Автореферат и диссертация по медицине (14.00.31) на тему: Антимикробная активность химиотерапевтических препаратов в условиях аэро-и анаэробиоза
Автореферат диссертации по медицине на тему Антимикробная активность химиотерапевтических препаратов в условиях аэро-и анаэробиоза
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛВДОВАТЕ)1ЬСКИЙ ИНСТИТУТ АНТИБИОТИКОВ
На правах рукописи
БОЛЬШАКОВ ЛЕОНИД ВЛАДИМИРОВИЧ
АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ В УСЛОВИЯХ АЭРО- И АНАЭРОБИОЗА (ЭКСПЕШ-ЕНТАЛЬНО-адШНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)
14.00.31 - химиотерапия и антибиотики
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Работа выполнена'в лаборатории профилактики и лечения инфекции в хирургии Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР и в лаборатории гигиены и промышленной токсикологии Всесоюзного научно-исследовательского института антибиотиков.
кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник Н.С.Богомолова
доктор медицинских наук, профессор Б.А.Шендеров
доктор медицинских наук, профессор Е.Н.Падейская доктор медицинских наук, профессор Е.А.Ведьмина
Институт хирургии им. А.В.Вишневского АМН СССР, Москва
Защита состоится ______199£ г.
б часов на заседании Специализированного совета Д 098.03.0:
при Всесоюзном научно-исследовательском институте антибиотиков (ВНИИА) по адресу: 113105, Москва, Нагатинская ул., За.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИА. Автореферат разослан " & ___1991 г.
Ученый секретарь Специализированного совета кандидат медицинских наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Акауалшость^тищ. Успехи в области диагностики, лечения и >филактики традиционных инфекций, расширение объемности и сложен оперативных вмешательств, увеличение инструментальных и ин-1Ийных процедур, возрастание среди контингента больных лиц фших возрастных групп, интенсивное использование гормонов, им-юдепрессантов и, как следствие этого, изменение реактивности 'анизма, а также нарушение эволюционно сложившихся микробиоце-юв привели к изменению этиологической структуры заболеваний ювека. Возросла этиологическая значимость энтеробактерий, не-ментирующих грамотрицательных бактерий и неклостридиальных 1эробов, обладающих как природной нечувствительностью ко многим ?ибиотикам, так и способностью быстро приобретать устойчивость ювым антимикробным агентам (Навашин С.М., 1989; Дронова О.М., Ю; Меньшиков Д.Д. и соавт., 1990; Смолянская А.З., 1990;Lofpren
1981; üibb et al. , 1983; Joly-Guillon M., Вяг^опе-:s-:in Ы > 1986)- Зта резистентность, обусловленная, как правило, 1змидами, и определяет широкое распространение множественноустой-зых штаммов в хирургических стационарах (Мамонтова Т.Н. и соавт., Ю; Дронова О.М., 1990; Козлова Н.С., Лебедева И.К., 1991; гариева Н.В., Дронова О.М., 1991).
В связи с вышеизложенным, проблема профилактики и лечения эйно-воспалительных осложнений, возникающих в хирургических щионарах, в современных условиях продолжает оставаться акту-эной. Частота гнойно-септических осложнений даже после плановых граций составляет 30-35% и не имеет тенденции к снижению (Семи-Н.А. и соавт., 1989; Веселов А.Я., 1990). По материалам ХХ1У кдународного конгресса хирургов число послеоперационных ослож--шй достигало 30%, а 42% всех летальных исходов после хирурги-:ких операций обусловлено гнойными послеоперационными осложнении. В СССР внугрибольничные инфекции ежегодно развиваются при-рно у 4,69 млн. госпитализированных больных. Ущерб, наносимый :ударству от внутрибольничных инфекций, составляет порядка I рд. рублей (Прозоровский B.C. и соавт., 1989).
Совершенно очевидно, что улучшение результатов лечения ин-кционных осложнений и профилактического использования антимик-бных средств неотъемлимы от рациональной антибиотической поли-ки, поиска и внедрения новых препаратов, активных в отношении лирезистентных штаммов, а также изыскания путей повышения ак-
тивности имеющихся антибактериальных агентов.
Цель_и ¿адачи_и£след0^ани_я. Целью настоящей работы являлось сравнительное изучение чувствительности клинических штаммов бактерий к химиопрепаратам в условиях аэро- и анаэробиоза, влияния последнего фактора на уровень и стабильность антибиотикорезистен тности микроорганизмов, а также отработка рациональных схем использования химиопрепаратов при хирургических инфекциях, сопровождающихся погашенным парциальным давлением кислорода и низкий окислительно-восстановительным потенциалом.
В связи с поставленной целью определены следующие задачи:
1. Изучить чувствительность возбудителей гнойной хирургичес кой инфекции к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам в аэробных условиях.
2. Исследовать чувствительность возбудителей гнойной хирургической инфекции к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам в анаэробных условиях.
3. Изучить возможность ингибирования и элиминации антибиоти корезистентности клинических и музейных штаммов энтеробактерий
в анаэробных условиях.
4. Провести анализ эффективности комбинаций диоксидина с бе талактамными антибиотиками при профилактике и лечении хирургичес кой инфекции, сопровождающейся гипоксией в тканях.
Работа выполнена по плану научных разработок ВНЦХ АМН СССР в рамках отраслевой научно-технической программы С.23. "Разработать и внедрить в практику здравоохранения эффективные меры борь бы и профилактики внутрибольничных инфекций и сепсиса" на 19861990 г.г. (ЮН 04.02.02 и 04.02.03.).
