Примечание: S - чувствительные, I - промежуточные, R - устойчивые штаммы.
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2. Диаграммы распределения МПК антибиотиков в отношении изученных штаммов P.aeruginosa (S - чувствительные; I - промежуточные; R - устойчивые)
|
Очевидно, что среди беталактамных антибиотиков карбапенемы отличаются наибольшим уровнем антисинегнойной активности и к ним реже всего встречается устойчивость. По величине среднегеометрической МПК меропенем в 2 раза активнее имипенема. При сопоставлении диаграмм распределения МПК имипенема и меропенема выявляется, что для последнего характерен сдвиг в сторону более низких значений в сравнении с имипенемом. Так, не было обнаружено штаммов с МПК меропенема более 64 мкг/мл. Обращает на себя внимание высокая частота устойчивости к базовому антипсевдомонадному цефалоспорину III поколения - цефтазидиму: устойчивыми к нему оказались 37% штаммов, промежуточными - 18%. Несколько большей активностью отличался цефалоспорин IV поколения цефепим: 16% штаммов были устойчивы к антибиотику, 31% относились к промежуточным.
Отмечена высокая частота резистентности к защищенному пенициллину - пиперациллину/тазобактаму: 45% штаммов были устойчивыми, 15% - промежуточными. Основываясь на основных свойствах бета-лактамаз Pa, можно утверждать, что частота резистентности к другим антипсевдомонадным пенициллинам (карбенициллину, тикарциллину) будет еще выше.
Анализируя возможные механизмы резистентности к беталактамным антибиотикам, следует признать, что наиболее распространенным, вероятно, является дерепрессия (гиперпродукция) хромосомных бета-лактамаз. В пользу этого предположения свидетельствует наибольшая частота распространения резистентности к пиперациллин/тазобактаму и цефтазидиму, то есть к антибиотикам, разрушаемым хромосомными бета-лактамазами класса С (ингибитор бета-лактамаз тазобактам не способен подавлять функцию этих ферментов). Частота резистентности к цефепиму - цефалоспорину IV поколения, обладающему умеренной устойчивостью к хромосомным бета-лактамазам, ниже. При сопоставлении диаграмм распределения величин МПК очевиден сдвиг в сторону более низких значений для цефепима в сравнении с цефтазидимом (см. рис. 2). Повышение МПК карбапенемов в отношении части штаммов до 4-8 мкг/мл также можно объяснить гиперпродукцией хромосомных бета-лактамаз, однако, высокий уровень устойчивости (особенно к имипенему), вероятно, связан с комбинацией нескольких механизмов.
При анализе перекрестной устойчивости между карбапенемами было установлено, что 9 штаммов устойчивы к обоим карбапенемам одновременно, 12 штаммов устойчивы только к имипенему, а 2 устойчивы только к меропенему. Были обнаружены по одному штамму соответственно с избирательной устойчивостью и промежуточным ее уровнем только к имипенему, при сохранении чувствительности ко всем другим изученным антибиотикам. Подобный фенотип может наблюдаться (как было отмечено выше) при снижении экспрессии белка OprD.
К крайне неблагоприятным фактам следует отнести высокую частоту устойчивости к ципрофлоксацину, достигающую 44%. О механизмах устойчивости резистентных к нему штаммов можно судить лишь предположительно, скорее всего, речь идет о комбинации нарушений проницаемости внешней мембраны, активации систем активного выброса и о мутациях в генах топоизомераз. В пользу комбинации нескольких механизмов устойчивости говорит и наличие штаммов с высоким уровнем МПК (64 мкг/мл и более).
Для аминогликозидных антибиотиков оказались характерными значительные различия в частоте распространения резистентности. Так, если к гентамицину устойчивыми оказались 60% штаммов (причем для большинства из них МПК была равна или превышала 256 мкг/мл), то к амикацину резистентность была выявлена лишь у 10% штаммов.
Определенный интерес представлял анализ распространения различных фенотипов резистентности, при этом как единую группу рассматривали устойчивые и промежуточные штаммы. Такой подход с практической точки зрения представляется вполне обоснованным, поскольку при инфекциях, вызванных штаммами с промежуточным уровнем устойчивости, клинический эффект вероятен при формировании в очаге концентраций антибиотиков, существенно превышающих терапевтические, что возможно далеко не всегда. Следует также отметить, что промежуточные штаммы, как правило, обладают детерминантами устойчивости.
