Мониторинг патогенов нижних дыхательных путей и их антибиотикорезистентности у детей с муковисцидозом

Актуальность проблемы: Воспалительный процесс микробной этиологии играет важную роль в течении хронического бронхо-лёгочного процесса у больных муковисцидозом (MB). Больные с данной патологией на протяжении всей жизни страдают от хронических рецидивирующих инфекций респираторного тракта, которые являются основной причиной заболеваемости, частых госпитализаций и смертности при MB.

Поражение респираторного тракта, вызванное хронической лёгочной инфекцией, является причиной смерти более чем 90% больных MB. Когда MB был впервые описан в 1938 году [26[, большинство больных умирало в возрасте до пяти лет от стафилококковой инфекции респираторного тракта. В настоящее время, благодаря внедрению в практику здравоохранения адекватных лечебных программ при MB, включающих микробиологический мониторинг микрофлоры нижних дыхательных путей и мониторинг антибиоти-корезистентности, средняя продолжительность жизни в лучших центрах му-ковисцидоза стала превышать 35 лет [7].

В США в случае отсутствия высева патогенных микроорганизмов из нижних дыхательных путей (в этом случае можно предположить отсутствие бактериальной инфекции) продолжительность жизни в среднем составляет 39 лет, у больных с хронической синегнойной инфекцией — 28, при высеве Burkholderia cepacia — только 16 лет [70]. Хотя медленное снижение показателей функции внешнего дыхания характерно для больных MB, у многих больных без хронической лёгочной инфекции показатели функции лёгких остаются стабильными на протяжении многих лет.

Спектр микроорганизмов, выделяемых из нижних дыхательных путей, достаточно ограничен, хотя существуют отличия в распространенности микробных патогенов в разных клиниках [76, 80, 99].

На современном этапе Pseudomonas aeruginosa вызывает наиболее тяжёлое и прогностически неблагоприятное течение хронической бронхолёгочной инфекции у больных MB. Многие центры MB Европы и Америки в настоящее время обеспокоены новым бактериальным патогеном В. cepacia, который обладает мультирезистентностью к антибиотикам. Инфекция, вызванная В. cepacia, развивается обычно на фоне хронической колонизации Р. aeruginosa. Нередко появление В. cepacia ведет к быстрому прогресированию бронхо-лёгочного процесса при MB с летальным исходом. В последнее время обсуждается роль Stenotrophomonas maltophilia в прогнозе и течении бронхо-лёгочной инфекции [61].

Несмотря на ограниченный спектр микрофлоры нижних дыхательных путей у больных MB, необходимы подробные микробиологические исследования для определения частоты и распространенности различных возбудителей с целью проведения сравнительных наблюдений между разными центрами MB [94].

Антимикробная терапия является обязательной составляющей в комплексном лечении больных MB. В то же время выбор антибиотиков до настоящего времени остается дискуссионным, так как частое их применение для лечения хронической инфекции повышает риск развития резистентности к ним и определяет необходимость микробиологического мониторинга чувствительности приоритетных патогенов к антибиотикам [33, 160, 180].

Так как у больных MB хронические инфекции при обострениях имеют тяжелое течение, то многие зарубежные центры борьбы с MB проводят регулярные обследования всех пациентов в амбулаторных условиях и микробиологическое исследование отделяемого из нижних дыхательных путей является за рубежом рутинным анализом, выполняемым у больных с MB. Это связано с тем, что выбор антибиотиков должен быть основан на анализе профиля антимикробной чувствительности бактериальных патогенов, выделяемых из бронхиального секрета при MB [168, 190, 193].

Рекомендации по выбору антибиотиков для лечения обострений хронической бронхо-лёгочной инфекции у больных MB должны опираться не столько на многочисленные литературные данные, сколько на результаты микробиологического мониторинга у данной группы больных.

В Российской Федерации (РФ) центров по лечению больных с MB недостаточно, микробиологический мониторинг не проводится в том объёме, как это делается за рубежом. Отсутствие современных обобщенных данных о спектре микробных патогенов и уровне их резистентности к основным антибактериальным препаратам, применяемым на территории РФ для терапии хронических рецидивирующих инфекций респираторного тракта у детей с MB, не позволяет объективно оценивать появляющиеся в медицинской литературе рекомендации по их применению для лечения этой нозологической формы патологии.

Очевидно, что только использование современных компьютерных технологий позволяет проводить постоянный мониторинг микробного пейзажа и уровня резистентности патогенов при хронической бронхолёгочной патологии у больных MB.

Последние методические рекомендации, разработанные научно-клиническим отделом муковисцидоза НИИ клинической генетики МГНЦ РАМН и посвященные вопросам лечения и реабилитации больных с муковисцидозом, были выпущены в 2001 году.

В связи с вышесказанным, проведение мониторинга патогенов нижних дыхательных путей и их антибиотикорезистентности, обоснование на его основе практических рекомендаций по рациональной антибиотикотерапии у детей с MB является актуальным и представляет большое значение для медицинской науки и практического здравоохранения.

Цель исследования: разработать систему проведения микробиологического мониторинга микробного пейзажа и уровня антибиотикорезистентности приоритетных патогенов инфекций нижних дыхательных путей у детей с MB, проживающих на территории РФ, и обосновать на его основе рекомендации по рациональной антибиотикотерапии детей больных MB.

Задачи ИССЛбДОВаНИЯ. Для достижения указанной цели исследования представлялось необходимым решение следующих задач:

1. Разработать и внедрить систему микробиологического мониторинга «МИКРОБ».

2. Изучить микробный пейзаж нижних дыхательных путей у детей с MB.

3. Сравнить видовой состав микрофлоры нижних дыхательных путей у первично и повторно обследуемых детей с MB.

4. Исследовать динамику приоритетных патогенов инфекций нижних дыхательных путей детей с MB за 2000;2003г.г.

5. Определить активность антибактериальных препаратов в отношении ведущей микрофлоры, выделенной их нижних дыхательных путей детей с MB.

6. Провести мониторинг динамики устойчивости ведущих патогенов инфекции нижних дыхательных путей у детей с MB к современным антибактериальным препаратам.

7. Обосновать рекомендации по рациональной антибиотикотерапии бронхо-лёгочных инфекций у детей с MB.

Научная новизна полученных результатов:

• Впервые в РФ обосновано использование системы микробиологического мониторинга «МИКРОБ» у детей с MB для практической бактериологической лаборатории.

• Впервые в РФ с использованием системы локального микробиологического мониторинга представлена сравнительная характеристика ведущей микрофлоры нижних дыхательных путей у первично и повторно обследуемых больных детей с MB.

• Определена активность широкого ряда антибиотиков в отношении ведущих этиологических агентов инфекций нижних дыхательных путей больных детей с MB.

• Изучена динамика развития устойчивости ведущей микрофлоры нижних дыхательных путей больных детей с MB к современным антибактериальным препаратам.

Практическая значимость исследований. Работа является фрагментом плановой темы НИР кафедры микробиологии с вирусологией и иммунологией Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова: «Экология условно-патогенных микробов и их роль в патологии человека», № госрегистрации 01.200.115 343.

Разработаны методические подходы к созданию системы локального микробиологического мониторинга на базе практической бактериологической лаборатории многопрофильного стационара регионального уровня.

На основе полученных данных микробиологического мониторинга разработаны и внедрены практические рекомендации по рациональному применению антибиотиков у детей с MB. Практические рекомендации позволяют рационально использовать широкий спектр антибактериальных препаратов для эффективного лечения инфекций нижних дыхательных путей у детей с MB.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Разработаноа и внедрена в работу бактериологической лаборатории ГКБ № 15 им. О. М. Филатова система микробиологического мониторинга «МИКРОБ», позволяющая изучать этиологическую структуру возбудителей инфекций нижних дыхательных путей и их антибиотикорезистент-ность у детей с MB.

2. Микробный пейзаж нижних дыхательных путей у первично обследуемых детей с MB представлен 7 видами микроорганизмовприоритетными этиологическими агентами в развитии острых инфекционных процессов лёгких являются Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa с плоскими или мукоидными формами колоний. Микробный пейзаж нижних дыхательных путей у повторно обследуемых детей с MB представлен 21 видом микроорганизмовприоритетными патогенами в бронхо-легочной инфекции являются S. aureus и P. aeruginosa, а также нефер-ментирующие глюкозу грамотрицательные бактерии и энтеробактерии;

3. За четырехлетний период наблюдения (2000;2003 г. г.) отмечалось постоянство микробного пейзажа нижних дыхательных путей у детей с MB при возникновении острых и обострениях хронических рецидивирующих воспалительных процессов лёгкихза период наблюдения состав ведущих патогенов не изменялся, но наметилась тенденция к увеличению S. maltophilia.

4. Изучена активность широкого ряда антибактериальных препаратов в отношении приоритетных патогенов инфекций нижних дыхательных путей детей с MB. Полученные результаты послужили основой для разработки практических рекомендаций по рациональному применению антибиотиков у детей с MB.

5. На протяжении всего периода исследования не наблюдалось увеличения уровня резистентности ведущих патогенов инфекций нижних дыхательных путей детей с муковисцидозом к современным антибактериальным препаратам за исключением карбапенемов и ципрофлоксацина в отношении P. aeruginosa.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в работу:

• Московского центра по лечению детей с муковисцидозом — научно-клинического отдела муковисцидоза НИИ клинической генетики МГНЦ РАМН (Москва);

• отделения медицинской генетики Российской детской клинической больницы (Москва);

• клиники пульмонологии и микробиологической лаборатории научного центра здоровья детей РАМН (Москва);

• бактериологической лаборатории ГКБ № 15 им. О. М. Филатова (Москва);

• учебный процесс на кафедре микробиологии ММА им. И. М. Сеченова.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на:

• 8-th North American CF Conference (Orlando, 1994);

• 11-th North American CF Conference (Nashville, 1997);

• 4-ом национальном конгрессе по муковисцидозу (Москва, 1998);

• научно-практическом симпозиуме «Клиническая лаборатория на пороге XXI века» (Москва, 1999);

• 10-ом национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Санкт-Петербург, 2000);

• на совместной научной конференции кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии ММА им. И. М. Сеченова, бактериологической лаборатории ГКБ № 15 им. О. М. Филатова и клинико-биохимической лаборатории Института хирургии им. А. В. Вишневского РАМН (27 июня 2005 года, протокол № 14).

