Методические рекомендации
Анаэробная инфекция
Этиология, патогенез, антибактериальная терапия.
Содержание:
Предисловие...................................................................................... 1
Введение............................................................................................. 2
1.1 Определение и характеристика.................................................. 2
1.2 Состав микрофлоры основных биотопов человека................. 5
2. Факторы патогенности анаэробных микроорганизмов......... 6
2.1. Роль анаэробной эндогенной микрофлоры в патологии
человека...................................................................................………. 8
3. Основные формы анаэробной инфекции....................………...... 10
3.1. Плевролегочная инфекция......................................................….. 10
3.2. Диабетическая инфекция стопы..............................................…. 10
3.3. Бактериемия и сепсис................................................................ 11
3.4. Столбняк..................................................................................... 11
3.5. Диарея.......................................................................................... 12
3.6. Хирургическая инфекция ран и мягких тканей....................... 12
3.7. Газообразующая инфекция мягких тканей............................. 12
3.8. Клостридиалъный мионекроз................................................... 12
3.9. Медленно развивающаяся некротическая раневая инфекция…13
3.10. Внутрибрюшинная инфекция...............................…………….. 13
3.11. Характеристика экспериментальных анаэробных абсцессов.....13
3.12. Псевдомембранозный колит..........................................................14
3.13. Акушерско-гинекологическая инфекция......................................14
3.14. Анаэробная инфекция у онкологических больных……………..15
4. Лабораторная диагностика..............................................................15
4.1. Исследуемый материал.....................................................................15
4.2. Этапы исследования материала в лаборатории..............................16
4.3. Прямое исследование материала......................................................16
4.4. Способы и системы для создания анаэробных условий.................16
4.5. Питательные среды и культивирование...........................................17
5. Антибиотикотерапия анаэробной инфекции................................. 21
5.1. Характеристика основных антимикробных препаратов,
используемых при лечении анаэробной инфекции..........................….21
5.2. Комбинация бэта-лактамных препаратов и ингибиторов
бэта-лактамазы...................................................................................24
5.3. Клиническое значение определения чувствительности анаэробных
микроорганизмов к антимикробным препаратам.......…………...24
6. Коррекция микрофлоры кишечника.......................……………….26
Введение
Первые представления о роли анаэробных микроорганизмов в патологии человека появились многие столетия тому назад. Еще в 4 веке до нашей эры Гиппократ подробно описал клинику столбняка, а в 4 веке нашей эры Ксенофон описал случаи острого некротизирующего язвенного гингивита у греческих солдат. Клиническая картина актиномикозов была описана Лангенбеком в 1845 году. Однако в то время не было ясно, какие микроорганизмы вызывают эти заболевания, каковы их свойства, равно как и концепция анаэробиоза отсутствовала до 1861 года, когда Луи Пастер опубликовал классическую работу по изучению Vibrio butyrigue и назвал организмы, живущие в отсутствие воздуха, «анаэробами» (17). В последующем Луи Пастер (1877) выделил и культивировал Clostridium septicum, а Israel в 1878 описал актиномицеты. Возбудитель столбняка - Clostridium tetani - выявлен в 1883 году Н. Д. Монастырским, а в 1884 году А. Николайером. Первые исследования больных с клинической анаэробной инфекцией были выполнены Леви в 1891 году. Более полно роль анаэробов в развитии разнообразной медицинской патологии была впервые описана и аргументирована Veiloon и Zuber в 1893-1898 годах. Они описали различные типы тяжелых инфекций, вызываемых анаэробными микроорганизмами (гангрену легкого, аппендицит, абсцессы легкого, мозга, таза, менингит, мастоидит, хронический отит, бактериемию, параметрит, бартолинит, гнойный артрит). Кроме того, они разработали многие методические подходы к изоляции и культивированию анаэробов (14). Таким образом, к началу XX века стали известны многие из анаэробных микроорганизмов, сформировалось представление об их клинической значимости, была создана соответствующая техника культивирования и выделения анаэробных микроорганизмов. Начиная с 60-х годов и по настоящее время актуальность проблемы анаэробных инфекций продолжает нарастать. Это обусловлено как этиологической ролью анаэробных микроорганизмов в патогенезе заболеваний, так и развитием устойчивости к широко применяемым антибактериальным препаратам, а также тяжелым течением и высокой летальностью вызываемых ими заболеваний.
1.1. Определение и характеристика
В клинической микробиологии микроорганизмы принято классифицировать на основе их отношения к кислороду воздуха и двуокиси углерода. В этом легко убедиться при инкубации микроорганизмов на кровяном агаре в различных условиях: а) в обычной воздушной среде (21% кислорода); б) в условиях СО2 инкубатора (15% кислорода); в) в микроаэрофильных условиях (5% кислорода) г) анаэробных условиях (0% кислорода). Используя этот подход бактерии могут быть разделены на 6 групп: облигатные аэробы, микроаэрофильные аэробы, факультативные анаэробы, аэротолерантные анаэробы, микроаэротолерантные анаэробы, облигатные анаэробы. Данная информация полезна для первичной идентификации как аэробов, так и анаэробов.
Аэробы. Для роста и размножения облигатные аэробы нуждаются в атмосфере, содержащей молекулярный кислород в концентрации 15-21% или в СО; инкубаторе. Микобактерии, холерный вибрион и некоторые грибы являются примером облигатных аэробов. Эти микроорганизмы большую часть своей энергии получают путем процесса дыхания.
Микроаэрофилы (микроаэрофильные аэробы). Они также нуждаются в кислороде для размножения, но в концентрациях ниже, чем он присутствует в комнатной атмосфере. Гонококки и кампилобактерии являются примером микроаэрофильных бактерий и предпочитают атмосферу с содержанием О2 около 5%.
Микроаэрофильные анаэробы. Бактерии, способные расти в анаэробных и микроаэрофильных условиях, но неспособные расти в СО2 инкубаторе или воздушной среде.
Анаэробы. Анаэробами называются микроорганизмы, для жизни и размножения которых кислород не нужен. Облигатные анаэробы- бактерии, которые растут только в анаэробных условиях, т.е. в безкислородной атмосфере.
Аэротолерантные микроорганизмы. Способны расти в атмосфере, содержащей молекулярный кислород (воздух, СO2 инкубатор), но лучше они растут в анаэробных условиях.
Факультативные анаэробы (факультативные аэробы). Способны выживать в присутствии или отсутствии кислорода. Многие бактерии, выделяемые от больных, являются факультативными анаэробами (энтеробактерии, стрептококки, стафилококки).
Капнофилы. Ряд бактерий, лучше растущих в присутствии повышенных концентраций СО2, названы капнофилами, или капнофильными организмами. Бактероиды, фузобактерии, гемоглобинофильные бактерии относятся к капнофилам, так как они лучше растут в атмосфере, содержащей 3-5% СО2 (2,
19,21,26,27,32,36).
Основные группы анаэробных микроорганизмов представлены в таблице 1. (42, 43,44).
Таблица I. Наиболее значимые анаэробные микроорганизмы
Род
|
Виды
|
Краткая характеристика
|
|||
Bacteroides
|
В. fragilis В. vulgatus В. distansonis В. eggerthii
|
Грамотрицательные., спор не образующие палочки
|
|||
Prevotella
|
P. melaninogenicus P. bivia P. buccalis P. denticola P. intermedia
|
Грамотрицательные, спор не образующие палочки
|
|
||
Porphyromonas
|
P. asaccharolyticum P. endodontalis P. gingivalis
|
Грамотрицательные, спор не образующие палочки
|
|||
Ctostridium
|
C. perfringens C. ramosum C. septicum C. novyi C. sporogenes C. sordelii C. tetani C. botulinum C. difficile
|
Грамположителъные, спорообразующие палочки, или бациллы
|
|||
Actinomyces
|
А. israelii A. bovis
|
Грамположительные, не образующие спор палочки
|
|||
Pseudoramibacter *
|
P. alactolyticum
|
Грамположительные, не образующие спор палочки
|
|||
Eubacterium
|
E. lentum E. rectale E. limosum
|
Грамположительные, не образующие спор палочки
|
|
||
Bifidobacterium
|
B. eriksonii B. adolescentis B. breve
|
Грамположительные палочки
|
|
||
Propionobacterium
|
P. acnes P. avidum P. granulosum P. propionica**
|
Грамположительные. не образующие спор палочки
|
|
||
Lactobacillus
|
L. catenaforme L. acidophylus
|
Грамположительные палочки
|
|
||
Peptococcus
|
P. magnus P. saccharolyticus P. asaccharolyticus
|
Грамположительные, не образующие спор кокки
|
|
||
Peptostreptococcus
|
P. anaerobius P. intermedius P. micros P. productus
|
Грамположительные, не образующие спор кокки
|
|
||
Veilonella
|
V. parvula
|
Грамотрицательные, не образующие спор кокки
|
|
||
Fusobacterium
|
F. nucleatum F. necrophorum F. varium F. mortiferum
|
Веретенообразные палочки
|
|
||
Campilobacter
|
C. fetus C.jejuni C. coli
|
Грамотрицательные, тонкие, спиралевидные, не образующие спор палочки
|
|
||
* Eubacterium alaclolyticum реклассифицированы как Pseudoramibacter alactolyticum (43,44)
** ранее Arachnia propionica (44)
*** синонимы F. pseudonecrophorum, F. necrophorum biovar С (42,44)
1.2. Состав микрофлоры основных биотопов человека
Этиология инфекционных заболеваний в последние десятилетия претерпела существенные изменения. Как хорошо известно, ранее главную опасность для здоровья человека составляли острозаразные инфекции: брюшной тиф, дизентерия, сальмонеллезы, туберкулез и многие другие, которые передавались преимущественно экзогенным путем. Хотя эти инфекции до сих пор остаются социально важными и теперь вновь повышается их медицинская значимость, но в целом их роль существенно снизилась. Одновременно отмечается возрастание роли условнопатогенных микроорганизмов, представителей нормальной микрофлоры организма человека. В состав нормальной микрофлоры человека входят более 500 видов микроорганизмов. Нормальная микрофлора, обитающая в человеческом организме, в значительной мере представлена анаэробами (Таблица 2).
