаважа;

Любое значения для образцов крови и смывов с внутренней поверхности сосудистых катетеров.

Статистический анализ включал методы описательной статистики (среднее значение, стандартное отклонение (SD), min, max).

Результаты / Results

Общая выборка включала 199 ИБ (пациенты с диагностированными инфекциями в ОРИТ). Средний возраст пациентов составил 67,0±14,5 (min — 21, max — 100) лет, доля женщин — 51,2 % (n=102).

Данные о бактериальных посевах были отмечены в 70,89 % (n=141) ИБ, из них рост был обнаружен в 70,92 % (n=100). Средний возраст пациентов, в посевах которых отмечался рост микроорганизмов, составил 64,7 ± 13,3 (min — 24, max — 99) года, доля женщин — 53 % (n=53). Средняя продолжительность госпитализации составила 20,1 ± 9,9 (min — 2, max — 56) дней. В анализ были включены 113 посевов с клинически значимым ростом, полученных от 100 пациентов. Исследуемые материалы были преимущественно представлены мокротой (n=67) и мочой (n=28), посевы крови выполнялись в 12, прочих материалов — в 6 случаях.

В структуре инфекций пациентов с обнаруженным ростом в бактериальном посеве (n=100) лидировали ИНДП (67 %, n=67) и ИМВП (28 %, n=28). КАИ отмечались в 3 % (n=3), в 2 % (n=2) у пациентов был диагностирован криптогенный сепсис.

Анализ числа микроорганизмов, одновременно идентифицированных в бактериальных посевах, обнаружил, что в 31 % (n=35) оно составляло 2 и более, максимальное число было равно 6 (3,5 %, n=4), рис. 1.

Наибольшее число идентифицированных ассоциаций микроорганизмов было выявлено в посевах мокроты, где 2 и более возбудителей присутствовали в 53,7 % (36/67) случаях. В посевах мочи 2 и более микроорганизма были определены в 28,6 (8/28), в посевах крови — в 33,3 % (n=4) в прочих посевах — в 16,87 % (n=1).

Анализ структуры возбудителей обнаружил, что в 28,3 % (n=32) посевов присутствовали только грамотрицательные бактерии, в 17,7 % (n=20) — только грамположительные, комбинация грамотрицательных и грамположительных бактерий была отмечена в 21,2 % (n=24), исключительно анаэробы были идентифицированы в 2-х случаях (1,8 %). Сочетание бактерий и грибов было выявлено в 23,9 % (n=27). Грибы в качестве единственных возбудителей были обнаружены в 8 посевах (7,1 %).

В посевах мокроты (n=67) в структуре возбудителей лидирующая роль принадлежала кандидам, Candida spp., — 22 % (n=26). Подробная структура микроорганизмов, идентифицированных в мокроте, представлена в табл. 1.

В посевах мочи (n=28) наибольшая частота была характерна для E. coli 32,2 % (n=10), структура возбудителей, идентифицированных в моче, представлена в табл. 2.

Среди возбудителей, обнаруженных в посевах крови (n=12), основными являлись стафилококки — 56,3 % (n=9). Структура микроорганизмов, идентифицированных в образцах крови, представлена в табл. 3.

Анализ прочих посевов выявил 7 возбудителей, детальные данные приведены в табл. 4.

Следующий этап исследования — идентификация среди вышеперечисленных микроорганизмов тех, у кого был отмечен клинически значимый рост. Число посевов с клиническим значимым ростом составило 59,3 % (n=67), общее число микроорганизмов — 105.

Среди посевов мокроты клинически значимый рост был отмечен в 34. Число возбудителей с клинически значимым ростом — 61. Основные включали K. pneumoniae (29,5 %, n=18), Candida spp. (18 %, n=11) и A. baumannii (18 %, n=11), рис. 2.

В посевах мочи клинический значимый рост микроорганизмов отмечался в 17 случаях, общее число возбудителей составило 21. Наиболее часто встречалась Klebsiella pneumoniae (28,5 %, n=6) и Candida spp. (23,8 %, n=5), рис. 3.

