Epidemiological and microbiological monitoring of the causative agents of healthcare-associated infections at multidisciplinary hospital


Chefranova Zh. Yu., Kazakova E.E., Zemlyansky O.A., Bashkirev A.A., Averina E.A.

1Belgorod State National Research University; 2Saint Ioasaf Belgorod Regional Clinical Hospital
Objective. To analyze the prevalence, etiological pattern, and profile of antibiotic resistance in the causative agents of healthcare-associated infections (HCAI) in the septic surgery unit, intensive care unit one (ICU-1), and urology unit, Saint Ioasaf Belgorod Regional Clinical Hospital, over time from 2013 to 2014.
Materials and methods. The results of a clinical observation of pyoinflammatory infections and complications were analyzed in the patients from the purulent surgery, ICU-1, and urology units over the last two years. Conventional microbiological methods were applied to isolate the pure culture of a causative agent and to determine its antibiotic sensitivity by the disk-diffusion method. Data of the qLIS laboratory information system containing information about the causative agents of nosocomial infections over time from 2013 to 2014 were used.
Results. The microflora of patients from the septic surgery unit showed a preponderance of gram-positive organisms (54.7%); the proportion of gram-negative organisms was 45.3%. In the etiological pattern of nosocomial infections, there was a predominance of the representatives of the Micrococcaceae (41.3%), Enterobacteriaceae (35.8%), and Pseudomonadaceae (9.5%) families. The microflora of clinical materials from ICU-1 patients displayed an increase in the proportion of gram-negative bacteria of the Enterobacteriaceae and Pseudomonadaceae families by 17.6 and 13.7%, respectively; at the same time, the proportion of gram-positive bacteria of the Micrococcaceae family declined by 22.1%. In the urology unit, the total number of the isolated microbial strains remained virtually unchanged (463 in 2013 versus 493 in 2014). Over the last two years, the pattern of nosocomial infections exhibited a preponderance of gram-negative organisms (94.8–93.5%), among which the representatives of the Enterobacteriaceae family (83.8–84.6%) were prominent. The isolated microbial strains were found to be multidrug resistant to most antimicrobial agents used at hospital.
Conclusions. The number of registered HCAI cases in the septic surgery, ICU-1, and urology units is much lower than that of microorganisms isolated from the clinical materials, which suggests the incomplete registration of HCAI and requires the optimization of active epidemiological surveillance of its cases in these units. Due to the higher proportion of microorganisms that are multidrug resistant to antibiotics, a range of treatment and preventive agents against infectious diseases, including HCAI, gradually decreases. In this connection, the primary task is to use additional agents to control infectious diseases, which may be bacteriophages.

Инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи (ИСМП) – одна из острейших проблем современной медицины [1].

До настоящего времени нет однозначного мнения об истинной интенсивности эпидемического процесса по ИСМП, отсутствует достоверная информация о распространенности этих инфекций. По данным Центра по контролю за инфекциями [2], в европейских странах ИСМП переносят 3–10% пациентов. А в отделениях интенсивной терапии их частота составляет до 20%. В нашей стране в год регистрируется от 50 000 до 60 000 случаев ИСМП, в структуре которых около 85% составляют гнойно-септические инфекции, при этом у хирургических больных инфекции мочевых путей прочно занимают первое место (до 44%)

Отделения реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) в лечебно-профилактическом учреждении являются объектами наибольшего риска инфицирования пациентов, в том числе госпитальными штаммами микроорганизмов, приводящими к развитию нозокомиальных гнойно-септических инфекций. Большое количество инвазивных манипуляций, искусственная вентиляция легких, частая санация трахеобронхиального дерева, длительная катетеризация вен и мочевого пузыря, а также нерациональная стартовая антибактериальная терапия повышают вероятность колонизации пациентов антибиотикорезистентными штаммами микроорганизмов и являются факторами риска возникновения ИСМП [3].