Анаэробные бактерии, населяющие кожу и слизистые оболочки человека, осуществляя микробную трансформацию субстратов экзо- и эндогенного происхождения, продуцируют широкий спектр разнообразных ферментов, токсинов, гормонов и других биологически активных соединений, которые всасываются, связываются с комплиментарными рецепторами и оказывают влияние на функцию клеток и органов. Знание состава специфической нормальной микрофлоры определенных анатомических областей полезно для понимания этиологии инфекционных процессов. Совокупность видов микроорганизмов, заселяющих определенную анатомическую область, называют индигенной микрофлорой. Более того, обнаружение специфических микроорганизмов в значительном количестве на удалении или в необычном для обитания месте лишь подчеркивает их участие в развитии инфекционного процесса (11, 17,18, 38).
Дыхательный тракт. Микрофлора верхних дыхательных путей очень разнообразна и включает более 200 видов микроорганизмов, входящих в состав 21 рода. 90% бактерий слюны являются анаэробами (10, 23). Большинство из этих микроорганизмов неклассифицированы современными методами таксономии и не имеют существенного значения для патологии. Дыхательные пути здоровых людей наиболее часто колонизированы следующими микроорганизмами - Streptococcus pneumonie- 25-70%; Haemophilus influenzae- 25-85%; Streptococcus pyogenes- 5-10%; Neisseria meningitidis- 5-15%. Анаэробные микроорганизмы, такие как Fusobacterium, Bacteroides spiralis, Peptostreptococcus, Peptococcus, Veilonella и некоторые виды Actinomyces обнаружены практически у всех здоровых людей. Колиформные бактерии обнаруживаются в дыхательном тракте у 3-10% здоровых людей. Повышенная колонизация дыхательных путей данными микроорганизмами выявлена у алкоголиков, лиц с тяжелым течением болезни, у больных, получающих антибактериальную терапию, угнетающую нормальную микрофлору, а также у лиц с нарушениями функций иммунной системы.
Таблица 2. Количественное содержание микроорганизмов в биотопах
организма человека в норме
Биотоп
|
Содержание (в мл или гр)
|
Соотношение (анаэробы / аэробы)
|
Верхние дыхательные путиОтделяемое носа Слюна Поверхность языка Десневая щель
|
103-104 109-10'° 1010-10" 10"-1012
|
3-5:1 1:1 1:1 1000:1
|
Желудочно-кишечный трактЖелудок Тонкий кишечник Толстый кишечник
|
102-105 102-107 1011-1012
|
1:1 1:1 1000:1
|
Женский генитальный трактМатка Влагалище
|
108-109 108-109
|
3-5:1 3-5:1
|
КожаПоверхность Внутри фолликулов
|
104-105 105-106
|
100:1 100:1
|
Популяции микроорганизмов в дыхательном тракте приспосабливаются к определенным экологическим нишам (нос, глотка, язык, десневые щели). Адаптация микроорганизмов к данным биотопам обусловливается аффинностью бактерий к определенным типам клеток или поверхностей, то есть определяется клеточным или тканевым тропизмом. Например, Streptococcus salivarius хорошо прикрепляется к эпителию щеки и доминирует в составе буккальной слизистой. Прилипание бакте-
рий может объяснить и патогенез некоторых заболеваний. Streptococcus pyogenes хорошо прилипает к эпителию глотки и часто вызывает фарингиты, кишечная палочка аффинна к эпителию мочевого пузыря и поэтому вызывает цистит.
Кожа. Индигенная микрофлора кожи представлена бактериями преимущественно следующих родов: Staphylococcus, Micrococcus, Соrynobacterium, Propionobacterium, Brevibacterium и Acinetobacter. Также часто присутствуют дрожжи рода Pityrosporium. Анаэробы представлены в значительной мере грамположительными бактериями рода Propionobacterium (обычно Propionobacterium acnes). Грамположительные кокки (Peptostreptococcus spp.) и грамположительные бактерии рода Eubacterium присутствуют у некоторых индивидуумов.
Уретра. Бактериями, колонизирующими дистальные отделы уретры, являются стафилококки, негемолитический стрептококк, дифтероиды и в незначительном числе случаев различные представители семейства энтеробактерий. Анаэробы представлены в большей мере гра-мотрицательными бактериями - Bacteroides и Fusobacterium spp..
Влагалище. Около 50% бактерий из секрета шейки матки и влагалища являются анаэробами. Большая часть анаэробов представлена лактобациллами и пептострептококками. Часто обнаруживаются прево-теллы - P. bivia и P. disiens. Кроме того, встречаются грамположительные бактерии рода Mobiluncus и Clostridium.
Кишечник. Из 500 видов, населяющих организм человека, приблизительно 300 - 400 видов живут в кишечнике. В наибольшем числе в кишечнике выявляются следующие анаэробные бактерии - Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, Eubacterium, Lactobacillus и Peptostreptococcus. Бактероиды являются доминирующими микроорганизмами. Установлено, что на одну клетку кишечной палочки приходится тысяча клеток бактероидов.
2. Факторы патогенности анаэробных микроорганизмов
Патогенность микроорганизмов означает их потенциальную способность вызывать заболевание. Возникновение патогенности у микробов связано с приобретением ими ряда свойств, обеспечивающих способность прикрепляться, проникать и распространяться в организме хозяина, противостоять его защитным механизмам, вызывать поражение жизненно важных органов и систем. Вместе с тем известно, что вирулентность микроорганизмов является полидетерминатным свойством, которое реализуется в полной мере лишь в организме чувствительного к возбудителю хозяина.
В настоящее время выделяется несколько групп факторов патогенности:
а) адгезины, или факторы прикрепления;
б) факторы адаптации;
в) инвазины, или факторы проникновения
г) капсула;
д) цитотоксины;
е) эндотоксины;
ж) экзотоксины;
з) ферменты токсины;
и) факторы модуляции иммунной системы;
к) суперантигены;
л) белки теплового шока (2, 8, 15, 26, 30).
Этапы и механизмы, спектр реакций, взаимодействий и взаимоотношений на молекулярном, клеточном и организменном уровнях между микроорганизмами и организмом хозяина весьма сложны и разнообразны. Знания о факторах патогенности анаэробных микроорганизмов и их практическое использование для предупреждения заболеваний еще недостаточны. В таблице 3 приведены основные группы факторов патогенности анаэробных бактерий.
Таблица 3. Факторы патогенности анаэробных микроорганизмов
Стадия взаимодествия
|
Фактор
|
Виды
|
||
Адгезия
|
Капсульные полисахариды Фимбрии Гемагглютинины Лектин
|
В. fragilis В. fragilis P.gingivalis F. nucleatum
|
||
Инвазия
|
Фосфолипаза Ц Протеазы
|
F. necrophorum F. necrophorum
|
||
Повреждение тканей
|
Экзотоксины Гемолизины Протеазы Коллагеназа Фибринолизин Нейраминидаза Гепариназа Хондриитин-сульфат глюкоронидаза Н-ацетил-глюкозаминидаза Цитотоксины Энтеротоксины Нейротоксины
|
Clostridium Porphyromonas Bacteroides Bacteroides P. melaninogenica P. melaninogenica B. fragilis
Porphyromonas Porphyromonas C. perfringens C. difficile C. botulinum
|
||
Факторы, угнетающие иммунную систему
|
Капсула Продукты метаболизма Липополисахариды (О-антиген) Протеазы иммуноглобулинов (G, А, М) С3 и С5 конвертазы Протеаза а2-микроглобулина Продукты метаболизма Жирные кислоты анаэробов Соединения серы Амины Оксидоредуктазы Бэта-лактамазы
|
Bacteroides Bacteroides Bacteroides
Bacteroides
Porphyromonas P.gingivalis Prevotella Большинство анаэробов -II- -II- -II- Bacteroides
|
||
Активаторы факторов повреждения
|
Липополисахариды (О-антиген) Поверхностные структуры
|
F. necophorum
P. gingivalis
|
||
В настоящее время установлено, что факторы патогенности анаэробных микроорганизмов детерминируются генетически. Идентифицированы хромосомные и плазмидные гены, а также транспозоны, кодирующие различные факторы патогенности. Изучение функций этих генов, механизмов и закономерностей экспрессии, передачи и циркуляции в популяции микроорганизмов является весьма важной проблемой.
2.1. Роль анаэробной эндогенной микрофлоры в патологии человека
Анаэробные микроорганизмы нормальной микрофлоры весьма часто становятся возбудителями инфекционных процессов, локализующихся в различных анатомических участках организма. В таблице 4 представлена частота анаэробной микрофлоры в развитии патологии. (2, 7, 11, 12, 18, 24, 27).
