Etiological structure of infectious complications and microbial colonization in patients of COVID-19 hospital of a multidisciplinary federal medical institution

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

BACKGROUND: Despite the proven importance of secondary bacterial infections influencing the severity of viral respiratory diseases, their etiology is still not well understood. There is a gap in knowledge about the nature, frequency, and antimicrobial resistance profiles of bacterial pathogens in the current COVID-19 pandemic.

AIM: To describe the species spectrum of microorganisms in patients of the COVID-19 Hospital on the basis of a multidisciplinary federal medical institution.

MATERIALS AND METHODS: Clinical samples (blood, lower respiratory tract discharge, urine, other biological materials) from patients with COVID-19 who were treated at the COVID-19 Hospital at a multidisciplinary federal medical institution were obtained and processed.

RESULTS: The bacteriological laboratory received 1821 samples of biomaterial from 452 patients, microorganisms were isolated from 620 (38.0%) samples. Most of the biomaterial was represented by blood — 35.9% and discharge from the lower respiratory tract — 31.7%. The structure of microorganisms was dominated by Candida albicans — 19.7%, Staphylococcus aureus — 10.2%, Klebsiella pneumoniae — 10.1%, Enterococcus faecalis — 7.9%. At the beginning of the period of operation of the Hospital, the most frequently identified microorganisms were S. aureus and Haemophilus influenzae — 19.7% and 7.9%, respectively, while in the final period there was a change in the spectrum of microorganisms to nosocomial ESKAPE -pathogens with multiple drug resistance, the structure was dominated by Acinetobacter baumannii — 24.3%. Antibiotic consumption in the hospital increased from 18.3 DDD/100 patient days in 2019 to 28.8 DDD/100 patient days in 2020.

CONCLUSION: Significant colonization of various loci of patients with COVID-19 by fungi of the genus Candida was revealed. There has been a change in the microbial spectrum of infectious agents from community-acquired (H. influenzae and S. pneumoniae) to nosocomial ESKAPE pathogens with multiple drug resistance. The consumption of antibiotics has increased significantly.

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

В декабре 2019 г. в больницы г. Ухань (провинция Хубэй, Китай) были госпитализированы несколько пациентов со случаями атипичной пневмонии. Всемирной организацией здравоохранения болезнь названа COVID-19. Заболевание COVID-19 может проявляться как бессимптомно, так и пневмонией от лёгкой до тяжёлой степени течения [1].

К осложнениям COVID-19 относятся острый респираторный дистресс-синдром, анемия, острая сердечная недостаточность, вторичные инфекции. Возбудителями, выделенными у тяжелобольных с вторичными инфекциями, являются Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Aspergillus flavus, Candida glabrata, Candida albicans. Риск летального исхода значительно возрастает у пожилых людей, страдающих ожирением, и пациентов с сопутствующими заболеваниями. Основными причинами смерти являются тяжёлая пневмония с дыхательной недостаточностью и септический шок [2].

Длительная госпитализация при тяжёлых формах COVID-19 предрасполагает к развитию инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП). Несмотря на доказанную важность вторичных бактериальных инфекций, влияющих на тяжесть вирусных респираторных заболеваний, их этиология всё ещё недостаточно изучена. Существует пробел в знаниях о природе, частоте и профилях антимикробной устойчивости бактериальных патогенов в нынешней пандемии [3].

В связи с этим многократно возрастают затраты на лечение пациентов с COVID-19, особенно в плане антибактериальной терапии, поскольку во многих случаях назначение антимикробных препаратов (АМП) идёт без соблюдения правил и рекомендаций по их рациональному применению, что впоследствии приводит к формированию штаммов с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ).

Цель исследования — описать видовой спектр микроорганизмов у пациентов госпиталя COVID-19 на базе многопрофильного федерального медицинского учреждения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

На базе госпиталя COVID-19, который был развёрнут и функционировал на территории главного хирургического корпуса многопрофильного стационара ФГБУ «Национальный медико-хирургический центр имени Н.И. Пирогова» Минздрава России (Центр) с 3 апреля по 2 июля 2020 г., проведено ретроспективное наблюдательное исследование оценки видового спектра микроорганизмов, выделенных от пациентов госпиталя, и их чувствительности к АМП.

Количество коек в госпитале составляло 280, из них 33 — реанимационные. За время функционирования госпиталя пролечено 1149 пациентов, из них 154 (13,4%) — в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Среди пациентов большинство было старше 50 лет (772; 67,2%). Средний возраст женщин — 61,3 года, мужчин — 54,6 года. Летальность среди пролеченных — 4,3% (50 умерших). Количество женщин с летальным исходом — 27, средний возраст — 72,9 года; мужчин с летальным исходом — 23, средний возраст — 70,9 года.