Для внедрения высокоэффективных мер контроля за ИСМП в конкретном стационаре необходимо знать структуру возбудителей этих заболеваний и осуществлять регулярный мониторинг динамики их резистентности к антимикробным препаратам. Знание этих показателей позволит более эффективно бороться с госпитальными инфекциями, оптимизировать их этиотропную терапию и в результате снизить экономические потери медицинского учреждения [4].

Материалы и методы

В работе использовали эпидемиологический, микробиологический и статистический методы исследования.

Эпидемиологический метод включал описательно-оценочные и аналитические приёмы. Описательно-оценочные приёмы применяли при проведении ретроспективного анализа заболеваемости по данным ее официальной регистрации и результатам изучения учетно-отчетной документации многопрофильного стационара за 2013–2014 гг.

Микробиологический метод использовали при бактериологическом исследовании, которое проводили в соответствии с приказом МЗ СССР от 22 апреля 1985 г. № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследований, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений». С 2013 по 2014 г. в отделении ОРИТ № 1 было обследовано 264 пациента, находившихся на лечении в больнице, в отделении гнойной хирургии – 405, в урологическом отделении – 181.

Материалом для исследования послужили бронхоальвеолярный лаваж, мокрота, выпот из брюшной полости, дренаж, катетер, венозная кровь, раневое отделяемое, моча, содержимое абсцесса, кисты, соскоб из цервикального канала и другие материалы. Всего за период 2013–2014 гг. в отделении ОРИТ № 1 изучено 464 культуры микроорганизмов, в отделении гнойной хирургии – 1979 микробных культур, в урологическом отделении 956.

Резистентность бактерий к антибиотикам определяли диско-диффузионным методом согласно МУК 4.2.1890-04.

Для оценки противоэпидемического режима многопрофильного стационара были использованы результаты бактериологического исследования микробной обсемененности объектов внешней среды (4771 за 2 последних года). Также осуществлялись внеплановые лабораторные исследования с целью оценки качества гигиенической обработки рук медицинских работников (73 смыва за 2014 г.).

Цель исследования – анализ распространенности, этиологической структуры и профиля антибиотикорезистентности возбудителей ИСМП в наиболее проблемных отделениях многопрофильного стационара, где существует высокий риск возникновения внутрибольничных инфекций (ВБИ), а именно в отделениях гнойной хирургии, ОРИТ № 1, урологическом отделении, за период 2013–2014 гг.

Результаты и обсуждение

По итогам 2014 г. в Белгородской областной клинической больнице Святителя Иоасафа, зарегистрировано 10 случаев ВБИ, в том числе 4 случая послеоперационной инфекции, 5 – внутрибольничной пневмонии и 1 – сальмонеллеза. В сравнении с аналогичным периодом прошлого года показатель заболеваемости ВБИ снизился на 22,2% и составил 0,49 случаев на 1000 госпитализированных против 0,63 случаев в 2013 г.

Следует подчеркнуть, что данный показатель не отражает истинного положения по ВБИ в условиях многопрофильного стационара в связи со значительным недоучетом случаев заболеваний нозокомиальными инфекциями.

Этиологическая структура микроорганизмов, выделенных от пациентов отделения гнойной хирургии

В микробном пейзаже биотопов пациентов отделения гнойной хирургии превалировала грамположительная флора – 54,7%, доля грамотрицательной составляла 45,3%. Всего у пациентов выделены 943 штамма различных микроорганизмов, что на 9% меньше, чем в 2013 г. (1036). За 2 года в этиологической структуре госпитальных инфекций преобладали представители семейств Micrococcaceae (41,3%), Enterobacteriaceae (35,8%) и Рseudomonadaceae (9,5%).

Среди бактерий семейства Micrococcaceae преобладали S. aureus (37,5%); семейства Enterobacteriaceae – E. сoli (24,3%), E. faecalis (18,1%) и K. pneumoniae (14,3%); семейства Рseudomonadaceae – P. aeruginosa (97,5%).