Можно сформулировать ряд важных обобщений относительно этиологии и патогенеза большинства типов анаэробной инфекции: 1) источником анаэробных микроорганизмов является нормальная микрофлора больных из собственного желудочно-кишечного, дыхательного или урогенитального тракта; 2) изменение свойств тканей, обусловленное травмой и\ или гипоксией, обеспечивает соответствующие условия для развития вторичной или оппортунистической анаэробной инфекции; 3) анаэробные инфекции, как правило, являются полимикробными и часто вызываются смесью нескольких видов анаэробных и аэробных микроорганизмов, синергически оказывающих повреждающее действие; 4) инфекция сопровождается образованием и выделением сильного запаха примерно в 50% случаев (неспорообразующие анаэробы синтезируют летучие жирные кислоты, обусловливающие этот запах); 5) инфекция характеризуется образованием газов, некрозом тканей, развитием абсцессов и гангрены; 6) инфекция развивается на фоне лечения аминогликозидными антибиотиками (бактероиды обладают устойчивостью к ним); 7) наблюдается окрашивание в черный цвет экссудата (порфиромонады и превотеллы продуцируют темно-коричневый или черный пигмент); 8) инфекция имеет затяжное, вялое, часто субклиническое течение; 9) отмечаются обширные некротические изменения тканей, несоответствие между выраженностью клинических симптомов и объемом деструктивных изменений, малокровоточащие на разрезе.
Хотя анаэробные бактерии могут вызывать серьезные и летальные инфекции, инициация инфекции в целом зависит от состояния факторов защиты организма, т.е. функции иммунной системы (2, 5, 11). Принципы лечения таких инфекций включают удаление омертвевших тканей, дренирование, восстановление адекватной циркуляции крови, удаление чужеродных веществ и применение активной антимикробной терапии, соответствующей возбудителю, в адекватной дозе и необходимой продолжительности.
Таблица 4. Этиологическая роль анаэробной микрофлоры
в развитии заболеваний
Заболевания
|
Число обследованных
|
Частота выделения анаэробов
|
|
Голова и шея Нетравматические абсцессы головы Хронические синуситы Инфекции перимандибулярного пространства
|
18 83
31
|
16 (89%) 44 (53%)
29 (94%)
|
|
Грудная клетка Аспирационная пневмония Абсцесс легкого Эмпиема
|
70 57 83
|
61 (87%) 53 (93%) 63 (76%)
|
|
Брюшная полость Абсцессы или перитониты Аппендициты Абсцесс печени
|
72 100 40
|
68 (94%) 96 (96%) 21 (52%)
|
|
Женский генитальный тракт Смешанные типы Абсцессы малого таза Воспалительные процессы
|
33 25 54
|
33 (100%) 22 (88%) 13 (25%)
|
|
Мягкие ткани Раневая инфекция Кожные абсцессы Диабетические язвы конечности Неклостридиальный целлюлит
|
19 135
19
12
|
18 (95%) 81 (60%)
12 (63%)
9 (75%)
|
|
Бактериемия Все культуры Интраабдоминальный сепсис Септический аборт
|
2318 8 76
|
209 (9%) 7 (88%) 48 (63%)
|
|
3. Основные формы анаэробной инфекции
3.1. Плевролегочная инфекция
Этиологически значимыми анаэробными микроорганизмами при данной патологии являются представители нормальной микрофлоры ротовой полости и верхних дыхательных путей. Они являются возбудителями различных инфекций, включая аспирационную пневмонию, некротизирующую пневмонию, актиномикоз и легочный абсцесс. Основные возбудители плевролегочных заболеваний представлены в таблице 5.
Таблица 5. Анаэробные бактерии, вызывающие
плевролегочную инфекцию
Микроорганизмы
|
Частота выделения (%)
|
Prevotella melaninogenica Prevotella intermedia Другие Prevotella\ Porphyromonas виды Группа Bacteroides fragilis Fusobacterium nucleatum Fusobacterium necrophorum Другие грамотрицательные бациллы Peptostreptococcus Грамположительные бациллы Veilonella
|
1-40 30 10 7-20 13-30 1-27 2-70 25-65 9-47 1-36
|
Факторы, которые способствуют развитию у больного анаэробной плевролегочной инфекции, включают аспирацию нормальной микрофлоры (как результат потери сознания, дисфагии, присутствия механических объектов, обструкции, плохой гигиены полости рта, некротизации легочной ткани) и гематогенного распространения микроорганизмов. Как видно из таблицы 5 аспирационная пневмония наиболее часто вызывается организмами, ранее обозначаемыми как виды «оральных бактероидов» (в настоящее время - виды Prevotella и Porphyromonas), Fusobacterium и Peptostreptococcus. Спектр бактерий, выделенных из анаэробной эмпиемы и легочного абсцесса, практически одинаков.
3.2. Диабетическая инфекция стопы
Среди более чем 14 миллионов диабетиков США зловонная стопа является наиболее частой инфекционной причиной госпитализации. Этот тип инфекции часто на начальной стадии игнорируется больным, а иногда и неадекватно лечится врачами. В общем, больные не стремятся внимательно и регулярно обследовать нижние конечности и не выполняют рекомендаций врачей по уходу и режиму ходьбы. Роль анаэробов в развитии инфекции ступни у диабетиков установлена много лет назад. Главные виды микроорганизмов, вызывающие данный тип инфекции, представлен в таблице 6.
Таблица 6. Аэробные и анаэробные микроорганизмы, вызывающие
инфекцию стопы у диабетиков
Аэробы
|
Анаэробы
|
Proteus mirabili |
Bacteroides fragilis |
Pseudomonas aeruginosa |
иные виды группы В. fragilis |
Enterobacter aerogenes |
Prevotella melaninogenica |
Escherichia coli |
иные виды Prevotella\ Porphyromonas |
Klebsiella pneumonia |
Fusobacterium nucleatum |
Streptococcus |
иные фузобактерии |
Enterococcus |
Peptostreptococcus |
Staphylococcus aureus
|
иные виды клостридий
|
Установлено, что 18-20 % больных диабетом имеют смешанную аэробно\анаэробную инфекцию. В среднем у одного больного выявлялось 3.2 аэробных и 2.6 анаэробных вида микроорганизмов Из анаэробных бактерий доминирующими были пептострептококки. Часто также выявлялись бактероиды, превотеллы и клостридии. Из глубоких ран ассоциация бактерий выделялась в 78% случаев. У 25% больных выявлялась грамположительная аэробная микрофлора (стафилококки и стрептококки) и приблизительно у 25% - грамотрицательная палочковидная аэробная микрофлора. Около 50% случаев анаэробной инфекции являются смешанными. Эти инфекции являются более тяжелыми и наиболее часто требуют ампутации пораженной конечности.
3.3. Бактериемия и сепсис
Доля анаэробных микроорганизмов в развитии бактериемии колеблется от 10 до 25%. Большинство исследований свидетельствует, что В. fragilis и другие виды данной группы, а также Bacteroides thetaiotaomicron являются более частой причиной бактериемии. Следующими по частоте выделения являются клостридии (особенно Clostridium perfringens) и пептострептококки. Они часто выделяются в чистой культуре или в ассоциациях. В последние десятилетия во многих странах мира отмечается возрастание частоты анаэробного сепсиса (с 0.67 до 1.25 случаев на 1000 поступивших в стационар). Смертность больных сепсисом, вызванного анаэробными микроорганизмами, составляет - 38-50%.
3.4. Столбняк
Столбняк является хорошо известной еще со времен Гиппократа серьезной и часто летально заканчивающейся инфекцией. В течение столетий это заболевание представляет актуальную проблему, связанную с огнестрельными, Ожоговыми и травматическими ранами. Споры Clostridium tetani выявляются в фекалиях человека и животных и имеют широкое распространение в окружающей среде. Рамон с коллегами в 1927 году успешно предложил для профилактики столбняка иммунизацию анатоксином. Риск развития столбняка выше у людей старше 60 лет из-за снижения эффективности\ утраты протективного поствакцинального антитоксического иммунитета. Терапия включает введение иммуноглобулинов, обработку раны, антимикробную и антитоксическую терапию, постоянный сестринский уход, применение седативных препаратов и анальгетиков. Особое внимание в настоящее время обращается на столбняк новорожденных.
3.5. Диарея
Имеется ряд анаэробных бактерий, являющихся причиной диареи. Anaerobiospirillum succiniciproducens- подвижные спиралевидные бактерии с биполярными жгутиками. Возбудитель выделяется с фекалиями собак и кошек при бессимптомной форме инфекций, а также от больных диареей людей. Энтеротоксигенные штаммы В. fragilis. В 1984 году Майер показал роль токсинпродуцирующих штаммов В. fragilis в патогенезе диареи. Токсигенные штаммы этого возбудителя выделяются при диареи у человека и животных. Они не могут быть отдифферинцированы от обычных штаммов биохимическими и серологическими методами. В эксперименте они вызывают диарею и характерные повреждения толстого кишечника и дистальных отделов тонкого кишечника с гирперплазией крипт. Энтероток-син имеет молекулярную массу 19.5 kD, термолабилен. Патогенез, спектр и частота заболеваемости, также как и оптимальная терапия в достаточной степени еще не разработаны.