С целью профилактики распространения новой коронавирусной инфекции в «чистые» корпуса стационара в госпитале была организована отдельная бактериологическая лаборатория для исследования биоматериала, потенциально содержавшего патогенные биологические агенты II–IV группы патогенности. Выделена зона приёма биоматериала, зона первичного посева, зона работы с культурами микроорганизмов. Организован электронный документооборот [медицинская лабораторная система (МИС) и лабораторная информационная система (ЛИС): регистрация, лабораторный журнал, автоматическая передача данных в ЛИС, МИС] без распечатывания бумажных носителей.

Для анализа данных использованы информационные ресурсы: МИС MS Clinic, ЛИС AlfaLab, Microsoft Office Excel 2010, AMRcloud (AntiMicrobial Resistance Cloud) — онлайн-платформа для анализа и обмена данными антибиотикорезистентности [4].

Отбор, хранение и транспортировка биологического материала в зависимости от его вида осуществлялась в коммерческих транспортных средах: ESwab™ 480 фирмы COPAN, Италия; BacT/Alert FA PLUS и BacT/Alert FN PLUS фирмы bioMerieux, Франция. Посев биологического материала производился на коммерческие плотные и жидкие питательные среды — готовые питательные среды ООО «ЦФГС», сухие питательные среды фирмы bioMerieux, Франция, и Bio-Rad, Франция.

Идентификация и определение чувствительности микроорганизмов производились при помощи автоматического бактериологического анализатора VITEK 2 Compact фирмы bioMérieux SA, Франция, диско-диффузионным методом (использовались диски с АМП фирмы Bio-Rad Laboratories, Inc., Франция) и методом градиентной диффузии с использованием коммерческих наборов фирмы bioMérieux SA, Франция. Инкубация крови на стерильность осуществлялась на автоматическом анализаторе культур BacT/Alert 3D 60 фирмы bioMérieux SA, Франция. Также использовано прочее дополнительное оборудование и реактивы для создания оптимальных условий культивирования — микроаэрофильных и анаэробных условий (ГазПак, BD). Интерпретация чувствительности осуществлялась согласно актуальным критериям EUCAST [5].

В связи с тем, что Acinetobacter baumannii в большом количестве выделялся от пациентов госпиталя в июне 2020 г., а к этому месяцу нарастал дефицит некоторых реагентов и расходных материалов (карты для определения чувствительности и диски с АМП), было принято решение в качестве маркерного карбапенема использовать диск с имипенемом, для аминогликозидов — диск с гентамицином.

Анализу подверглись все пробы биоматериала от пациентов с бактериальными осложнениями и подозрением на них, доставленного на исследование в бактериологическую лабораторию за исследованный период. В ходе исследования выявлено, что из 420 поступивших проб мокроты 188 не соответствовали критериям оценки качества пробы (слюна) и не подвергались дальнейшему исследованию. Таким образом, на микробиологическое исследование направлено 1633 пробы, микроорганизмы выделены из 620 (38,0%), 1013 проб роста не дали.

Тестирование чувствительности к АМП не выполняли в случае наличия известной природной резистентности конкретного возбудителя за исключением ампициллина при определении чувствительности к Enterococcus faecium.

Статистические методы

Нормальность распределения количественных признаков определяли с помощью критерия Колмогорова–Смирнова. При описании данных для абсолютных величин, имеющих нормальное распределение, использовано среднее значение (m), качественные признаки представлены в виде абсолютных и относительных частот — n (%).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В бактериологическую лабораторию госпиталя за весь период его функционирования поступила 1821 проба биоматериала от 452 пациентов с новой коронавирусной инфекцией. Наибольшее количество заявок на микробиологическое исследование поступило из ОРИТ (72%), где находились тяжелобольные с осложнёнными инфекциями нижних дыхательных путей (НДП), присоединившимися бактериальными пневмониями и другими инфекционными осложнениями. Инфекционные отделения направили в лабораторию 1/4 всех заявок на микробиологическое исследование. Структура поступившего биологического материала, в котором определялся рост, представлена в табл. 1.

БÓльшую часть поступившего на исследование биоматериала составила кровь 35,9%, что объясняется правилами взятия биоматериала, изложенными в протоколе эмпирической антимикробной терапии Центра: каждый первичный посев из предполагаемого очага инфекции должен сопровождаться взятием крови на гемокультуру. На втором месте по частоте исследования было отделяемое НДП (бронхоальвеолярный лаваж + мокрота) — 31,7%, так как наиболее частым осложнением при COVID-19 являлась бактериальная пневмония [6], на третьем месте среди доставленного биоматериала была моча — 15,6%.

Наибольшее количество положительных высевов пришлось на отделяемое НДП — составило 64,3% и мочи — 55,9%, положительные высевы из крови составили 13,3% (табл. 1).

