Определение спектра возбудителей остеомиелита в Южном Федеральном округе России как основополагающего фактора при создании локальных протоколов оказания помощи (эмпирической антибиотикотерапии)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение: остеомиелит является серьезным осложнением заболеваний опорно-двигательного аппарата. Материалы и методы. Обследовано 332 пациента в возрасте от 18 до 65 лет с остеомиелитом костей конечностей. Проведен комплекс исследований, в том числе микробиологическое с определением антибиотикочувствительности. Результаты. По локализации патологического процесса превалировало поражение большеберцовой кости – 113 (34 %) пациентов. В этиологии остеомиелита преобладают стафилококки. Хронизация процесса происходит за счет грамотрицательных бактерий с высоким уровнем резистентности. Выводы: мониторинг возбудителей – важное звено при создании локальных протоколов антибактериальной эмпирической терапии остеомиелита конечностей.

Полный текст

Остеомиелит относится к ряду тяжелых и трудноизлечимых заболеваний опорно-двигательного аппарата. В развитых странах заболеваемость им достигает 21,8 случаев на 100 000 взрослых жителей [1]. В развивающихся же странах этот показатель выше и достигает 200 случаев на 100 000 жителей [2]. Наиболее часто данное заболевание возникает как осложнение открытых переломов, достигая 30 % [3, 4, 5]. Кроме того, статистика свидетельствует о неуклонном росте количества ортопедических хирургических вмешательств на костях и суставах, после которых в 1–17 % случаев развиваются инфекционные осложнения [3]. В наши дни наблюдается возрастание частоты коморбидной патологии, которая увеличивает риск развития инфекционных осложнений после остеосинтеза, особенно у пациентов с сахарным диабетом, ожирением, атеросклерозом, алкоголизмом, курением [6].

Хотя достижения в понимании патогенеза остеомиелита, применение антибиотиков и усовершенствование методов визуализации значительно снизили смертность при остеомиелите [7], результаты его лечения остаются неудовлетворительными и количество осложнений достигает 50–90 %, с высокой долей инвалидизации [8].

Появление антибиотикорезистентных штаммов микробов возвращает хирургов к необходимости пересмотра и более глубокого исследования как свойств микробной биоты, вызывающей рассматриваемую патологию, так и эффективных методов нехирургического воздействия на нее [9].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определение локализации остеомиелитического процесса, изучение спектра возбудителей, вызывающих остеомиелит костей конечностей среди взрослого населения Южного федерального округа России (ЮФО РФ), их чувствительности к антибиотикам для повышения эффективности эмпирической терапии.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Обследовано 332 пациента в возрасте от 18 до 65 лет с остеомиелитом костей конечностей, проходивших стационарное лечение в травматолого-ортопедическом отделении № 2 РКБ ЮОМЦ ФМБА России (г. Ростов-на-Дону) в период с 01.07.2022 г. по 01.07.2024 г. Средний возраст пациентов составил 48 лет, мужчин было 239 (72 %), женщин – 93 (2 %).

Всем пациентам было проведено комплексное обследование, включающее рентгенологическое, общеклиническое и микробиологическое исследование с определением антибиотикочувствительности.

Видовую идентификацию микроорганизмов проводили с помощью времяпролетной масс-спектрометрии (TOFMS)с матрично-ассоциированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-TOF MS) с использованием системы Microflex LT и программного обеспечения MALDI BiotyperCompass 4.1.80 (BrukerDaltonics, Германия).

Определение чувствительности к антимикробным препаратам включенных в исследование изолятов проводили диско-диффузионным методом; интерпретация результатов определения чувствительности проводилась в соответствии Российскими рекомендациями «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам» Версия 2024-02 [10].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При обследовании 332 пациентов с хроническим остеомиелитом возбудитель был идентифицирован у 309 (93,1 %). Соответственно, без роста остались 23 (6,9 %) образца.