3.6. Хирургическая анаэробная инфекция ран и мягких тканей
Возбудители инфекций, выделенные из хирургических ран, в существенной мере зависят от типа хирургического вмешательства. Причиной нагноения при чистых хирургических вмешательствах, которые не сопровождаются вскрытием желудочно-кишечного, урогенитального или респираторного трактов, как правило, является St. aureus. При других типах нагноения ран (чистоконтаминированных, контаминированных и грязных) наиболее часто выделяется смешанная полимикробная микрофлора хирургически резецированных органов. В последние годы отмечается возрастание роли условнопатогенной микрофлоры в развитии таких осложнений. Большинство поверхностных ран диагностируются в более поздние сроки между восьмым и девятым днями после операции. Если инфекция развивается раньше - в течение первых 48 часов после операции, то это характерно для гангренозной инфекции, вызванной отдельными видами или клостридии или бета-гемолитического стрептококка. В этих случаях наблюдается драматическое нарастание тяжести заболевания, выраженный токсикоз, быстрое локальное развитие инфекции с вовлечением в процесс всех слоев тканей организма.
3.7. Газообразующая инфекция мягких тканей
Наличие газа в инфицированных тканях является зловещим клиническим признаком, и в прошлом эту инфекцию врачи наиболее часто связывали с присутствием возбудителей клостридиальной газовой гангрены. В настоящее время известно, что газообразующая инфекция у хирургических больных вызывается смесью анаэробных микроорганизмов таких, как Clostridium, Peptostreptococcus или Bacteroides, или одним из видов аэробных колиформных бактерий. Предрасполагающими факторами развития данной формы инфекции являются сосудистые заболевания нижних конечностей, диабет, травма.
3.8. Клостридиальный мионекроз
Газовая гангрена представляет деструктивный процесс мышечной ткани, ассоциируемый с локальной крепитацией, выраженной системной интоксикацией, обусловленной анаэробными газообразующими клостридиями Клостридии являются грамположительными облигатными анаэробами, которые широко распространены в почве, загрязненной экскретами животных. У человека в норме они являются обитателями желудочно-кишечного и женского генитального тракта. Иногда они могут обнаруживаться на коже и в полости рта. Наиболее значимым видом из 60 известных является Clostridium perfringens. Этот микроорганизм более толерантен к кислороду воздуха и является быстрорастущим. Он альфа- токсин, фосфолипазу Ц (лецитиназу), расщепляющую лецитин на фосфорилхолин и диглицериды, а также коллагеназу и протеазы, вызывающие деструкцию тканей. Продукция альфа -токсина ассоциируется с высокой летальностью при газовой гангрене. Он обладает гемолитическимими свойствами, разрушает тромбоциты, вызывает интенсивное повреждение капилляров и вторичную деструкцию тканей. В 80% случаев мионекроз вызывается С. perfringens. Кроме того, в этиологии данного заболеванния принимают участие С. novyi, С. septicum, С. bifer-mentas. Другие виды клостридий С. histoliticum, С. sporogenes, С. fallax, С. tertium имеют невысокое этиологическое значение.
3.9. Медленно развивающаяся некротическая раневая инфекция
Агрессивная угрожающая жизни раневая инфекция Может проявляться спустя 2 недели после инфицирования, особенно у диабетических
больных. Обычно это или смешанные или мономикробные фасциальные инфекции. Мономикробные инфекции встречаются относительно редко. примерно в 10% случаев и обычно наблюдаются у детей. Возбудителями являются стрептококки группы А, золотистый стафилококк и анаэробные стрептококки (пептострептококки). Стафилококки и гемолитический стрептококк выделяются с одинаковой частотой примерно у 30% больных. Большинство из них инфицируется вне стационара. Большинство взрослых имеет некротизирующие фасциллиты конечностей (в 2/3 случаев поражаются конечности). У детей более часто вовлекаются туловище и паховая область. Полимикробная инфекция включает ряд процессов, вызванных анаэробной микрофлорой. В среднем из ран выделяется около 5 основных видов. Смертность при таких заболеваниях остается высокой (около 50% среди больных с тяжелыми формами). У людей старшего возраста, как правило, отмечается плохой прогноз. Летальность у лиц старше 50 составляет более 50%, а у больных диабетом - более 80%.
3.10. Внутрибрюшинная инфекция
Интраабдоминальные инфекции являются наиболее трудными для ранней диагностики и эффективного лечения. Успешный исход в первую очередь зависит от ранней диагностики, быстрого и адекватного хирургического вмешательства и применения эффективного антимикробного режима. Полимикробная природа бактериальной микрофлоры, участвующей б развитии перитонита, в результате перфорации при остром аппендиците была впервые показана в 1938 году Altemeier. Число аэробных и анаэробных микроорганизмов, выделенных из участков интраабдоминалъного сепсиса, зависит от природы микрофлоры или травмированного органа. Обобщенные данные свидетельствуют, что среднее число видов бактерий, выделенных из очага инфекции, колеблется от 2.5 до 5. Для аэробных микроорганизмов эти данные составляют 1.4-2.0 вида и 2.4-3.0 вида анаэробных микроорганизмов. По крайней мере, 1 вид анаэробов выявляется у 65-94% больных. Из аэробных микроорганизмов наиболее часто выявляются кишечная палочка, клебсиеллы, стрептококки, протей, энтеробактер, а из анаэробных - бактероиды, пептострептококки, клостридий. На долю бактероидов приходится от 30% до 60% всех выделенных штаммов анаэробных микроорганизмов. По результатам многочисленных исследований 15% случаев инфекции обусловлено анаэробной и 10% аэробной микрофлорой, и соответственно 75% вызваны ассоциациями. Наиболее значимые из них- Е. coli и В. fragilis. По данным Богомоловой Н. С. и Большакова Л. В. (1996), анаэробная инфекция
была причиной развития одонтогенных заболеваний в 72.2% случаев, аппендикулярного перитонита - в 62.92% случаев, перитонита вследствие гинекологических заболеваний - у 45.45% больных, холангита - в 70.2%. Анаэробная микрофлора выделялась наиболее часто при тяжелом течении перитонита в токсической и терминальных стадиях заболевания.
3.11. Характеристика экспериментальных анаэробных абсцессов
В эксперименте В. fragilis инициирует развитие подкожного абсцесса. Начальными событиями являются миграция полиморфноядерных лейкоцитов и развитие отека тканей. Через 6 дней четко выявляются 3 зоны: внутренняя - состоит из некротических масс и дегенеративно измененных воспалительных клеток и бактерий; средняя - сформирована из лейкоцитарного вала и внешняя зона представлена слоем коллагена и фиброзной ткани. Концентрация бактерий колеблется от 108 до 109 в 1 мл гноя. Абсцесс характеризуется низким окислительно-восстановительным потенциалом. Его весьма трудно лечить, так как наблюдается разрушение бактериями антимикробных препаратов, а также ускользание от факторов защиты организма хозяина.
3.12. Псевдомембранозный колит
Псевдомембранозный колит (ПМК) является серьезным желудочно-кишечным заболеванием, которое характеризуется экссудативными бляшками на слизистой толстой кишки. Это заболевание было впервые описано в 1893 году, задолго до появления антимикробных препаратов и их использования в лечебных целях. В настоящее время установлено, что этиологическим фактором данного заболевания является Clostridium difficile. Нарушение микроэкологии кишечника вследствие использования антибиотиков является причиной развития ПМК и широкого распространения инфекций, вызванных С. difficile, клинический спектр проявлений которых варьирует в широких пределах - от носительства и кратковременной, самостоятельно проходящей диареи до развития ПМК. Число больных с колитом, обусловленным С. difficile, среди амбулаторных больных 1-3 на 100000, а среди госпитализированных больных 1 на 100-1000.
Патогенез. Колонизация кишечника человека токсигенными штаммами С, difficile является важным фактором развития ПМК. Вместе с тем, бессимптомное носительство встречается примерно у 3-6% взрослых и 14-15% детей. Нормальная микрофлора кишечника служит надежным барьером, препятствующим колонизации патогенными микроорганизмами. Она легко нарушается под действием антибиотиков и очень трудно восстанавливается. Наиболее выраженным воздействием на анаэробную микрофлору обладают цефалоспорины 3-го поколения, клиндамицин (группа линкомицина) и ампициллин. Как правило, все больные ПМК страдают диареей. При этом стул жидкий с примесями крови и слизи. Имеет место гиперемия и отек слизистой кишечника. Часто отмечается язвенный колит или проктит, характеризующийся грануляциями, геморрагической слизистой. Большинство больных этим заболеванием имеют лихорадку, лейкоцитоз, напряженность живота. В последующем могут развиться серьезные осложнения, включая общую и местную интоксикацию, гипоальбуминемию. Симптомы антибиотикоассоциированной диареи начинаются на 4-5 день антибиотикотерапии. В стуле таких больных выявляют С. difficile в 94% случаев, в то время как у здоровых взрослых этот микроорганизм выделяется только в 0.3% случаев.
С. difficile продуцирует два типа высокоактивных экзотоксинов - А и Б. Токсин А является энтеротоксином, вызывает гиперсекрецию и аккумуляцию жидкости в кишечнике, а также воспалительную реакцию с геморрагическим синдромом. Токсин Б является цитотоксином. Он нейтрализуется поливалентной антигангренозной сывороткой. Этот цитотоксин обнаружен приблизительно у 50% больных с антибиотикоассоциированньш колитом без образования псевдомембран и у 15% больных с антибиотикоассоцированной диареей с нормальными сигмоидоскопическими данными. В основе его цитотоксического действия лежит деполимеризация актина микрофиламентов и повреждение цитоскелета энтероцитов. В последнее время появляется все больше данных о С. difficile как внугрибольничном инфекционном агенте. В связи с этим, пациентов хирургического профиля, носителей данного микроорганизма, желательно изолировать во избежание распространения инфекции в стационаре. С. difficile наиболее чувствителен к ванкомицину, метронидазолу и бацитрацину. Таким образом, эти наблюдения подтверждают, что токсинпродуцирующие штаммы С. difficile вызывают широкий спектр заболеваний, включая диарею, колиты и ПМК.
