ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНОДИАГНОСТИКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ТЕРАПИИ ВТОРИЧНОГО РАСПРОСТРАНЕННОГО ПЕРИТОНИТА
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНОДИАГНОСТИКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ТЕРАПИИ ВТОРИЧНОГО РАСПРОСТРАНЕННОГО ПЕРИТОНИТА
Аннотация
Антибактериальная терапия является важнейшим звеном этиотропного лечения пациентов с вторичным распространенным перитонитом. Цель – провести анализ результатов применения антибактериальной терапии у пациентов с вторичным распространенным перитонитом с применением методов генодиагностики механизмов антибиотико-резистентности.
Материалы и методы. Результаты лечения 148 человек с вторичным распространенным перитонитом. Пациенты распределены на группы в зависимости от степени тяжести перитонита и на подгруппы в зависимости от подхода к назначению начальной антимикробной терапии: эмпирически или с учетом данных о генах антибактериальной резистентности бактерий, выделенных из очага инфекции или крови. Критерии включения в исследование: вторичный распространенный фибринозно-гнойный перитонит. Критерии исключения из исследования:
1) вторичный распространенный фибринозно-гнойный перитонит, развившийся на фоне острого панкреатита;
2) наличие повреждения кишечника;
3) наличие в анамнезе онкологических заболеваний и других иммунодефицитов.
Критериями оценки клинической эффективности антибактериальной терапии служили скорость купирования признаков воспалительной реакции: температура, лейкоцитоз, объем отделяемого из брюшной полости по дренажам. Учитывались время от постановки диагноза до назначения антибактериального лечения, ее длительность, число потребовавшихся смен курсов терапии и исходы лечения.
Основные результаты. В результате ретроспективного анализа установлено, что учет генетических данных при назначении первого курса терапии позволил снизить частоту их смен в ходе лечения: при I степени тяжести перитонита с 40% до 25% (p=0,01); при II степени тяжести перитонита с 55,5% до 36,4% (p=0,01), а при III степени тяжести перитонита с 58,3% до 33,3% (p=0,02). Отказ от эмпирического подхода к назначению антибактериальной терапии позволил увеличить долю выздоровевших пациентов при II степени тяжести перитонита с 74,1% до 86,4% (p=0,045), а при III степени тяжести перитонита с 50% до 76,2% (p=0,045).
Вывод. Применение методов генодиагностики механизмов резистентности бактерий к антимикробным препаратам позволяет снизить частоту смен курсов лечения и улучшить исходы у пациентов с распространенным перитонитом.
1. Введение
Успех лечения пациентов с перитонитом на 80% определяется эффективностью хирургической санации и на 15-20% зависит от качественной антибактериальной терапии
. Доказано, что чем раньше назначается адекватная антибактериальная терапия (АБТ) при перитоните, тем ниже частота послеоперационных осложнений и летальности . В то же время многочисленные клинические исследования свидетельствуют, что при неадекватном выборе начального режима АБТ и его поздней коррекции в ходе лечения увеличиваются сроки лечения и летальность среди пациентов с абдоминальным сепсисом . В идеальных условиях адекватная АБТ должна быть начата сразу после установления диагноза абдоминальной инфекции, не дожидаясь результатов микробиологического исследования . Выбор начального эмпирического режима определяется с учетом вероятных возбудителей инфекции и их возможной устойчивости к антибиотикам на основе национальных, региональных и локальных данных микробиологического мониторинга , , . Коррекция антимикробной терапии при необходимости проводится после получения данных о чувствительности микроорганизмов к антибиотикам. В реальных условиях от момента постановки диагноза до получения данных об антибиотикочувствительности выделенных микроорганизмов проходит продолжительное время – не меньше 2 суток. Для сокращения времени ожидания результатов бактериологического анализа можно использовать методы молекулярно-генетической диагностики механизмов резистентности. Это позволит значительно сократить время и быстрее назначить адекватную антимикробную терапию.Цель исследования – провести анализ результатов применения антибактериальной терапии у пациентов с вторичным распространенным перитонитом с применением методов генодиагностики механизмов антибиотико-резистентности.
