Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Среди важнейших аспектов национальной безопасности приоритетное место занимает проблема обеспечения биологической безопасности. Ее актуальность возрастает в условиях возможных техногенных, природных и террористических угроз [1]. Биологический терроризм признан одной из главных угроз национальной безопасности России, США, Канады, Германии, Франции и других стран. Целый ряд инцидентов в мире, связанных с попытками намеренного использования биологических агентов в террористических целях, вызывает серьёзную озабоченность реальностью применения патогенных биологических агентов в качестве инструмента террористических актов. В качестве патогенов могут быть использованы возбудители опасных инфекций вирусной и бактериальной природы, в том числе сальмонеллы, шигеллы и другие энтеробактерии [2]. Для формирования локальных эпидемических очагов не исключается использование патогенов, вызывающих наиболее распространённые в данном регионе инфекционные болезни. Лишь высокий уровень осведомлённости всех служб здравоохранения о естественном фоне, особенностях эпидемиологии, клинической картины и микробиологии возбудителя, позволяет отличить вспышку инфекционного заболевания природного происхождения от акта биологического терроризма.

Поэтому система противодействия биотерроризму не может быть эффективной без постоянного мониторинга за свойствами циркулирующих в данном регионе штаммов возбудителей, которые отнесены к патогенным биологическим агентам и могут быть использованы при актах терроризма.

При проведении микробиологического мониторинга за циркулирующими в г. Ростове-на-Дону возбудителями сальмонеллезных инфекций и шигеллезов (2005-2006 гг.), помимо видового типирования, был определен спектр чувствительности-устойчивости к широкому кругу антибиотиков для анализа при осуществлении эпидемиологического надзора за резистентностью штаммов к антимикробным препаратам.

Таблица 1. Характеристика антибиотикорезистентности штаммов энтеробактерий

Для обработки результатов определения антибиотикорезистентности штаммов энтеробактерий была использована компьютерная программа WHONET 5.4, позволяющая определять механизмы развития устойчивости и эпидемиологию резистентных штаммов [3,4]. Дополнительным преимуществом этой программы является наличие встроенной системы BacTrack, информирующей о появлении необычных фенотипов резистентности при регистрации единичных больных и вспышек.

Изучено 143 штамма шигелл и сальмонелл, выделенных от больных, госпитализированных в инфекционные отделения городской больницы №1 г. Ростова-на-Дону. Фенотипы резистентности к 34 антибиотикам представлены в таблице 1 и на рисунке. Все выделенные штаммы были резистентны к оксациллину и рифампицину. Кроме того, все штаммы S. flexneri оказались устойчивы к тетрациклину, стрептомицину, канамицину и неомицину, более 90% штаммов S. sonnei - к стрептомицину. При сравнении уровня резистентности шигелл видно, что по отношению к пенициллинам, аминогликозидам и тетрациклинам S. flexneri оказались более устойчивы, чем S. sonnei. При этом обращает на себя внимание, что штаммы обоих видов шигелл в большинстве своем чувствительны к цефалоспоринам, хинолонам, фторхинолонам и полимиксину.

Что касается сальмонелл, то представители видов S. typhimurium и S.enteritidis в 97-100% были чувствительны только к фторхинолонам. В 14,7-22,2% сальмонеллы были устойчивы к налидиксовой кислоте. В целом уровень резистентности S. typhimurium был выше, чем у S.enteritidis. Так по отношению к цефалоспоринам I-IV поколений у S. typhimurium оказались резистентными от 19,4% до 38,9% штаммов, в то время как уровень устойчивости у S.enteritidis колебался в пределах от 1,5% до 4,4%. Такая же картина наблюдалась при анализе резистентности к синтетическим и полусинтетическим пенициллинам (52,8-55,6% у S. typhimurium против 5,9% у S.enteritidis) и аминогликозидам (за исключением нетилмицина и амикацина, к которым большинство штаммов обоих видов оказалось чувствительным, резистентность S. typhimurium составляла 45,7-85%, а у S.enteritidis - от 0 до 15,5%.

Использование системы WHONET позволило исследовать выделенные штаммы по профилям резистентности к антибиотикам, используемым в клинике для лечения больных и определения механизмов резистентности. В препараты первого ряда включили ампициллин, амоксициллин, цефазолин, цефаклор, цефотаксим, цефтриаксон, цефтазидим, ципрофлоксацин, пиперациллин, меропенем, левофлоксацин. Характеристика профилей антибиотикорезистентности представлена в таблице 2.