 

Таблица 1. Исследованный биологический материал от пациентов госпиталя COVID-19

Table 1. Investigated biological material from COVID-19 hospital patients

Биологический материал

Общее количество

Из них есть рост

n

%

n

% от общего количества

Кровь

586

35,9

78

13,3

Нижние дыхательные пути, из них:

518

31,7

333

64,3

— бронхоальвеолярный лаваж

286

55,2

206

72,0

— мокрота

232

44,8

127

54,7

Моча

254

15,6

142

55,9

Центральный венозный катетер

131

8,0

24

18,3

Кал на дисбактериоз

75

4,6

5

6,7

Раневой материал

45

2,8

22

48,9

Отделяемое половых органов

13

0,8

8

61,5

Содержимое желудочно-кишечного тракта

6

0,4

6

100,0

Асцитическая жидкость

4

0,2

1

25,0

Ногтевые пластинки

1

0,1

1

100,0

ИТОГО

1633

100

620

38,0

 

Тройку лидеров в спектре микроорганизмов, выделенных у пациентов госпиталя, составили C. albicans — 19,7%, S. aureus — 10,2%, K. pneumoniae — 10,1%. Прочие виды микроорганизмов представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Видовой спектр микроорганизмов у пациентов госпиталя COVID-19

Table 2. Species spectrum of microorganisms in COVID-19 hospital patients

Микроорганизмы

Общее количество

У пациентов с летальным исходом

n

%

n

% от общего количества

Candida albicans

170

19,7

66

38,8

Staphylococcus aureus

88

10,2

19

21,6

Klebsiella pneumoniae

87

10,1

18

20,7

Enterococcus faecalis

68

7,9

18

26,5

Escherichia coli

54

6,3

13

24,1

Pseudomonas aeruginosa

52

6,0

14

26,9

Staphylococcus epidermidis

51

5,9

13

25,5

Haemophilus influenzae

45

5,2

4

8,9

Candida glabrata

40

4,6

16

40,0

Enterococcus faecium

37

4,3

13

35,1

Acinetobacter baumannii

33

3,8

15

45,5

Candida krusei

28

3,3

9

32,1

Proteus mirabilis

27

3,2

8

29,6

Enterobacter cloacae

11

1,3

1

9,1

Другие виды Candida

22

2,5

7

31,8

Прочие грамположительные

24

2,8

7

29,2

Прочие грамотрицательные

25

2,9

3

12,0

ИТОГО

862

100

244

 

Как следует из табл. 2, у пациентов с COVID-19 преобладали грамотрицательные микроорганизмы, их доля составила 38,8% среди всех выявленных патогенов. Данное преобладание могло быть обусловлено тяжестью состояния пациентов и потребностью в искусственной вентиляции лёгких, о чём также свидетельствуют данные литературы [7]. Это же влияло и на спектр выявляемых микроорганизмов — преобладание ESKAPE-патогенов [8].

Грамположительные микроорганизмы выделены в 31,1% случаев. Значительная доля Staphylococcus epidermidis (5,9%) в большей мере связана с его выделением из проб крови, при этом в большинстве случаев микроорганизм выделен только в одной пробе крови, и данное состояние чаще расценивалось как контаминация, но всегда требовало сопоставления с клинической картиной [9].

Грибы рода Candida выделялись в 30,1% среди всего спектра микроорганизмов, что кардинально отличало этиологическую структуру госпиталя от таковой в стационаре Центра в доковидный период.

У пациентов с неблагоприятным исходом спектр микроорганизмов характеризовался преобладанием Candida spp., неферментирующих грамотрицательных бактерий (НГОБ), E. faecium и некоторых представителей порядка Enterobacterales. Данные микроорганизмы являются возбудителями тяжёлых ИСМП, в том числе НДП [10].

Видовой спектр патогенов в динамике по месяцам представлен на рис. 1.

 

Рис. 1. Видовой спектр патогенов у пациентов госпиталя в динамике по месяцам 2020 г.

Fig. 1. The species spectrum of pathogens in hospital patients in dynamics by months. 2020.

 

В апреле 2020 г., в период открытия и заполнения госпиталя, основным контингентом были пациенты, поступившие по скорой помощи из дома. Закономерно, что наиболее часто идентифицируемыми микроорганизмами были S. aureus и H. influenzae — 19,7 и 7,9% соответственно (без учёта колонизации Candida spp., являющейся особенностью пациентов с COVID-19). Довольно часто высевались такие внебольничные микроорганизмы, как Streptococcus pneumoniae — 2,6%, Escherichia coli — 6,6%. Тем не менее уже в тот период Pseudomonas aeruginosa высевалась из различных локусов у пациентов госпиталя в 9,2% случаев. При анализе данных медицинской документации выявлено, что P. aeruginosa идентифицирована в апреле 2020 г. у 7 пациентов в 12 пробах различных биоматериалов, лишь у двух пациентов P. aeruginosa обладала МЛУ. При этом у 6 пациентов имели место факторы риска хронической колонизации P. aeruginosa, среди них хронические заболевания лёгких (хроническая обструктивная болезнь лёгких, хронический бронхит, буллёзная эмфизема лёгких), сахарный диабет, гемобластозы. Эти же сопутствующие заболевания являются факторами риска тяжёлого течения COVID-19, что и потребовало экстренной госпитализации пациентов, в том числе в реанимационное отделение.

