В последние годы в отечественной и зарубежной медицинской периодике появляется все больше сообщений о возможности консервативного лечения воспаления червеобразного отростка [1]. Консервативную терапию с целью купирования воспалительного процесса в червеобразном отростке рекомендуется начинать с использования антибактериальных препаратов [2, 3]. Вопросы о возможности введения антибиотиков для купирования процессов воспаления являются крайне дискутабельными и требующими научного обоснования. Проведение консервативной терапии острого аппендицита у взрослых рекомендуется в рамках зарегистрированных исследований [4]. Измерение количественной способности антибактериальных препаратов проникать в ткани аппендикса на фоне острых воспалительных процессов может дать основание для обоснования консервативного ведения пациентов.
Цефалоспорины 3-го поколения широко используются в ургентной детской хирургии, а также в качестве периоперационной антибиотикопрофилактики острого аппендицита у детей [5].
Стоит отметить, что наиболее часто выделяемая микрофлора при остром аппендиците – аэробные микроорганизмы: Esherichia Coli, Streptococcus viridans, Pseudomonas Aeruginosa, Streptococcus D; анаэробы Bacteroides Fragilis, Bacteroides Thetaiotaomicron, Peptostreptococcus Micros, Bilophila Wadsworthia, Lactobacillus spp – и их комбинации [4]. При этом Esherichia Coli высевается в 64,24% случаев [6]. Штаммы грамотрицательных бактерий демонстрируют высокую степень резистентности к антибактериальным лекарственным препаратам, показывая чувствительность ко всем антибактериальным препаратам лишь в 29,4% случаев. Наличие большого количества резистентных штаммов диктует необходимость применения антибиотиков бета-лактамного ряда.
Согласно последним клиническим рекомендациям Российской Ассоциации детских хирургов 2016 года по лечению острого аппендицита, рекомендовано при всех видах деструктивного аппендицита у детей проводить антибактериальную терапию в процессе предоперационной подготовки, продолжать во время операции и в послеоперационном периоде [7]. В частности, в качестве периоперационной антибиотикопрофилактики используют цефтриаксон.
Цефтриаксон – антибактериальный препарат из класса цефалоспоринов 3-го поколения, в настоящее время находит широкое применение в лечении различных бактериальных инфекций [8].
Цефтриаксон обладает высоким бактерицидным действием, а также устойчивостью в отношении бета-лактамазных ферментов, продуцируемых большинством грамположительных и грамотрицательных бактерий. Антибиотик in vitro демонстрирует хорошую эффективность в отношении Streptococcus spp., Pneumococcus, Staphylococcus aureus и грамотрицательных бактерий семейства Enterobacteriaceae (Escherichia coli, Proteus spp., Serratia spp., Klebssiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp.). Цефтриаксон не действует на метициллинрезистентные стафилококки, энтерококки и неферментирующие грамотрицательные бактерии [9]. Цефтриаксон разрешен в педиатрической практике [10].
В целом, антибиотик характеризуется линейной дозозависимой фармакокинетикой. В зависимости от дозы и путей введения максимальные концентрации в сыворотке колеблются в пределах от 38,0 мкг/мл до 257,0 мкг/ мл.
При большинстве инфекций добиться успеха путем однократного введения цефтриаксона более чем в 90% случаев позволяет достижение высокой концентрации в тканях, которая превосходит минимально подавляющую концентрацию (МПК). В течение 24 часов концентрация цефтриаксона значительно превышает минимальные подавляющие концентрации для большинства возбудителей инфекций более чем в 60 тканях и жидкостях [11]. Цефтриаксон характеризуется хорошей способностью проникать в биологические жидкости и ткани организма.
Имеются сведения о накоплении цефтриаксона в миометрии при профилактическом применении цефтриаксона на плановом абдоминальном родоразрешении. При этом с помощью методов газовой хроматографии и масс-спектометрии были получены результаты, свидетельствующие о накоплении препарата в тканях в дозах, четырехкратно превышавших МПК, – 36,4±4,7 мкг/г [9].
Данные об измерении концентрации и степени накопления цефтриаксона в стенке червеобразного отростка при его воспалении у детей в литературе отсутствуют.
Существуют различные методы, используемые для анализа фармакокинетических свойств лекарственных препаратов, такие как спектрофотометрические, хроматографические и электрофоретические.
В настоящее время из лекарственных средств в биологических субстратах, поскольку он обладает высокой эффективностью, энономичностью, простотой исполнения, расходом исследуемого материала в малых количествах, а также дает возможность програмированного обеспечения хода исследования и его результатов [12].