По данным таблицы видно, что из штаммов S. sonnei только один (8%), выделенный от ребенка 1 года 4 месяцев, оказался резистентен к семи антибиотикам первого ряда (ампициллину, амоксициллину, пиперациллину, цефотаксиму, цефаклору, цефазолину и меропенему). Безусловно, появление такого штамма потребовало тщательного эпидемиологического расследования. Штаммов S.flexneri было исследовано всего четыре, поэтому представленные данные в процентах не совсем статистически  корректны, однако даже при таком объеме видно, что в клинике встречались три антибиотикорезистентных варианта.

Максимальное разнообразие вариантов устойчивости к антибиотикам первого ряда наблюдалось у S. typhimurium. По два варианта характеризовались резистентностью к одному, трем, четырем, пяти семи и восьми антибиотикам, три варианта- к шести и один вариант был резистентен к девяти антибиотикам первого ряда. Наличие кло- нов, резистентных к цефалоспоринам III поколения - цефотаксиму, цефтриаксону и цефтазидиму - позволяет предположить, что эти штаммы продуцируют бета-лактамазы расширенного спектра (БЛРС), что может в результате привести к неэффективности лечения таких больных пенициллинами и цефалоспоринами I-IV поколений. При этом обращает на себя внимание, что в начале 2005 года выделялись штаммы S.typhimurium, резистентные к 1-3 антибиотикам, позднее и в 2006 году уровень резистентности возрос, что выразилось в появлении вариантов с множественной лекарственной устойчивостью (к 7-9 препаратам). Удельный вес таких штаммов достигал 22%.

Таблица 2. Характеристика профилей антибиотикорезистентности штаммов энтеробактерий

Условные обозначения: A-ампициллин; X-амоксициллин; C-цефотаксим; F-цефтриаксон; T-цефтазидим; R-ципрофлоксацин; C-цефаклор; P-пиперациллин; Z-цефазолин; М-меропенем; L-левофлоксацин

Анализ динамики выделения S.enteritidis и спектра резистентности показал, что количество и удельный вес устойчивых вариантов было меньше, чем у S. typhimurium (12 против 16). Полирезистентные варианты выделялись только в апреле 2005 и 2006 гг. При этом во время вспышки сальмонеллеза в начале апреля 2006 года от больных детей выделяли, в основном, чувствительные к данной группе антибиотиков штаммы. Два высоко резистентных штамма были изолированы в конце апреля от больных старших возрастных групп. Проводится эпидемиологическое расследование.

Таким образом, на основании компьютерного анализа фенотипических профилей антибиотикоустойчивых штаммов шигелл и сальмонелл, выделенных в 2005-2006 гг. в г. Ростове-на-Дону, установлено, что данный метод может быть использован в системе эпидемиологического надзора при осуществлении мониторинга за распространением и динамикой циркулирующих возбудителей кишечных инфекций к антимикробным препаратам, что вносит свой вклад в совершенствование системы противодействия биотерроризму.

Рис. 1. Фенотипы резистентности к антибиотикам у штаммов бактерий кишечной группы, выделенных от больных в г. Ростове-на-Дону в 2005-2006 гг. (обозначения антибиотиков см. примечание к рис.)

Примечание к рис.1. Oxa - оксациллин; Amp - ампициллин; Amx - амоксициллин; Crb - карбенициллин; Pip - пиперациллин; Czo - цефазолин; Lex - цефалексин; Man - цефамандол; Cxm - цефуроксим; Cec - цефаклор; Ctx - цефотаксим; Cfp - цефоперазон; Cro - цефтриаксон; Caz - цефтазидим; Fep - цефепим; Mem - меропенем; Net - нетилмицин; Amk - амикацин; Gen - гентамицин; Tob - тобрамицин; Kan - канамицин; Str - стрептомицин; Nal - налидиксовая кислота; Pef - пефлоксацин; Cip - ципрофлоксацин; Lvx - левофлоксацин; Dox - доксициклин; Tcy - тетрациклин; Rif - рифампицин; Pol - полимиксин; Chl - хлорамфеникол.