В мае 2020 г. по мере увеличения числа длительно лежащих пациентов, в том числе в ОРИТ, зафиксировано появление других возбудителей ESKAPE, в частности A. baumannii — 3,9% и E. faecium — 4,7%, при этом отмечено снижение доли высевов P. aeruginosa до 2,3% и S. aureus до 7,0%. Также увеличилось представительство K. pneumoniae с 6,6 до 10,9%.

Далее, в июне 2020 г. приоритетным, самым часто выделяемым патогеном стал A. baumannii — 24,3%. Отмечено появление Stenotrophomonas maltophilia 5,4%. Выявление данных микроорганизмов можно объяснить тем, что в основном в июне в госпитале находились длительно лежащие и переведённые из других стационаров пациенты. Всё это можно охарактеризовать как закономерную смену микробного спектра с внебольничного на нозокомиальный, обусловленную объективными факторами: степень тяжести и длительность пребывания пациентов в ОРИТ; рост использования инвазивных устройств; высокая интенсивность работы персонала, снижающая приверженность к соблюдению мероприятий инфекционного контроля и др.

Для решения второй задачи по определению уровня резистентности основных бактериальных патогенов, обладающих значимым потенциалом развития МЛУ, были проанализированы данные, полученные от пациентов с COVID-19, находившихся в ОРИТ.

От 98 пациентов ОРИТ было выделено 600 микроорганизмов. Самыми часто выделяемыми микроорганизмами были K. pneumoniae — 65 (10,8%), E. faecalis — 47 (7,8%), S. aureus — 44 (7,3%), P. aeruginosa — 37 (6,2%), A. baumannii — 33 (5,5%), E. faecium — 33 (5,5%) и E. coli — 32(5,3%).

Уровень резистентности приоритетных патогенов порядка Enterobacterales (K. pneumoniae и E. coli) и НГОБ (A. baumannii и P. aeruginosa) за весь период функционирования госпиталя показан на рис. 2.

 

Рис. 2. Уровень резистентности к антимикробным препаратам приоритетных грамотрицательных микроорганизмов у пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии госпиталя.

Fig. 2. The level of antimicrobial resistance of priority gram-negative microorganisms in patients of the intensive care unit of the hospital.

 

Наибольшую активность in vitro в отношении K. pneumoniae продемонстрировал амикацин: доля резистентности составила 20%. Сниженную активность показали карбапенемы: доля устойчивых штаммов для меропенема составила 34%, имипенема — 35%, эртапенема — 38%. Ещё более низкой активностью обладали цефалоспорины III–IV поколений: доля резистентности к цефтазидиму составила 55%, к цефепиму — 60%. Ципрофлоксацин как индикаторный АМП для группы фторхинолонов был неактивен в 38% случаев. Уровень резистентности к защищённым аминопенициллинам (амоксициллин/клавулановая кислота) составил 45%. Устойчивость к триметоприму/сульфаметоксазолу была на уровне 42%.

У E. coli резистентности к амикацину не наблюдалось, в отличие от K. pneumoniae. Активность карбапенемов оставалась на высоком уровне: доля устойчивых изолятов для меропенема составила 3%, имипенема — 0%, эртапенема — 3%, что в настоящее время закономерно для данного возбудителя. Более низкую активность продемонстрировали цефалоспорины III–IV поколений: доля резистентных штаммов для цефтазидима и цефепима составила по 31%. Изоляты, устойчивые к ципрофлоксацину, встречались в 38% случаев, данный показатель был сравним с таковым для K. pneumoniae. Уровень резистентности к амоксициллину/клавуланату составил 19%, к триметоприму/сульфаметоксазолу — 38%, это также соответствовало данным для K. pneumoniae.

Отмечен высокий уровень устойчивости P. aeruginosa ко всем классам АМП: доля нечувствительных штаммов к карбапенемам и аминогликозидам достигала 70–73%: резистентность к имипенему составила 68%, меропенему — 73%, гентамицину — 70%, амикацину — 73%. Такую же низкую активность продемонстрировали цефалоспорины IV поколения: доля устойчивых изолятов для цефепима составила 73%. К цефтазидиму (антисинегнойный цефалоспорин III поколения) сохранилась более высокая чувствительность по сравнению с цефепимом: выявлено 57% резистентных штаммов. Доля устойчивых штаммов к ципрофлоксацину как антисинегнойному препарату группы фторхинолонов была на уровне 70%.

