Enterococci and their role in perinatal pathology

Full Text

Введение Энтерококки являются представителями нормального микробиоценоза кишечника и урогенитального тракта человека. Они также могут выделяться из носоглотки, из верхних дыхательных путей, с кожных покровов. Большинство инфекций, вызванных энтерококками, носят эндогенный характер и обусловлены инвазией микроорганизмов при избыточной колонизации слизистых и кожных покровов. Энтерококки часто выделяют из полимикробных ран при внутрибрюшинных и тазовых абсцессах [32]. Также показана возможность нозокомиальной передачи микроорганизмов. Частота таких инфекций возрастает на фоне высокой частоты применения цефалоспоринов широкого спектра действия. Энтерококки часто вызывают поражения мочевыделительной системы у пациентов с длительно функционирующими катетерами, также они вызывают 10-20 % всех бактериальных эндокардитов и 5 % бактериемий [4, 6]. В настоящее время энтерококки признаны как одни из наиболее частых возбудителей инфекционных заболеваний человека и становятся все более резистентными ко многим антибиотикам, включая ванкомицин [32]. В 1899 году французский микробиолог Thiercelin впервые описал грамположительные кокки кишечного происхождения, которые в мазках из жидких питательных сред формировали короткие цепочки или пары. В начале 1930 года Ребекка Ленсфилд, изучая группоспецифические полисахаридные антигены клеточной стенки стрептококков отнесла энтерококки к стрептококкам группы D [26]. С развитием молекулярно-биологических методов исследования, в частности, с изучением ДНК микроорганизмов, было показано, что энтерококки генетически отличаются от стрептококков и в 1984 году они были выделены в отдельный род Enterococcus. На сегодняшний день род включает в себя 34 вида. У людей чаще выделяют E. faecalis (74-90 %), E. faecium (5-16 %) и реже Enterococcus raffinosus, Enterococcus casseliflavus, Enterococcus durans и Enterococcus avium. Различные виды энтерококков, обнаруженные у теплокровных, указанные в атласе Koneman E. W. [19] и др., представлены в таблице 1. Энтерококки - это грамположительные условно патогенные микроорганизмы, каталазо-отрицательные, факультативные анаэробы. Выделение энтерококков обычно не представляет затруднения, так как они хорошо растут на простых питательных средах. Для выделения и выращивания энтерококков используют селективно-дифференциальные среды, такие как М-агар, эскулиновый агар, агар, содержащий теллурит калия, желчно-щелочной агар и некоторые другие. Энтерококки гидролизуют эскулин, растут в присутствии 40%-х солей желчи, в 6,5%-м растворе NaCl, в диапазоне температур от 10 до 45 °C (оптимум 37 °C), также энтерококки обесцвечивают молоко с лакмусом или метиленовым синим. Энтерококки дают положительную PYR-реакцию (гидролизуют пирролизиннафтиламид) [4, 6]. Почти все штаммы гомоферментативные, газа не образуют, конечный продукт ферментации глюкозы и других углеводов - молочная кислота. На современном этапе энтерококки можно идентифицировать с помощью метода прямого белкового профилирования - масс-спектрометрии. Энтерококки высокоустойчивы к различным факторам внешней среды и дезинфицирующим средствам, могут длительное время сохранять жизнеспособность на предметах домашнего обихода. Энтерококки как естественные обитатели кишечника принимают самое активное участие в происходящих там метаболических процессах, синтезе витаминов, гидролизе сахаров, в частности лактозы, деконъюгировании желчных кислот, элиминации патогенных бактерий. Количественное содержание энтерококков в кишечнике находится в строгом соответствии с уровнем содержания других бактерий, в частности кишечных палочек, лактобацилл и бифидобактерий [4]. Энтерококки являются эффективными иммуностимуляторами, способными поддерживать адекватный для нормальной работы системы врожденного иммунитета уровень цитокинов широкого