У штаммов S. aureus сохраняется высокий уровень устойчивости к бета-лактамным антибиотикам, в том числе к цефокситину и оксациллину (19,9%), макролидам (24,3%) и линкозамидам (19,6%).

У штаммов E. coli наибольшая резистентность зарегистрирована к аминопенициллинам (55,7%), цефалоспоринам широкого спектра (37,2%), фторхинолонам (29,4%), наименьшая – к карбапенемам (11,2%).

Большинство штаммов E. faecalis характеризуются полирезистентностью к аминопенициллинам, фторхинолонам, аминогликозидам; частота нечувствительных штаммов составила 48,4, 27,7 и 56,8% соответственно.

Штаммы K. pneumoniae были наиболее резистент­ны к цефалоспоринам широкого спектра (72,7%), фторхинолонам (100%), наименее – к карбапенемам (26,3%) и аминогликозидам (31,8%).

Для штаммов P. aeruginosa характерна природная полирезистентность к большинству используемых в стационаре антимикробных препаратов. Наибольшая резистентность зарегистрирована к цефалоспоринам широкого спектра (48,6%), наименьшая – к аминогликозидам (37,8%).

Этиологическая структура микроорганизмов, выделенных от пациентов ОРИТ № 1

Общее число выделенных штаммов микроорганизмов увеличилось почти в 2,5 раза (со 134 в 2013 г. до 330 в 2014 г.), что может свидетельствовать как об ухудшении ситуации по ИСМП в отделении, так и об улучшении бактериологической диагностики госпитальных инфекции вследствие более активного направления патологического материала для бактериологического подтверждения.

В микробном пейзаже клинического материала пациентов ОРИТ № 1 увеличился удельный вес грамотрицательных бактерий семейств Enterobacteriaceae на 17,6% (с 26,9% в 2013 г. до 44,5% в 2014 г.) и Рseudomonadaceae – на 13,7% (с 6 до 19,7% соответственно) при одновременном снижении доли грамположительных бактерий семейства Micrococcaceae на 22,1% (с 36,6 до 14,5% соответственно).

Таким образом, в структуре госпитальных инфекций ОРИТ № 1 за 2 года стала преобладать грамотрицательная флора, доля которой в целом увеличилась на 27,2% (с 41,8% в 2013 г. до 69% в 2014 г.) при одновременном снижении доли грамположительной флоры на 28,7%. Следует подчеркнуть, что в последнее время грамотрицательные микроорганизмы зачастую характеризуются высокой устойчивостью к бета-лактамным антибиотикам вследствие продукции бета-лактамаз расширенного спектра – ферментов, разрушающих большинство бета-лактамных антибиотиков (пенициллины, цефалоспорины I–IV поколения, карбапенемы, цефамицины), что во многом затрудняет лечение.

Среди бактерий семейства Enterobacteriaceae наибольший удельный вес приходится на K. pneumoniae (36,1%) и Ent. аerogenes (23,8%), а среди Рseudomonadaceae основным возбудителем внутрибольничных инфекций является P. aeruginosa (98,4%).

В структуре семейства Micrococcaceae наибольший удельный вес приходится на S. epidermidis (24,7%). Стоит отметить, что этот микроорганизм является представителем нормальной (резидентной) микрофлоры кожи рук.

Таким образом, ведущими вариантами микрофлоры ОРИТ № 1 являются K. pneumoniae, Ent. аerogenes, P. aeruginosa, S. epidermidis.

При оценке уровня антибиотикорезистентности выделенных возбудителей ИСМП установлено, что у штаммов K. pneumoniae наибольшая резистентность зарегистрирована к цефалоспоринам широкого спектра (97,8%), фторхинолонам (100%), аминогликозидам (63,3%), а наименьшая – к карбапенемам (44%).

Штаммы Ent. аerogenes оказались наиболее резистентны к аминопенициллинам (95,6%), цефалоспоринам широкого спектра (96%), фторхинолонам (85,7%), карбапенемам (61%), наименее – к аминогликозидам (48,2%).