3.13. Акушсрско-гинеколошческие инфекции
Понимание закономерностей развития инфекций женских половых органов возможно на основе углубленного изучения микробиоценоза влагалища. Нормальную микрофлору влагалища необходимо рассматривать с точки зрения защитного барьера против наиболее распространенных патогенов.
Дисбиотические процессы способствуют формированию бактериального вагиноза (БВ). БВ ассоциируется с развитием таких осложнений как анаэробные послеоперационные инфекции мягких тканей, послеродовые и послеабортные эндометриты, преждевременное прерывание беременности, внутриамниотическая инфекция (10). Акушерско-гинекологическая инфекция носит полимикробный характер. В первую очередь хочется отметить возрастающую роль анаэробов в развитии острых воспалительных процессов органов малого таза - острого воспаления придатков матки, послеродовых эндометритов, особенно после оперативного родоразрешения, послеоперационных осложнений в гинекологии (перикультиты, абсцессы, раневая инфекция) (5). К микроорганизмам, наиболее часто выделяемым при инфекциях женского полового тракта, относятся Bactemides fragilis, а также виды Peptococcus и Peptostreptococcus. Стрептококки группы А не слишком часто обнаруживаются при инфекциях органов таза. Стрептококки группы В чаще вызывают сепсис у акушерских больных, входными воротами которых является половой тракт. В последние годы при акушерско-гинекологических инфекциях все чаше выделяется С. trachomatis. К числу наиболее распространенных инфекционных процессов урогенитального тракта относятся пельвиоперитонит, эндометрит после кесарева сечения, инфекции влагалищной манжетки после гистерэктомии, тазовые инфекции после септического аборта. Эффективность клиндамицина при этих инфекциях колеблется от 87% до 100% (10).
3.14. Анаэробная инфекция у онкологических больных
Риск развития инфекции у онкологических больных несравненно выше, чем у других больных хирургического профиля. Эта особенность объясняется рядом факторов - тяжестью основного заболевания, иммунодефицитным состоянием, большим количеством инвазивных диагностических и лечебных процедур, большим объемом и травматичностью оперативных вмешательств, использованием весьма агрессивных методов лечения- радио- и химиотерапии. У больных, оперированных по поводу опухолей ЖКТ, в послеоперационном периоде развиваются поддиафрагмальные, подпеченочные и внутрибрюшинные абсцессы анаэробной этиологии. Среди возбудителей доминируют Bacteroides fragilis, Prevotella spp.. Fusobacterium spp., грамположительные кокки. В последние годы появляется все больше сообщений о важной роли неспорогенных анаэробов в развитии септических состояний и о выделении их из крови при бактериемии (3).
4. Лабораторная диагностика
4.1. Исследуемый материал
Лабораторная диагностика анаэробной инфекции является достаточно трудной задачей. Время исследования с момента доставки патологического материала из клиники в микробиологическую лабораторию и до получения полного развернутого ответа составляет от 7 до 10 суток, что не может удовлетворять клиницистов. Зачастую результат бактериологического анализа становится известен к моменту выписки больного. Изначально следует ответить на вопрос: присутствуют ли в материале анаэробы. Важно помнить, что анаэробы являются главной составной частью местной микрофлоры кожи и слизистых и более того, что их выделение и идентификация должны выполняться при соответствующих условиях. Успешное начало исследований в клинической микробиологии анаэробной инфекции зависит от правильного сбора соответствующего клинического материала.
В обычной лабораторной практике наиболее часто используются следующие материалы: 1) инфицированные повреждения из желудочно-кишечного тракта или женских половых путей; 2) материал из брюшной полости при перитонитах и абсцессах; 3) кровь от септических больных; 4) отделяемое при хронических воспалительных заболеваниях дыхательного тракта (синуситах, отитах, мастоидитах); 5) материал из нижних отделов дыхательного тракта при аспирационной пневмонии; 6) цереброспинальная жидкость при менингите; 7) содержимое абсцесса мозга; 8) локальный материал при стоматологических заболеваниях; 9) содержимое поверхностных абсцессов: 10) содержимое поверхностных ран; 11) материал инфицированных ран (хирургических и травматических); 12) биоптаты (19, 21, 29, 31, 32, 36, 38).
4.2. Этапы исследования материала в лаборатории
Успешная диагностика и лечение анаэробной инфекции возможна только при заинтересованном сотрудничестве микробиологов и клиницистов соответствующего профиля. Получение адекватных образцов проб для микробиологического исследования является критическим фактором. Методы взятия материала зависят от локализации и типа патологического процесса. Лабораторное исследование основано на индикации и последующей видовой идентификации анаэробных и аэробных микроорганизмов, содержащихся в исследуемом материале, с помощью традиционных и экспресс методов, а также на определении чувствительности выделенных микроорганизмов к антимикробным химиотерапевтическим препаратам (2).
4.3. Прямое исследование материала
Имеется много быстрых прямых тестов, которые убедительно указывают на присутствие анаэробов в большом количестве в исследуемом материале. Некоторые из них весьма просты и дешевы и поэтому имеют преимущества перед многими дорогостоящими лабораторными исследованиями.
1. 3 а п а х. Зловонные материалы всегда содержат анаэробы, только единичные из них не имеют запаха.
2. Газожидкостная хроматография (ГЖХ). Относится к числу экспресс методов диагностики. ГЖХ позволяет определить в гное короткоцепочечные жирные кислоты (уксусную, пропионовую, изовалериановую, изокапроновую, капроновую), которые обусловливают запах. С помощью ГЖХ по спектру летучих жирных кислот можно осуществить видовую идентификацию присутствующих в нем микроорганизмов.
3. Флуоресценция. Исследование материалов (гноя, тканей) в ультрафиолетовом свете при длине волны 365 нм позволяет выявить интенсивную красную флуоресценцию, которая объясняется присутствием черно пигментированных бактерий, принадлежащих к группам Васteroides и Porphyromonas, и которая указывает на наличие анаэробов.
4. Бактериоскопия. При исследовании многих препаратов, окрашенных по методу Грама, в мазке выявляется присутствие клеток воспалительного очага, микроорганизмов, особенно полиморфных грамотрицательных палочек, малых грамположителъных кокков или грамположительных бацилл.
5. Иммунофлуоресценция. Прямая и непрямая иммунофлуоресценция являются экспресс методами и позволяют выявить анаэробные микроорганизмы в исследуемом материале.
6. Иммуноферментный метод. Иммуноферментный анализ позволяет определить наличие структурных антигенов или экзотоксинов анаэробных микроорганизмов.
7. Молекулярно-биологические методы. Наибольшее распространение, чувствительность и специфичность в последние годы показала цепная полимеразная реакция (ЦПР). Она применяется как для выявления бактерий непосредственно в материале, так и для идентификации.
4.4. Способы и системы для создания анаэробных условий
Материал, забранный из соответствующих источников и в подходящие для этих целей контейнеры или транспортную среду, должен быть доставлен незамедлительно в лабораторию. Однако имеются сведения, что клинически значимые анаэробы в больших объемах гноя или в анаэробной транспортной среде выживают в течение 24 часов. Важно чтобы среда, в которую проведен посев, инкубировалась в анаэробных условиях или была помещена в заполненный СО2 сосуд и сохранялась до момента переноса в специальную инкубационную систему. Имеется три типа анаэробных систем, широко используемых в клинических лабораториях. Более широко применяются системы микроанаэростатов типа (GasPark, BBL, Cockeysville), которые используются в лабораториях многие годы, особенно в малых лабораториях, и позволяют получить удовлетворительные результаты. Чашки Петри с посевом анаэробных бактерий помещаются внутрь сосуда одновременно со специальным пакетом, генерирующим газ, и индикатором. В пакет добавляется вода, сосуд герметически закрывается, из пакета в присутствии катализатора (обычно палладиевого) выделяется СО2 и Н2. В присутствии катализатора Н2 реагирует с О2 образуя воду. СО2 необходим для роста анаэробов, так как они являются капнофилами. В качестве индикатора анаэробных условий добавляется метиленовый синий. Если газогенерирующая система и катализатор работают эффективно, то наблюдается обесцвечивание индикатора. Для большинства анаэробов необходимо культивирование не менее 48 часов. После этого камеру открывают и чашки исследуют первично, что представляется не совсем удобным, так как анаэробы чувствительны к кислороду и быстро утрачивают жизнеспособность.
В последнее время в практику вошли более простые анаэробные системы - анаэробные мешки. В прозрачный, герметически закрываемый полиэтиленовый мешок помещают одну или две засеянных чашки с генерирующим газ пакетом и инкубируют в условиях термостата. Прозрачность полиэтиленовых мешков позволяет легко проводить периодический контроль за ростом микроорганизмов.
