Актуальность. На протяжении последних десятилетий операции эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов занимают ведущее место в лечении дегенеративных заболеваний и последствий травматических повреждений суставов [1; 9]. В то же время многочисленные научные исследования последних лет свидетельствуют о том, что проблема инфекционных осложнений при эндопротезировании крупных суставов сохраняет высокую актуальность. Эти осложнения требуют многоэтапного лечения с выполнением хирургических вмешательств, что сопровождается длительностью госпитализации больных и делает их лечение дорогостоящим [4, 6].
Частота выявления возбудителей периимплантной инфекции у пациентов с эндопротезированием тазобедренного сустава по данным литературны составляет 1-4% [3, 5, 8]. После ревизионных операций частота обнаружения возбудителей инфекционных процессов достигает 7,8% [7].
В этиологии периимплантной инфекции существенное значение имеют антибиотико-резистентные возбудители, являющиеся, как правило, внутрибольничными штаммами. Показано, что присутствие импланта в организме человека многократно снижает минимальную дозу микроорганизмов, необходимую для развития инфекционного процесса [10].
Целью настоящего исследования было изучение структуры микроорганизмов-возбудителей периимплантной инфекции и определение уровня их антибиотикорезистентности для оптимизации антибиотикопрофилактики при ревизионном эндопротезировании.
Материал и методы. В работе проанализирована микрофлора, выделенная у пациентов с инфекцией после первичного эндопротезирования, лечившихся в Нижегородском НИИ травматологии и ортопедии в 2011-2013 гг. Всего выделено 28 микроорганизмов.
Видовая идентификация микрофлоры проводилась на анализаторе iEMS Reader FM (Labsystems, Финляндия) c помощью набора тест-систем (Lachema, Чехия). Антибиотикорезистентность оценивалась диско-диффузионным методом на агаре Мюллера-Хинтон с помощью сенси-дисков (BioRad, Англия) в соответствии с методическими указаниями 4.2.1890-04 [2].
Детекцию бета-лактамаз расширенного спектра (БЛРС) проводили с помощью Е-тестов с цефтазидимом и цефтазидимом/клавуланатом (BioMerieux, Франция) по инструкции. Для сравнения зоны задержки роста использовали штамм E.coli АТСС 25922, не продуцирующий бета-лактамазы и штамм E.coli АТСС 700603, продуцирующий БЛРС.
Наличие mec A гена стафилококков определяли методом полимеразноцепной реакции. Амплификация проводилась на приборе «Rotor Gene 6000» в соответствии с методическими указаниями к набору «АмплиСенс MRSA-скрин-титр-FL» (ФБУН ЦНИИЭ, Россия). Детекция продуктов амплификации проводилась в режиме реального времени. Выявление генов ОХА-карбапенемаз (группы ОХА-23, ОХА-58 и ОХА-40 подобных) и видоспецифических (ген ОХА-51) β-лактамаз Acinetobacter baumanii осуществляли методом ПЦР с гибридизационно-флюоресцентной детекцией продуктов амплификации в режиме «реального времени».
Анализ видового состава микрофлоры и устойчивости к антибактериальным препаратам осуществляли с помощью компьютерной программы «Микроб-автомат».
Результаты и обсуждение.
Результаты анализа микрофлоры показали, что при развитии периимплантной инфекции наиболее часто выделяются стафилококки (таб.1).
Таблица 1
Видовая структура возбудителей парапротезной инфекции (число штаммов)
|
Название |
количество |
|
S.aureus |
10 |
|
CoNS |
9 |
|
E.faecalis |
3 |
|
A.baumanii |
3 |
|
K.oxitoca |
1 |
|
P.aeruginosa |
1 |
|
E.cloacae |
1 |
Более половины, точнее 19 из 28 выделенных микроорганизма, - это стафилококки, среди которых было 10 коагулазоположительных (S.aureus) и 9 коагулазоотрицательных (CoNS) штаммов. Проведенные молекулярные исследования показали, что каждый третий стафилококк-возбудитель периимплантной инфекции, является носителем mecA гена, кодирующего продукцию дополнительного пенициллинсвязывающего белка (3 штамма метициллинрезистентных золотистых - MRSA и 3 штамма метицилленрезистентных коагулазонегативных - MRCoNS стафилококка), что фенотипически проявляется полирезистентностью к антибактериальным препаратам и требует для эрадикации возбудителя и купирования инфекции назначения особенной антибактериальной терапии.