На^чнал ношзна работы. Проанализирована чувствительность 11370 штаммов, принадлежащих более чем к 50 видам выделенных от больных в 1984-1990 г.г. в динамике. Проведено сравнительное изу чение активности 16 антибактериальных веществ в отношении 112 штаммов аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях аэро- и анаэробиоза; определена чувствительность 163 штаммов об-лигатных анаэробов к 15 противомикробным средствам.
Впервые установлена чувствительность к диоксидину штаммов Н.а1уе1, Р.таЗЛорЫНа, Р.ри1;1с1а, А.са1соасе1;1сиа уаг. А^аесаИэ, Р1ауоЪас^е:г1и1п эрр., Ы.попИдие?ас1епз, Ы.1асш^а. Выявлена чувствительность к фурагину-& неспороносных анаэробов. Установлено, что в условиях анаэробиоза диоксидин и фурагин-К по>
зышают свою активность в отношении аэробных и факультативно-ана-»робных бактерий. Показано, что в анаэробных условиях диоксидин, [¡урагин-К и офлоксацин способны ингибировать и элиминировать тлазмидные детерминанты антибиотикорезистентности у музейных и слинических штаммов энтеробактерий.
Дано объяснение причин несоответствия меаду высокой клини-1еской эффективностью диоксидина и его относительно низкой актив-юстью в отношении аэротолерантных бактерий в опытах in vitro.
Теоретически обоснована и подтверждена на практике перспективность использования комбинаций" диоксидина с беталактамными штибиотиками при профилактике и лечении гнойно-воспалительных фоцессов, протекающих в условиях гипоксии и низкого окислитель-ю-восстановительного потенциала в тканях.
Прак^иче£км_31тодмос1ть_рабо'га. Социально-экономическая зна-пшость работы заключается в том, что установленное нами широкое заспространение резистентности к традиционно используемым анти-шкробнкм препаратам среди клинических штаммов бактерий, ввделен-шх от больных различных отделений ВНЦХ АМН СССР, и одновременно : этим высокая чувствительность указанных микроорганизмов к но-зым химиопрепаратам, позволяет рекомендовать увеличение производ-:тва последних или расширять их закупки за рубежом. Рациональное [спользование новых антибактериальных средств позволит снизить :оличество гнойно-воспалительных осложнений и даст возможность [X применения в качестве средств выбора для эмпирической терапии тяжелых гнойно-септических процессов.
Информация об активности антибиотиков в отношении возбудите— [ей инфекции в анаэробных условиях может быть использована при юнструировании схем химиотерапии гнойно-воспалительных процессов [ри гнойно-некротических поражениях стопы у больных сахарным ди-1бетом. Использование в условиях гипоксии в тканях адекватных доз ¡оответствугацего антимикробного средства, в свою очередь, может [меть явно выраженный экономический эффект, обусловленный ивдиви-[уализацией количества назначаемого антибиотика.
Внедцение ¿езультатод исследования. Разработанный метод оцен-:и активности химиопрепаратов в условиях анаэробиоза используется I клинической практике ВНЦХ АМН СССР и бактериологической лабора-■ории ВОНЦ АМН СССР. Получено удостоверение на рационализаторское [редложение, принятое в ВНЦХ АМН СССР, "Метод оценки активности «тибактериальных препаратов" № 450 от 03.03.1989 года.
Апробация диссертации. Материалы диссертации были доложена на заседании химиотерапевтической секции Московского городского общества микробиологов, эпидемиологов и паразитологов (1986), Всесоюзных семинарах: "Вопросы антибактериальной терапии инфекционных осложнений в неинфекционной клинике" (1987), "Современные проблемы антибиотикорезистентности" (1988), "Новые антибиотики и химиотерапевтические агенты" (1989), "Клинико-лаборатор-ные проблемы современной химиотерапии и химиопрофилактики инфекций" (1990), Всесоюзном симпозиуме "Анаэробная неклостридиальная инфекция в гнойной хирургии" (1989).
СтЕудтща и объем работы. Диссертация изложена на стр
ницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего работ отечественных и зарубежных автороЕ Работа иллюстрирована 71 таблицей, 8 графиками и 2 фотографиями.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования
Штаммы. Объектами исследований in vitro явились II370 шта ыов аэробных, факультетивно-анаэробных и облигатно анаэробных бактерий, выделенных от больных различных клинических отделений Всесоюзного научного центра хирургии и отделения гнойной хирурги Московской городской клинической больницы скорой помощи № 20 в лаборатории профилактики и лечения инфекции в хирургии за период с 1984 по 1990 годы: стафилококки, стрептококки, микрококки, бациллы, дифтероиды, условно-патогенные энтеробактерии, глюкозоне-ферментирующие граыотрицательные бактерии, анаэробные и микроаэ-рофильные микроорганизмы (всего представители более 50 видов бак терий).
Наряду с вышеуказанными в работе были использованы также эт лрнные культуры к.coll > несущие к-плазмиды различных групп несовместимости, любезно предоставленные проф. A.i.Мороз (НИЭМ им. Н.Ф.Гамалеи): j53 ri drd SuSmCmApKm группа f П, молекулярная масса (м.м.) = 62 цД, j53 цЗ SuSmTc группах; » мм- *= * 33 цЦ, J53 rPI KmCpoi'o группа Р, м.м. = 38 адЦ, j53 r387 Sid Cm группа К, м.м. не указана, «3350 r 222 SuSmCm группа у х
м.м. = 70 вдЦ, кС85 нб4 апТс группа , м.м. = 72,3 чЦ.