В целом, из 141 изученного штамма Pa 100 (71%) штаммов обладали детерминантой резистентности хотя бы к одному антибиотику. Наиболее распространенные фенотипы приведены в табл. 3
Таблица 3. Наиболее распространенные фенотипы у изученных штаммов P. aeruginosa
|
Фенотип (антибиотики, к которым выявляли одновременную устойчивость)
|
Число штаммов
|
%
|
Цефтазидим + цефепим + пиперациллин/тазобактам + ципрофлоксацин + гентамицин
|
25
|
17,7
|
Меропенем + имипенем + цефтазидим + цефепим + пиперациллин/тазобактам + ципрофлоксацин + гентамицин
|
16
|
11,3
|
Меропенем + имипенем + цефтазидим + цефепим + пиперациллин/тазобактам + ципрофлоксацин + гентамицин + амикацин
|
2
|
1,4
|
Цефтазидим + цефепим + пиперациллин/тазобактам + гентамицин
|
6
|
4,3
|
Другие фенотипы
|
51
|
36,2
|
Чувствительные штаммы
|
41
|
29
|
На основании полученных данных можно предположить, что в отделениях циркулируют два ведущих клона Pa. Для первого (25 штаммов) характерна устойчивость к цефалоспоринам III-IV поколений и полусинтетическим пенициллинам (скорее всего связанная с гиперпродукцией хромосомных бета-лактамаз класса С) в сочетании с устойчивостью к гентамицину и ципрофлоксацину. Для второго (16 штаммов) характерна дополнительная устойчивость к карбапенемам. Штаммы второго фенотипа сохраняли чувствительность только к амикацину. Из 16 штаммов с высоким или промежуточным уровнем устойчивости к карбапенемам 13 были выделены у пациентов, получавших эти антибиотики. Тот факт, что предшествующая терапия карбапенемами является фактором риска развития инфекций, вызванных штаммами Ра, устойчивыми к этим антибиотикам, хорошо известен. Следует также отметить, что лечение другими беталактамами (в том числе цефалоспоринами III-IV поколений) фактором риска формирования устойчивости к карбапенемам не является [52]. Как уже было отмечено выше, на фоне терапии цефалоспоринами III поколения происходит селекция гиперпродуцентов хромосомных бета-лактамаз, устойчивых к этим антибиотикам, но чувствительных к карбапенемам.
Особое беспокойство вызывает выделение 2 штаммов, устойчивых ко всем изученным антибиотикам. Возможность эффективной терапии инфекций, вызванных такими штаммами, в настоящее время представляется сомнительной.
Кроме приведенных в табл. 3, был выявлен еще 51 штамм с другими фенотипами резистентности, большинство из которых было представлено 1-2 штаммами, которые, скорее всего, были клонально разнородными.
Сопоставление полученных нами данных о частоте распространения антибиотикорезистентности среди Pa с результатами, полученными в других регионах, свидетельствует о значительной вариабельности. Так, среди 150 штаммов, полученных в отделениях интенсивной терапии в Бельгии, частота устойчивости Ра к пиперациллин/тазобактаму, цефтазидиму и цефепиму была на 20-30% ниже, а к имипенему - на 20% выше, чем в нашем исследовании. Наиболее активными антибиотиками оказались амикацин, пиперациллин/тазобактам и цефепим [53]. Сходные данные были получены при изучении 615 штаммов, выделенных в отделениях интенсивной терапии в Швейцарии. Было установлено, что к амикацину чувствительны 79,6% штаммов, к карбенициллину - 67,0%, цефтазидиму - 73,4%, ципрофлоксацину - 55,8%, имипенему - 64,1%, пиперациллину - 88,1%, пиперациллин/тазобактаму - 92,4% [54]. В нашем исследовании частота чувствительности к пиперациллин/тазобактаму и цефтазидиму оказалась намного ниже, а к имипенему существенно выше, самыми активными антибиотиками оказались меропенем и амикацин. Сообщается, что среди штаммов Pa, выделенных в Северной Америке, частота устойчивости к карбапенемам была несколько ниже и составила 4,2% для меропенема и 12.5% для имипенема [55]. Как и в нашем исследовании, карбапенемы оказались наиболее активными антибиотиками.