спектра. Энтерококки не передаются половым путем. Гемолитические энтерококки могут вызывать пищевые отравления [15, 26]. Факторы патогенности и вирулентности Патогенез энтерококковых инфекционных заболеваний плохо изучен, однако известны несколько возможных факторов вирулентности. Гемолизин/бактериоцин - это плазмид-кодируемый белок, который считается фактором вирулентности. Гемолизин лизирует человеческие эритроциты, функционирует как бактериоцин и активен против других «грам» положительных кокков. Этот белок увеличивал вирулентность микроорганизмов в опытах на животных. Агрегационная субстанция - плазмид-кодируемый поверхностный белок, приводят к скоплению или агрегации энтерококков. Эта субстанция повышает связь энтерококков с эпителиальными клетками урогенитального тракта и эндокардиальной тканью, что приводит к развитию инфекции. Желатиназа - внеклеточная цинк эндопептидаза подобная эластазе, выделяемой Pseudomonas aeruginosa, продуцируется большим процентом Enterococcus faecalis [21, 26, 32]. Энтерококковые инфекции В США энтерококки занимают второе место среди причин, вызывающих госпитальные инфекции. В конце прошлого века отмечалось увеличение их роли в развитии бактериемий в педиатрической практике от 7 случаев на 1000 в 1986 году до 48 на 1000 в 1991 году. Начиная с середины 80-х годов 20 века все большую угрозу стали представлять ванкомицин-устойчивые энтерококки. Между 1989 и 1993 гг. процент инфекционных заболеваний, вызванных ванкомицин-устойчивыми энтерококками, например, в США увеличился с 0,3 до 7,9 %. По данным Национальной сети безопасности здравоохранения (NHSN), наиболее высокая распространенность энтерококковой инфекции составляла в Северной Америке 35,5 % с 2009 по 2010 г. При этом распространенность ванкомицин-резистентных энтерококковых инфекций в Канаде составляла 6 % с 2007 по 2011 г. В Европе энтерококковая инфекция менее распространена, но наблюдается тенденция к росту. На 2013 год, Европейская сеть надзора за антимикробной резистентностью (EARSS) сообщила только о 4 % распространенности энтерококковой инфекции, тем не менее эта доля варьируется в зависимости от страны в диапазоне от менее чем 1 % во Франции, Испании и Швеции, более чем 20 % в Греции, Ирландии, Португалии и Соединенном Королевстве [27, 32, 34, 38]. Факторами риска для колонизации ванкомицин-устойчивыми энтерококками являются следующие: 1. Длительная госпитализация. 2. Хирургические вмешательства. 3. Предшествующее использование антибиотиков, главным образом ванкомицина и цефалоспоринов. 4. Иммунодефицитные состояния. 5. Нарушение функционирования нормальных физиологических барьеров (слизистая кишечника и урогенитального тракта, кожные покровы). 6. Травмирование слизистых оболочек при инструментальных методах исследования. 7. Аномалии урогенитального тракта. 8. Несоблюдение личной гигиены. Колонизация энтерококками урогенитального тракта беременных женщин протекает в основном бессимптомно, однако при некоторых условиях может стать причиной пиелонефрита, цистита, вагинита (Elder et al. 1971). Бактерии способны длительно персистировать в мочеполовой системе [1]. Ванкомицин-устойчивые энтерококки также могут стать причиной заболеваний мочевыводящих путей у детей (13,9 %) [27, 32]. Инфекции урогенитального тракта беременных женщин, вызванные энтерококками, составляют примерно 28 %. [1]. Энтерококки, колонизирующие урогенитальный тракт беременных женщин, в основном не проявляют патогенного действия, однако известно, что течение беременности и перинатальные исходы у женщин, урогенитальный тракт которых колонизирован энтерококками, может осложняться угрозой преждевременных родов в 26 % случаев, хронической плацентарной недостаточностью - в 12 %, гипотрофией плода - 6 %, они могут явиться также причиной хориоамнионита и эндометрита. Из осложнений в родах наиболее часто встречаются несвоевременное