Третьей системой культивирования анаэробных микроорганизмов является автоматически герметизированная со стеклянной передней стенкой камера (анаэробная станция) с резиновыми перчатками и автоматической подачей безкислородной смеси газов (N2 , H2, СО2). Материалы, чашки, пробирки, планшеты для биохимической идентификации и определения чувствительности к антибиотикам помешаются в этот кабинет через специальный люк. Все манипуляции выполняются бактериологом в резиновых перчатках. Материал и чашки в данной системе могут просматриваться ежедневно, а посевы могут инкубироваться от 7-10 дней.
Эти три системы имеют свои достоинства и недостатки, но они эффективны для выделения анаэробов и должны быть в каждой бактериологической лаборатории. Часто они используются одновременно, хотя наибольшая надежность принадлежит методу культивирования в анаэробной станции.
4.5. Питательные среды и культивирование
Исследование анаэробных микроорганизмов осуществляется в несколько этапов. Общая схема выделения и идентификации анаэробов представлена на рисунке 1.
Важным фактором развития анаэробной бактериологии является наличие коллекции типовых штаммов бактерий, включая референсштаммы из коллекций АТСС, CDC, VPI. Особенно это важно для контроля питательных сред, для биохимической идентификации чистых культур и оценки активности антибактериальных препаратов. Имеется широкий спектр основных сред, которые используются для приготовления специальных питательных сред для анаэробов.
Питательные среды для анаэробов должны отвечать следующим основным требованиям: 1) удовлетворять питательным потребностям; 2) обеспечивать быстрый рост микроорганизмов; 3) быть адекватно редуцированными. Первичный посев материала осуществляется на чашки с кровяным агаром или элективные среды, приведенные в таблице 7.
Все чаще выделение облигатных анаэробов из клинического материала осуществляется на средах, которые включают селективные агенты в определенной концентрации, позволяющие выделить определенные группы анаэробов (20, 23) (таблица 8).
Длительность инкубирования и частота исследования засеянных чашек зависит от исследуемого материала и состава микрофлоры (таблица 9).
Исследуемый материал Отделяемое ран, Содержимое абсцессов, Трахеобронхональный аспират и др.
Транспортировка в лабораторию: в киприце, в специальной транспортной среде (немедленное помещение материала в среду)
Микроскопия материала
Окраска по Граму |
Культивирование и выделение чистой культуры Аэробные чашки для 35±2°С сравнения с 18- 28 часов анаэробами 5-10 % С02
Газ-Пак (Н2 + С02) 35±2°С
от 48 ч до 7 днейми
2. Кровяной агар Шедлера
35±2°С от 48 ч до 7 дней
анаэробов
от 48 ч до 2-х недель 4. Жидкая среда (тиогликолевая) |
Идентифика-ция. Чистые культуры из изолированных колонии 1.Окраска по Граму и Ожешко для выявлления спор 2.Морфология колоний 3.Связь типа колонии с кислородом 4.Предварительная дифференциация по чувствительности к антимикробным препаратам 5.Биохимические тесты
Определение чувствительности к антибиотикам 1.Метод разведения в агаре или бульоне 2.Метод бумажных дисков (диффузии) |
Рис. 1. Выделение и идентификация анаэробных микроорганизмов
Среда
|
Назначение
|
Кровяной агар для бруцелл (CDC анаэробный кровяной агар, кровяной агар Шэдлера) (BRU agar)
|
Неселективная, для выделения анаэробов, присутствующих в материале
|
Желчно-эскулиновый агар для бактероидов (ВВЕ agar)
|
Селективная и дифференциальная; для выделения бактерий группы Bacteroides fragilis
|
Канамицин-ванкомицин кровяной агар (KVLB)
|
Селективная для большинства неспорообразующих грамотрицательных бактерий
|
Фенил-этиловый агар (PEA)
|
Ингибирует рост протея и других энтеробактерий; стимулирует рост грамположительных и грамотрицательных анаэробов
|
Тиогликолевый бульон (THIO)
|
Для специальных ситуаций
|
Желточный агар (EYA)
|
Для выделения клостридий
|
Циклосерин-цефокситин-фруктозный агар (CCFA) или циклосеринманнитовый агар (СМА) или циклосеринманнитовый кровяной агар (СМВА)
|
Селективная для С. difficile
|
Кристалл-виолет-эритромици-новый агар (СVЕВ)
|
Для выделения Fusobacterium nucleatum и Leptotrichia buccalis
|
Бактероид гингивалис агар (BGA)
|
Для выделения Porphyromonas gingivalis
|
Организмы
|
Селективные агенты
|
Облигатные анаэробы из клинического материала
|
неомицин (70мг/л) налидиксовая кислота (10 мг/л)
|
Actinomyces spp.
|
метронидазол (5 мг/л)
|
Bacteroides spp. Fusobacterium spp.
|
налидиксовая кислота ( 10 мг/ л) + ванкомицин (2.5 мг/л)
|
Bacteroides urealytica
|
налидиксовая кислота (10 мг/ л) тейкопланин (20 мг/ л)
|
Clostridium difficile
|
циклосерин (250 мг/ л) цефокситин (8 мг/ л)
|
Fusobacterium
|
рифампицин (50 мг/л) неомицин (100 мг/ л) ванкомицин (5мг/ л)
|
Учет результатов осуществляют путем описания культуральных свойств выросших микроорганизмов, пигментации колоний, флуоресценции, гемолиза. Затем из колоний готовят мазок, окрашивают по Граму и таким образом выявляют грамотрицательные и грамположительные бактерии, микроскопируют и описывают морфологические свойства. В дальнейшем микроорганизмы каждого типа колоний пересевают и культивируют в тиогликолсевом бульоне с добавлением гемина и витамина К. Морфология колоний, присутствие пигмента, гемолитические свойства и характеристика бактерий при окраске по Граму позволяют предварительно определить и дифференцировать анаэробы. В результате чего все анаэробные микроорганизмы можно разделить на 4 группы: 1) Гр+ кокки; 2) Гр+ бациллы или коккобациллы: 3) Гр- кокки; 4) Гр- бациллы или коккобациллы (20, 22, 32).
Таблица 9. Длительность инкубации и частота исследования
посевов анаэробных бактерий
Тип культур
|
Время инкубации*
|
Частота исследования
|
Кровь
|
4
|
Ежедневно до 7-го и после 14-го
|
Жидкости
|
7
|
Ежедневно
|
Абсцессы, раны
|
7
|
Ежедневно
|
Дыхательные пути Горло Мокрота Транстрахеальный аспират Отделяемое бронхов
|
2 1 7 7
|
Ежедневно Однократно Ежедневно Ежедневно
|
Урогенитальный тракт Влагалище, матка Простата Уретра Моча
|
2 2 2 1
|
Ежедневно Ежедневно Ежедневно Однократно
|
Фекалии
|
1
|
Ежедневно
|
Анаэробы Бруцеллы Актиномицеты
|
7 30 21
|
Ежедневно 3 раза в неделю 1 раз в неделю
|
*до получения отрицательного результата
На третьем этапе исследований проводят более длительную идентификацию. Конечная идентификация основывается на определении биохимических свойств, физиологических и генетических характеристик, факторов патогенности в тесте нейтрализации токсинов. Хотя полнота идентификации анаэробов может существенно варьировать, некоторые простые тесты с высокой вероятностью позволяют идентифицировать чистые культуры анаэробных бактерий - окраска по Граму, подвижность, определение чувствительности к некоторым антибиотикам методом бумажных дисков и биохимические свойства.
5. Антибактериальная терапия анаэробной инфекции
Антибиотикорезистентные штаммы микроорганизмов возникли и стали распространяться сразу после широкого внедрения антибиотиков в клиническую практику. Механизмы формирования резистентности микроорганизмов к антибиотикам сложны и разнообразны. Они классифицируются на первичные и приобретенные. Приобретенная устойчивость формируется под действием лекарственных препаратов. Основными путями ее формирования являются следующие: а) инактивация и модификация препарата ферментными системами бактерий и перевод его в неактивную форму; б) снижение проницаемости поверхностных структур бактериальной клетки; в) нарушение механизмов транспорта в клетку; г) изменение функциональной значимости мишени для препарата. Механизмы приобретенной резистентности микроорганизмов связаны с изменениями на генетическом уровне: 1) мутациями; 2) генетическими рекомбинациями. Чрезвычайно важное значение играют механизмы внутри и межвидовой передачи внехромосомных факторов наследственности - плазмид и транспозонов, контролирующих устойчивость микроорганизмов к антибиотикам и другим химиотерапевтическим препаратам (13, 20, 23, 33, 39). Сведения об антибиотикорезистентности анаэробных микроорганизмов получены как из эпидемиологических, так и из генетических/ молекулярных исследований. Эпидемиологические данные указывают, что примерно с 1977 года отмечается повышение устойчивости анаэробных бактерий к нескольким антибиотикам: тетрациклину, эритромицину, пенициллину, ампициллину, амоксициллину, тикарциллину, имипенему, метронидазолу, хлорамфениколу и др. Примерно 50% бактероидов устойчивы к пенициллину G и тетрациклину.
При назначении антибактериальной терапии смешанной аэробно-анаэробной инфекции необходимо ответить на ряд вопросов: а) где локализуется инфекция?; б) какие микроорганизмы наиболее часто вызывают инфекции данной области?; в) какова тяжесть заболевания?; г) какие имеются клинические показания для применения антибиотиков?; д) какова безопасность применения данного антибиотика?; е) какова его стоимость?; ж) какова его антибактериальная характеристика?; з) какова средняя длительность применения препарата для достижения излеченности?; и) проникает ли он через гематоэнцефалический барьер?; к) как он влияет на нормальную микрофлору?; л) нужны ли дополнительные антимикробные препараты для лечения данного процесса?
