1 Саперкін Н.В. 1 Алебашіна Л.А. 2 Квашніна Д.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Нижегородська державна медична академія МОЗ Росії»
2 ФГБУ «Приволзький федеральний медичний дослідний центр» МОЗ Росії
Обговорюються результати систематичного огляду публікацій оригінальних досліджень, присвячених стійкості бактерій до дезінфектантів. Метою роботи було проведення епідеміологічної оцінки поширеності генів qac, smr, cep стійкості бактерій до четвертинних амонієвих сполук. В якості методів використані вилучення даних, критична оцінка та узагальнення результатів досліджень, опублікованих в електронних базах даних. Були отримані дані про поширеність генів резистентності smr, qac A, B, C, G, H, Z у клінічних штамів актуальних збудників інфекцій, пов'язаних з наданням медичної допомоги. Отримані відомості необхідно враховувати при проведенні епідеміологічного та мікробіологічного моніторингів за даними мікроорганізмами. Таким чином, практика складання систематичних оглядів з питань стійкості бактерій до антимікробних препаратів є необхідним інструментом отримання доказової інформації про епідемічний потенціал збудників ІСМП, а також фактори, що впливають на ефективність дезінфектантів і антисептиків.
ген qac
smr
систематичний огляд
резистентність
стафілокок
ентерокок
клебсієлла
ентеробактерій
ацинетобактер
1. Ковалишен О.В. Еколого-епідеміологічні особливості госпітальних інфекцій та багаторівнева система епідеміологічного нагляду: дис. ... д-ра мед. наук (14.02.02) / Ковалишен Ольга Василівна; НіжГМА МОЗ Росії. - Нижній Новгород, 2010. - 376 с.
2. Шкарін В.В. Терміни та визначення в епідеміології: словник / В.В. Шкарін, А.С. Благонравова; 2-е изд., Исправл. і доп. - Н. Новгород: Изд-во НіжГМА, 2015. - 320 с.
3. Abuzaid A., Hamouda A., Amyes SG Klebsiella pneumoniae susceptibility to biocides and its association with cepA, qacΔE and qacE efflux pump genes and antibiotic resistance // J Hosp Infect. - 2012. - № 81 (2). - P. 87-91.
4. Bischoff M. First detection of the antiseptic resistance gene qacA / B in Enterococcus faecalis // Microb Drug Resistance. - 2012. - № 18 (1). - P. 7-12.
5. Braga TM Involvement, and dissemination, of the enterococcal small multidrug resistance transporter QacZ in resistance to quaternary ammonium compounds / TM Braga [et al] // J Antimicrob Chemother. - 2011. - № 66 (2). - P. 283-286.
6. Heir E., Sundheim G., Holck A. The Staphylococcus qacH gene product: a new member of the SMR family encoding multidrug resistance / E. Heir, G. Sundheim, AL Holck / FEMS Microbiology Letters. - 1998. - № 163. - P. 49-56.
7. Kayaoglu G. Possible role of the adhesin ace and collagen adherence in conveying resistance to disinfectants onEnterococcus faecalis / G. Kayaoglu, H. Erten, D. Ørstavik // Oral MicrobiolImmunol. - 2008. - № 23 (6). - Р. 449-454
8. Mahnzounieh M. Detection of Antiseptic-Resistance Genes in Pseudomonas and Acinetobacter spp. isolated from burn patients // Jundishapur J Nat Pharm Prod. - 2014. - № 3; 9 (2): e15402.
9. Pastrana-Carrasco J. QacEdelta1 gene frequency and biocide resistance in extended-spectrum beta-lactamase producing enterobacteriaceae clinical isolates // Rev Invest Clin. - 2012. - № 64. - P. 535-540.
10. Warnke PH The ongoing battle against multi-resistant strains: in-vitro inhibition of hospital-acquired MRSA, VRE, Pseudomonas, ESBL E. coli and Klebsiella species in the presence of plant-derived antiseptic oils / PH Warnke [et al] // J Craniomaxillofac Surg. - 2013. - № 41 (4). - Р. 321-326.