Целью исследования явилась качественная и количественная оценка тканевой концентрации цефтриаксона в стенке червеобразного отростка методом капиллярного электрофореза, корреляции концентрации с дозой, временем введения препарата, клиническими проявлениями и формой острого аппендицита у детей.
Материалы и методы исследования
Исследование проведено на базе Областной детской клинической больницы г.Ярославля. В исследование включены 30 пациентов в возрасте от 2 до 17 лет (Медиана (ME) = 10 лет, Нижний квартиль (LQ) = 8 лет, Верхний квартиль (UQ) = 13,5 года), которым была выполнена аппендэктомия по экстренным показаниям при остром аппендиците с различной степенью деструкции червеобразного отростка. У всех пациентов до операции оценивали клинико-лабораторные признаки острого аппендицита по шкале балльной оценки Pediatric Appendicitis Score. Всем пациентам выполнялась предоперационная антибиотикопрофилактика. Схема проведения предоперационной антибиотикопрофилактики при экстренной аппендэктомии в группе была следующей: однократное внутривенное медленное введение цефтриаксона перед оперативным вмешательством. Медиана дозы однократного введения составляла 1000 мг. Медиана разовой дозы в расчете на 1 кг массы тела составляла 25,5 мг/кг (LQ = 22,45 мг/кг; UQ = 32,95 мг/кг). Время введения до операции составляло от 30 до 210 минут (ME = 30 минут; LQ = 30 минут; UQ = 60 минут). В большинстве случаев антибактериальная профилактика проводилась за 30 минут до операции – у 23 пациентов (76,81%). У 2 (6,6%) пациентов введение цефтриаксона осуществлялось за 90 минут до вмешательства, также у 2 пациентов (6,6%) – за 180 минут, за 40, 60, 210 минут – по 1 пациенту (3,33%).
У всех пациентов после оперативного вмешательства и удаления червеобразного отростка проводили забор материала, полученного в ходе оперативного вмешательства. Для исследования проводили инцизионную биопсию червеобразного отростка с полнослойным забором его стенки. Остальную часть отростка отправляли на гистологическое исследование.
Биоптат исследуемого отростка помещали в стерильный флакон без добавления растворов и хранили при температуре – 15оС до выполнения анализа.
Фармакокинетические способности исследуемого антибиотика проводили методом капиллярного электрофореза в межкафедральной лаборатории аналитических методов исследования кафедры химии с курсом фармацевтической и токсикологической химии Ярославского государственного медицинского университета. Метод капиллярного электрофореза относится к современным и перспективным методам, точность которого сопоставима с высокоэффективной жидкостной хроматографией [12].
Электрофорез цефтриаксона проводили в системе капиллярного электрофореза «Капель-105М» (ОАО «Люмэкс-Центрум», Санкт-Петербург) с кварцевым капилляром внутреннего диаметра 75 мкм, эффективной длиной 65 см, встроенным УФ-спектрофотометрическим детектором с изменяемой длиной волны от 190 до 380 нм. Запись и обработку данных выполняли с использованием программы «Эльфоран» (ЗАО «Амперсенд», Россия).
Условия электрофореза: рабочий электролит (РЭ) – буферный раствор Бриттона–Робинсона (pH 12,0); растворитель пробы (РП) – РЭ, разбавленный в 10 раз водой; ввод пробы – давлением (30 мБар х15 с); положительный электрод со стороны введения РЭ (напряжение: +20 кВ); детектирование в УФ области спектра, 265 нм.
Для оценки уровня цефтриаксона в ткани аппендикса в настоящем исследовании использованы МПК наиболее значимых возбудителей – энтеробактерий, стафилококков и стрептококков. Согласно данным NCCL Standartds, МПК цефтриаксона для чувствительных возбудителей составляет 8 мкг/мл в биологических жидкостях, что с учетом пропорций биопсийного материала и рабочих растворов соответствует 8 мкг/г биологического материала.
При концентрации антибактериального препарата, которая превышает МПК в 4 раза, цефтриаксон наиболее эффективен в отношении всего спектра возбудителей, обладающих чувствительностью к нему [9]. Следовательно, целевым является уровень показателя 32 мкг/мл, дальнейшее увеличение концентрации в тканях не имеет практического смысла.
Результаты исследования и их обсуждение
У всех пациентов зафиксировано нахождение цефтриаксона в исследуемых образцах, что свидетельствует о проникновении антибактериального препарата в стенку червеобразного отростка и его накоплении в червеобразном отростке при воспалении.