5.1. Характеристика основных антимикробных препаратов, используемых при лечении анаэробной инфекции
П е н и ц и л л и н ы. Исторически пенициллин G широко использовался для лечения смешанных инфекций. Однако анаэробы, особенно бактерии группы Bacteroides fragilis, обладают способностью продуцировать бэта-лактамазу и разрушать пенициллин, что снижает его терапевтическую эффективность. Он обладает низкой или средней токсичностью, незначительным эффектом на нормальную микрофлору, но имеет слабую активность в отношении анаэробов, продуцирующих бэта-лактамазу, кроме того, он имеет ограничения в отношении аэробных микроорганизмов. Полусинтетические пенициллины (нафлацин, оксациллин, клоксациллин и диклоксациллин) менее активны и являются неадекватными для лечения анаэробной инфекции. Сравнительное рондомизированное исследование клинической эффективности пенициллина и клиндамицина для лечения легочных абсцессов показало, что при использовании клиндамицина у больных сокращался период лихорадки и выделения мокроты до 4.4 против 7.6 дней и до 4.2 против 8 дней соответственно. В среднем 8 (53%) из 15 больных, леченных пенициллином, были вылечены, тогда как при лечении клиндамицином все 13 больных (100%) были излечены. Клиндамицин эффективнее, чем пенициллин, при лечении больных с анаэробным легочным абсцессом. В среднем эффективность применения пенициллина составила около 50-55%, а клиндамицина - 94-95%. Одновременно отмечено присутствие в материале микроорганизмов устойчивых к пенициллину, что обусловило частую причину неэффективности пенициллина и одновременно показало, что клиндамицин является препаратом выбора для терапии в начале лечения.
Т е т р а ц и к л и н ы. Тетрациклины также характеризуются низ-
кой токсичностью и минимальным эффектом на нормальную микрофлору. Тетрациклины ранее также были препаратами выбора, так как практически все анаэробы были чувствительны к ним, но начиная с 1955 года отмечается нарастание устойчивости к ним. Доксициклин и моноциклин являются более активными из них, однако значительное число анаэробов также являются устойчивыми к ним.
Х л о р а м ф е н и к о л. Хлорамфеникол оказывает значительное действие на нормальную микрофлору. Этот препарат исключительно эффективен в отношении бактерий группы В. fragilis, хорошо проникает в жидкости и ткани организма, обладает средней активностью в отношении других анаэробов. В связи с этим он использовался как препарат выбора для лечения угрожающих жизни заболеваний, особенно с вовлечением центральной нервной системы, так как легко проникают через гематоэнцефалический барьер. К сожалению, у хлорамфеникола имеется ряд недостатков (дозозависимое угнетение кроветворения). Кроме того, он может вызывать идиосенкратическую дозонезависимую апластическую анемию. Некоторые штаммы С. perfringens и В. fragilis способны редуцировать p-нитро группу хлорамфеникола и избирательно инактивировать его. Некоторые штаммы В. fragilis обладают высокой устойчивостью к хлорамфениколу, так как продуцируют ацетилтрансферазу. В настоящее время применение хлорамфеникола для лечения анаэробной инфекции существенно снизилось в силу как боязни развития побочных гематологических эффектов, так и появления многих новых, эффективных препаратов.
К л и н д а м и ц и н. Клиндамицин является 7(S)-хлор-7-дезоксипроизводным линкомицина. Химическая модификация молекулы линкомицина привела к появлению нескольких преимуществ: лучшее всасывание из желудочно-кишечного тракта, восьмикратное повышение активности против аэробных грамположительных кокков, расширение спектра активности в отношении многих грамположительных и грамотрицательных анаэробных бактерий, а также простейших (токсоплазм и плазмодиев). Терапевтические показания к применению клиндамицина достаточно широки (Табл. 10).
Грамположительные бактерии. Рост более 90% штаммов S. aureus ингибируется в присутствии клиндамицина в концентрации 0.1 мкг/мл. В концентрациях, которые легко могут быть достигнуты в сыворотке, клиндамицин активен в отношении Str. pyogenes, Str. pneumonie, Str. viridans. К клиндамицину чувствительно и большинство штаммов дифтерийной палочки. В отношении грамотрицательных аэробных бактерий клебсиелл, кишечной палочки, протея, энтеробактера, шигелл, серрации, псевдомонас этот антибиотик неактивен. Грамположительные анаэробные кокки, в том числе все виды пептококков, пептострептококков, а также пропионобактерии, бифидумбактерии и лактобациллы, в целом высокочувствительны к клиндамицину. Чувствительны к нему и клинически значимые клостридии- С. perfringens, С. tetani, а также другие клостридии, часто обнаруживаемые при внутрибрюшинных и тазовых инфекциях.
Т а б л и ц а 10. Показания к применению клиндамицина
Биотоп
|
Заболевание
|
Верхние дыхательные пути
|
Тонзиллит, фарингит, синусит, отит среднего уха, скарлатина
|
Нижние дыхательные пути
|
Бронхит, пневмония, эмпиема, абсцесс легкого
|
Кожа и мягкие ткани
|
Пиодермия, фурункулы, целлюлиты, импетиго, абсцессы, раны
|
Кости и суставы
|
Остеомиелиты, септический артрит
|
Органы таза
|
Эндометрит, целлюлит, инфекции влагалищной манжетки, тубоовариальные абсцессы
|
Полость рта
|
Абсцесс пародонта, периодонит
|
Септицемия, эндокардит
|
|
Грамотрицательные анаэробы - бактероиды, фузобактерии и вейлонеллы - являются высокочувствительными к клиндамицину. Он хорошо распределяется во многих тканях и биологических жидкостях, так что в большинстве из них достигаются существенные терапевтические концентрации, однако через гематоэнцефалический барьер не проникает. Особый интерес представляют концентрации препарата в миндалинах, легочной ткани, аппендиксе, фаллопиевых трубах, мышцах, коже, костях, синовиальной жидкости. Клиндамицин концентрируется в нейтрофилах и макрофагах. Альвеолярные макрофаги концентрируют клиндамицин внутриклеточно (через 30 минут после введения концентрация превышает внеклеточную в 50 раз). Он повышает фагоцитарную активность нейтрофилов и макрофагов, стимулирует хемотаксис, подавляет продукцию некоторых бактериальных токсинов.
М е т р о н и д а з о л. Это химиотерапевтический препарат характеризуется очень низкой токсичностью, является бактерицидным в отношении анаэробов, не инактивируется бэта-лактамазами бактероидов. Высокочувствительными к нему являются бактероиды, однако определенные анаэробные кокки и анаэробные грамположительные бациллы могут быть устойчивыми. Метронидазол неактивен в отношении аэробной микрофлоры и при лечении интраабдоминального сепсиса его необходимо комбинировать с гентамицином или некоторыми аминогликозидами. Может вызывать транзиторную нейтропению. Комбинации метронидазол-гентамицин и клиндамицин-гентамицин не различаются по эффективности в терапии серьезных интраабдоминальных инфекций.
Ц е ф о к с и т и н. Этот антибиотик относится к цефалоспоринам, имеет низкую и среднюю токсичность и, как правило, не инактивируется бэта-лактамазой бактероидов. Хотя имеются сведения о случаях выделения устойчивых штаммов анаэробных бактерий, обусловленных наличием антибиотикосвязывающих белков, снижающих транспорт препарата в бактериальную клетку. Устойчивость бактерий группы В. fragilis к цефокситину колеблется от 2 до 13%. Он рекомендуется для лечения абдоминальной инфекции средней тяжести.
Ц е ф о т е т а н. Этот препарат более активен в отношении грамотрицательных анаэробных микроорганизмов в сравнении с цефокситином. Однако установлено, что примерно от 8% до 25% штаммов В. fragilis являются устойчивыми к нему. Он эффективен в лечении гинекологических и абдоминальных инфекций (абсцессы, аппендициты).
Ц е ф м е т а з о л. Он подобен по спектру действия на цефокситин и цефотетан (более активен, чем цефокситин, но менее активен, чем цефотетан). Может быть использован для лечения легких и средней тяжести инфекций.
Ц е ф а п е р а з о н. Характеризуется низкой токсичностью, более высокой активностью в сравнении с тремя вышеприведенными препаратами, но к нему выявлено от 15 до 28% устойчивых штаммов анаэробных бактерий. Ясно, что он не относится к препаратам выбора для лечения анаэробной инфекции.
Ц е ф т и з о к с и м. Является безопасным и эффективным препаратом при лечении инфекций ног у больных диабетом, травматического перитонита, аппендицита.
М е р о п е н е м. Меропенем - новый карбапенем, который метилирован в положении 1, характеризуется устойчивостью к действию почечной дегидрогеназы 1, которая разрушает его. Он примерно в 2-4 раза активнее имипенема в отношении аэробных грамотрицательных организмов, включая представителей энтеробактерий, гемофилюс, псевдомонас, нейссерий, но имеет несколько меньшую активность против стафилококков, некоторых стрептококков и энтерококков. Его активность в отношении грамположительных анаэробных бактерий подобна активности имипенема.
