10.12.2020

Анализ результатов бактериологического исследования ран пациентов с имплант-ассоциированной инфекцией позвоночника

Сложности в лечении ИАИ позвоночника требуют разработки методов прогнозирования развития осложнений и мероприятий по их снижению. Микробиологический мониторинг является неотъемлемой частью инфекционного контроля в стационарах, где осуществляется лечение пациентов с ИАИ позвоночника

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день лечение имплант-ассоции-рованной инфекции (ИАИ) позвоночника представляет серьезную проблему [1, 2]. Причин возникновения ИАИ достаточно много: нарушение стерильности импланта; несоблюдение правил асептики и антисептики во время хирургического вмешательства; адсорбция на имплантате циркулирующих в крови и лимфе бактериальных клеток; неправильное использование антибактериальных средств и антибиотиков и др. [3, 4].


Несмотря на разнообразие предложенных методов, на сегодняшний день отсутствует дифференцированный подход к лечению пациентов с ИАИ позвоночника. Практически нет работ, посвященных анализу результатов микробиологического исследования пораженных участков позвоночника в зависимости от локализации инфекционного процесса и особенностей течения заболевания.

Целью нашей работы было проанализировать микробный пейзаж при ИАИ позвоночника, выявить основных возбудителей инфекции.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проанализированы результаты микробиологического исследования патологического материала, взятого из свищевых выходов и операционных ран у 105 пациентов с имплант-ассоциированной инфекцией позвоночника, оперированных в клинике гнойной остеологии РНЦ «ВТО» им. акад. ГА. Илизарова за период с 2011 по 2017 год.

Пациенты были поделены на три группы: I - свищевые формы периимплантной инфекции: паравертебральные и эпидуральные абсцессы и флегмоны (п = 18, подгруппа 1), нагноение мягких тканей вокруг металлоконструкций (п = 20, подгруппа 2), спондилиты/дисци-тщ/остеомиелиты (п = 26, подгруппа 3), инфекционные осложнения, ассоциированные с послеоперационной ликвореей (п = 5, подгруппа 4); II - периимплантная инфекция, развившаяся на фоне послеоперационной нестабильности металлоконструкции (п = 26); III - инфекция, развившаяся после имплантации систем для хронической электростимуляции (п = 10).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

В результате бактериологического исследования мазков, взятых из свищевых выходов и ран пациентов с имплант-ассоциированной инфекцией позвоночника, выделено 196 изолятов, принадлежащих к 19 таксонам: Staphylococcus aureus (n = 65), Staphylococcus epidermidis (n = 26), Staphylococcus haemolyticus (n = 3), Staphylococcus saprophyticus (n = 3), Staphylococcus hominis (n = 1), Staphylococcus simulans (n = 1), Enterococcus faecalis (n = 17), Streptococcus sp. (n = 3), Corynebacterium sp. (n = 3), Bacillus sp. (n = 1), Pseudomonas aeruginosa (n=17), Acinetobacter baumannii (n=15), Acinetobacter Iwoffii (n = 1), Enterobacter cloacae (n = 10), Klebsiella pneumoniae (n = 11), Escherichia coli (n = 10), Morganella morgannii (n = 1), Proteus mirabilis (n = 7), Proteus vulgaris (n = 1).

В подгруппе пациентов со свищевой формой пе-риимплантной инфекции в виде паравертебральных и эпидуральных абсцессов и флегмон (п = 18) у 4-х человек при микробиологическом исследовании патологического материала выделено 39 штаммов микроорганизмов, среди которых было 8 ассоциаций: Р. aeruginosa + A baumannii + Е. faecalis, S. aureus + S. epidermidis MRSE (метициллин-резистентный ста-филлокок) (n = 2), Е. cloacae + S. haemolyticus MRSH, S. pyogenes + S. aureus, A baumannii + E. faecalis, S. saprophyticus MRSS + E. faecalis + A baumannii, P. aeruginosa + E. coli, остальные микроорганизмы (n = 21) в монокультуре: S. aureus (n = 9), S. epidermidis (n = 5, из них 4 - MRSE), S. haemolyticus MRSH (n = 1), S. saprophyticus MRSS (n = 1), P. mirabilis (n = 3), E. cloacae (n = 1), M. morgannii (n = 1). У 3-х человек по результатам бактериологических посевов роста патогенной микрофлоры не обнаружено.