Материаломол^тшли: при исследовании на аэробную и факультативно-анаэробную микрофлору - кровь, раневое отделяемое, моча, мокрота, бронхиальный секрет, плевральная жидкость, ткань клапана сердца, биопротезы и искусственные клапаны сердца, желчь, фекалии, отделяемое из носа, зева и др. Материал, собранный с соблюдением правил асептики, помещали в стерильные пробирки (с тампонами и без них), бакпечатки, чашки Петри, после чего немедленно доставляли в лабораторию.Кровь в количестве 5 мл засевали 'в завальцованные флаконы с тиогликоле-вой средой.
При исследовании на аэробную, факультативно-анаэробную и об-лигатно анаэробную микрофлору - у больных сахарным диабетом с гнойно-некротическими поражениями стопы - содержимое абсцесса или смыв с глубоких слоев язвы на стопе. Пробы для бактериологического исследования при эзофагопластике и гастроэктомии получали из просвета органов, анастамозируемых во время операции. Забор материала осуществляли с помощью шприца или стерильного тампона. Полученные пробы помещали в завальцованные флаконы, заполненные , трехкомпонентной газовой смесью (80% азота, I0& водорода и 10$ углекислого газа) и содержащие транспортно-накопительную среду или на дне пробирки, где также находилась транспортно-накопитель-ная среда. Через несколько часов (от 2 до 24) после забора провопили пересев материала на питательные среды.
Микробиологические исследования проводили параллельно в условиях аэро- и анаэробиоза.
Анаэ£0&гоз—с£здад^и_в_шк^анмр10статах с использованием палладиевого катализатора и системы Gaa Рак (Н2 + COg) фирмы "bio lisrieux " (Франция). Для подтверздения анаэробиоза применяли индикаторную бумагу фирмы "bio Merieux " (Франция).
Вьще_лени£ и идентификацию аэробных и факультативно-анаэробных бактерий проводили по общепринятым схемам в соответствии с приказом Минздрава СССР от 22 апреля 1985 г. № 535 "Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилак-гических учреждений". Облигатные анаэробы выделяли и идентифицировали в соответствии с методическими рекомендациями Минздрава ХСР от 1986 г. "По микробиологической диагностике заболеваний, вызванных неспорообразугащими анаэробными бактериями", а также с
помощью дисков фирмы "bio Llerieux " и определителя бактерий Bergey (1984).
Препараты. Стрептомицин, канамицин, гентамицин, ампициллин, карбенициллин, цефалотин, хлорамфеникол (левомицетин), тетрациклин, фурагин-К (солафур), диоксидин (коммерческие препараты отечественного производства), амикацин ("Галеника", СФРЮ), мезлоцил-лин (байпен, "Байер", ФРГ), цефуроксим (кетоцеф, "Плива", СФНО), цефотаксим (клафоран, "Серво Михаль", СФРЮ), клиндамицин (дала-цин С, "Апджон", США), офлоксацин (таривид, "Хехст", ФРГ).
определяли диско-диффузионным методом согласно методическое письцу "Определение антибиотикочувствительности микроорганизмов диско-диффузионным методом" от 1984 г. Чувствительность микрофлоры к зарубежным антибактериальным средствам определяли в соответствии с рекомендациями фирм, производящих эти препараты. Для опре деления чувствительности аэротолерантных бактерий использовали среду АГВ, для облигатных анаэробов - Schaedler anaerobe agar фирмы "Оксоид", Англия, обогащенную гемолиэированной кровью (в количестве Ъ%). Диски с диоксидином, фурагином-К и метронидазо-лом готовили в лаборатории согласно методикам (Говорович Е.А. и соавт., 1968; Бекбергенов Б.М. и соавт.; 1982; Кочеровец В.И. и соавт., 1986); в остальных случаях использовали коммерческие диски отечественного и зарубежного производства.
Учет результатов проводили через 18 ч для аэробных и факультативно-анаэробных бактерий и через 48 ч для облигатных анаэробов.
Шшмадыше подавляющие дош^щк^и_(МПК) антибактериальных препаратов определяли методом двукратных серийных разведений. Для аэробных и факультативно-анаэробных бактерий использовали среду Antibiotic sensitivity agar фирмы "Пфайзер", США, ДЛЯ обли-гатных анаэробов - Schaedler anaerobe agar фирмы "Оксоид", АНГЛИЯ, обогащенную гемолизированной кровью (в количестве Ъ%). Бактерии наносились на агар при помощи штампа-репликатора. МикроС ная нагрузка составляла 10 колонеобразующих единиц (КОЕ) для аэробных и факультативно-анаэробных бактерий и 10® КОЕ для облигат-но анаэробных микроорганизмов.
При изучении антимикробной активности химиопрепаратов в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях анаэробиоза чашки с посевами инкубировали параллельно в условиях
аэро- и анаэробиоза. Изменение активности антибактериальных препаратов оценивали коэффициентом повышения активности или коэффициентом понижения активности.равным отношению МПК препарата в аэробных условиях к МПК этого препарата в анаэробных условиях.