2. Материалы и методы исследования
Проведен ретроспективный анализ результатов лечения 148 пациентов с вторичным распространенным перитонитом в возрасте от 18 лет и старше обоего пола. Пациенты находились на стационарном лечении в специализированном хирургическом стационаре в 2020-2021 гг. Пациенты распределены на группы в зависимости от тяжести течения перитонита, и наличия данных обследования на гены антибактериальной резистентности у микроорганизмов, выделенных из очага инфекции или крови (табл. 1). Материалом молекулярно-генетического исследования крови служила среда для гемокультивирования, в том случае если в ней наблюдался рост бактерий. В остальных случаях исследовалось отделяемое из брюшной полости. Выделение ДНК и поиск генов резистентности проводили, следуя инструкции производителя тест-систем. В работе использовали коммерческие наборы реагентов «АмплиСенс® MDR MBL-FL» и «АмплиСенс® MDR KPC/OXA-48-FL» (Центральный НИИ эпидемиологии, Россия). Выявлялись гены антибактериальной резистентности: OXA-48, NDM, VIM, IMP и KPC. Взятие, хранение и исследование биологического материала производили в соответствии с утвержденным регламентом , .
Таблица 1 - Группы пациентов по степени тяжести перитонита
Степень тяжести перитонита | Бактериологическая диагностика | Всего | ||
с учетом данных ПЦР | без учета данных ПЦР | |||
Степень | МИП, баллов | |||
I | < 20 | 24 | 30 | 54 |
II | 20-30 | 22 | 27 | 49 |
III | > 30 | 21 | 24 | 45 |
Итого | 67 | 81 | 148 |
Среди пациентов с I степенью тяжести перитонита преобладали:
1) лица молодого возраста без сопутствующей патологии;
2) с отсутствием АБТ в предшествующие 90 дней;
3) с отсутствием предшествующего контакта с системой здравоохранения.
Среди пациентов со II степенью тяжести перитонита преобладали:
1) лица пожилого возраста (старше 65 лет) с сопутствующей патологией;
2) с АБТ в анамнезе (в предшествующие 90 дней);
3) с наличием контакта с системой здравоохранения в анамнезе (госпитализация, дневной стационар и стационар на дому, диализ), но без инвазивных процедур.
Среди пациентов с III степенью тяжести перитонита преобладали:
1) лица с тяжелой сопутствующей патологией (ХОБЛ, сахарный диабет и другие коморбидные заболевания);
2) с АБТ в анамнезе (в предшествующие текущей госпитализации 90 дней);
3) с текущей длительной госпитализацией и/или инфекцией, возникшей после инвазивных процедур в стационаре.
Все пациенты распределены по группам с учетом степени тяжести состояния по шкале APACHE II (суммарная оценка отклонения физиологических показателей от нормальных величин, возраста и наличия хронических заболеваний) и распространенности воспалительного процесса в брюшной полости, оцененной с помощью Мангеймского индекса перитонита (МИП)
, .Критерии включения в исследование: вторичный распространенный фибринозно-гнойный перитонит. Критерии исключения из исследования:
1) вторичный распространенный фибринозно-гнойный перитонит, развившийся на фоне острого панкреатита;
2) наличие повреждения кишечника;
3) наличие в анамнезе онкологических заболеваний и других иммунодефицитов.
Всем пациентам назначалась АБТ согласно Российским национальным рекомендациям «Абдоминальная хирургическая инфекция» (2018)
.При отсутствии факторов риска назначали препараты, активные в отношении грамотрицательных энтеробактерий и анаэробов:
1) амоксициллин/клавуланат, ампициллин/сульбактам, амоксициллин/сульбактам;
2) цефепим + метронидазол;
3) пиперациллин/тазобактам;
4) тикарциллин/клавуланат;
5) моксифлоксацин;
6) ципрофлоксацин или левофлоксацин + метронидазол.
При наличии риска или выявлении β-лактамаз расширенного спектра у энтеробактерий назначали карбапенемы и защищенные β-лактамы: эртапенем, тигециклин, цефоперазон/сульбактам.
Критериями достаточности АБТ являлись:
1) отсутствие симптомов системной воспалительной реакции;
2) отсутствие полиорганной недостаточности, если причина таковой была связана с инфекцией;
3) восстановление функции желудочного кишечного тракта.
Критериями оценки клинической эффективности АБТ служили скорость купирования признаков воспалительной реакции: температура, лейкоцитоз, объем отделяемого из брюшной полости по дренажам. Также учитывалось число произведенных смен схем АБТ и ее средняя продолжительность.