излитие околоплодных вод - в 33 % случаев, гипоксия плода в родах - в 20 %, а также преждевременные роды в 3,3 % [1, 3, 16, 25, 34]. Дети в основном колонизируются энтерококками в родах при прохождении через родовые пути, примерно в 12,5 % случаев. По данным литературы, 50 % энтерококковых инфекционных заболеваний у детей возникает на первой неделе жизни в неонатальном периоде, при этом происходит колонизация новорожденных E. faecalis. Группу риска по развитию внутриутробной инфекции составляют 47 % детей, при этом она развивается в 6,3 % случаев [1]. По данным литературы, причиной неонатальной бактериемии и сепсиса у детей в 10 % случаев составляют энтерококки. Количество неонатального энтерококкового сепсиса увеличилось от 0,12 на 1000 новорожденных в 1982 году до 0,8 на 1000 в 1986 [3]. Энтерококки могут стать причиной неонатального сепсиса раннего начала (до 7 дня рождения) или позднего начала (>7 дня). Сепсис раннего начала, вызванный энтерококками, протекает более мягко, чем вызванный стрептококками группы B. В основном случаи энтерококковой бактериемии у новорожденных - нозокомиальные, факторами риска являются, например, центральный венозный катетер, некротизирущий энтероколит и абдоминальные операции. Энтерококки у новорожденных могут стать причиной инфекционных заболеваний кожи и мягких тканей, менингита и конъюнктивита. Большинство неонатальных инфекционных заболеваний вызваны E. faecalis [31, 36]. Хотя энтерококки редко являются причиной менингита у здоровых детей и взрослых, однако известны случаи менингита и вентрикулита у детей с длительно текущими заболеваниями и при инвазивных процедурах на ЦНС. Смертность при сепсисе раннего начала, вызванном энтерококками, составляет 6 % и увеличивается до 15 % при инфекционных заболеваниях с поздним началом, что связано в основном с некротизирующим эндокардитом. Энтерококковый сепсис составляет 7-50 % от всех смертельных случаев [11, 13, 18, 26, 37]. Дифференциальный диагноз при энтерококковых инфекциях необходимо проводить с любой нозокомиальной инфекцией (менингит/вентрикулит, абдоминальный или тазовый абсцесс, инфекции кожи и мягких тканей), вызванной другими микроорганизмами. Энтерококковый эндокардит более характерен для взрослых людей. Взрослые инфицируются чаще, чем дети (за исключением неонатального периода) [26, 28]. У взрослых чаще, чем у детей, урогенитальный тракт является входными воротами для энтерококков при развитии бактериемии. При этом бактериемия может иметь и полимикробный характер. Исследования Christie C. (1994) показали, что сепсис энтерококковой этиологии встречается у 12 % госпитализированных детей. Случаи энтерококкового эндокардита у взрослых составляют 15 %, тогда как у детей эти микроорганизмы редко поражают сердечные клапаны [17, 26, 28]. Энтерококки часто выделяются из полимикробных брюшных или тазовых абсцессов. В 1993 г. в исследованиях Bonadio было описано 5 случаев энтерококковой бактериемии у младенцев с гастроэнтеритом, в 6 случаях причиной явилась обструкция кишечника и в 1 случае аппендицит без перфорации [10]. Устойчивость энтерококков к антибиотикам Одной из основных причин распространения энтерококков в стационарах является их резистентность к некоторым часто применяемым антибиотикам, в частности к аминогликозидам и цефалоспоринам III поколения [4, 5, 17, 30, 48]. Также энтерококки устойчивы к хлорамфениколу, эритромицину, тетрациклину и клиндамицину. Чувствительные к ванкомицину до 80-х годов прошлого столетия энтерококки в настоящее время все чаще замещаются ванкомицин-резистентными штаммами. Энтерококки высокоустойчивы к цефалоспоринам I и II поколений, фторхинолонам, аминогликозидам, а также к оксолиновой кислоте. Среди клинических изолятов примерно 70 % штаммов E. faecalis чувствительны к амоксициллину/клавулановой кислоте, имипенему, нитрофурантоину; 51-70 % штаммов E. faecium к ванкомицину, нитрофурантоину и нитроксолину [4, 5, 26, 29, 48]. Энтерококки имеют 2 типа устойчивости: 1. Внутренняя хромосомная устойчивость (низкого уровня) - не передается от одной бактерии к другой. 