Возможность специфического ингибирования плазмидной лекарст-вешой^£тойчидости исследовали, сравнивая чувствительность бактерий к антибиотикам при их выращивании на среде Antibiotic sensitivity agar фирмы "Пфайзер", США, содержавшей и не содержавшей синтетические химиопрепараты. Использовали собственную модификацию метода Шендерова Б.А. (1975). Способность препаратов ингибировать фенотипическую экспрессию антибиотикоустойчивости изучали у б музейных штаммов S.coli , несущих r -плазмиды различных групп несовместимости (см. выше), и 44 клинических штаммов энтеробактерий (4 штаммов кишечной палочки, 14 штаммов протеев, 9 штаммов клебсиелл, 10 штаммов энтеробактеров, 5 штаммов серраций, цитробактера и гафнии (по I штамму). Культуры наносились на агар при помощи штампа-репликатора. Посегная доза составляла Ю5 КОЕ. Чашки с посевами инкубировали аэробно и анаэробно при 37°С в течение 24 ч. Эффект оценивали коэффициентом ингибирования устойчивости (КИУ), равным отношению МПК антибиотика в контрольной пробе к'МПК этого антибиотика в опытной (в присутствии исследуемых препаратов).
ьщз^йньц италмо_в _g._co.ii_ изучали двумя методами (Watanabe 0?. , Fukasawa Т. , I96I,Hahn F»,Ciak J. 1972), в нашей модификации. Исследования проводили одновременно в условиях аэро- и анаэробиоза. Посевы инкубировали в течение 24 ,ч.
При изучении элиминации микробной устойчивости у музейных штаммов кишечной палочки под влиянием синтетических химиопрепара-тов в каждом опыте анализу подвергали не менее 100 колоний. Эксперименты повторяли трехкратно. Частоту элиминации во всех опытах определяли по формуле, приведенной Воропаевой С.Д. (1972) и Благовещенским В.А., Шраером Д.П. (1973).
Вщеление и адализ_ша^шдно_й ДНК проводили на среде lb по методу Маниатиса Т. и соавт. (1984).
Для вьиснения механизма элиминирующего эффекта исследовали динамику роста R*" и RT-вариантов одних и тех же бактерий в присутствии различных концентраций препаратов (Шендеров Б.А., 1975).
С целью определения количества жизнеспособных бактерий использовали капельный метод (Тягуненко Ю.В., 1973). После подсчета
колоний вычисляли среднюю арифметическую из всех параллельных определений.
Определение рН среди проводили на рН-метре Astrup Liicro Equiment фирмы Radiometer , Дания.
Определение рк^см те^ьдо - во с етшрЕДте л ьнргр по^енциала_(Ен>_ проводили с использованием потенциометра ЭВ-74 и электрода 30-01.
Контрольные группы составили 125 больных сахарным диабетом с гнойно-некротическими поражениями стопы, находившихся на лечении в отделении гнойной хирургии Московской городской клинической больнице скорой помощи № 20 в период с января по декабрь 1984 года, а также 90 пациентов, оперированных по поводу послеожоговых и пептических стриктур, рака пищевода, рака и ожоговой стриктуры желудка в отделении хирургии пищевода и желудка ВНЦХ АШ СССР с 1980 по июнь 1986 года. Больные контрольной группы с гнойно-некротическими поражениями стопы получали комплексное лечение с включением антибактериальной терапии с учетом чувствительности только аэробной и факультативно-анаэробной микрофлоры. Пациенты контрольной группы, оперированные по поводу послеожоговых и пептических стриктур, рака пищевода, рака и ожоговой стриктуры желудка антибактериальной профилактики не получали.
Исрлещемые группы составили: 26 больных сахарным диабетом с гнойно-некротическими поражениями стопы и 54 пациента, оперированных с применением разработанных профилактических мероприятий.
Лечение _бо¡льных ¿ааарнцм^диа^етом р рирИно-иркро^ичеркими доражениями ртрпы проводили по следующей схеме: 60 мл 0,55? раствора диоксидина, растворенного в 90 мл изотонического раствора хлористого натрия, 3 раза в сутки внутривенно + цефотаксим в дозе 2 г в сутки внутриартериально + ампициллин в дозе 4-6 г в сутки внутримышечно. Антибактериальную терапию проводили с течение 8-12 дней.
При дрофилактачеркрм_применении гшташкдобнък средств была проанализирована эффективность четырех схем назначения препаратов. Две из них использованы при толстокишечной пластике пищевода, две - при гастрэктомии. При толстокишечной пластике пищевода за двое суток до операции, учитывая преобладание анаэробной микрофлоры в толстой кишке, назначали перорально I г метронидазола (250 мг 4 раза в сутки). Во время премидикации (за 2 ч до операции) вводили I г ампициллина (I схема) или I г цефазолина (2 схе-
ма) внутримышечно. Зо врем операции после вводного наркоза, начинали капельную инфузию диоксидина. В послеоперационном периоде диоксидин вводили в той же дозе через каждые 8 ч в сочетании с ампициллином в дозе I г внутримышечно каждые 6 ч или с цефазоли-ном в дозе I г внутримышечно каждые 8 ч. Длительность курса антибактериальной профилактики в послеоперационном периоде составляла 72 ч.
При гастрэктомии с премедикацией, как и в предыдущих схемах, внутримышечно вводили I г ампициллина (3 схема) или I г цефазо-лина (4 схема). Во время операции после вводного наркоза, проводили инфузию раствора диоксидина. В дальнейшем последний вводили еще дважды через каждые 8 ч. Ампициллин и цефазолин, назначаемые в тех же дозах, как и в схемах I и 2, продолжали вводить еще двое суток. Общая продолжительность антибактериальной профилактики при гатрэктомии составляла 48 ч.
Мат ематиче с кую _ о браб отку; полученных результатов проводили на ЭВМ СМ 1420, СССР, по методам Фишера и Стьюдента.
I. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГНОЙНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ИШЕКЦИИ К АНТИБИОТИКАМ И СИНТЕТИЧЕСКИМ ХИМИОПРЕПАРАТАМ В АЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ
Диско-диффузионным методом исследована чувствительность более 30 видов (табл. I) аэробных и факультативно-анаэробных бактерий к 17 химиотерапевтическим препаратам: пенициллинам - ампициллину, карбенициллину, мезлоциллину, цефалоспоринам - цефалотину, цефуроксиму, цефокситину, цефотаксиму, аминогликозидам - канами-цину, гентамицину, тетрациклинам - доксициклину и тетрациклину, лйнкомицину, клиндамицину, синтетическим химиопрепаратам - диок-сидину, фурагину-К, офлоксацину. У некоторых штаммов были определены МПК вышеуказанных антибактериальных агентов (кроме доксицик-лина и линкомицина), а также стрептомицина.
Установлено, что ввделенные клинические штаммы микроорганизмов проявляли наиболее высокую чувствительность к цефотаксиму, амикацину, офлоксацину и диоксидину. При этом по действию на штаммы золотистого и эпидермального стафилококков преимущество имели такие препараты как амикацин, цефалогин, офлоксацин и фурагин (78,5-100$ чувствительных культур). В отношении энтеробактерий выгодно отличались амикацин, офлоксацин, диоксидин и цефотаксим
Микроорганизмы ^оГ! Микроорганизмы K™TBE°! Микроорганизмы
Факультативно-анаэробные бактерии Аэробные бактерии
S.aureus 830 E.coli 1183 Liicrococcus spp. 90
S.epidermidis 2428 P.nirabilis 487 — . . XX iiei3seria spp. 89
S.saprophyticus 49 P„vulgaria 175 P.aeruginosa 1496
S.viridans S.haemolyticus 163 237 Proteus spp. (P.norganii, p.ret-tgeri, P.inconstans) III P.maltophilia P.putida 6 I
S.anhaemolyticus S.pneumoniae 94 139 Klebsiella spp. (K.pneumoniae, K.oxytoca) 518 A. calcoaceticus Flavobacterium spp. 75 12
S.faecalis 560 Enterobacter spp. 595 A.faecalis 4
S.faecium Streptococcus spp. Bacillus spp. x 95 32 170 Serratia spp. Citrobacter spp. (C.freundii, C.diversus ) 63 79 ' Неидентифициро ванные неферментирующие грам-отрицательные бактерии 1224
Diphtheroids spp. x TI9 II. alvei 5
Haemophilus spp, x 68 S.enteritidis 4
х - Род объединяет аэробных и факультативно-анаэробных бактерий хх- Кроме н.meningitidis, If.gonorrhoeae
(67,5-100% чувствительных штаммов). По действию на неферментиру-ющие грамотрицательные бактерии превосходство имели диоксидин, офлоксацин, амикацин и мезлоциллин (от 39,2 до 90,9% чувствительных культур).
У наиболее часто выделяемых от больных видов бактерий изучена динамика частоты изоляции чувствительных и устойчивых штаммов.
При изучении антимикробной активности химиотерапевтических средств было выявлено, что среди пенициллинов наиболее выраженным действием в отношении всех исследованных штаммов бактерий характеризовался мезлоциллин, среди цефалоспоринов - в отношении стафилококков - цефалотин, в отношении грамотрицательных микроорганизмов - цефотакмим, среди аминогликозидов - амикацин. Среди синтетических химиопрепаратов наиболее низкие значения ГЛПК установлены у офлоксацина.
Проведенные исследованияil1 vxtrc показали, что новые противомикробные средства еыгодно отличаются от традиционно используемых препаратов низкой частотой обнаружения резистентных к ним штаммов и более еысокой антибактериальной активностью, что позволяет их рекомендовать в качестве препаратов выбора при эмпирической химиотерапии тяжелых гнойно-септических процессов до выделения и определения антибиотикограммы возбудителя.
2. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГНОЙНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ К АНТИБИОТИКАМ И СИНТЕТИЧЕСКИМ ХШИОПРЕПАРАТАМ В АНАЭРОБШХ УСЛОВИЯХ
ных д фа^^ь£атош£-анаэ£ойшх^ба.кте1£И1й к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам. При анализе результатов проведенных нами исследований in vitro было установлено, что по изменению своей активности в отношении аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в условиях анаэробиоза изученные препараты можно было разделить на четыре условные группы (табл. 2).
В первую группу вошли диоксидин и фурагин-К. Эти препараты резко повышали свою активность в отношении указанных бактерий в анаэробных условиях (до 128 раз). Как правило, для культур, обла-' дающих выоокими уровнями устойчивости к диоксидину и фурагину-К, активность этих антимикробных средств повышалась в анаэробных условиях наиболее значительно (табл. 3).
Вторую группу составили беталактамные антибиотики (ампициллин, карбенициллин, мезлоциллин, цефалотин, цефуроксим, цефокси-тин и цефотаксим) и тетрациклин. Данные антибиотики в условиях анаэробиоза повышали сбою активность в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий незначительно (в 2-8 раз). Установлено, что в анаэробных условиях ампициллин, цефалотин, цефуроксим, цефокситин повышали свой антимикробный эффект преимущественно в отношении энтеробактерий.