Представление о том, что микрофлора больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии, онкологии и гематологии закономерно отличается высоким уровнем резистентности, опровергается данными, полученными в Австралии и Новой Зеландии. Так, среди 246 штаммов Ра от больных из отделений перечисленного профиля чувствительными к цефтазидиму были 88% штаммов, цефпирому - 73%, пиперациллин/тазобактаму - 70%, имипенему - 85%, ципрофлоксацину - 89% и даже к гентамицину - 81% [56]. Уместно напомнить, что в нашем исследовании чувствительными к гентамицину были лишь 39% штаммов. Такие выраженные колебания в распространении резистентности можно объяснить лишь принципиальными различиями в политике применения антибиотиков.
Приведенные соображения, по нашему мнению, однозначно свидетельствует о невозможности разработки универсальных рекомендаций по эмпирической терапии инфекций, вызванных Pa, не учитывающих данных локального мониторинга антибиотикорезистентности.
Этиотропная терапия инфекций, вызванных Pa
Изложенные выше факты об особенностях биологии микроорганизма, уровне его природной устойчивости и распространении приобретенной резистентности к антибиотикам объясняют причины значительных сложностей этиотропной терапии инфекций, вызванных Pa. Одним из ключевых является вопрос о предпочтении комбинированной или монотерапии.
До конца 60-х годов инфекции, вызванные Pa, практически всегда были летальными, существенного улучшения в результатах лечения не произошло и после внедрения в клиническую практику схем монотерапии гентамицином или карбенициллином [57]. Причем неудачи лечения наблюдали и в тех случаях, когда возбудитель был чувствителен к этим антибиотикам. Выявление в экспериментах in vitro синергизма в отношении Pa между аминогликозидами и беталактамами [58] и подтверждение этого факта при экспериментальных инфекциях [59] послужило основанием для широкого внедрения терапии карбенициллином в сочетании с аминогликозидами [60].
Последующее появление более активных антипсевдомонадных препаратов, таких как цефалоспорины III-IV поколений, фторхинолоны и карбапенемы, вновь стимулировало интерес к сравнительной оценке эффективности комбинированной и монотерапии инфекций, вызванных Pa. К сожалению, рандомизированных проспективных исследований, посвященных сравнению эффективности при тяжелых Pa-инфекциях схем комбинированной и монотерапии, в доступной литературе обнаружить не удалось. Результаты единичных проспективных нерандомизированных исследований противоречивы [20, 61]. Большинство данных об эффективности лечения псевдомонадных инфекций были получены в клинических испытаниях, направленных на сравнение эффективности схем лечения тяжелых инфекций различной локализации или лихорадки на фоне нейтропении. Псевдомонадную этиологию инфекций выявляли лишь у незначительной части пациентов, включенных в такие испытания.
К наиболее популярным схемам лечения псевдомонадных инфекций относятся схемы, основанные на комбинации цефтазидима с аминогликозидными антибиотиками (чаще всего с амикацином). Комбинацию цефтазидим + амикацин более всего используют в качестве эталонной схемы при оценке эффективности новых схем и препаратов. В качестве примера можно привести ряд исследований. Так, меропенем при септицемии оказался равным по эффективности как с комбинацией цефтазидим + амикацин, так и с цефтазидимом как средством монотерапии [62]. При ИВЛ-ассоциированной пневмонии равной эффективностью обладали комбинации цефтазидим + амикацин и пиперациллин/тазобактам + амикацин [63]. При нозокомиальных инфекциях различной локализации меропенем был равен по эффективности имипенему [64]. В нерандомизированном исследовании была показана равная эффективность монотерапии цефтазидимом и меропенемом Pa-инфекции на фоне муковисцидоза [65].
При отсутствии данных сравнительных рандомизированных проспективных испытаний определенную ценность могут иметь другие типы исследований. Так, в одной из недавних работ был проведен ретроспективный анализ зависимости летальности при бактериемии, вызванной Pa, от адекватности антибактериальной терапии (адекватность оценивали по результатам изучения антибиотикочувствительности). Монотерапию уреидопенициллинами или аминогликозидами не расценивали как адекватное лечение, даже если возбудитель оказывался чувствительным ко всем антибиотикам. К адекватной терапии относили монотерапию карбапенемами, фторхинолонами, цефалоспоринами III поколения, комбинированную терапию антипсевдомонадными пенициллинами и аминогликозидами, при чувствительности возбудителя ко всем антибиотикам. Оказалось, что если эмпирическая терапия была адекватной или ее корректировка по результатам бактериологического исследования была проведена в течение первых 2-4 дней, то общая летальность составила 26-27%, а непосредственно связанная с инфекцией - 17%. В случае неадекватной терапии летальность составляла соответственно 48 и 45% [66].