Незважаючи на чималу кількість повідомлень про вивчення активності антимікробних засобів, часто нелегко отримати достовірні дані про стійкість бактерій до дезінфектантів (ДС). Це пов'язано з обмеженим числом тестування штамів, а також застосуванням різноманітних методик діагностики резистентності до біоцидами в різних країнах. Взаємозв'язок між стійкістю invitro і неефективністю ДС також залишається спірним питанням. У той же час поширення стійких мікроорганізмів до антимікробних засобів, безсумнівно, здатне підвищувати рівні летальності, захворюваності та економічні витрати в медичних установах. Останнім часом офіційні документи все частіше закликають по можливості скорочувати використання біоцидів, покращувати політику їх застосування, оптимізувати інфекційний контроль і розробляти інноваційні ДС. Докази про те, що поліпшені процедури застосування антимікробних засобів можуть знижувати показники резистентності, є не в повному обсязі. Мета дослідження: критична оцінка і узагальнення даних про поширеність стійкості бактерій до діючих речовин антисептиків і ДС шляхом проведення систематичного огляду публікацій, що містять результати оригінальних досліджень. Зазначені мікроорганізми обрані як провідні збудники інфекцій, пов'язаних з наданням медичної допомоги (ІСМП). Крім того, в силу відомих мікробіологічних особливостей логічно очікувати відмінності в ступені резистентності до певних ДС [1,2].
Методологія пошуку. У період 2013-2015 року здійснювався пошук інформації за ключовими словами в електронних базах даних PubMed, e - library. ru, TRIP, без обмежень за мовою і датою публікації. Критерії відбору: епідеміологічні дослідження (клінічні випробування, когортного, перехресні дослідження, дослідження до-після і ін). Основний критерій: наявність і поширеність генів резистентності (напр., Генів smr, qac A, B, C, G, H для четвертинних амонієвих сполук) (ЧАС).
Крім того, ми звертали увагу на джерела, що містять інформацію наступного типу: порівняння мінімальних інгібуючих концентрацій (МІК) досліджуваних культур з такими для тест-штамів мікроорганізмів; кількісна оцінка стійкості штамів до ДС серед досліджуваних культур. Відносно кількох публікацій для з'ясування деталей експерименту ми вели переписку з авторами цих робіт.
Були визначені наступні критерії виключення: повторні публікації, що містять подібні дані; публікації досліджень, що представляють інформацію лише про резистентності зазначених мікроорганізмів до антибіотиків; документи, в яких наводилася тільки оцінка методів визначення чутливості до ДС на основі тест-штамів мікроорганізмів. Критеріями якості досліджень, включених в справжній систематичний огляд, є чіткий опис методики визначення чутливості бактерій до ДС, а також наявність в тексті цифрових даних, а саме - точна вказівка на обсяг вибірки, кількість чутливих і стійких культур і т.п. Під стійкістю (природною і набутою) бактерій розуміли властивість мікробів протистояти шкідлива дія механічних, фізичних і хімічних факторів [2]. При виконанні пошуку використовувалися такі терміни (одиночні і в поєднанні з іншими термінами): bacterial resistance, susceptibility, biocide, disinfectant, resistancegene, minimal inhibitory concentration, antiseptic, staphylococcusaureus, pseudomonasaeruginosa, еnterococcus, klebsiella, enterobacter, acinetobacter, chlorhexidine, triclosan, quaternary ammonium compound, benzalkonium. У відібраних публікаціях об'єктами дослідження виступали культури мікроорганізмів, отримані від пацієнтів і з зовнішнього середовища. Перегляд результатів досліджень і вилучення даних проводилися незалежно двома авторами. Структура пошукових запитів інформації була збудована за наступним принципом, наприклад:
- в базах даних PubMed: ((resistance [ti] AND ( "disinfectants" [Pharmacological Action] OR "disinfectants" [MeSH Terms] OR "disinfectants" [All Fields] OR "biocide" [All Fields])) AND ( " staphylococcus aureus "[MeSH Terms] OR (" staphylococcus "[All Fields] AND" aureus "[All Fields]) OR" staphylococcus aureus "[All Fields])) AND" staphylococcus aureus "[MeSH Terms].
Результати та обговорення. Встановлено, що використані нами електронні ресурси містили досить обмежене число описів оригінальних досліджень, присвячених проблематиці, що вивчає. Кілька публікацій не відповідали критеріям включення. Також ряд посилань і URL-адрес на момент проведення даного дослідження не функціонували, хоча і були проіндексовані в обраних нами біомедичних базах даних.
Хронологічні рамки публікацій, які увійшли до дослідження, з вивчення стійкості Klebsiellaspp - 1980-2013 рр., P. aeruginosa - 1972-2011 рр., Acinetobacterspp - 1987-2014 рр., S. aureus - 1960-2013 рр., Enterococcusspp - 1990-2014 рр. В даний систематичний огляд увійшло всього 111 робіт, які задовольняли умовам пошуку (розподіл публікацій за видами мікроорганізмів показано на схемі). У PubMed було знайдено більше 60% увійшли в справжню роботу досліджень. Аналіз опублікованих робіт показав, що підходи дослідників до оцінки стійкості мікроорганізмів до ДС і стиль представлення даних постійно змінювалися: кількісна оцінка резистентних штамів (абсолютні числа і частка від загального числа культур), визначення МІК і мінімальних бактерицидних концентрацій. Ключовим моментом стало виявлення та оцінка поширеності генів стійкості до ДС. Більш того, часто автори при оцінці стійкості орієнтувалися на взаємодію біоциду з бактеріальними складовими биопленок. У ряді публікацій висновок про відсутність стійкості мікроорганізмів до ДС був зроблений за фактом виявляється зниження контамінації об'єктів зовнішнього середовища, а також зменшення ступеня колонізації пацієнтів.
Проведений систематичний огляд публікацій дозволив витягти з них дані по великій кількості торгових марок ДС або в ряді випадків - відносно активно діючих речовин. У той же час дані по чутливості / стійкості бактерій до них досить суперечливі. Спектр протестованих субстанцій включав в себе ЧАС, спирти, бігуаніди, важкі метали, хлор і кисень ДС. Наприклад, найбільше досліджень було присвячено питанням вивчення стійкості мікроорганізмів до хлоргексідінабіглюконату, ЧАС і бензалконію хлориду: 39, 22 і 19 робіт відповідно. Триклозан був об'єктом вивчення в меншій кількості досліджень (6 публікацій). Зазначені ДС, як відомо, активно застосовуються в медичних організаціях різного типу, входять в рецептури багатьох торгових марок, тому інтерес до них цілком закономірний.
Дані нашого систематичного огляду дозволяють говорити про відмінності в методологічних підходах до вивчення чутливості всіх обраних нами мікроорганізмів до різних біоцидами. Нами зроблено акцент на систематизації і критичної оцінки відомостей про поширення генів резистентності до ЧАС: qacA, B, C, Z, E, E D 1 і smr. Відзначимо, що особливості поширення гена smr були описані тільки в шести роботах. Незважаючи на невелику кількість публікацій з цього питання (всього 17), в даний час дослідження стійкості до ДС на молекулярному рівні стають вкрай важливими, поряд з традиційно здійснюється в різних країнах великою роботою щодо антибіотиків.
S. aureus традиційно розглядається як невід'ємний компонент молекулярно-генетичних досліджень, що проводяться в рамках епідеміологічного нагляду за стафілококової інфекцією. Характер поширеності генів qac в популяції стафілококів був вивчений в 8, а гена smr - в 5 роботах. У переважній кількості публікацій як об'єкти дослідження авторами розглядалися MRSA, що пояснюється їх значимістю у виникненні ІСМП. Звертає на себе увагу розкид отриманих в них показників. Так, за даними різних авторів, гени qacA / B сумарно виявлялися в 0,7-94,6% досліджених культур S. aureus. Відносно тільки MRSA від 2,1 до 94,6% подібних варіантів стафілокока були носіями зазначених генів. Узагальнюючи інформацію про представленості різних генів стійкості до ЧАС з групи qac, у нас з'являються підстави говорити про гетерогенності показників: від повної відсутності (показовий приклад з qacG) до наявності на високому рівні. Поширеність гена smr перебувала на достатньому рівні, при цьому він ідентифікований в 3,6-44,2% стафілококів. Очікуваним результатом стала також широка поширеність qacA, хоча показники істотно варіювали (від 0,6 до 33,7%). У той же час, більш низькою вона була для qac С (5,3-10,8%), qac Н (3,3-7,1%), а також для гена qac В (1,5%).