5.2. Комбинации бэта-лактамных препаратов и ингибиторов бэта-лактамазы
Разработка ингибиторов бэта-лактамаз (клавуланата, сульбактама, тазобактама) является перспективным направлением и позволяет использовать новые бэта-лактамные агенты под защитой от гидролиза при их одновременном введении: а) амоксициллин - клавулановая кислота - имеет больший спектр антимикробной активности, чем только амоксициллин и по эффективности близка к комбинации антибиотиков - пенициллин-клоксациллин; б) тикарциллин-клавулановая кислота - расширяет спектр антимикробной активности антибиотика против бэта-лакгамазопродуцирующих бактерий, таких как стафилококки, гемофилюс, клебсиеллы и анаэробов, включая бактероиды. Минимальная ингибирующая концентрация такой смеси была в 16 раз ниже, чем тикарциллина; в) ампициллин-сульбактам - при комбинации в соотношении 1:2 их спектр существенно расширяется и включает стафилококки, гемофилюс, клебсиеллы и большинство анаэробных бактерий. Только 1% бактероидов устойчив к такой комбинации; г) цефаперазон-сульбактам -в соотношении 1:2 также значительно расширяет спектр антибактериальной активности; д) пиперациллин-тазобактам. Тазобактам является новым бэта-лактамным ингибитором, действующим на многие бэта-лактамазы. Он более стабилен, чем клавулановая кислота. Эта комбинация может рассматриваться как препарат для эмпирической монотерапии тяжелых полимикробных инфекций, таких как пневмония, интраабдоминальный сепсис, некротическая инфекция мягких тканей, гинекологические инфекции; е) имипенем-циластатин - имипенем является представителем нового класса антибиотиков известных как карбапенемы. Применяется в комбинации с циластатином в соотношении 1:1. Их эффективность подобна клиндамицин-аминогликозиды в лечении смешанной анаэробной хирургической инфекции.
5.3. Клиническое значение определения чувствительности анаэробных микроорганизмов к антимикробным препаратам
Рост устойчивости многих анаэробных бактерий к антимикробным агентам ставит вопрос - насколько и когда оправдано определение чувствительности к антибиотикам. Стоимость этого тестирования и время необходимое для получения окончательного результата еще больше повышают значимость данного вопроса. Ясно, что начальная терапия анаэробной и смешанной инфекции должна быть эмпирической. Она основана на специфической природе инфекций и определенном спектре бактериальной микрофлоры при данной инфекции. Патофизиологическое состояние и предыдущее применение антимикробных препаратов, которые могли модифицировать нормальную микрофлору и микрофлору очага, необходимо принимать в расчет, также как результаты окраски по Граму. Следующим шагом должна быть ранняя идентификация доминантной микрофлоры. Информация о спектре видовой антибактериальной чувствительности доминантной микрофлоры. Информация о спектре видовой антибактериальной чувствительности доминантной микрофлоры позволит оценить адекватность первоначально выбранной схемы лечения. В лечении, если течение инфекции неблагоприятное, необходимо использовать определение чувствительности чистой культуры к антибиотикам. В 1988 году специальная рабочая группа по анаэробам рассмотрела рекомендации и показания для определения антибиотикочувствительности анаэробов.
Определение чувствительности анаэробов рекомендуется в случаях: а) необходимости установления изменений в чувствительности анаэробов к определенным препаратам; б) необходимости определения спектра активности новых препаратов; в) в случаях обеспечения бактериологического мониторинга отдельного больного. Кроме того, определенные клинические ситуации также могут диктовать необходимость его выполнения: 1) в случае неудачно выбранного первоначального антимикробного режима и персистенции инфекции; 2) когда выбор эффективного антимикробного препарата играет ключевую роль в исходе болезни; .3) когда выбор препарата в данном конкретном случае затруднителен.
Следует учитывать, что исходя из клинической точки зрения имеются и другие моменты: а) повышение устойчивости анаэробных бактерий к антимикробным препаратам является большой клинической проблемой; б) у клиницистов имеются разногласия по поводу клинической эффективности некоторых препаратов в отношении анаэробной инфекции; в) имеются расхождения результатов чувствительности микроорганизмов к препаратам in vitro и их эффективностью in vivo; r) интерпретация результатов, приемлемая для аэробов, может быть не всегда применима к анаэробам. Наблюдение за чувствительностью/ устойчивостью 1200 штаммов бактерий, выделенных из разных биотопов, показало, что значительная их часть обладает высокой устойчивостью к наиболее широко применяемым препаратам (табл. 11).
Т а б л и ц а 11. Устойчивость анаэробных бактерий к
широкоприменяемым антибиотикам
Бактерии
|
Антибиотики
|
МИК
|
Процент устойчивых форм
|
Peptostreptococcus
|
Penicillin Erythromycin Clindamycin
|
0.5 2 4
|
9.5 75.0 19.0
|
Clostridium perfringens
|
Penicillin Cefoxitin Metronidazole Erythromycin Clindamycin
|
0.5 2 8 2 4
|
12.5 20.5 5.5 37.0 10.5
|
Bacteroides fragilis
|
Cefoxitin Metronidazole Erythromycin Clindamycin
|
16 8 2 4
|
21.5 5.0 85.0 20.5
|
Veilonella
|
Penicillin Metronidazole Erythromycin
|
0.5 8 2
|
57.0 7.5 66.0
|
Вместе с тем, многочисленными исследованиями установлены минимальные ингибирующие концентрации наиболее распространенных препаратов адекватные для лечения анаэробных инфекций (таблица 12).
Таблица 12. Минимальные ингибирующие концентрации
антибиотиков для анаэробных микроорганизмов
Антимикробный агент
|
МИК (мг/мл)
|
Amoxicillin/clavulanate Ampicillin Ampicillin/sulbactam Carbenicillin Cefamandole Cefmetazole Cefaperazone Cefotaxime Cefoxitin Ceftizoxime Ceftriaxone Chloramphenicol Clindamycin Imipenem Metronidazole Mezlocillin Moxalactam Penicillin Piperacillin Tetracycline Ticarcillin/clavulanat
|
8/4 4 16/8 128 16 32 32 32 32 64 32 16 4 8 16 64 32 4 64 8 64/2
|
Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) является наименьшей концентрацией антибиотика, которая полностью ингибирует рост микроорганизмов. Весьма важной проблемой является стандартизация и контроль качества определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам (используемые тесты, их стандартизация, подготовка сред, реагентов, подготовка персонала, выполняющего данный тест, использование референс культур: В. fragilis- ATCC 25285; В. thetaiotaomicron- ATCC 29741; С. perfringens- ATCC 13124; Е. lentum-АТСС 43055).
В акушерстве и гинекологии для лечения анаэробной инфекции используются пенициллин, некоторые цефалоспорины 3-4 поколения, линкомицин, левомицетин. Однако наиболее эффективными антианаэробными препаратами являются представители группы 5-нитроимидазола - метронидазол, тинидазол, орнидазол, а также клиндамицин. Эффективность лечения только метронидазолом составляет в зависимости от заболевания 76-87%, тинидазолом- 78-91%. Сочетание имидазолов с аминогликозидами, цефалоспоринами 1-2-го поколения увеличивает частоту успешного лечения до 90-95%. Значительная роль в лечении анаэробной инфекции принадлежит клиндамицину. Сочетание клиндамицина с гентамицином является эталонным способом терапии гнойно-воспалительных заболеваний женских половых органов, особенно в случаях смешанных инфекций.
6. Коррекция микрофлоры кишечника
В течение последнего столетия нормальная микрофлора кишечника человека является предметом активного исследования. Многочисленными исследованиями установлено, что индигенная микрофлора желудочно-кишечного тракта играет значительную роль в обеспечении здоровья организма хозяина, выполняя важную роль в созревании и поддержании функции иммунной системы, а также в обеспечении ряда метаболических процессов. Начальной точкой развития дисбиотических проявлений в кишечнике является подавление индигенной анаэробной микрофлоры - бифидобактерий и лактобактерий, а также стимуляция размножения условнопатогенной микрофлоры - энтеробактерий, стафилококков, стрептококков, клостридий, кандид. И. И. Мечников сформулировал основные научные положения относительно роли индигенной микрофлоры кишечника, его экологии и выдвинул идею замены вредной микрофлоры на полезную с целью уменьшения интоксикации организма и продления жизни человека. Идея И. И. Мечникова получила дальнейшее развитие в разработке ряда бактерийных препаратов, применяемых для коррекции или «нормализации» микрофлоры человека. Они получили название «эубиотики», или «пробиотики», и содержат живые или
высушенные бактерии родов Bifidobacterium и Lactobacillus. Показана иммуномодулирующая активность ряда эубиотиков (отмечается стимуляция антителообразования, активности перитонеальных макрофагов). Важным также является факт наличия хромосомной устойчивости у штаммов эубиотических бактерий к антибиотикам, а их совместное введение повышает выживаемость животных. Наиболее широкое распространение получили кисломолочные формы лактобактерина и бифидумбактерина (4).
7. Заключение
Анаэробная инфекция является одной из нерешенных проблем современной медицины (особенно хирургии, гинекологии, терапии, стоматологии). Диагностические трудности, неверная оценка клинических данных, ошибки при лечении, осуществлении антибактериальной терапии и др. приводит к высокой летальности у больных с анаэробной и смешанной инфекцией. Все это указывает на необходимость быстрой ликвидации как имеющегося дефицита знаний в этой области бактериологии, так и существенных недостатков в диагностике и терапии.
Авторы:???????????????????
«Dendrit» - информационный портал для медицинских работников, студентов медицинских ВУЗов, исследователей и пациентов.
Ваш источник новостей и знаний о здоровье.