Для статистической обработки данных использовались общепринятые методы вариационной статистики. В случае непрерывного распределения определяли медиану, 1 квартиль, 3 квартиль, оценку статистической значимости различий между сравниваемыми группами оценивали с помощью критерия Вилкоксона-Манна-Уитни. При оценке влияния исследуемых факторов на частоту проявления признака вычисляли процент встречаемости события. Для оценки значимости различия частот применяли точный критерий Фишера с поправкой Бонферони. Расчеты производили с помощью программы Statistica 12.0. Различия считали статистически значимыми при вероятности совершить ошибку второго рода меньше 5 процентов
.3. Основные результаты
Клиническая эффективность АБТ у пациентов с вторичным распространенным перитонитом оценена попарно в группах больных с различной степенью тяжести перитонита. Во всех группах пациентов, где АБТ назначена с учетом данных полимеразной цепной реакции (ПЦР) диагностики генов резистентности у бактерий, выделенных из очага инфекции или крови, отмечена тенденция к более раннему купированию воспалительной реакции.
При сравнении результатов лечения пациентов с I степенью тяжести перитонита установлено, что, несмотря на значимо более раннее назначение АБТ при эмпирическом подходе в среднем через 1,06 [0,5; 1,25] часа после постановки диагноза отсутствие данных генетической диагностики антибиотикорезистентности вело к значимо более частой (40%) смене курсов АБТ. В то время как при ожидании результатов ПЦР диагностики время назначения АБТ значимо увеличилось до 3,88 [2,0; 4,25] часа, а смена АБТ в таких ситуациях потребовалась только у 25% пациентов (табл. 2).
Таблица 2 - Характеристика антибактериальной терапии у пациентов с I степенью тяжести перитонита
Параметры сравнения | Группы пациентов | p* | ||
группа 1 (n=24) «АБТ с учетом данных ПЦР генов резистентности» | группа 2 (n=30) «Эмпирическая АБТ» | |||
Скорость купирования воспалительной реакции, сутки | ||||
Лейкоциты < 10×109/л (Me [Q1; Q3]) | 4,92 [2,75; 7,25] | 5,75 [4,0; 7,25] | 0,62 | |
Температура тела < 37,5oС (Me [Q1; Q3]) | 4,29 [2,0; 6,25] | 4,92 [3,0; 7,0] | 0,73 | |
Объём экссудата по дренажу £ 50 мл/сутки, сутки (Me [Q1; Q3]) | 2,75 [1,75; 4,25] | 4,33 [1,75; 6,0] | 0,46 | |
Характеристика антибактериальной терапии | ||||
Время от постановки диагноза до назначения АБТ, час (Me [Q1; Q3]) | 3,88 [2,0; 4,25] | 1,06 [0,5; 1,25]* | 0,01 | |
Длительность АБТ, сутки (Me [Q1; Q3]) | 5 [3,1; 7,5] | 7 [4,1; 7,6]* | 0,04 | |
Количество пациентов со сменой АБТ в процессе лечения | n | 6 | 12* | 0,01 |
% | 25 | 40* | ||
Исходы лечения | ||||
Выздоровление | n | 23 | 28 | 0,18 |
% | 95,8 | 93,3 | ||
Летальный исход | n | 1 | 2 | 0,72 |
% | 4,2 | 6,7 |
Примечание: * – различия считали статистически значимыми при уровне p<0,05
Послеоперационный период у всех пациентов с I степенью тяжести перитонита протекал без интраабдоминальных осложнений. Летальные исходы наступили по причине ТЭЛА (1) и внутрибольничной пневмонии (2).
У пациентов с II степенью тяжести перитонита при назначении АБТ с учетом данных ПЦР диагностики среднее время от постановки диагноза до назначения антимикробной терапии составило 3,5 [1,8; 4,45] против 1,1 [0,5; 1,5] у пациентов с эмпирическим назначением АБТ (p=0,01). Однако более раннее назначение АБТ привело к значимо большему числу смен курсов терапии (p=0,01) (табл. 3).