По локализации патологического процесса превалировало поражение большеберцовой кости – 113 (34 %) пациентов. Остеомиелит костей стопы выявлен у 53 (16 %) пациентов. Бедренная и плечевая кости были поражены остеомиелитом у 46 (14 %) и 43 (13 %) пациентов соответственно. Поражение костей остальных сегментов конечностей в исследуемой группе встречалось реже: предплечья и голеностопного сустава по 20 (6 %) пациентов соответственно, остеомиелит костей тазобедренного и коленного суставов по 17 (5 %) пациентов, ключицы – у 3 (1 %) пациентов.

Основными возбудителями хронической костно-суставной инфекции были стафилококки 236 (76,4 %): Staphylococcusaureus 192 (62,1 %) и Staphylococcus epidermidis 44 (14,2 %). Грамотрицательные возбудители составили 73 (23,6 %) случая. Чаще они выделялись из очага инфекции у пациентов с остеомиелитом, течение которого сопровождалось наличием дефекта мягких тканей. Наиболее частым представителем были: Escherichia coli – 30 (9,7 %), Pseudomonasaeruginosa – 18 (5,8 %), Proteusspp. – 13 (4,2 %). Из них Proteusvulgaris – 12 (3,9 %) и Proteusrettgeri – 1 (0,3 %). Прочие – 12 (3,8 %) были представлены Acinetobacterbaumannii – 6 (1,9 %), Klebsiellapneumoniaе – 4 (1,3 %) и Enterobactercloacae– 2 (0,7 %). Эти результаты представлены на рисунке.

 

Рис. Этиологическая картина возбудителей остеомиелита конечностей

 

У 13 (4,2 %) пациентов была обнаружена полимикробная ассоциация. Основная причина ее развития была прямо пропорционально связана с длительностью остеомиелитического процесса, наличием дефекта мягких тканей и количеством ранее проведенных оперативных вмешательств. Необходимо отметить, что у 10 (3,2 %) пациентов с полимикробной ассоциацией был остеомиелит большеберцовой кости, сопровождающийся дефектом мягких тканей.

В полимикробной этиологии доминировал S. aureus в ассоциации с грамотрицательными бактериями у 9 (69,2 %) пациентов. У 2 (15,4 %) пациентов – в ассоциации с S. epidermidis, что подтверждает причастность стафилококков к развитию остеомиелита. И только у 2 (15,4 %) пациентов была ассоциация P. aeruginosa с E. coli и P. vulgaris.

Для анализа антибиотикочувствительности возбудителей были использованы антимикробные препараты с учетом клинических рекомендации и биодоступности. При этом установлено, что все штаммы S. aureus (n = 192) были чувствительны (100 %) к ванкомицину, линезолиду, тигециклину и триметоприм-сульфаметоксазолу. Для выявления резистентности к фторхинолонам в качестве скрининга использовали норфлоксацин.

К остальным антибиотикам штаммы S. aureus проявляли более умеренную активность – от n = 81 (42,2 %) для доксициклина, до n = 140 (72,9 %) для цефокситина. Метициллин-резистентные штаммы S. aureus были обнаружены у 52 (27,1 %) пациентов (табл. 1).

 

Таблица 1

Результаты определения чувствительности к антибактериальным препаратам изолятов S. aureus (n = 192)

Антибиотик

Ч

Р

абс.

%

абс.

%

Цефокситин

140

72,9

52

27,1

Гентамицин

103

53,6

89

46,4

Доксициклин

81

42,2

111

57,8

Ванкомицин

192

100,0

0

0

Линезолид

192

100,0

0

0

Клиндамицин

118

61,5

74

38,5

Норфлоксацин

118

61,5

74

38,5

Тигециклин

192

100,0

0

0

Триметоприм-сульфаметоксазол

192

100,0

0

0

 

Все штаммы S. epidermidis n = 44 (100 %) были чувствительны к ванкомицину, линезолиду, тигециклину и триметоприм-сульфаметоксазолу. Выделено по 17 (38,6 %) штаммов, чувствительных к клиндамицину и норфлоксацину, по 20 (45,5 %) штаммов – к гентамицину. Менее активным оказался доксициклин – 36 (81,8 %) штаммов. Метициллин-резистентные штаммы S. epidermidis обнаружены у 24 (54,5 %) пациентов. К остальным антибиотикам штаммы S. Epidermidis проявляли более умеренную активность – от n = 81 (42,2 %) для доксициклина до n = 140 (72,9 %) для цефокситина (табл. 2).