В мазках, взятых из свищевых ходов и из ран пациентов с имплант-ассоциированной инфекцией в виде нагноения мягких тканей вокруг металлокострук-ций (n = 20), выделено 10 ассоциаций: Р mirabilis + Е. coli, Р. mirabilis + Р aeruginosa, S. aureus + Е. faecalis (n = 2), Е. cloacae + S. epidermidis MRSE, P aeruginosa + S. aureus, K. pneumoniae + S. epidermidis MRSE, Streptococcus sp. + S. hominis MRSH, 15 изо-лятов в монокультуре: S. aureus (n = 6, из них 1 -MRSA), S. epidermidis MRSE (n = 1), E. faecalis (n = 2), A baumannii (n = 1), E. coli (n = 1), K. pneumoniae (n = 2), Corynebacterium sp. (n = 1), Bacillus sp. (n = 1). У 4-х пациентов в мазках патогенной микрофлоры не обнаружено.

У пациентов третьей подгруппы (спондилитьудисци-ты/остеомиелиты) из мазков было выделено 10 ассоциаций микроорганизмов: S. aureus MRSA + Р. aeruginosa (n = 2), Р. aeruginosa + Е. coli, Р. aeruginosa + A baumannii, К. pneumoniae + A baumannii (n = 2), E. coli + K. pneumoniae, A baumannii + S. epidermidis MRSE, K. pneumoniae + E. faecalis, S. epidermidis + E. faecalis, 30 штаммов в монокультуре: S. aureus (n = 19, из них 5 - MRSA), S. epidermidis MRSE (n = 2), E. faecalis (n = 1), Corynebacterium sp. (n = 1), A baumannii (n = 1), E. cloacae (n = 3), P. aeruginosa (n = 1), P vulgaris (n = 1), E. coli (n = 1).
 
Во второй исследуемой группе пациентов (n = 26) с имплант-ассоциированной инфекцией, развившейся на фоне послеоперационной нестабильности металлоконструкции, из биологического материала выделено 11 ассоциаций: S. aureus + S. epidermidis (n = 3, них 1 - MRSE), S. aureus + A baumannii, P. aeruginosa + S. aureus, K. pneumoniae + S. aureus + E. faecalis, S. aureus + P. mirabilis + E. faecalis, P aeruginosa + E. coli, S. epidermidis + E. coli + E. cloacae, P. aeruginosa + A. baumannii + E. faecalis, P mirabilis + A. baumannii + E. faecalis, 25 микроорганизмов в монокультуре: S. aureus (n = 10, из них 3 - MRSA), S. epidermidis (n = 5, из них 2 -MRSE), E. faecalis (n = 1), Corynebacterium sp. (n = 1), P aeruginosa (n = 3), A baumannii (n = 2), K. pneumoniae (n = 1), E. coli (n = 2). У одного человека по результатам микробиологического исследования роста патогенной микрофлоры не было обнаружено.

В третьей исследуемой группе пациентов (п = 10) с инфекцией, развившейся после имплантации систем для хронической электростимуляции, в исследуемых мазках было обнаружено 3 ассоциации: S. aureus + S. epidermidis, S. aureus + A Iwoffii, P. aeruginosa + S. saprophyticus, 4 штамма в монокультуре: S. aureus (n = 3), P. aeruginosa (n = 1). У 2-х пациентов в бактериологических посевах патогенной микрофлоры не обнаружено.