Максимальная концентрация (Сmax) цефтриаксона в ткани аппендикса – 36,81 мкг/г, минимальная (Сmin) – 16,11 мкг/г. Среднее значение концентрации цефтриаксона в ткани червеобразного отростка = 25,71 мкг/г (LQ = 20,56 мкг/г; UQ = 30,28 мкг/г), что соответствует диапазону подавляющей концентрации для чувствительных и умеренно чувствительных штаммов.
В исследуемой группе пациенты были разделены на 3 подгруппы. Первая – пациенты, у которых полученные значения превышали МПК в 2 раза (Ме = 20,79; LQ = 18,72 мкг/г; UQ = 23,11 мкг/г) – 15 наблюдений (50%). Во второй подгруппе значения превышали МПК в 3 раза (Ме = 28,605; LQ = 27,84 мкг/г; UQ = 30,275 мкг/г) – 10 наблюдений (30,3%). В третьей подгруппе значения превышали МПК в 4 раза (Ме = 35,98; LQ = 34 мкг/г; UQ = 36,8 мкг/г) – 5 наблюдений (16,7%).
Статистически значимой корреляции выраженности концентрации цефтриаксона в тканях червеобразного отростка с возрастом, сроком введения препарата и дозой введенного препарата в рамках клинического исследования выявлено не было (p>0,05; r1=–0,09, r2=0,06 и r3=0,12 соответственно). Отмечена умеренная положительная корреляция между концентрацией цефтриаксона в тканях с оценкой выраженности симптомов по PAS (p=0,043; r=0,41) и более выраженная корреляция с характером выраженности деструктивных изменений червеобразного отростка (p=0,0067; r=0,53). Причем в ходе исследования в группе с наибольшим показателем накопления цефтриаксона в тканях было больше гангренозных форм аппендицита. Однако небольшой объем выборки в рамках клинического исследования и вероятность мультифакторной зависимости от третьих факторов не позволяют судить об эпидемиологическом значении этой корреляции.
Применение антибактериальной терапии для купирования воспалительного процесса в червеобразном отростке у детей в настоящее время доказывает свою эффективность. Однако нет четких критериев и данных, какой антибактериальный препарат необходимо использовать для лечения воспаления в аппендиксе неоперативным путем.
Согласно результатам исследования некоторых зарубежных авторов, эффективно использование амоксициллина/клавуланата или сочетания антибактериальных препаратов: цефтриаксон + метронидазол или цефотаксим + метронидазол [13]. Ряд авторов рекомендуют использование пиперациллина-тазобактама или ципрофлоксацина в комбинации с метронидазолом [14]. Антибактериальная терапия должна длиться, как минимум, 48 часов путем внутривенного введения с последующим переходом на пероральные приемы в течение 7–10 дней.
В Российских клинических рекомендациях по лечению острого аппендицита у взрослых 2023 года консервативную терапию рекомендуется начинать с внутривенного введения антибактериальных препаратов системного действия: пенициллинов в комбинации с ингибиторами бета-лактамаз с последующим переводом на пероральный прием [4].
Выводы
Исследование показало, что накопление цефтриаксона в ткани аппендикса превышает МПК в 2–4 раза. Высокие концентрации антибиотика в полученных при исследовании образцах позволяют судить о возможности проникновения цефтриаксона в стенку червеобразного отростка и накоплении антибиотика в тканях в дозах, превышающих минимально подавляющую концентрацию, даже на фоне воспалительных изменений стенки червеобразного отростка.
Изучая полученные данные, можно сделать вывод, что спектр микробной чувствительности у цефтриаксона перекрывает аппендикулярную микрофлору. Следовательно, при достигнутом уровне концентрации препарат подавляет основную флору, которая вызывает воспаление в червеобразном отростке.
Заключение
Полученные в результате клинического исследования данные свидетельствуют о том, что при внутривенном введении цефтриаксона в средних терапевтических дозировках у детей с острым аппендицитом, происходит попадание антибиотика в ткани стенки червеобразного отростка. Через 30 минут после внутривенного введения цефтриаксон накапливается в тканях червеобразного отростка в дозах, в 2–4 раза превышающих минимальную подавляющую концентрацию для обычных возбудителей воспаления в червеобразном отростке. Спектр антибактериальной активности цефтриаксона включает в себя все основные возбудители воспаления в червеобразном отростке, а получаемая концентрация цефтриаксона в стенке аппендикса позволяет эффективно подавить активность или ликвидировать указанную микрофлору. В ходе исследования выявлено положительное корреляционное отношение концентрации цефтриаксона в стенке червеобразного отростка к выраженности воспалительных изменений в аппендиксе.
Полученные результаты позволяют считать целесообразной экстраполяцию на группы больных, которым возможно проведение консервативного лечения воспаления червеобразного отростка с помощью препарата цефтриаксон.