Распределение химиопрепаратов по их активности в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях анаэробиоза
Гпиппя химиоппрпапатон : Изменение активности в анаэ-1 руппа химиопрепаратов . робных условиях
Диоксидин, фурагин-К Резкое повышение активности
Беталактамы, тетрациклин Незначительное повышение активности (в 2-8 раз)
Офлоксацин ' Активность изменялась мало
Аминогликозиды, клиндамицин Понижение активности
В третью группу вошел офлоксацин. Антимикробная активность этого фтор-хинолона мало отличалась в аэробных и анаэробных условиях.
Четвертую группу составили аминогликозиды (стрептомицин, ка-намицин, гентамицин, амикацин) и клиндамицин. Эти антибиотики в условиях анаэробиоза понижали свою активность для изученных штам-аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в 2-16 раз.
£о_бных__бак£едий 1С антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам также как и чувствительность аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов изучалось двумя методами - методом дисков и методом серийных разведений на плотных питательных средах. При анализе антибиотикограмм облигатно анаэробных' бактерий выявлен высокий удельный вес культур чувствительных к диоксидину, метронида-золу, хлорамфениколу, клиндамицину, рифампицину. Одновременно с этим при изучении чувствительности вышеуказанных бактерий методом серийных разведений показано, что среди исследованных химиопрепа-
Чувствительность аэробных и факультативно-анаэробных бактерий к диоксидину в
Микроорганизмы Количество штаммов Аэробиоз Колебания МПКГМПКздГМПКэд Анаэробиоз Колебания МПК:МПК50 :мпк90: К X
Staphylococcus spp 7 62,5-1000 - - 8-31,2 - - 24,73 + 7,33
Streptococcua spp. 7 500- 1000 - - 4-125 - - 66,50 + 22,37
И.coli 10 8-250 8-31,2 125 0,5-4 0,5-1 4 40,77 + 11,13
Proteus spp. 21 8-250 8-31,2 250 0,5-16 0,5-2 16 32,06 + 7,89
Klebsiella spp. 17 4-250 4-8 125 I-I6 1-2 4 18,00 + 7,16
¿.cloacae 12 8-125 8-31,2 62, 5 I-I6 1-2 2 17,33 + 3,15
S.c.arcescens 6 31,2-250 - - 2-16 - - 14,32 + 1,30.
Citrobacter spp. 5 4-16 - - 1-2 - - 10,40 + 2,40
alvei 2 31,2-62,5 - - 1-2 - - -
?. ceru^ii.csa 6 31,2- 1000 - - I—125 - - 59,95 + 15,28
P.i:.Dltophilia 3 125-250 - - 2 - - -
A.calcoaceticus 7 8-250 - - I-I6 - - 15,10 + 4,37
Кх - Коэффициент повышения антибактериальной активности препарата в анаэробных условиях.
ратов наиболее выраженным действием на анаэробные микроорганизмы характеризовались диоксидин (МПК 0,031-4 мкг/мл), фурагин-К (МПК 0,05-3,1 мкг/ял), клиццамицин (МПК 0,062-16 мкг/мл), цефок-ситин (МПК 0,062-16 мкг/мл), мезлоциллин (МПК 0,25-31,2 мкг/мл) и карбенициллин (МПК 0,25-31,2 мкг/мл). Ампициллин, цефалотин, цефуроксим и цефотаксим обладали активностью в отношении бактероидов (кроме b.fra¿ili3 ), фузобактерий, анаэробных кокков и лактобактерий (МПК от 0,031 до 16 мкг/мл). Действие этих препаратов на b.fragilis было слабо выраженным (МПК I-I25 мкг/мл). Вариабельна чувствительность анаэробных бактерий к тетрациклину (МПК 0,25-62,5 мкг/мл). Офлоксацин характеризовался умеренной активностью в отношении облигатных анаэробов (МПК 0,25-62,5 мкг/мл).
Представленные данные по модификации антимикробного эффекта химиотерапевтических средств в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях анаэробиоза следует учитывать при разработке тактики терапии гнойно-воспалительных осложнений, вызываемых этими микроорганизмами и аэробно-аназробными микробными ассоциациями, и сопровождающимися гипоксией, низким окислительно-восстановительным потенциалом и высокой- концентрацией углекислого газа в тканях. Наиболее перспективными препаратами для лечения указанных инфекционных процессов нам представляются диоксидин, затем фурагин-К, бетактамные антибиотики и тетрациклин.
3. ИНГИБИРОВАНИЕ И ЭЛИМИНАЦИЯ АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНХТИ ^ КЛИНИЧЕСКИХ И МУЗЕЙНЫХ ШТАММОВ ЭНТЕРОЕАКТЕРИЙ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ХИМИОПРЕПАРАТАМИ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ
_ Ингаби^о^ание ад^и^и^тик^реи^стентноот^ юшшческих ^ музейных штамшв £нте£о^ал<терий_диоксщином^ ¿у^агином-K :и £флокеаци-ном. Установлено, что диоксидин, фурагин-К и офлоксацин в концентрациях, практически не влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов, способны ингибировать фенотипическую экспрессию плаэ-мидных детерминантов антибиотикорезистентности у клинических и музейных штаммов энтеробактерий аак в аэробных, так и в анаэробных условиях. Наиболее выраженный ингибируиций эффект отмечен в условиях анаэробиоза при сочетании диоксидина со стрептомицином, в меньшем проценте случаев - при сочетании диоксидина с ампициллином или с канамицином. При комбинации диоксидина со стрептомицином в условиях анаэробиоза снижение уровней устойчивости наблюдается у всех 5 штаммов кишечной палочки, несущих К-плазмиды, и у
53,8$ клинических штаммов энтеробактерий. Коэффициент ингибирова-ния устойчивости (КИУ) составлял 4-64. В аэробных условиях инги-бирующий эффект диоксидина проявлялся в меньшем проценте случаев и был слабо выражен.