2. Приобретенная плазмидная устойчивость (высокого уровня) - может быть передана от одной бактерии к другой. Устойчивость к β-лактамным антибиотикам вызвана продукцией пенициллинсвязывающих белков. Энтерококкам свойственна устойчивость к цефалоспоринам и полусинтетическим пенициллинам типа нафциллина, оксациллина, метициллина. Все энтерококки имеют устойчивость низкого уровня к аминогликозидам. Ванкомицин-устойчивые энтерококки Существует три основных фенотипа ванкомицин-устойчивых энтерококков: 1. Фенотип А - характеризуется устойчивостью высокого уровня. Этот фенотип установлен транспозоном (Tn 1546), который несет 7 генов, и это обычно встречается у E. faecium. 2. Фенотип В - имеет переменные уровни устойчивости. Это установлено транспозоном (Tn 1547). Этот фенотип обычно встречается у E. faecium, а также у E. faecalis. 3. Фенотип С - демонстрирует устойчивость низкого уровня. Лечение Эмпирическая антимикробная терапия должна быть всесторонней и всеохватывающей. Ампициллин и пенициллин являются препаратами выбора, учитывая чувствительность энтерококков. При неосложненных уретритах препаратами выбора являются нитрофураны. Пенициллин или ампициллин в сочетании с аминогликозидами должны использоваться в следующих случаях: неонатальной сепсис, эндокардит, менингит. При аллергии на пенициллин в терапии используют ванкомицин с гентамицином или стрептомицином. Взрослая доза ампициллина 1-2 г в/в каждые 4-6 ч. Детская доза - 100-200 мг/кг в/в или в/м каждые 6 ч. Гентамицин - взрослая доза 1,5-1,8 мг/кг в/в, в/м каждые 8 ч. Детская доза - 3 мг/кг в/в, в/м каждые 8 ч. Ванкомицин - взрослая доза 30-50 мг/кг в/в каждые 12 ч. Детская доза - 40 мг/кг в/в каждые 8 ч. Пенициллин G - взрослая доза 5-24 миллионов ЕД в/в каждые 4-6 ч. Детская доза 250 000-400 000 ЕД в/в каждые 4-6 ч. Нитрофураны (Furadantin, Macrodantin) - взрослая доза 50-100 мг каждые 6 ч. Детская доза - 5-7 мг/кг каждые 6 ч. Заключение Таким образом, энтерококки редко являются причиной развития инфекционных заболеваний у здоровых людей. Только при значительном снижении резистентности макроорганизма, и особенно при травмах кишечника или урогенитального тракта в результате инструментальных исследований, они могут проникать в стерильные в нормальных условиях органы и ткани организма хозяина, вызывая оппортунистические инфекции урогенитального тракта, бактериемию, сепсис, подострый септический эндокардит, инфекции желчных путей или абсцессы брюшной полости. Поскольку колонизация урогенитального тракта беременных женщин энтерококками может приводить к обострению хронических заболеваний урогенитального тракта, а также к осложнению течения беременности, родов и послеродового периода, при выделении энтерококков в большом количестве необходимо проводить антибактериальную терапию, учитывая антибиотикочувствительность этих микроорганизмов.

About the authors

Kristina Albertovna Oganyan

St. Petersburg State University

Email: k.oganyan@spbu.ru
PhD, Assistant of the Department of Obstetrics, Gynecology and Reproductive Medical Faculty

Ol’ga Nikolaevna Arzhanova

D. O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, RAMS

Email: arjanova_olga@mail.ru
Ph.D., professor, head of the obstetrical department of pathology of pregnancy N 1

Svetlana L’vovna Zatsiorskaya

D. O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, RAMS

Email: zatziorskaya@yandex.ru
PhD, senior researcher at the Laboratory of Microbiology

Alevtina Mikhailovna Savicheva

D. O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, RAMS

Email: savitcheva@mail.ru
Doctor of Medicine, Professor, Head laboratory of microbiology

References

Supplementary files