Возможность выбора терапии инфекций, вызванных A. baumannii, была катастрофически ограниченной, поскольку данный патоген характеризовался одним из наиболее высоких показателей резистентности ко всем классам АМП, которые могут быть использованы в лечении. Уровень устойчивости к триметоприму/сульфаметоксазолу достигал 69%, к ципрофлоксацину 78%. Еще более низкую активность продемонстрировали имипенем и гентамицин: доля нечувствительных изолятов составила по 75% к каждому препарату.

Уровень резистентности приоритетных грамположительных микроорганизмов S. aureus, E. faecalis и E. faecium за весь период функционирования госпиталя показан на рис. 3.

 

Рис. 3. Уровень резистентности к антимикробным препаратам приоритетных грамположительных микроорганизмов у пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии госпиталя.

Fig. 3. The level of antimicrobial resistance of priority gram-positive microorganisms in patients of the intensive care unit of the hospital.

 

Среди грамположительной микрофлоры не зафиксировано случаев устойчивости к линезолиду, также не выявлено штаммов, резистентных к ванкомицину, среди S. aureus и E. faecalis. Доля VRE составила 24% среди всех изолятов E. faecium. Данный возбудитель также демонстрировал высокую долю резистентности к фторхинолонам: к ципрофлоксацину — до 55%, при этом к левофлоксацину — 36%. Относительно высокую активность E. faecium показал к аминогликозидам: доля нечувствительных штаммов к гентамицину составила 33%.

У E. faecalis не отмечалось устойчивости к ампициллину, что соответствует диагностическим фенотипическим признакам. Уровень резистентности к фторхинолонам (ципрофлоксацин и левофлоксацин) относительно низкий — 28%. Чувствительность к аминогликозидам (гентамицин) была на достаточно высоком уровне — до 80%.

Доля MRSA среди всех выделенных S. aureus составила 25%. Резистентность к клиндамицину была на уровне 16%, эритромицину — 14%, ципрофлоксацину — 9%, гентамицину — 7%.

ОБСУЖДЕНИЕ

В данной работе описан видовой спектр микроорганизмов у пациентов с COVID-19, находившихся на лечении в условиях госпиталя, функционировавшего на базе многопрофильного стационара федеральной медицинской организации. В первый месяц госпитализации выявлялись преимущественно внебольничные патогены, такие как H. influenzae, S. aureus, S. pneumoniae, которые характеризовались практически полной чувствительностью ко всем классам АМП. По мере увеличения сроков госпитализации пациентов госпиталя, а также длительности эпидемии в Москве у пациентов всё чаще стали выявляться характерные внутрибольничные патогены, относящиеся к ESKAPE-группе: P. aeruginosa, A. baumannii, K. pneumoniae, E. faecium, S. aureus (MRSA), с соответствующей резистентностью к маркерным АМП. Выявленный спектр возбудителей в основном соответствует данным литературы, грамотрицательные палочки, такие как A. baumannii, K. pneumonia, относятся к возбудителям вторичных инфекций при COVID-19 [2], а E. faecalis и E. сoli являются наиболее распространёнными возбудителями инфекций мочевыделительного тракта [11].

В течение всего периода работы госпиталя обращала на себя внимание значимая колонизация различных локусов пациентов грибами рода Candida, довольно высокой была и летальность у пациентов с микотической колонизацией (см. табл. 2). По данным авторов, не исключается, что грибы рода Candida могут вызывать тяжёлые микотические поражения у пациентов с новой коронавирусной инфекцией [2]. Однако в госпитале было зафиксировано лишь два случая кандидемии у одного пациента, случай закончился летальным исходом. Безусловно, такая распространённая колонизация Candida spp. у пациентов с COVID-19 может свидетельствовать о серьёзных изменениях в различных звеньях иммунитета, что отражалось на общей склонности к вторичным инфекционным осложнениям, в том числе и на развитии других микотических инвазий, в частности аспергиллёза. Только в течение июня 2020 г. в госпитале выявлены пять пациентов с инвазивным лёгочным аспергиллёзом.