В сравнении с диоксидином фурагин-К снижал уровни устойчивости к антибиотикам у клинических и музейных штаммов энверобак-терий с меньшей частотой. Установлено, что при сочетании фураги-на-К со стрептомицином в анаэробных условиях активность аминогли-козида в отношении штаммов указанных микроорганизмов возрастала в 4-64 раза. При добавлении субингибиторных концентраций фурагина-К в среду, содержащую ампициллин, МПК последнего в отношении клинических и музейных штаммов энтеробактерий снижалась в условиях анаэробиоза в 4-8 раз. В аэробных условиях способность фураги-на-К подавлять фенотипическую экспрессию плазмидных детерминантов антибиотикорезистентности у упомянутых штаммов микроорганизмов проявлялась для меньшего числа штаммов, чем в анаэробных.
Ингибирующий эффект офлоксацина в отношении микробной устойчивости клинических и музейных штаммов энтеробактерий наблюдался достаточно редко. КИУ, как правило, не превышал 2-4. Не отмечено зависимости ингибирующего эффекта этого химиопрепарата от условий культивирования микроорганизмов.
Суббактериостатические концентрации диоксидина, фурагина-К и офлоксацина не влияли in vitro на уровни устойчивости кишечных палочек, несущих плазмиды различных групп несовместимости, к хлорамфениколу и тетрациклину.
'При использовании в качестве тест-культуры кишечной палочни
j 53RI ¿гС было установлено, что способностью элиминировать R.-фактор обладают все три взятые в эксперимент химиопрепарата. Наиболее выраженный элиминирующий эффект отмечен при воздействии фурагина-К, затем офлоксацина и диоксидина. Выявлена зависимость элиминирующей активности препаратов от их концентрации и условий культивирования кишечных палочек. Как правило, детерминанты анти-биотикорезистентности элиминировались совместно.
При электрофоретическом исследовании кишечной палочки ЕС85К64 установлено, что у клонов, которые утрачивали под влиянием офлоксацина резистентность к стрептомицину и тетрациклину, происходила также и потеря пламидной ДНК. У сегрегантов, сохранивших маркер устойчивости к стрептомицину, плазмидная ДНК присутствовала на электрофореграммах у всех изученных клонов.
Тот факт, что диоксидин, фурагин-К и офлоксацин могут в концентрациях в 10-1000 раз ниже, чем общепринятые терапевтические, повышать чувствительность микроорганизмов к широко применяемым антибиотикам, делает их весьма перспективными в комбинированной химиотерапии в отношении инфекций, протекающих при низком парциальном давлении кислорода и сниженном окислительно-восстановительном потенциале.
Сравнение динамики роста Е* и й
-клеток е.coli показало, что одним из механизмов возникновения К"-клонов в популяции устойчивых coli является селекция бесплазмидных вариантов под влиянием диоксидина, фурагина-К и офлоксацина.
4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНАЦИЙ ДИОКСИДИНА С БЕТАЛАКТАМШМИ АНТИБИОТИКАМИ ШМ ПРОФИЛАКТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ, СОПРОВОВДАИЦЕЙСЯ ГИПОКСИЕЙ В ТКАНЯХ .
Пр^с^лаетиче^кде^^имедсни^ ¡юмбгаации^^окащщна к беталак-та^да_ал™б1Ио™<ов1 гщи толстокишечной пластике пищевода к га_ст£-эктрюш. При использовании антимикробных средств с профилактической целью (схемы I и 2, см. материал и методы) при толстокишечной пластике пищевода.в исследуемой грцппе больных гнойно-воспалительные осложнения отмечены у 7 (30,4%) из 23 пациентов, в контрольной - у 27 (67,5%) из 40 больных (отличия статиатически достоверные, р «г 0,01), при применении антибактериальной профилактики (схемы 3 и 4) при гастрэктомии указанные осложнения в исследуемой группе больных наблюдали у 5 (16,1%) из 31 больных, в контрольной - у 31 (62%) из 50 пациентов (р<0,01).
Пр_именение__к£м^инади11 диоксидина_и .беталактаыных антибиоти-_ков при гнойно-некротических поражениях >стопь1_у_б^льных_сахарнш диабетом. Установлено, что включение в комплекс лечебных мероприятий целенаправленной антибактериальной терапии (диоксидин + ампициллин + цефотаксим) (см. материал и методы), позволило в сравнении с контрольной группой больных повысить число хороших резуль-еатов на 32% (р<0,01), снизить количество высоких ампутаций (на уровне бедра) на 21,9%, уменьшить число летальных исходов более чем в 2 раза.
Полученные нами результаты свидетельствуют о перспективности использования диоксидина в сочетании с беталактамньтми антибиотиками с профилактической целью при операциях на желудочно-кишечном тракте и при лечении гнойно-некротическими поражениями стопы у больных сахарным диабетом. Особую ценность эта комбинация антимикробных средств приобретает при Еьделении штаммов, несущих маркеры множественной лекарственной устойчивости, или когда эти штаммы входят в состав различных (аэробных, аэробно-анаэробных и анаэробных) микробных ассоциаций и арсенал препаратов, имеющихся в распоряжении химиотерапевтов, резко ограничен.