В проспективном исследовании 2124 случаев бактериемии было установлено, что комбинированная терапия беталактамами и аминогликозидами не проявляла преимуществ в сравнении с монотерапией беталактамами, исключением были случаи инфекций на фоне нейтропении и инфекций, вызванных Pa [67].
Таким образом, следует признать, что при инфекциях, вызванных Pa, комбинированная терапия, вероятно, предпочтительнее монотерапии, исключение могут составить карбапенемные антибиотики (в первую очередь, меропенем, как обладающий наибольшей активностью). Однако повсеместно наблюдаемое нарастание частоты устойчивости Pa к карбапенемам требует взвешенного подхода к их назначению. Эти антибиотики целесообразно резервировать для эмпирической терапии тяжелых и крайне тяжелых инфекций, при наличии подозрений о их псевдомонадной этиологии, либо для случаев выделения микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам других групп. Следует иметь в виду, что длительное лечение тяжелых Ра-инфекций антибиотиками разных групп может привести к формированию штаммов микроорганизма, устойчивых ко всем известным антипсевдомонадным препаратам [68].
В целом, хотя определенный прогресс в антибактериальной терапии тяжелых госпитальных инфекций, вызванных Pa, очевиден, частота неудач остается крайне высокой. Складывается впечатление, что современные представления о патогенезе этой патологии не учитывают какие-то существенные особенности, возможно, что микроорганизм обладает еще не обнаруженными факторами вирулентности, которые в будущем могут служить мишенями специфической терапии.
АНТИБИОТИКИ И ХИМИОТЕРАПИЯ, 1999-N3, стр. 25-34.
ЛИТЕРАТУРА
1. Vincent J.L. The prevalence of nosocomial infection in intensive care units in Europe: Results of the European prevalence of infection in intensive care (EPIC) study. JAMA 1995; 274: 8; 639-644.
2. Gillardi G.L. Pseudomonas and related genera. In: Manual of clinical microbiology. 5th ed. Balows A., ed. Washington DC. 1991; 429-441.
3. Palleroni N.J. Family I: Pseudomonadaceae. In: Bergey's manual of systematic bacteriology. Kraig N.R., Holt J.G. (Eds.). Baltimore 1984; 1: 141-219.
4. Stock J.B., Ninfa A.J., Stock A.M. Protein phosphorylation and regulation of adaptive response in bacteria. Microbiol Rev 1989; 53: 450-490.
5. Frank D.W., Iglewski B.H. Cloning and sequence analysis of a transregulatory locus required for exoenzyme S synthesis in Pseudomonas aeruginosa. J Bacteriol 1991; 173: 6460-6468.
6. Hobbs M., Collie E.S.R., Free P.D. et al. PilS and PilR, a two-component transcriptional regulatory system controlling expression of type 4 fimbriae in Pseudomonas aeruginosa. Mol Microbiol 1993; 7: 669- 682.
7. Fuqua W.C., Winans S.C., Greenberg E. P. Quorum sensing in bacteria: the LuxR-LuxI family of cell density-responsive transcriptional regulators. J Bacteriol 1994; 176: 269-275.
8. Pesci E.C., Inglewski B.H. The chain of command in Pseudomonas quorum sensing. Trends Microbiol 1997; 24: 132-134.
9. Yahr T.L., Mende-Mueller L.M., Friese M.B., Frank D.W. Identification of type III secreted products of the Pseudomonas aeruginosa exoenzyme S regulon. J Bacteriol 1997; 179: 7165-7168.
10. Kadurugamuwa J.L, Beveridge T.J. Natural release of virulence factors in membrane vesicles by Pseudomonas aeruginosa and the effect of aminoglycoside antibiotics on their release. J Antimicrob Chemother 1997; 40: 615-621.
11. Talon D., Mulin B., Rouget C. et al. Risks and routes for ventilator-associated pneumonia with Pseudomonas aeruginosa. Amer J Resp Crit Care Med 1998; 157: 978-984.
12. Fagon J.Y, Chastre J, Domart Y. et. al. Mortality due to ventilator-associated pneumonia or colonisation with Pseudomonas or Acinetobacter species: Assessment by quantitative culture of samples obtained by a protected specimen brush. Clin Infect Dis 1996; 23: 538-542.
13. Falagas M.E., Barefoot L., Griffith J. et. al. Risk factors leading to clinical failure in the treatment of intraabdominal or skin/soft tissue infections. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1996; 15: 913-921.
14. Fluit A. C., Jones M. E., Schmitz F.-J. et. al. Antimicrobial Resistance among clinical blood isolates in Europe: results from the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program 1997. Therapy. 38th Interscience Conference on antimicrobial agents and chemotherapy. Sept. 24-27, 1998, San Diego 1998; Abst. E-86.
15. Baltch A.L., Griffin P.E. Pseudomonas aeruginosa bacteremia: a clinical study of 75 patients. Am J Med Sci 1977; 274: 119-120.
16. Bodey G.P., Jadeja L., Elting L. Pseudomonas bacteremia: Retrospective analysis of 410 episodes. Arch Intern Med 1985; 145: 1621-1629.
17. McKendrick M.W., Geddes A.M. Pseudomonas septicaemia in general hospital: seven years' experience. Quart J Med 1981; 199: 331-344.
18. Lechi A., Arosio E., Pancera P. et al. Pseudomonas septicaemia. A review of 60 cases observed in a university hospital. J Hosp Infect 1984; 5: 29-37.
19. Gallaghar P.G., Watanakunakorn C. Pseudomonas bacteremia in a community teaching hospital, 1980 - 1984. Rev Infect Dis 1989; 11: 846-852.
20. Hilf M., Yu V.L., Zuravleff J.J. et al. Antibiotic therapy for Pseudomonas aeruginosa bacteremia: outcome correlation in a prospective study of 200 patients. Am J Med 1989; 87: 540-546.
21. Mallolas J., Gatell J.M., Miro J.M. et al. Prognostic factors for Pseudomonas aeruginosa bacteremia [Letter]. Am J Med 1991; 90: 134-134.
22. Vidal F., Mensa J., Almela M. et al. Epidemiology and outcome of Pseudomonas aeruginosa bacteremia, with special emphasis on the influence on antibiotic treatment. Analysis of 198 episodes. Arch Intern Med 1996; 156: 2121-2126.
23. Laughlin T.J., Armstrong D.G., Caporusso J., Lavery S.A. Soft tissue and bone infection from puncture wounds in children. West Med J 1997; 166: 126-128.
24. Pedersen H.B., Rosborg J. Necrotizing external otitis: aminoglycoside and beta-lactam treatment combined with surgical treatment. Clin Otolaryngol 1997; 22: 271-274.
25. Yoshida E., Nakae T. Identification of porin in the outer membrane of Pa that forms small diffusion pores. J Biol Chem 1989; 264: 6297- 6301.
26. Nikaido H., Nikaido K., Harayama S. Identification and characterization of porins in Pseudomonas aeruginosa. J Biol Chem 1991; 266: 770-779.
27. Bellido F., Martin N.L., Siehnell R.J., Hancock R.E.W. Reevaluation, using intact cells, of the exclusion limit and role of porin OprF in Pseudomonas aeruginosa outer membrane permeability. J Bacteriol 1992; 174: 5196-5203.
28. Nikaido H., Hancock R.E.W. Outer membrane permeability in Pseudomonas aeruginosa. In: The bacteria. Sokatch J. ed. Orlando 1986; 10: 145-193.
29. Huang H., Hancock R.E.W. Genetic definition of the substrate selectivity of Pseudomonas aeruginosa outer membrane porin protein Opr D. J Bacteriol 1993; 175: 7793-7800.
30. Trias J., Nikaido H. Protein D2 channel of the Pseudomonas aeruginosa outer membrane has a binding site for amino acids and peptides. J Biol Chem 1990; 265: 15680-15684.
31. Watanabe N.A. Newer antipseudomonal cephalosporines. J Chemother 1996; 8: Suppl. 2: 48-56.
32. Livermore D.M.
|