Во второй исследуемой группе среди возбудителей инфекции преобладали грамположительные микроорганизмы, преимущественно S. aureus (34 %). Соотношение MRSA к общему числу выделенных штаммов S. aureus составило 1:6, a MRSE к S. epidermidis -1:3. Отмечен высокий процент выделения штаммов Enterococcus sp. Среди грамотрицательных микроорганизмов количество энтеробактерий (18 %) и неферментеров (18 %) было одинаковым. 90 % ассоциаций бьши представлены микскультурами грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов.

В третьей исследуемой группе среди возбудителей инфекции преобладал S. aureus (54,5 %), среди грамотрицательных микроорганизмов 27,3 % приходилось на долю неферментирующих бактерий. Остальные микроорганизмы встречались в единичных количествах.

Согласно анализу результатов бактериологических посевов, в структуре возбудителей имплант-ассоции-рованной инфекции позвоночника значительно преобладают грамположительные микроорганизмы (65,7 %), из них подавляющее большинство составляют стафилококки (52,9 %). Процент выделения S. aureus составляет 34,8 %. Среди метициллинрезистентных штаммов преобладает S. epidermidis. Среди грамотрицательных микроорганизмов встречаются как неферментирующие (14,7 %), так и энтеробактерии (14,8 %). Неферментирующие бактерии чаще всего выделяются в составе ассоциаций, а энтеробактерии, как правило, в монокультуре либо в ассоциации с грамположитель-ными микроорганизмами.

В настоящее время бактерии рода Staphylococcus занимают одну их лидирующих позиций среди возбудителей внутрибольничных инфекций [6]. Считается, что распространенность инфекций, вызываемых стафилококками, обусловлена не столько их вирулентностью, сколько большим числом восприимчивых больных с ослабленным иммунитетом. Появление коагулазонега-тивных стафилококков среди возбудителей инфекции связывают с широким использованием имплантатов, искусственных суставов, сосудистых трансплантатов, мочевых катетеров и др. [5, 6].

Наряду со стафилококами, представители семейств Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae и Moraxellaceae играют важную роль в этиологии гнойных заболеваний. Так, например, штаммы Р. aeruginosa, Acinetobacter spp., К. pneumoniae, Enterobacter sp. относятся к наиболее распространенным возбудителям внутрибольничной инфекции [8, 9]. В то же время, Р aeruginosa, Acinetobacter spp., К. pneumoniae, Enterobacter sp. обладают высоким сродством к био-пленкообразованию.

Существование микроорганизмов в составе ассоциаций бактерий может существенно влиять на течение инфекционного процесса за счет суммирования болезнетворных возможностей и взаимного усиления вирулентности ассоциантов. В работе по изменяю бипленкообразующей способности штаммов К. pneumoniae и S. aureus было показано, что адгезивная активность смешанной культуры (.К. pneumoniae + S. aureus) активнее, по сравнению с монокультурами микроорганизмов [11]. Согласно литературным данным, в микс-культурах увеличивается число особей, устойчивых к антибиотикам [10, И]. Стандартная антибиотикотерапия в борьбе с микс-инфекцией и биопленочными микроорганизмами может не принести должных результатов. Наоборот, нерациональное назначение этиотропной терапии может привести к подавлению основных факторов специфической и неспецифической зашиты организма, что, в конечном итоге, будет способствовать присоединению новой инфекции и вторичному инфицированию организма.

Как показало исследование, ведущая роль в структуре возбудителей имплант-ассоциированной инфекции позвоночника принадлежит стафилококкам, преимущественно коагулазоположительным. Отмечен высокий процент выделения метициллин-резистнет-ных штаммов эпидермального стафилококка. Среди неферментирующих бактерий чаще всего выделяется Р. aeruginosa и A baumannii. Энтеробактерии, в основном, представлены штаммами К. pneumoniae и Е. coli. Высока доля выделения микс-культур, состоящих из двуух и более микроорганизмов. Возбудителями ИАИ позвоночника могут быть как монокультуры микроорганизмов, так и ассоциации бактерий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Infections of orthopaedic implants and devices / R.A Brady, J.H. Calhoun, J.G. Leid, ME. Shirtliff // Biofilms and device-related infections / Shirtliff ME., Leid J.G. eds. NY: Springer, 2009. pp. 15-56.