В 12 посевах крови был выявлен клинический значимый рост 16 микроорганизмов, среди которых наиболее распространёнными являлись стафилококки, рис. 4.

Посевы прочих биообразцов продемонстрировали клинически значимый рост во всех случаях, в структуре возбудителей доминировал золотистый стафилококк (табл. 4).

В целом, среди всех возбудителей с клинически значимым ростом на долю грамотрицательных бактерий приходилось 54 %. Среди всех возбудителей наибольшая лидирующая роль принадлежала Klebsiella pneumoniae (22 %, 23/105), кандидам (20 %, 21/105) и стафилококкам (19 %, 20/105), рис. 5.

Среди выявленных кандид наиболее часто встречалась Candida albicans (90,5 %, 19/21). Прочие включали Candida tropicalis (1/21) и Сandida parapsilosis (1/21). Среди стафилококков лидером по частоте выявления был S. aureus (50 %, 10/20), прочие были представлены S. epidermidis (40 %, 8/20), S. hominis (5 %, 1/20) и S. haemolyticus (5 %, 1/20). Анализ чувствительности к АБП проводился среди возбудителей, продемонстрировавших клинически значимый рост. K. pneumoniae, A. baumannii и P. aeruginosa обнаружили чувствительность исключительно к колистину; E. coli была преимущественно резистентна к нитроксолину, ампициллину, цефазолину и цефепиму; S. maltophilia характеризовалась резистентностью абсолютно ко всем АБП, использованным в тестах, табл. 5.

Параметры антибиотикорезистентности основных грамположительных бактерий (стафилококков и энтерококков) представлены в табл. 6. S. aureus и S. еpidermidis продемонстрировали абсолютную чувствительность к левофлоксацину, гентамицину, ванкомицину, линезолиду и тигециклину, табл. 6. Как E. faecalis так и E. faecium обнаружили схожий профиль чувствительности (100 % резистентность обнаружена только к ампициллину), табл. 6.

Анализ чувствительности кандид обнаружил 100 % чувствительность всех представителей к амфотерицину, итраконазолу, кетоконазолу и флуцитозину. По отношению к флуконазолу резистентность была продемонстрирована у 5 % (n=1) Candida albicans.

Обсуждение / Discussion

Результаты нашего исследования продемонстрировали преобладание грамотрицательной микрофлоры в структуре возбудителей инфекций в ОРИТ (54 %). Грамотрицательные бактерии в настоящее время являются наиболее характерными возбудителями инфекций у пациентов в ОРИТ. Baviskar AS et al. (2019 г.) продемонстрировали среди лидирующих возбудителей инфекций в ОРИТ E. coli (26,59 %) и Acinetobacter spp. (18,08 %) [9]. Ретроспективное когортное исследование (длительность 5 лет) в Индии обнаружило доминирование K. pneumonia (18 %), A. baumannii (14 %) и E. coli (12 %), среди которых 31 % изолятов характеризовался множественной лекарственной устойчивостью [10]. По данным Первухина В. А. и др. (2019 г.) основные возбудители нозокомиальной пневмонии включали P. aeruginosa, A. baumannii и K. pneumoniae, при этом сравнение данных за 2012 и 2017 годы обнаружило значимый рост показателей их устойчивости к АБП: на 20,3 % у P. аeruginosa, на 29,8 % у A. baumannii и на 74,3 % у K. pneumoniae [11].

Наблюдающаяся стойкая тенденция увеличения доли штаммов со множественной лекарственной резистентностью является типичной для большинства стран [3][12–14] и служит одним из факторов риска летального исхода. К таким факторам, по данным Vincent JL et al. (2020 г.), относят инфицирование клебсиеллами, резистентными к бета-лактамным антибиотикам, включая третье поколение цефалоспоринов и карбапенемы (ОШ: 1,29; 95 % ДИ: 1,02–1,63; р=0,03), а также ацинетобактером, резистентным к карбапенемам (ОШ: 1,40; 95 % ДИ: 1,08–1,81; р=0,01) [4].