1. Установлено, что клинические штаммы энтерококков проявляли наиболее высокую чувствительность к мезлоциллину, ампициллину и фурагину-К (82,1-100??), стафилококков - к амикацину, цефалоти-ну, офлоксацину и фурагину-К (78,5-100%), энтеробактерий - к амикацину, офлоксацину, диоксидину и цефотаксиму (67,5-100%), сине-гнойной палочки - к амикацину, офлоксацину и гентамицину (79,299,5%), других видов глюкозонеферментирующих грамотрицательных
_^бактерий^тгдиоксздину, офлоксацину, амикацину и мезлоциллину (39,2-90,9%).
2. Среди пенициллинов наиболее выраженной активностью в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий обладал мезло-циллин, среди аминогликозидов - амикацин, среди синтетических хи-миопрепаратов - офлоксацин. У цефалоспориновых антибиотиков выявлены отличия по степени активности в отношении указанных микроорганизмов: по антистафилококковому действию лучшим антибиотиком был цефалотин (МПК^ 0»05-0,4 мкг/мл), а по действию на грамотри-цательные бактерии - цефотаксим (МПК50 в отношении энтеробактерий -0,0125-0,4 мкг/мл, в отношении, синегнойной палочки - 8-31,2 мкг/мл).
3. В анаэробных условиях диоксидин, фурагин-К, беталактам-ные антибиотики и тетрациклин повышали, а аминогликозиды и клин-дамицин - понижали свою активность в отношении аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. В условиях анаэробиоза наиболее значительное повышение активности в отношении указанных выше бактерий выявлено у диоксидина и фурагина-К (до 128 раз).
4. Среди выделенных от больных анаэробных бактерий (за исключением эубактерий) наиболее высоким был процент штаммов, чувствительных к-метронидазолу (100), диоксидину (93,8-100) и хлорамфе-николу (91,7-100).
5. Наиболее выраженным действием на анаэробные микроорганизмы обладали диоксидин (МПК 0,031-4 мкг/мл), фурагин-К (МПК 0,053,1 мкг/л), клиндамицин (МПК 0,062-16 мкг/мл) и цефокситин (МПК 0,052-16 мкг/мл)'.
6. Установлена способность диоксидина, фурагина-К и офлокса-цина ингибировать фенотипическую экспрессию внехромосомных детерминантов антибиотикорезистентности и элиминировать R-плазмиды у музейных и клинических штаммов энтеробактерий в условиях анаэробиоза. Показана зависимость ингибирующей и элиминирующей активности от механизма антибактериального действия взятых в эксперимент веществ, их концентрации, напряженности кислорода.
7. Совместно с клиницистами разработаны и применены на практике схемы антибактериальной профилактики и химиотерапии инфекционных осложнений, протекающих в условиях гипоксии и низкого окислительно-восстановительного потенциала в тканях, позволившие сократить количество гнойно-воспалительных осложнений при толстокишечной пластике пищевода (с 67,5 до 30,4$) и гастрэктомии (с 62 до 16,1$) и добиться более благоприятных клинических исходов при химиотерапии гнойно-некротических поражений стопы у больных сахарным диабетом (повысить число хороших результатов на 32$, снизить количество высоких ампутаций на 21,9$, уменьшить число летальных исходов более чем в 2 раза).
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Большаков Л.В. Антибактериальная активность диоксидина в условиях аэро- и анаэробиоза. - Антибиотики и мед. биотехнология. - 1986. - № Ю. - С. 760-764.
2. Большаков Л.В., Богомолова Н.С., Шендеров Б.А. Влияние условий ¡анаэробиоза на чувствительность бактерий к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам. - Вопросы антибактериальной терапии инфекционных осложнений в неинфекционной ялинике: Тез. докл. Всесоюз. семинара. - М., 1987. - С. 12-13.
3. Богомолова Н.С., Драченникога A.A., Большаков Л.В., Мар-иава О.М. Чувствительность клинически значимых анаэробных бактерий к химиотерапевтическим препаратам. - Клиническая хирургия. -1988. - № I.- С. 28-30.
4. Большаков Л.В., Богомолова Н.С. Элиминирующий и ингиби-рующий эффект синтетических химиопрепаратов в отношении признака антибиотикорезистентности у Е-coli в условиях аэро- и анаэробиоза. - Современные проблемы антибиотикорезистентности: Тез. докл. Всесоюз. семинара.- М., 1988.- С.39.
5. Богомолова Н.С., Плоткина Н.С., Сорокина В.И., Пхакадзе Т.Я., Большаков Л.В. Некоторые проблемы профилактики инфекции в реконструктивной хирургии.- Современные достижения реконструктивной хирургии: Сб. науч. тр. ВНЦХ АМН СССР. - М., 1988.- С. 94-96.
6. Большаков Л.В., Богомолова Н.С., Шеццеров Б.А. Антимикробная активность новых беталактамов и аминогликозидов в условиях анаэробиоза. - Антибиотикии и химиотерапия. - 1989.- № 7. -С. 534-539.
7. Вронская Л.К., Бирюков Ю.В., Драченникова A.A., Большаков Л.В. Диагностика и лечение анаэробной неклостридиальной инфекции в легочной хирургии. - Анаэробная неклостридиальная инфекция в гнойной хирургии: Тез. докл. Всесоюз. симпозиума.- Терно-поль, 1989.- С. 69-70.
8. Большаков Л.В. Динамика чувствительности клинических штаммов бактерий к диоксидину с 1984 по 1988 год. - Антибиотики и химиотерапия. - 1990. - № 9. - С. 17-19.