Штаммы P. aeruginosa были наиболее резистентны к фторхинолонам (66%), цефалоспоринам широкого спектра (56,1%), карбапенемам (55%), наименее – к аминогликозидам (41,3%).

У штаммов S. epidermidis сохраняется высокий уровень устойчивости к бета-лактамным антибиотикам, в том числе ампициллину, амоксициллину, цефуроксиму (100%); макролидам (57,1%) и линкозамидам (100%); аминогликозидам (38,1%); наименьшая резистентность зарегистрирована к фторхинолонам (26,7%).

Этиологическая структура микроорганизмов, выделенных от пациентов урологического отделения

В урологическом отделении общее число выделенных штаммов микроорганизмов практически не изменилось (463 в 2013 г. против 493 в 2014 г.). Стоит отметить, что за 2 последних года в структуре госпитальных инфекций преобладали грамотрицательные микроорганизмы (94,8 и 93,5% соответственно), среди которых ведущее место занимали представители семейства Enterobacteriaceae (83,8 и 84,6% соответственно).

В структуре семейства Enterobacteriaceae наибольший удельный вес приходился на E. сoli (23,5%), E. faecalis (13%), K. pneumoniae (11,5%) и Ent. аerogenes (7,9%).

Таким образом, ведущими вариантами микрофлоры урологического отделения являются E. сoli, E. faecalis, K. pneumoniae и Ent. аerogenes.

При оценке уровня антибиотикорезистентности выделенных возбудителей ИСМП за 2 последних года установлено, что штаммы E. сoli наиболее резистентны к аминопенициллинам (80,8%), фторхинолонам (66,7%), цефалоспоринам широкого спектра (62,9%), наименее – к аминогликозидам (40,9%) и карбапенемам (7,7%).

Большинство штаммов E. faecalis характеризуются полирезистентностью к аминопенициллинам, фторхинолонам, аминогликозидам; частота нечувствительных штаммов составила 50, 65 и 88,9% соответственно.

У штаммов K. pneumoniae наибольшая резистентность зарегистрирована к цефалоспоринам широкого спектра (95,2%), фторхинолонам (86,7%), аминогликозидам (45,6%). Антибиотикорезистентность к карбапенемам не выявлена.

Штаммы Ent. аerogenes оказались наиболее резистентны к аминопенициллинам (94,2%), цефалоспоринам широкого спектра (75,9%), фторхинолонам (85%) и аминогликозидам (48,8%). Антибиотикорезистентность к карбапенемам не зарегистрирована.

С целью выполнения программы производст­венного контроля в целом по больнице проводили бактериологические исследования микроб­ной обсемененности объектов внешней среды на наличие санитарно-показательной и иной микрофлоры (всего 2591 смывов против 2180 в 2013 г.). Следует подчеркнуть, что лабораторные исследования (смывы) проводились, как правило, после заключительной дезинфекции в отделениях и были малоинформативны, так как роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов на питательных средах практически не было.

Для выявления истинной эпидемической обстановки и профилактики активизации эпидемического процесса проводили внеплановые лабораторные исследования для оценки качества гигиенической обработки рук медицинских работников во время утреннего обхода пациентов (всего 73 смыва). Установлена высокая частота контаминации рук медицинского персонала в процессе выполнения функциональных обязанностей на фоне частого несоблюдения технологии и кратности обработок рук за смену, что определяет высокий риск распространения возбудителей ИСМП и необходимость совершенствования системы мониторинга и обучения медицинского персонала.

При изучении микрофлоры кожи рук сотрудников выделяли разные виды микроорганизмов, в том числе условно-патогенные. Микрофлора была представлена преимущественно стафилококками, причем более чем в 38% случаев это были коагулазоотрицательные стафилококки, которые являются представителями нормофлоры. Однако в 6,8% случаев выделяли S. аureus и E. coli.