В РФ актуальные данные о возбудителях инфекций и параметрах их резистентности можно получить, используя веб-платформу AMRmap [15–17]. В ноябре 2023 г. AMRmap демонстрирует следующие топ-5 возбудителей инфекций в отделениях реанимации хирургического и терапевтического профиля: K. pneumoniae — 21,87 %, P. aeruginosa  — 19,23 %, A. baumannii — 16,28 %, S. aureus — 12,13 % и E. coli — 9,6 % [ https://amrmap.ru/ Доступ от 08.11.2023].

По нашим данным, абсолютным лидером инфекций в ОРИТ (возбудители с клинически значимым ростом) являлась именно K. pneumoniae (22 %), при этом P. aeruginosa находилась на 7-ом месте в общей структуре возбудителей (4 %). Доля A. baumannii, согласно нашим результатам, составила 13 %, E. сoli — 11 %. При этом наши результаты обнаружили значительную долю стафилококков в структуре возбудителей инфекций в ОРИТ (19 %). Выявленный нами высокий уровень распространённости Candida spp. согласуется с данными ряда международных исследований, подтверждающими значимость грибковых инфекции для пациентов в ОРИТ. Результаты анализа корейской национальной системы надзора за внутрибольничными инфекциями (KONIS) свидетельствуют о том, что доля кандидемий увеличилась с 15,2 % в 2006 г. до 16,6 % в 2017 г. (р=0,001), наиболее типичным возбудителем начиная с 2013 г. стабильно являлась C. albicans [19]. В странах Европы частота инвазивного кандидоза в ОРИТ составляет 7,07 эпизодов на 1000 госпитализаций (данные исследования EUCANDICU) [20]. При этом уровень летальности в случае кандидемии весьма высок: в многоцентровом исследовании пациентов в критических состояниях было продемонстрировано, что при кандидемии и COVID-19 он составлял 39 %, при кандидемии без COVID-19–46 % [21].

Результаты нашего исследования указывают на высокий уровень резистентности таких грамотрицательных бактерий, как K. pneumoniae, A. baumannii, P. aeruginosa и S. maltophilia.

Множественная лекарственная резистентность K. pneumoniae — основного возбудителя инфекций в ОРИТ по нашим данным — свидетельствует о высоком риске неудач фармакотерапии. Рекомендованные схемы комбинированной антибиотикотерапии, направленной против данного микроорганизма, обычно включают назначение аминогликозидов и карбапенемов, цефалоспоринов III и IV поколения, ингибитор-защищённых пенициллинов, фторхинолонов [22–24], по отношению к которым K. pneumoniae в нашем исследовании продемонстрировала высокий уровень резистентности. Рост доли изолятов K. pneumoniae с множественной лекарственной резистентностью, выделяемых у пациентов ОРИТ, является глобальной тенденций [25][26]. Препаратами последней надежды обычно считаются тигециклин и колистин [26]. Чувствительность к первому лабораторией не определялась, единственным из АБП, к которому была сохранена чувствительность K. pneumoniae в нашем исследовании, являлся именно колистин.

A. baumannii по нашим данным был вторым по частоте выделения грамотрицательным возбудителем, профиль резистентности которого в целом совпал с K. pneumoniae и P. aeruginosa. Систематический обзор и метаанализ 126 исследований из 29 стран обнаружил, что общая распространённость множественной лекарственной устойчивости A. baumannii (данные пациентов с нозокомиальной пневмонией и вентилятор-ассоциированной пневмонией) составила 79,9 % (95 % ДИ: 73,9–85,4 %, 114 исследований), при этом максимальные значения были отмечены в странах Центральной Америки (100 %), Латинской Америки и Карибского бассейна (100 %), а минимальные — в Восточной Азии (64,6 %; 95 % ДИ: 50,2–77,6 %) [27].

Доля S. maltophilia в структуре клинически значимых возбудителей, согласно нашим результатам, составила 2 %. Данный микроорганизм был выделен из образцов мокроты пациентов с ИНДП и продемонстрировал резистентность ко всем протестированным АБП. Опубликованные данные указывают на то, что данный возбудитель чаще всего обнаруживают именно у пациентов с ИНДП (65,4 % против 17,3 % при инфекциях кровотока и 8,9 % при ИМВП [28]; 72,8 % против 3,4 % при инфекциях кровотока и 22,8 % при прочих инфекциях [29]). По данным Hafiz TA et al. (2022 г.) наибольшая чувствительность S. maltophilia была обнаружила по отношению к сульфаметоксазол/триметоприм (95,9 %), далее следовали левофлоксацин (68,9 %) и цефтазидим (33,1 %) [28]. Dimopoulos G et al. (2023 г.) продемонстрировали для S. maltophilia чувствительность к сульфаметоксазол/триметоприм (97,2 %), миноциклину (93,2 %) и левофлоксацину (59,2 %) [29]. В нашем исследовании чувствительность S. maltophilia к сульфаметоксазол/триметоприм не тестировалась, при этом по отношению ко всем прочим исследуемым АБП (включая бета-лактамы, аминогликозиды, левофлоксацин) была обнаружена 100 % резистентность.

Среди грамположительных бактерий в нашей работе лидировали стафилококки (2-ое место в общей структуре возбудителей с клинически значимым ростом, 19 %), среди которых основным был S. aureus. В целом, наши данные свидетельствуют о низком уровне резистентности Staphylococcus spp. S. aureus обнаружил 70 % резистентность исключительно по отношению к ампициллину и цефокситину. У пациентов с нозокомиальными инфекциями стафилококки занимают в среднем 3-е место по частоте выявления после основных грамотрицательных возбудителей [30–32], при этом большинство исследований отмечает увеличение доли метициллин-резистентного S. aureus [33–35]. Энтерококки в нашем исследовании были обнаружены в 5 %, они характеризовались 100 % чувствительностью по отношению ко всем тестируемым АБП, исключение — 50 % чувствительность E. faecalis к ванкомицину. Распространённость энтерококков, в частности, ванкомицин-резистентных (VRE), в структуре возбудителей нозокомиальных инфекций по международным данным в два раза выше: систематический обзор и метаанализ 75 исследований (европейский регион, период 2010–2020 гг.) обнаружил значение, равное 10,9 % (95 % доверительный интервал (ДИ): 8,7–13,4; диапазон: 6,1–17,5) для Enterococcus spp. и 1,1 % (95 % ДИ: 0,21–2,7; диапазон: 0,39–2,0) для VRE. В ОРИТ совокупная заболеваемость нозокомиальными инфекциями, вызванными Enterococcus spp. и VRE составила 9,6 (95 % ДИ: 6,3–13,5; диапазон: 0,39–36,0) и 2,6 (95 % ДИ: 0,53–5,8; диапазон: 0–9,7), соответственно [36].

Выводы / Conclusions

Результаты ретроспективного анализа данных пациентов с инфекциями, развившимися в ОРИТ, обнаружил, что в структуре возбудителей доминирует грамотрицательная микрофлора (54 %), в частности, такие её представители, как K. pneumoniae (22 %), A. baumannii (13 %), E. сoli (11 %), P. aeruginosa (4 %) и S. maltophilia (2 %). Наименьшими показателями антибиотикорезистентности характеризовалась E. сoli, 100 % резистентность ко всем тестируемым АБП была обнаружена для S. maltophilia. K. pneumoniae, A. baumannii и P. aeruginosa были чувствительны к колистину (88,9 %; 85,7 %, и 100 %, соответственно). Грамположительная микрофлора (стафилококки и энтерококки) имели в большинстве случаев высокую чувствительность к АБП.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Конфликт интересов. Конфликт интересов не заявляется.

Участие авторов. Все авторы внесли существенный вклад в подготовку работы, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

Финансирование. Исследование выполнено за счёт Российского научного фонда № 23-73-30004, https://rscf.ru/project/23-73-30004/

ADDITIONAL INFORMATION

Conflict of interests. No conflict of interest is declared.

Authors’ participation. All authors made a significant contribution to the preparation of the work, read and approved the final version of the article before publication.

Financing. The research was supported by Russian Science Foundation, grant #23-73-30004, https://rscf.ru/en/project/23-73-30004/