Таблица 3 - Характеристика антибактериальной терапии у пациентов с II степенью тяжести перитонита
Параметры сравнения | Группы пациентов | p* | ||
группа 1 (n=22) «АБТ с учетом данных ПЦР генов резистентности» | группа 2 (n=27) «Эмпирическая АБТ» | |||
Скорость купирования воспалительной реакции, сутки | ||||
Лейкоциты < 10×109/л | 6,08 [3,25; 8,25] | 8,58 [6,75; 9,25] | 0,11 | |
Температура тела < 37,5oС (Me [Q1; Q3]) | 5,14 [3,25; 6,5] | 6,71 [4,75; 8,25] | 0,24 | |
Объём экссудата по дренажу £ 50 мл/сутки, сутки (Me [Q1; Q3]) | 4,41 [3,0; 6,0] | 5,33 [4,0; 6,25] | 0,23 | |
Характеристика антибактериальной терапии | ||||
Время от постановки диагноза до назначения АБТ, час (Me [Q1; Q3]) | 3,5 [1,8; 4,45] | 1,1 [0,5; 1,5]* | 0,01 | |
Длительность АБТ, сутки (Me [Q1; Q3]) | 6,55 [4,25; 7,0] | 8,46 [6,75; 10,0]* | 0,04 | |
Количество пациентов со сменой АБТ в процессе лечения | n | 8 | 15* | 0,01 |
% | 36,4 | 55,5* | ||
Исходы лечения | ||||
Выздоровление | n | 19 | 20* | 0,04 |
% | 86,4 | 74,1* | ||
Летальный исход | n | 3 | 7* | 0,04 |
% | 13,6 | 25,9* |
Примечание: * – различия считали статистически значимыми при уровне p<0,05
В группе пациентов с II степенью тяжести перитонита при назначении АБТ которым учитывалось наличие генетических детерминант антибактериальной резистентности, выздоровление наступало значимо чаще (86,36%), чем среди больных, получавших эмпирическую АБТ (74,07%) (p=0,04).
У пациентов с III степенью тяжести перитонита при назначении АБТ с учетом данных ПЦР диагностики крови среднее время от постановки диагноза до назначения антимикробной терапии составило 3 [1,75; 4,0] против 0,95 [0,5; 1,1] у пациентов с эмпирическим назначением АБТ (p=0,03). Однако более раннее назначение АБТ привело к значимо большему числу смен курсов терапии (p=0,02) (табл. 4).
Таблица 4 - Характеристика антибактериальной терапии у пациентов с III степенью тяжести перитонита
Параметры сравнения | Группы пациентов | p* | ||
группа 1 (n=21) «АБТ с учетом данных ПЦР генов резистентности» | группа 2 (n=24) «Эмпирическая АБТ» | |||
Скорость купирования воспалительной реакции, сутки | ||||
Лейкоциты < 10×109/л (Me [Q1; Q3]) | 6,05 [3,75; 8,25] | 8,09 [6,5; 10,5] | 0,22 | |
Температура тела < 37,5oС (Me [Q1; Q3]) | 7,1 [5,75; 9,0] | 8,5 [6,75; 10,75] | 0,34 | |
Объём экссудата по дренажу £ 50 мл/сутки, сутки (Me [Q1; Q3]) | 5,25 [3,0; 7,5] | 6,73 [5,5; 8,5] | 0,18 | |
Характеристика антибактериальной терапии | ||||
Время от постановки диагноза до назначения АБТ, час (Me [Q1; Q3]) | 3 [1,75; 4,0] | 0,95 [0,5; 1,1]* | 0,03 | |
Длительность АБТ, сутки (Me [Q1; Q3]) | 7,65 [5,75; 9,0] | 9,45 [6,5; 11,0] | 0,42 | |
Количество пациентов со сменой АБТ в процессе лечения | n | 7 | 14* | 0,02 |
% | 33,3 | 58,3* | ||
Исходы лечения | ||||
Выздоровление | n | 16 | 12* | 0,045 |
% | 76,2 | 50* | ||
Летальный исход | n | 5 | 12* | 0,046 |
% | 23,8 | 50* |
Примечание: * – различия считали статистически значимыми при уровне p<0,05
В группе пациентов с III степенью тяжести перитонита при назначении АБТ которым учитывалось наличие генетических детерминант антибактериальной резистентности, выздоровление наступало значимо чаще (76,2%), чем среди больных, получавших эмпирическую АБТ (50%) (p=0,045).
Микробиологический пейзаж пациентов с перитонитом представлен преимущественно грамотрицательными возбудителями инфекции (91%), среди которых у 44,5% выявлены генетические детерминанты резистентности (табл. 5).
Таблица 5 - Возбудители хирургической инфекции с генетическими детерминантами антибактериальной резистентности
Карбапенемазы | Возбудители инфекции, количество выделенных штаммов | Всего, кол-во | ||
K. pneumoniae | P. aeruginosa | A. baumannii | ||
VIM | 3 | 8 | 3 | 14 |
IMP | 4 | 4 | 3 | 11 |
NDM | 9 | 2 | 6 | 17 |
OXA-48 | 12 | – | – | 12 |
KPC | 7 | – | – | 7 |
Итого | 35 | 14 | 12 | 61 |
Выполненные генетические исследования демонстрируют многообразие механизмов антибактериальной резистентности у основного возбудителя хирургических инфекций K. pneumoniae, которые могут быть представлены только одним геном или несколькими, что формирует устойчивость высокого уровня как к широко использующимся антибиотикам, так и к препаратам резерва.
4. Обсуждение
Анализируя структуру выделения различных микроорганизмов из крови пациентов видно, что лидирующие позиции заняла K. pneumoniae и грамотрицательная флора составляет ⅔ случаев инфекции, в отличие от прошлых лет, когда ведущими являлись грамположительные возбудители. Важной тенденцией является возрастание доли A. baumannii . Проведенный в стационаре микробиологический мониторинг показал преобладание среди возбудителей инфекции при распространенном перитоните грамотрицательных бактерий (96%) над грамположительными (4%). Среди грамотрицательных бактерий преобладали K. pneumoniae – 58% и P. aeruginosa – 24%, а доля A. baumanii составила 9,4%, E. coli – 6%. В группе грамположительных бактерий преобладал S. aureus – 60%, а доля E. faecium составила 40% .
Штаммы выделенных бактерий обладали разным набором генетических механизмов резистентности к антибиотикам. Выявление генов резистентности у пациента позволило быстрее назначить адекватную антибиотикотерапию, что улучшило эффективность терапии за счет ускорения терминации воспалительного процесса и выздоровления в конечном счете. Значимость использования методов генодиагностики была особенно важна для пациентов с более тяжелым течением перитонита .
5. Заключение
У пациентов с I степенью тяжести перитонита при назначении АБТ с учетом данных ПЦР диагностики среднее время от постановки диагноза до назначения антимикробной терапии составило 3,88 [2,0; 4,25] часа против 1,06 [0,5; 1,25] часа у пациентов с эмпирическим назначением АБТ (p=0,01). Эмпирическое назначение АБТ привело к значимо большему числу смен курсов терапии (40%) по сравнению с назначением АБТ с учетом данных ПЦР диагностики (25%) (p=0,01).
Среди пациентов со II степенью тяжести перитонита при назначении АБТ с учетом данных ПЦР диагностики среднее время от постановки диагноза до назначения антимикробной терапии составило 3,5 [1,8; 4,45] часа против 1,1 [0,5; 1,5] часа у пациентов с эмпирическим назначением АБТ (p=0,01). Между тем, эмпирическое назначение АБТ привело к значимо большему числу смен курсов терапии (55,5%) по сравнению с назначением АБТ с учетом данных ПЦР диагностики (36,4%) (p=0,01). Отказ от эмпирического подхода к назначению АБТ позволил увеличить долю выздоровевших пациентов с 74,1% до 86,4% (p=0,05).
В группе пациентов с III степенью тяжести перитонита при назначении АБТ с учетом данных ПЦР диагностики крови среднее время от постановки диагноза до назначения антимикробной терапии составило 3 [1,75; 4,0] часа против 0,95 [0,5; 1,1] часа у пациентов с эмпирическим назначением АБТ (p=0,03). Однако эмпирическое назначение АБТ вело к значимо большему числу смен курсов антимикробной терапии (58,3%) по сравнению с назначением АБТ с учетом данных ПЦР диагностики (33,3%) (p=0,02). Отказ от эмпирического подхода к назначению АБТ позволил увеличить долю выздоровевших пациентов с 50% до 76,2% (p=0,045).
В целом применение методов генодиагностики механизмов резистентности бактерий к антимикробным препаратам позволяет ускорить назначение адекватной терапии у пациентов с вторичным распространенным перитонитом и улучшить исходы лечения.