Представляет интерес сравнение микробиологической структуры госпиталя и стационара Центра в период до пандемии COVID-19. Так, по результатам внедрения стратегии контроля антимикробной терапии (СКАТ), в Центре в 2018 г. сохранялась устойчивая тенденция к снижению распространённости P. aeruginosa (с 9,7 до 4,2%; р <0,0001), A. baumannii (с 7 до 0,7%; р <0,0001) и K. pneumoniae (с 15,1 до 6,9%; р <0,0001) в сравнении с 2012 г. [10]. Эти бактерии обладают наибольшим потенциалом антибиотикорезистентности и представляют серьёзную проблему в плане выбора эффективной стартовой и целенаправленной АМТ в большинстве стационаров по всему миру. Данные возбудители (в частности, НГОБ) хорошо выживают во внешней среде стационара и считаются санитарно-показательными в отношении эффективности системы инфекционного контроля в лечебном учреждении. Напротив, за короткий период функционирования госпиталя отмечен катастрофический рост распространённости штаммов НГОБ (в большей степени A. baumannii и S. maltophilia), а также K. pneumoniae с практически полным вытеснением ими внебольничных микроорганизмов (см. рис. 1).

Другой вопрос касается изменения уровня антибиотикорезистентности. В ходе реализации СКАТ в стационаре Центра достигнуто существенное уменьшение распространённости штаммов, продуцирующих бета-лактамазы расширенного спектра, среди K. pneumoniae с 79,3 до 54,3%; р <0,00001, E. coli с 33,7 до 24,1%; р <0,01, а также доли изолятов грамотрицательных микроорганизмов, резистентных к карбапенемам, с 32,4 до 16,0%; p <0,0001. Уменьшение представительства потенциальных возбудителей ESKAPE, а также снижение уровня антибиотикорезистентности могло быть результатом влияния нескольких факторов: эффективные санитарно-профилактические мероприятия, рациональная антибактериальная терапия пациентов и, как следствие, качественное изменение микробиоты стационара. Следует отметить, что все указанные изменения сопровождались и значимым снижением общего потребления АМП в стационаре с 52,2 DDD/100 пациенто-дней в 2011 г. до 18,2 DDD/100 пациенто-дней в 2018 г. [10]. Доля резистентных возбудителей, выделенных от пациентов ОРИТ стационара в 2018 г., оставалась на довольно высоком уровне. Это касалось в первую очередь грамотрицательных бактерий: устойчивость K. pneumoniae к меропенему — 48,7%, к цефепиму — 78,2%; P. aeruginosa к меропенему — 70,3%, к амикацину — 61%; A. baumannii к меропенему — 88,5%. Среди грамположительных микроорганизмов в ОРИТ доля MRSA составила лишь 6,8% от всех штаммов S. aureus, а изолятов VRE в 2018 г. не было зарегистрировано. Отметим, что в доковидный период в ОРИТ возбудители с МЛУ выделялись почти исключительно от длительно госпитализированных пациентов с осложнённым течением основного заболевания, после хирургических вмешательств, с множественной органной дисфункцией. Другой особенностью была крайне незначительная распространённость потенциальных ESKAPE-патогенов в ОРИТ: например, за весь 2018 г. от пациентов ОРИТ выделено лишь 26 штаммов A. baumannii и 76 штаммов P. aeruginosa.

В противопоставление плановому периоду работы стационара в течение трёх месяцев работы госпиталя отмечен взрывной рост антибиотикорезистентности в ОРИТ, в первую очередь за счёт увеличения доли штаммов грамотрицательных нозокомиальных микроорганизмов, устойчивых к карбапенемам и другим группам АМП, а также за счёт существенного прироста частоты выделения MRSA и VRE. Все эти изменения реализовались за очень короткий промежуток времени при условиях, когда заполнение госпиталя происходило почти исключительно амбулаторными пациентами, и большинство из них не были подвергнуты каким-либо хирургическим вмешательствам. Немаловажным фактором, повлиявшим на распространение возбудителей с МЛУ в госпитале, были переводы из других госпиталей тяжелобольных новой коронавирусной инфекцией, имевших колонизацию или инфекцию, вызванную возбудителями ESKAPE. Описанная тенденция касалась не только госпиталя, но и большинства лечебных учреждений как в Российской Федерации, так и за рубежом. Полученные нами результаты в целом совпадают с литературным данными: клинические изоляты Enterobacterales от пациентов с COVID-19 имели самую высокую устойчивость к ко-тримоксазолу (74%), пиперациллину (67,5%), цефтазидиму (47,5%), цефепиму (42,5%); при этом все изоляты были чувствительны к амикацину (100%) [12], все штаммы S. aureus также были чувствительны к ванкомицину и линезолиду, устойчивый к ванкомицину E. faecium регистрировался в 37,5% случаев [3].