У двух пациентов были выделены энтеробактерии - Enterobacter cloacae и Klebsiella oxitoca. Оба штамма оказались продуцентами бета-лактамаз расширенного спектра, были резистентны ко всем цефалоспоринам и умеренно резистентны к ингибиторзащищенным препаратам (таб. 2).
Таблица 2
Резистентность энтеробактерий (S-чувствительный, R-резистентный)
|
Антибиотик\микроорганизм |
Enterobacter cloacae |
Klebsiella oxitoca |
|
Цефокситин |
R |
R |
|
Цефотаксим |
R |
R |
|
Цефтазидим |
R |
R |
|
Цефтриаксон |
R |
R |
|
Цефуроксим |
R |
R |
|
Цефепим |
R |
R |
|
Цефоперазон/сульбактам |
I |
I |
|
Нетилмицин |
S |
S |
|
Имипенем |
S |
S |
|
Меропенем |
S |
S |
|
Дорипенем |
S |
S |
|
Пиперациллин/тазобактам |
I |
I |
Карбапенемы были активны в отношении энтеробактера и клебсиеллы.
Кроме энтеробактерий среди грамотрицательных палочек было три штамма ацинетобактерий. Молекулярно-генетические исследования подтвердили видовую принадлежность выделенных ацинетобактеров, все три штамма обладали видоспецифическим геном ОХА-51, следовательно, принадлежали к виду Acinetobacter baumanii. Два штамма проявили наличие гена ОХА-40 подобных карбапенемаз, фенотип резистентности Acinetobacter baumanii представлен в таблице 3.
Таблица 3
Резистентность ацинетобактеров
|
Антибиотик\микроорганизм |
A. baumanii ОХА-40 (+) |
A. baumanii ОХА-40 (-) |
|
Ампициллин/сульбактам |
R |
I |
|
Цефоперазон/сульбактам |
R |
R |
|
Тикарциллин/клавуланат |
R |
R |
|
Цефтазидим |
R |
R |
|
Цефепим |
R |
R |
|
Пиперациллин/тазобактам |
R |
R |
|
Нетилмицин |
R |
S |
|
Имипенем |
S |
S |
|
Меропенем |
S |
S |
|
Дорипенем |
I |
S |
|
Тигециклин |
S |
S |
В целом выделенные ацинетобактеры являются полирезистентными и чувствительны только к карбапенемам и тигециклину. Однако, штаммы, продуцирующие карбапенем гидролизующие ОХА-40 подобные β-лактамазы отличаются максимальной резистентностью, проявляя устойчивость к нетилмицину и дорипенему.
Небольшое количество микроорганизмов не дает возможности определить истинное соотношение числа резистентных и чувствительных штаммов в этиологии периимплантной инфекции, вместе с тем, результаты детекции генов, кодирующих продукцию тех или иных ферментов, обуславливающих устойчивость микроорганизмов к антибактериальным препаратам, свидетельствует о необходимости «особых» протоколов антибиотикотерапии при ревизионном эндопротезировании.
Выводы:
1. Возбудители периимплантной инфекции нередко обладают фенотипом полирезистентных госпитальных микроорганизмов. Из 28 проанализированных микроорганизмов у 10 штаммов выявлены различные гены антибиотикорезистентности.
2. Полирезистентность к антибактериальным препаратам характерна как для грамположительных, так и для грамотрицательных бактерий. Метициллинрезистентные стафилококки с равной частотой обнаружены среди золотистых и среди коагулазонегативных видов.
3. Выделенные энтеробактерии и ацинетобактерии продуцируют различные β-лактамазы.
4. Для лечения периимплантной инфекции необходимо тщательное микробиологическое обследование с привлечением молекулярно-генетических методов для назначения адекватной антибактериальной терапии.
Рецензенты:Королев С.Б., д.м.н., заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии им.М.В.Колокольцева, ГБОУ ВПО «НижГМА» Минздрава России, г. Нижний Новгород;
Малышев Е.С., д.м.н., профессор кафедры хирургии ФКПВ (курс травматологии и ортопедии) НижГМА Минздрава России, г. Нижний Новгород.