 

Таблица 2

Результаты определения чувствительности к антибактериальным препаратам изолятов S. epidermidis (n = 44)

Антибиотик

Ч

Р

абс.

 %

абс.

 %

Цефокситин

20

45,5

24

54,5

Гентамицин

20

45,5

24

54,5

Доксициклин

36

81,8

8

18,2

Ванкомицин

44

100,0

0

0

Линезолид

44

100,0

0

0

Клиндамицин

17

38,6

27

61,4

Норфлоксацин

17

38,6

27

61,4

Тигециклин

44

100,0

0

0

Триметоприм-сульфаметоксазол

44

100,0

0

0

 

Результаты исследования показали значительную распространенность стафилококков и достаточно высокий уровень их чувствительности к клинически доступным антимикробным препаратам. Грамотрицательные бактерии были причастны к полимикробной ассоциации в основном при длительно незаживающих ранах. Все изоляты Enterobacterales проявляли высокий уровень чувствительности к карбапенемам (эртапенему, меропенему и имипенему) и амикацину (46 (93,9 %), 45 (91,8 %), 44 (89,8 %) и 40 (81,6 %) соответственно). Менее чувствительными были к цефепиму – 21 (42,9 %), цефтазидиму и ципрофлоксацину – по 13 (26,5 %) штаммов, триметоприм-сульфаметоксазолу 18 (36,7 %) штаммов. С низким уровнем чувствительности к грамотрицательным бактериям был цефотаксим – 3 (6,1 %) штамма. Эти результаты представлены в табл. 3.

 

Таблица 3

Результаты определения чувствительности к антибактериальным препаратам изолятов Enterobacterales (n = 49)

Антибиотик

Ч

Р

абс.

%

абс.

%

Цефотаксим

3

6,1

46

93,9

Цефтазидим

13

26,5

36

73,5

Цефепим

21

42,9

23

57,1

Имипенем

44

89,8

5

10,2

Меропенем

45

91,8

4

8,2

Эртапенем

46

93,9

3

6,1

Гентамицин

24

49,0

20

51,0

Амикацин

40

81,6

4

18,4

Ципрофлоксацин

13

26,5

36

73,5

Триметоприм-сульфаметоксазол

18

36,7

31

63,3

 

Продукция бета-лактамаз расширенного спектра (БЛРС) была обнаружена у 22 (73,3 %) штаммов E. coli и 3 (75,0 %) штаммов K. pneumoniae. Штаммы E. coli с продукцией карбапенемаз выявлены не были. Среди штаммов K. pneumoniae обнаружены два продуцента карбапенемаз, относящиеся к OXA-48.

Установлено, что A. baumannii и P. aeruginosa являются одними из основных возбудителей нозокомиальных инфекций с низкой природной чувствительностью к большинству антибактериальных препаратов, в том числе к β-лактамным антибиотикам и высоким уровнем резистентности к оставшимся препаратам. Колонизация A. baumannii и P. aeruginosa на коже у здоровых людей является первичным фактором риска возникновения раневых инфекций. В связи с этим список препаратов для лечения инфекций, вызванных A. baumannii и P. Aeruginosa, ограничен, что затрудняет выбор лечения. Результаты определения чувствительности к антибактериальным препаратам изолятов A. baumannii представлены в табл. 4 и 5.

 

Таблица 4

Результаты определения чувствительности к антибактериальным препаратам изолятов A. Baumannii (n = 6)

Антибиотик

Ч

Р

абс.