Личный ВКЛаД автора. Автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. В работах, выполненных в соавторстве, вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их экспериментально-теоретической и клинико-бактериологической реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах и их внедрения в практику.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 6 в центральных журналах.

Структура И объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, шести глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка литературы. Работа включает 156 страниц текста- 28 таблиц и.

Выводы:

1. Разработана и внедрена в работу бактериологической лаборатории ГКБ № 15 им. О. М. Филатова система микробиологического мониторинга «МИКРОБ», позволяющая изучать этиологическую структуру возбудителей инфекций нижних дыхательных путей и их антибиотикорезистент-ность детей с MB на локальном уровне.

2. Микробный пейзаж нижних дыхательных путей у первично обследуемых детей с MB представлен 7 видами микроорганизмовэтиологическими агентами в развитии острых инфекционных процессов лёгких являются S. aureus и P. aeruginosa, а роль других патогенов (А. xylosoxidans/xylosoxidans, Н. influenza, К. pneumoniae/pneumoniae, S. maltophilia,) невелика.

3. Микробный пейзаж нижних дыхательных путей у повторно обследуемых детей с MB представлен 21 видом микроорганизмовприоритетными патогенами в развитии хронической бронхиальной инфекции являются S. aureus и P. aeruginosa, а также неферментирующие глюкозу грамотрица-тельные бактерии и энтеробактерии.

4. У повторно обследуемых больных MB наблюдается значительное снижение частоты выделения S. aureus., увеличение частоты выделения Р. aeruginosa тис., S. maltophilia, A. xylosoxidans/xylosoxidans. В. cepacia выделяется только у повторно обследуемых больных муковисцидозом.

5. В течение четырех лет наблюдения (2000;2003гг.) отмечалось постоянство микробного пейзажа нижних дыхательных путей у детей с MB при возникновении острых и обострениях хронических рецидивирующих воспалительных процессов лёгкихза период наблюдения состав ведущих патогенов не изменялся, но наметилась тенденция к увеличению роли S. maltophilia.

6. Изучена активность Р-лактамных антибиотиков, аминогликозидов, фторхинолонов и других антимикробных препаратов в отношении ведущей флоры, выделенной из нижних дыхательных путей детей с MB. Полученные результаты послужили основой для разработки практических рекомендаций по рациональному применению антибиотиков у детей с MB.

7. На протяжении всего периода исследования не наблюдалось увеличения уровня резистентности ведущих патогенов инфекций нижних дыхательных путей детей с MB к современным антибактериальным препаратам за исключением карбапенемов и ципрофлоксацина в отношении P. aeruginosa.

Практические рекомендации.

1. Для повышения эффективности терапии хронических бронхо-лёгочных инфекций у детей с муковисцидозом и снижения экономических затрат, связанных с использованием малоэффективных антибиотиков, необходим мониторинг патогенов инфекций нижних дыхательных путей и исследование их антибиотикорезистентности.

2. Для оптимизации антибактериальной терапии детей больных MB:

• учитывая низкую частоту MRSA у данной группы больных при инфекциях, вызванных S. aureus из Р-лактамных антибиотиков можно рекомендовать оксациллин, цефазолин, амоксициллин/клавуланат. Гентамицин также проявляет высокую активность. Из антибиотиков других групп высоко активны ванкомицин, фузидиевая кислота, рифампин;

• для лечения инфекции, вызванной P. aeruginosa и P. aeruginosa тис. самыми активными препаратами из Р-лактамных антибиотиков являются карбапенемы — имипенем и меропенем, из цефалоспоринов с антисинег-нойным действием наибольшую активность проявляет цефтазидим. Ци-профлоксацин также активен в отношении большинства штаммов Р. aeruginosa и P. aeruginosa тис. Умеренная активность наблюдалась у кар-бенициллина. Из аминогликозидов наибольшую активность проявляют амикацин и тобрамицин;

• S. maltophiliain vitro высоко активен хлорамфеникол но, учитывая высокую частоту и опасность тяжёлых нежелательных реакций, может применяться очень ограниченно, умеренно активен полимиксин В;

• A. xylosoxidans/xylosoxidans: препаратами выбора можно считать карбапенемы, умеренно активен in vitro пиперациллин, полимиксин В;

• Н. influenzae', все протестированные р-лактамы, азитромицин и ко-тримоксазол (бисептол) активны;

• К. pneumoniae/pneumoniae препарат выбора — имипенем, высоко активен также ципрофлоксацин;

• в отношении штаммов В. cepacia меропенем проявляет умеренную активность, in vitro высоко активен хлорамфеникол.