Незважаючи на доведене етіологічнезначення ентерококів у позалікарняної і госпітальної патології людини, звертає увагу порівняно невелике число опублікованих робіт по проблемі, яка вказана у нашому систематичному огляді. Крім того, важливо відзначити наявність у авторів в різних країнах відрізняються підходів до оцінки стійкості цього мікроорганізму до ДС і антисептиків. Встановлено, що в двох роботах метою дослідження послужило вивчення поширеності генів резистентності до біоцидами. Як і у випадку зі стафілококами, нами фіксувалася неоднорідність представлених показників. Зокрема, гени qacA / B виявлені лише в 0,4% (2/473 протестованих E. Faecalis). Ген smr також був виявлений у поодиноких культур досліджених штамів E. faecalis (у 2 штамів; 0,2%), які проявляли стійкість до Дідецілдіметіламмоній хлориду. Автори відзначали, що гени виявлялися як у клінічних штамів (із зразків фекалій, гемокультури), так і зовнішнього середовища (велика рогата худоба, сир). У штамах, ізольованих з м'яса і м'ясних продуктів, зазначених структур не було знайдено [4]. Для порівняння, серед ентерококів ген qacZ був виявлений в істотно більшій кількості випадків - 52% (n = 73). При цьому авторами відзначалося наявність у мікроорганізму резистентності до бензалконію хлориду. Треба сказати, що дана публікація є однією з небагатьох, присвячених питанням вивчення даного маловідомого гена стійкості. Вже згадана робота, по суті, є першим повідомленням про вивчення механізмів стійкості Enterococcusspp до біоцидами [5]. Безумовно, епідеміологія подібних генів серед популяції ентерококів (в тому числі VRE) вимагає подальшого вивчення. Інформація про інші генах резистентності до ДС, щодо яких нами проводився інформаційний пошук, що не містилася в виявлених публікаціях. Відзначимо, що в одному із знайдених джерел йшлося про важливість вивчення поширення гена ace у даних бактерій [7].
Серед збудників ІСМП з сімейства Enterobacteriaceae особливий інтерес у вчених викликають штами Klebsiellaspp, є продуцентами β-лактамаз розширеного спектру дії (БЛРС). В ході вибіркових досліджень при вивченні резистентності клінічних штамів K. pneumoniae до бензалконію ген qac D E 1 виявлявся в діапазоні від 53,1 до 68,0% [9]. В одному дослідженні давалася оцінка поширеності іншого важливого гена - qacE, який ідентифікований в 1,6% випадків (1/64). Авторами висловлено припущення, що даний механізм сприяв формуванню стійкості бактерії до двох компонентів біоциду торгової марки Trigene, що належать до ЧАС (бензалконію, додеціламін-сульфат). При проведенні систематичного огляду були отримані публікації, присвячені виявленню серед клебсієл гена cepA, поширеність якого перебувала на високому рівні, склавши 87,5% [3].
Кількість публікацій з вивчення стійкості Enterobacterspp, удовлетворявшихся критеріям включення, було набагато менше в порівнянні з іншими розглянутими мікроорганізмами. У роботах, присвячених поширенню генів стійкості до ДС, головним чином порушувалися питання наявності у бактерій гена qac D E 1. За узагальненими даними, він виявлявся у клінічним штамів Enterobacterspp в достатній кількості, з коливаннями від 55 до 100% випадків.
Неферментуючі грамнегативнібактерії (НГОБ) незмінно є об'єктами вивчення чутливості до антибіотиків. У той же час зараз вкрай мало кількість публікацій по оцінці вкладу різних механізмів у формування стійкості до ДС і антисептиків. На момент проведення нашого огляду з баз даних була залучена одна публікація з описом результатів подібного дослідження на малій вибірці. У ньому у кількох клінічних штамів Acinetobacterspp, ізольованих в опікових центрах, були присутні гени qacE (2/5) і qac D E 1 (практично у всіх вивчених штамів - 4/5). Автори відзначають меншу кількість ацінетобактер-носіїв подібних генів в порівнянні з синьогнійної палички, виділеної ними в тих же умовах [8]. Важливо відзначити, що в переважній кількості публікацій, що стосуються стійкості НГОБ до ДС, зазвичай наводиться опис того чи іншого механізму резистентності без кількісної оцінки поширеності можливих генів стійкості в конкретній популяції.
В даний час ЧАС знаходять широке застосування в охороні здоров'я та різних галузях народного господарства (зокрема, харчової промисловості). Полярність таких биоцидов обумовлена наявністю у них поверхнево-активних властивостей, відсутність коррозирующего дії на оброблювані предмети, а також відносно низькою токсичністю. У той же час практика використання ДС на основі ЧАС вимагає проведення епідеміологічного та мікробіологічного моніторингу з огляду на доведеного ризику швидкого формування до них стійкості у бактерій. Розуміння молекулярних механізмів формування стійкості до них істотно змінилося. Було встановлено, що подібна резистентність асоційована з присутністю генів qacA і qacB, а також smr. Вони кодують синтез трансмембранних еффлюксних білків, які обумовлюють стійкість мікроорганізмів до ліпофільних катіонних речовин, в т.ч. ЧАС, а також барвників (напр., Етидія бромиду). Важливою знахідкою було виявлення у гена qacA здатності впливати на появу стійкості і до хлоргексидину. Гени qac можна виявити, як показано в ряді досліджень, на великих плазмидах.
Продуктом експресії гена smr є т.зв. «Малі Білки множінної лікарської стійкості», звідки и ставить цею акронім. Сімейство генів smr включає в себе qacC, D, G, E, H, що говорить про більш широкому арсеналі механізмів резистентності до дезінфектантів, ніж це вважалося раніше. Подібні структури знаходяться на дрібних і великих кон'югатівних пламідах [6]. Особливе місце займають дослідження по виявленню гена qacZ у грампозитивнихкоків. На моделі E. faecalis було продемонстровано, що даний ген кодує синтез т.зв. малого транспортера множинної лікарської стійкості (який отримав назву EFA0010) в положенні генома V583. Виявлено участь цієї генетичної структури не тільки в зниженні чутливості до ЧАС, але і по відношенню до етидія бромиду [5].
Механізми стійкості грамнегативнихбактерій до дезінфектантів, як правило, визначаються генами, асоційованими з резистентністю до ЧАС, а саме наявність у таких мікроорганізмів генів qacE і qac D E. При цьому представляється важливим їх моніторинг не лише у штамів з явними ознаками резистентності до антибіотиками (наприклад, продукція БЛРС), але у варіантів бактерій з іншими маркерами внутрішньо лікарняного ековара.
Методичні особливості в поданні різними авторами результатів дослідження стійкості деяких мікроорганізмів до біоцидами, зокрема, НГОБ обумовлюють необхідність розширення інформаційного пошуку, оптимізації параметрів систематичного огляду публікацій і проведення динамічної оцінки.
Висновок
Для об'єктивної оцінки стійкості мікроорганізмів до антимікробних препаратів необхідно здійснювати систематичні огляди не тільки по антибіотикорезистентності, а й стійкості до ДС. У методичному відношенні важливо враховувати наявність на даний момент обмеженого числа досліджень, результати яких відрізняються істотною гетерогенність. Подібні огляди, організовані з урахуванням принципів доказової медицини, повинні бути, безумовно, доступні фахівцям російською мовою. Ряд питань, що стосуються проблеми резистентності актуальних збудників ІСМП до ДС, застосовуваним в практичній охороні здоров'я, залишаються вивченими не в повній мірі. Це є підставою для проведення молекулярно-генетичного моніторингу стійкості до ДС, впровадження уніфікованої методики вивчення чутливості мікроорганізмів до біоцидами.
бібліографічна ПОСИЛАННЯ
Саперкін Н.В., Алебашіна Л.А., Квашніна Д.В. СТІЙКІСТЬ бактерій до дезінфектантів: ОЦІНКА ДОКАЗОВОЇ БАЗИ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2016. - № 5 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=25429 (дата звернення: 11.06.2019).
Пропонуємо вашій увазі журнали, что видають у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Ru/ru/article/view?