Таким образом, можно сделать вывод, что предполагаемым фактором передачи ИСМП в больнице могли явиться руки медицинских работников, а сложившаяся система эпиднадзора за ИСМП требует постоянного совершенствования, в том числе в части организации микробиологического мониторинга.

Выводы

  1. Число зарегистрированных ИСМП в отделениях гнойной хирургии, ОРИТ № 1 и урологическом отделении изначительно меньше числа выделенных из клинических материалов микроорганизмов, что свидетельствует о неполной регистрации ИСМП и требует оптимизации активного эпидемиологического наблюдения за случаями ИСМП в этих отделениях.
  2. Предполагаемым фактором передачи ИСМП в больнице могли быть руки медицинских работников, а сложившаяся система эпиднадзора за ИСМП требует постоянного совершенствования, в том числе в части организации микробиологического мониторинга.
  3. В связи с увеличением удельного веса полирезистентных к антибактериальным препаратам микроорганизмов спектр средств лечения и профилактики инфекционных заболеваний, в том числе ИСМП, постепенно уменьшается. В связи с этим первостепенной задачей является применение дополнительных средств борьбы с инфекционными заболеваниями, в качестве которых могут выступать бактериофаги.
  4. Наличие в составе больницы бактериологической лаборатории позволяет не только организовать эффективный микробиологический мониторинг, включающий динамическую оценку циркуляции штаммов возбудителей ИСМП, их резистентности к антибиотикам, но и осуществлять внутренний лабораторный контроль качества дезинфекционно-стерилизационных обработок помещений, инструментария, микробной загрязненности воздуха, рук персонала и т. д.
  5. Для крупного многопрофильного стационара, наряду с используемыми культуральными методами исследования, необходимо использовать быстрые методы экспресс-диагностики, в том числе молекулярно-генетические, которые помогут за короткий период времени определить видовую принадлежность ИСМП (в том числе проводить внутривидовое типирование микроорганизмов) и степень их антибиотикорезистентности, что позволит снизить риск внутрибольничного распространения полирезистентных штаммов благодаря своевременному проведению комплекса изоляционно-ограничительных мероприятий и адекватной антибактериальной терапии.
  6. Для оптимизации микробиологического мониторинга необходимо также определять биохимические характеристики микроорганизмов, оценивать их резистентность не только к антибиотикам, но и к дезинфицирующим средствам.


Literature



  1. Swedes D.V. Kostritsa S.S., Malinovsky, A.A., Matveev A.A. [Topical issues of prevention of nosocomial infections]. Vestnik Rossiyskoy voenno-meditsinskoy akademii 2008; 2(22): 453–457.

  2. Mitrofanova N.N., Melnikov V.L., Mironova E.N., Rallies M.M. [Ecological and epidemiological characteristics of nosocomial infections in a multidisciplinary hospital]. Sbornik nauchnyih trudov «Sovremennyie problemyi infektsionnoy patologii cheloveka». Issue 2. Minsk: FUA inform, 2009; 130–134.

  3. Chuchalin A.G., Gelfand B.R. Nozokomialnaya pnevmoniya u vzroslyih. [Nosocomial pneumonia in adults]. Moscow: Borges, 2009. 91 p.

  4. Shkarin V.V., Kovalishin O.V. [The concept of a multilevel system of epidemiological surveillance of hospital infections]. Meditsinskiy almanah 2009; 2: 14–21.


About the Autors


For correspondence:
Prof. Chephranova Zhanna Yurevna, MD; Department of Nervous Diseases and Restorative Medicine, Belgorod State National Research University; Physician-in-Chief, Saint Ioasaf Belgorod Regional Clinical Hospital
Address: 8/9, Nekrasov St., Belgorod 308007
Telephone: +7(4722) 50-49-59
E-mail: Zhanna Y. Chephranova, belokb@bokb.ru


Similar Articles


Бионика Медиа