%

абс.

%

Имипенем

2

33,0

4

67,0

Меропенем

2

33,0

4

67,0

Гентамицин

1

16,7

5

83,3

Тобрамицин

3

50,0

3

50,0

Амикацин

1

16,7

4

83,3

Ципрофлоксацин

0

0

6

100,0

Колистин

6

100

0

0

Триметоприм-сульфаметоксазол

2

33,0

4

67,0

 

Таблица 5

Результаты определения чувствительности к антибактериальным препаратам изолятов P. aeruginosa (n = 18)

Антибиотик

Ч

Р

абс.

%

абс.

%

Цефтазидим

0

0

18

100,0

Цефепим

0

0

18

100,0

Имипенем

3

16,7

15

83,3

Меропенем

7

38,9

11

61,1

Тобрамицин

9

50,0

9

50,0

Амикацин

10

55,6

8

44,4

Ципрофлоксацин

1

5,6

17

94,4

Колистин

18

100,0

0

0

 

Полученные результаты показали низкий уровень чувствительности к гентамицину и амикацину – по 1 (16,7 %) штамму, имипенему, меропенему и триметоприм-сульфаметоксазолу – по 2 (33,0 %). Наибольшую активность проявил тобрамицин – 3 (50,0 %) штамма и колистин – 6 (100,0 %). Штаммов, чувствительных к ципрофлоксацину, обнаружено не было.

Среди выделенных штаммов A. baumannii выявлены гены приобретенных карбапенемаз, относящиеся к группам OXA-24/40 – 3 изолята (50,0 %), OXA-23 – 1 изолят (16,7 %). Обнаружены 2 изолята (33,0 %) с продукцией генов молекулярного класса металло-бета лактомаз (МБЛ), группы NDM.

В отношении P. aeruginosa получены результаты, которые свидетельствуют о низком уровне чувствительности к ципрофлоксацину –1 (5,6 %) штамм, имипенему – 3 (16,7 %) штамма, меропенему – 7 (38,9 %) штаммов. Достаточный уровень активности проявили амикацин – 10 (55,6 %) штаммов, тобрамицин – 9 (50,0 %) штаммов. Высокий уровень активности характерен для колистина n = 6 (100,0 %). Изолятов, чувствительных к цефтазидиму и цефепиму, не обнаружено. Резистентность за счет генов, приобретенных МБЛ VIM групп, была обнаружена у 6 штаммов P. aeruginosa и составила 33,3 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В исследуемой группе 34 % случаев остеомиелита длинных трубчатых костей пришлось на большеберцовую кость, а в случае наличия дефекта мягких тканей и длительного течения патологического процесса преобладает миксти полирезистентная микрофлора.

Полученные нами данные свидетельствуют о преобладании в этиологии остеомиелита стафилококков и хронизации процесса за счет грамотрицательных бактерий с высоким уровнем резистентности.

Мониторинг возбудителей и изучение антибиотикорезистентности являются основополагающими предпосылками при создании локальных протоколов антибактериальной эмпирической терапии у больных с остеомиелитом конечностей, а результаты проведенного исследования могут использоваться в качестве их основы.

Выбор антибактериального препарата для назначения эмпирической терапии является важным звеном в цепочке лечения остеомиелита конечностей, и назначаться он должен согласно протоколам, разработанным на основании локального анализа возбудителей и данных об их чувствительности.