Сложившаяся ситуация во многом связана с неконтролируемым нерациональным применением АМП у пациентов с новой коронавирусной инфекцией как в амбулаторной практике, так и в стационарах, о чём также свидетельствуют данные литературы [13, 14]. Госпиталь не стал исключением: по результатам 2020 г., в стационаре Центра произошёл существенный рост потребления АМП — до 28,8 DDD/100 пациенто-дней (рис. 4), который был напрямую связан с работой госпиталя и особенностями течения инфекции COVID-19, сопровождающейся тяжёлой интоксикацией, иммунодефицитом, неспецифичностью клиники бактериальной суперинфекции и необходимостью длительной госпитализации пациентов. Всё это явилось предпосылкой к расширению показаний для назначения АМП. Углублённый анализ показал, что в 2019 г. в ОРИТ Центра, специализирующегося на лечении пациентов с инфекционными осложнениями, доля пациентов, получавших антибиотикотерапию, составляла 45,6%, в то время как в период работы госпиталя она выросла до 69,7%, а среди получавших АМП в среднем одному пациенту назначали три антибиотика, что повлекло за собой закономерное увеличение расходов на АМП в 2020 г. — 43,6 млн руб. по сравнению со штатным 2019 г. — 28,8 млн руб.

 

Рис. 4. Динамика общего потребления антимикробных препаратов в стационаре Центра.

Fig. 4. Dynamics of the total consumption of antimicrobial drugs in the hospital of the Center.

 

Всестороннее изучение структуры и спектра резистентности возбудителей вторичных инфекций при COVID-19 позволяет глубже понять проблему роста антибиотикорезистентности в период пандемии, сократить нерациональное использование АМП в надежде замедлить рост устойчивости к ним, что, безусловно, позитивно повлияет на исходы пациентов с ИСПМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Среди микроорганизмов, выделенных из всех видов биоматериала от пациентов госпиталя, преобладали грамотрицательные палочки — 38,8%, грамположительные кокки — 31,1% и грибы рода Candida — 30,1%. Выявлена значимая колонизация различных локусов пациентов с COVID-19 грибами рода Candida.

В период функционирования госпиталя произошла смена микробного спектра возбудителей инфекций от внебольничных (S. aureus, H. influenzae и S. pneumoniae) до нозокомиальных ESKAPE-патогенов с МЛУ.

Доля устойчивых изолятов K. pneumoniae к меропенему составила 34%, отмечен высокий уровень резистентности у P. aeruginosa ко всем классам АМП: доля нечувствительных штаммов к карбапенемам и аминогликозидам составила 70–73%, доля A. baumannii, устойчивых к имипенему и гентамицину, составила по 75% соответственно.

Среди грамположительной микрофлоры не зафиксировано случаев резистентности к линезолиду. Также не выявлено штаммов S. aureus и E. faecalis, устойчивых к ванкомицину. Доля VRE среди E. faecium составила 24%.

Произошёл существенный рост потребления АМП в стационаре — с 18,3 DDD/100 пациенто-дней в 2019 г. до 28,8 DDD/100 пациенто-дней в 2020 г.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.

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

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: Л.В. Петрова, А.Ю. Миронов ― концепция и дизайн исследования; Л.В. Петрова ― сбор материала; В.Г. Гусаров, Д.А. Камышова, А.Э. Хакулова, М.Н. Замятин ― статистическая обработка данных; Л.В. Петрова, А.Ю. Миронов ― написание текста статьи; А.Ю. Миронов, Т.Г. Суранова ― редактирование текста статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

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

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. L.V. Petrova, A.Yu. Mironov — concept and study design; L.V. Petrova — collection of material; V.G. Gusarov, D.A. Kamyshova, A.E. Khakulova, M.N. Zamyatin — statistical data processing; L.V. Petrova, A.Yu. Mironov — writing the text of the article; A.Yu. Mironov, T.G. Suranova — editing the text of the article.

×

About the authors

Lyudmila V. Petrova

National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov; Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology named after G.N. Gabrichevsky

Email: PetrovaLV@pirogov-center.ru
ORCID iD: 0000-0001-6221-9743
SPIN-code: 7042-9620
Russian Federation, Moscow; Moscow

Andrey Yu. Mironov

Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology named after G.N. Gabrichevsky; Academy of Postgraduate Education of the Federal Scientific and Clinical Center for Specialized Types of Medical Care and Medical Technologies

Email: andy.60@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8544-5230
SPIN-code: 9225-1560

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

Vitaly G. Gusarov

National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov

Email: gusarovvg@pirogov-center.ru
ORCID iD: 0000-0002-2900-1459
SPIN-code: 9668-5339

MD, Dr. Sci. (Med.), Associate Professor

Russian Federation, Moscow

Daria A. Kamyshova

National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov

Email: d.a.kamyshova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3084-9294
SPIN-code: 1066-2506
Russian Federation, Moscow

Alina E. Khakulova

National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov

Email: alina.khakulova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1257-8937
SPIN-code: 3961-2856
Russian Federation, Moscow

Mikhail N. Zamyatin

National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov

Author for correspondence.
Email: zamyatinmn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2072-7798
SPIN-code: 5228-8664