2. Risk factors for surgical site infection after posterior cervical spine surgery: an analysis of 5,441 patients from the ACS NSQIP 2005-2012 / A. Sebastian, P. Huddleston 3rd, S. Kakar, E. Habermann, A. Wagie, A. Nassr // Spine I. 2016. \fol. 16, No 4. P. 504-509. DOI: 10.1016/1. spinee.2015.12.009.

3. Анализ ранних инфекционных осложнений у пациентов после хирургических вмешательств на позвоночнике / О.А Смекаленков, ДА. Пташников, С.А. Божкова, С.В. Масевнин, Н.С. Заборовский, Д.А. Михайлов Ц Хирургия позвоночника. 2017. Т. 14, № 2. С. 82-87. DOI: 10.14531/ss2017.2.82-87.

4. Долотин Д.Н., Михайловский МВ., Суздалов В.А Гнойные осложнения в хирургии позвоночника с использованием металлоимлантатов: обзор литературы Ц Хир^гия позвоночника. 2015. Т. 12, № 2. С. 33-39.

5. Ортопедическая имплантат-ассоциированная инфекция: ведущие возбудители, локальная резистентность и рекомендации по антибактериальной терапии / С.А. Божкова, Р.М Тихилов, М.В. Краснова, А.Н. Рукина Ц Травматология и ортопедия России. 2013. № 4 (70). С. 5-15.

6. Особенности микробиологической диагностики при первичных и ревизионных оперативных вмешательствах на позвоночнике / О.В. Ки-майкина, Л.Г. Григоричева, И.В. Кравчуков, В.В. Платунов, АВ. Кривошеин, А.Г. Золовкина // Медицинский альманах. 2018. № 4 (55). С. 37-42. DOI: 10.21145/2499-9954-2018-4-37-42.

7. The diagnosis and management of infection following instrumented spinal fusion /1. Collins, I. Wilson-MacDonald, G. Chami, W. Burgoyne, P. Vinavakam, T. Berendt, J. Fairbank// Еш. Spine J. 2008. Vol. 17, No 3. P. 445-450. DOI: 10.1007/s00586-007-0559-8.

8. Wagenlehner F.M., Naber K.G. Hospital-acquired urinary' tract infections // J. Hosp. Infect 2000. Vol. 46, No 3. P. 171-181.

9. Шипицына И.В., Осипова E.B., Розова Л.В. Адгезивная способность клинических штаммов Enterobacter cloacae, выделенных из ран пациентов с хроническим остеомиелитом, и их чувствительность к антимикробным препаратам // Новости хирургии. 2017. Т. 25, № 3. С. 273-278.

10. Науменко З.С., Шипицына И.В. Сравнительная оценка адгезивной активности бактерий, выделенных у больных из остеомиелитического очага и из ран открытых переломов Ц Гений ортопедии. 2011. № 4. С. 31-34.

11. Осипова Е.В., Шипицына И.В. Информационная характеристика микробных биопленок, формируемых in vitro на поверхности покровного стекла клиническими штаммами Klebsiella pneumoniae // Гений ортопедии. 2018. Т. 24, № 4. С. 478-481.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

2. Люлин Сергей Владимирович, д. м. н., ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, г. Курган, Россия

3. Шипицына Ирина Владимировна, к. б. н., ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, г. Курган, Россия

4. Кочнев Егор Яковлевич, ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, г. Курган, Россия









Теги: инфекция позвоночника
234567 Начало активности (дата): 10.12.2020 17:32:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова:  имплант-ассоциированная инфекция позвоночника, микробный пейзаж, ассоциации микроорганизмов, биопленки
12354567899