 

***

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

×

Об авторах

Сергей Тариэлович Иванян

Ростовская клиническая больница; Республиканский центр травматологии, ортопедии и нейрохирургии

Автор, ответственный за переписку.
Email: gavat@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-1700-1416

заведующий травматолого-ортопедическим отделением № 2, врач травматолог-ортопед отделения костно-гнойной инфекции

Россия, Ростов-на-Дону; Донецк

Олег Борисович Джерелей

Республиканский центр травматологии, ортопедии и нейрохирургии; Донецкий государственный медицинский университет имени М. Горького

Email: oleg.djereley@yandex.ru

кандидат медицинских наук, заведующий отделением костно-гнойной инфекции Республиканский центр травматологии, ортопедии и нейрохирургии, доцент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии экстремальных ситуаций

Россия, Донецк; Донецк

Григорий Викторович Лобанов

Донецкий государственный медицинский университет имени М. Горького

Email: Lgv-don@mail.ru

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и хирургии экстремальных ситуаций

Россия, Донецк

Леонид Сергеевич Губарь

Ростовская клиническая больница; Ростовский государственный медицинский университет

Email: gubar.l@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-7639-7951

врач, травматолог-ортопед травматолого-ортопедического отделения № 2

Россия, Ростов-на-Дону; Ростов-на-Дону

Наталья Сергеевна Алексеева

Ростовский государственный медицинский университет

Email: alekseeva_ns@rostgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5280-6511

кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии

Россия, Ростов-на-Дону

Владимир Вячеславович Алексеев

Ростовский государственный медицинский университет

Email: alekseev_vv@rostgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8055-2184

доктор медицинских наук, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии

Россия, Ростов-на-Дону

Ольга Юрьевна Куцевалова

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии

Email: olga_kutsevalova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7452-6994

кандидат биологических наук, заведующая лабораторией клинической микробиологии, врач-бактериолог

Россия, Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Римашевский Д., Ахтямов И., Федуличев П. и др. Патогенетические особенности лечения хронического остеомиелита. Гений ортопедии. 2021;27(5):628–635. doi: 10.18019/1028-4427-2021-27-5-628-635.
  2. Alvares P.A., Mimica M.J. Osteoarticular infections in pediatrics. Jornal de Pediatria (Rio J). 2020;96(1):58–64. doi: 10.1016/j.jped.2019.10.005.
  3. Линник С.А. Травматический и послеоперационный остеомиелит при сочетанных и множественных повреждениях нижних конечностей. Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение биологических и медицинских наук. 2014;1(185):99–104.
  4. Волотовский П.А. Инфекционные осложнения после остеосинтеза длинных трубчатых костей нижних конечностей: этиология, классификация и диагностика. Военная медицина. 2018;1:83–89.
  5. Ma X., Han S., Ma J. et al. Epidemiology, microbiology and therapeutic consequences of chronic osteomyelitis in northern China: A retrospective analysis of 255 Patients. Scientific Reports. 2018;8(1):14895. doi: 10.1038/s41598-018-33106-6.
  6. Bonnevialle P. Operative treatment of early infection after internal fixation of limb fractures (exclusive of severe open fractures). Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2017;103(1S):S67–S73. doi: 10.1016/j.otsr.2016.06.019.
  7. Asperges E., Albi G., Truffelli F. et al. Fungal Osteomye-litis: A Systematic Review of Reported Cases. Microorganisms. 2023;11(7):1828. doi: 10.3390/microorganisms11071828.
  8. Деркачев В.С. К вопросу о комплексном лечении хронического посттравматического остеомиелита. Травматология и ортопедия. 2015;3(4):43–44.
  9. Куцевалова О.Ю., Покудина И.О., Розенко Д.А. и др. Современные проблемы антибиотикорезистентности грамотрицательных возбудителей нозокомиальных инфекций в Ростовской области. Медицинский вестник Юга России. 2019;10(3):91–96. doi: 10.21886/2219-8075-2019-10-3-91-96.
  10. Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам. Российские рекомендации. 2024. URL: https://www.antibiotic.ru/library/ocmap2024?token=73193fbc65321035bfe817723bbbda1f (дата обращения: 30.03.2025).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. Этиологическая картина возбудителей остеомиелита конечностей

Скачать (61KB)

© Иванян С.Т., Джерелей О.Б., Лобанов Г.В., Губарь Л.С., Алексеева Н.С., Алексеев В.В., Куцевалова О.Ю., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79562 от 27.11.2020 г.