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

Tatiana G. Suranova

Academy of Postgraduate Education of the Federal Scientific and Clinical Center for Specialized Types of Medical Care and Medical Technologies

Email: suranovatatiana@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3411-1027
SPIN-code: 7326-5273

MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor

Russian Federation, Moscow

References

  1. Kannan S, Shaik Syed Ali P, Sheeza A, Hemalatha K. COVID-19 (Novel Coronavirus 2019) — recent trends. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020;24(4):2006–2011. doi: 10.26355/eurrev_202002_20378
  2. Sifuentes-Rodríguez E, Palacios-Reyes D. COVID-19: The outbreak caused by a new coronavirus. Bol Med Hosp Infant Mex. 2020;77(2):47–53. doi: 10.24875/BMHIM.20000039
  3. Sharma B, Sreenivasan P, Biswal M, et al. Bacterial coinfections and secondary infections in COVID-19 patients from a tertiary care hospital of northern India: Time to adhere to culture-based practices. Qatar Med J. 2021;(3):62. doi: 10.5339/qmj.2021.62
  4. Kuzmenkov AYu, Vinogradova AG, Trushin IV, et al. AMRcloud: a new paradigm in monitoring of antibiotic resistance. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2019;21(2):119–124. (In Russ). doi: 10.36488/cmac.2019.2.119-124
  5. Archive of EUCAST tables and documents [Internet]. [cited 2022 Sept 2]. Available from: https://www.eucast.org/ast_of_bacteria/previous_versions_of_documents/.
  6. Wang Y, Wang Y, Chen Y, Qin Q. Unique epidemiological and clinical features of the emerging 2019 novel coronavirus pneumonia (COVID-19) implicate special control measures. J Med Virol. 2020;92(6):568–576. doi: 10.1002/jmv.25748
  7. Garcia-Vidal C, Sanjuan G, Moreno-García E, et al.; COVID-19 Researchers Group. Incidence of co-infections and superinfections in hospitalized patients with COVID-19: a retrospective cohort study. Clin Microbiol Infect. 2021;27(1):83–88. doi: 10.1016/j.cmi.2020.07.041
  8. Boucher HW, Talbot GH, Bradley JS, et al. Bad bugs, no drugs: no ESKAPE! An update from the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. 2009;48(1):1–12. doi: 10.1086/595011
  9. Yu D, Ininbergs K, Hedman K, et al. Low prevalence of bloodstream infection and high blood culture contamination rates in patients with COVID-19. PLoS One. 2020;15(11):e0242533. doi: 10.1371/journal.pone.0242533
  10. Karpov OE, Gusarov VG, Zamyatin MN, et al. Management of antimicrobial resistance in a hospital: current state and future prospects. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2020;22(4):277–286. (In Russ). doi: 10.36488/cmac.2020.4.277-286
  11. Palagin IS, Sukhorukova MV, Dekhnich AV, et al. DARMIS-2018 Study Group. Antimicrobial resistance of pathogens causing community-acquired urinary tract infections in Russia: results of the multicenter study “DARMIS-2018”. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2019;21(2):134–146. (In Russ). doi: 10.36488/cmac.2019.2.134-146
  12. Martinez-Guerra BA, Gonzalez-Lara MF, de-Leon-Cividanes NA, et al. Antimicrobial Resistance Patterns and Antibiotic Use during Hospital Conversion in the COVID-19 Pandemic. Antibiotics (Basel). 2021;10(2):182. doi: 10.3390/antibiotics10020182
  13. Langford BJ, So M, Raybardhan S, et al. Antibiotic prescribing in patients with COVID-19: rapid review and meta-analysis. Clin Microbiol Infect. 2021;27(4):520–531. doi: 10.1016/j.cmi.2020.12.018
  14. Mirzaei R, Goodarzi P, Asadi M, et al. Bacterial co-infections with SARS-CoV-2. IUBMB Life. 2020;72(10):2097–2111. doi: 10.1002/iub.2356

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The species spectrum of pathogens in hospital patients in dynamics by months. 2020.

Download (892KB)
3. Fig. 2. The level of antimicrobial resistance of priority gram-negative microorganisms in patients of the intensive care unit of the hospital.

Download (472KB)
4. Fig. 3. The level of antimicrobial resistance of priority gram-positive microorganisms in patients of the intensive care unit of the hospital.

Download (367KB)
5. Fig. 4. Dynamics of the total consumption of antimicrobial drugs in the hospital of the Center.

Download (441KB)

Copyright (c) 2022 Petrova L.V., Mironov A.Y., Gusarov V.G., Kamyshova D.A., Khakulova A.E., Zamyatin M.N., Suranova T.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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: 014448 от 08.02.1996
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 ЭЛ № ФС 77 - 80652 от 15.03.2021
.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies