Госпитальный штамм возбудителя

Определение "Госпитальный штамм возбудителя" в ЭБНБ

Понятие о госпитальном штамме было сформулировано применительно к стафилокковой госпитальной инфекции на основе эпидемиологических и клинических наблюдений в сопоставлении с результатами микробиологических исследований.

Для изучения этого вопроса нами в течение 1967 - 1968 гг. обследовались больные хирургической клиники на стафилококковое носительство в первые сутки после поступления, накануне дня операции, через 48 ч после оперативного вмешательства и при выписке.

Всего находилось под наблюдением 411 больных. В их число входили пациенты торакального отделения, а также те больные общехирургического профиля, которые оперировались в операционных торакального отделения. Часть больных (72 человека) были выписаны после клинического обследования без оперативного лечения.
Всего было произведено 1116 посевов, из которых выделено 404 культуры патогенного стафилококка.

Из числа типироваиных штаммов среди больных циркулировали патогенные стафилококки I, II, III фагогрупп и смешанных фаготипов. Были выделены культуры стафилококков 81 фаготипа и 1 раз - 187. Удельный вес штаммов, относящихся к различным фагогруппам в отдельные периоды пребывания больных в клинике, был неодинаков. Так, если при поступлении количество штаммов патогенного стафилококка, принадлежащих к I фагогруппе, было 1,5% (т= ± 0,86), то при последнем обследовании перед выпиской 4,78% (т= ± 1,30). Также несколько увеличилось относительное количество штаммов, принадлежащих к III фагогруппе. Это увеличение удельного веса стафилококков I и III фагогрупп произошло за счет уменьшения стафилококков II фагогруппы (с 6% ± 1,68 при поступлении до 3,68 ± 1,14 - при выписке).

Выявлено также отчетливое увеличение количества резистентных к антибиотикам штаммов патогенных стафилококков, выделенных от больных в различные периоды пребывания их в клинике. Особо важным является то обстоятельство, что во время пребывания в клинике у больных стали выделяться полирезистентные штаммы. Постепенное приобретение больными полирезистентных штаммов показано на рис. 2 в сопоставлении с аналогичными данными Bruun (1970).

Все это позволяет сделать вывод о постепенной смене собственных штаммов патогенных стафилококков больных, с которыми они прибыли в клинику, на «госпитальные штаммы», устойчивые к некоторым антибиотикам, принадлежащие к I и III фагогруппам.

Из 102 культур, приобретенных больными во время пребывания в клинике, был определен фаготип у 49 (48%). Только 4 из них относились ко II фагогруппе (3,9%) и 1 был смешанного фаготипа. 17 культур принадлежали к I фагогруппе (16,6%). 6 из них были 80-го фаготипа, нечувствительные к пенициллину, биомицину, левомицетину, стрептомицину и террамицину, 5 - 52/52А/80-го фаготипа различных антибиограмм, остальные 6 культур - различных фаготипов, относящихся к I фагогруппе.

В III фагогруппе, которая была представлена 27 культурами (26,4%), ведущее место занимали стафилококки 53-го фаготипа (8 культур) и 77-го фаготипа (8 культур). Из последних только 5 имели одинаковые антибиограммы, т. е. могли быть признаны тождественными. Как стафилококки 53-го и 77-го (5 культур) фаготипов, так и стафилококки 80-го фаготипа были устойчивы к пенициллину, биомицину, левомицетину, стрептомицину и террамицину. Остальные 11 культур были разных фаготипов III фагогруппы.

Из 53 нетипирующихся штаммов стафилококков 27 были устойчивы к пенициллину, левомицетину, биомицину, стрептомицину и террамицину. 7 штаммов, помимо этих пяти антибиотиков, были устойчивы еще и к эритромицину.

Эти данные позволяют сделать вывод об укоренении в клинике нескольких устойчивых к ряду антибиотиков штаммов патогенных стафилококков: 80, 53, 77-го фаготипов и двух нетипирующихся штаммов. Соответственно среди послеоперационных инфекционных осложнений наибольший удельный вес занимали стафилококки, принадлежащие к III фагогруппе (30 из 51-го изученного штамма). Из них было 18 штаммов 77-го фаготипа, 6 - 53-го, по три 6/47 и 6/54/75/83А фаготипов. В 3 случаях был выделен стафилококк 80-го фаготипа (I фагогруппа) и в 4 - 81-го. 15 культур не типировались международным набором фагов в 1 TP и 100 ТР. Все они были нечувствительны к пенициллину, биомицину, террамицину, левомицетину и стрептомицину. Однако следует отметить, что за 10 лет изменилась чувствительность стафилококка к антибиотикам: вначале преобладали штаммы, устойчивые к пенициллину и стрептомицину, в последние годы появились штаммы с множественной устойчивостью к антибиотикам, в том числе к тетрациклину, оксациллину и метициллину. Параллельно возросла устойчивость стафилококков к солям ртути, препаратам йода и хлора. Среди штаммов, чувствительных к антибиотикам или устойчивых лишь к пенициллину, 6 - 19% устойчиво и к солям ртути, йода и хлора, а среди устойчивых к трем и более антибиотикам - до 98%.

Все вышеизложенное дает основание считать, что основным лабораторным маркером госпитального штамма стафилококка является не столько принадлежность к фагогруппе, сколько полирезистентность к антибиотикам. Наиболее распространенным в настоящее время является экологическое объяснение приобретения устойчивости. Суть его состоит в том, что при применении какого-либо антибиотика из гетерогенной по степени чувствительности к нему популяции вследствие устранения чувствительных особей выживают и накапливаются лишь резистентные штаммы. Дальнейшее накопление их в стационаре является результатом перекрестной инфекции среди больных, которых лечат этим антибиотиком. Вслед за появлением все новых и новых антибиотиков в больницах появляются стафилококки, резистентные к каждому из них, поскольку полирезистентные штаммы имеют селективное преимущество в условиях применения антибиотиков разного спектра.

Способность такого госпитального штамма выживать в больничных условиях в течение длительного времени обеспечивается циркуляцией среди больных. Многочисленные наблюдения показали, что за каждую неделю пребывания в клинике примерно 10% больных приобретают госпитальный штамм, выделяемый во внешнюю среду длительно находящимися в больнице больными. Колонизация госпитального резистентного к антибиотикам штамма наблюдается чаще у больных, получавших соответствующие антибиотики, однако отмечается и у больных, не получавших их. Создается порочный круг - массивное обсеменение воздуха палат приводит к заражению вновь поступающих больных, а те, в свою очередь, становятся активными выделителями их во внешнюю среду.

Считается, что устойчивость к каждому антибиотику контролируется у стафилококков отдельными генетическими детерминантами, которые не передаются от штамма к штамму подобно тому, как это имеет место у энтеробактерий. Вместе с тем в лабораторных условиях выявлен такой генетический механизм передачи устойчивости от одного штамма к другому, как трансдукция, т. е. с помощью фага. Упоминавшиеся выше изменения фаготипической картины госпитальных штаммов обусловлены потерей или приобретением латентных фагов. Процесс обмена профагами в госпитальных условиях считается вполне реальным в связи с тем, что при поступлении новых больных в стационар до установления госпитального штамма у носителей стафилококки часто сосуществуют в смешанных культурах. Занесенные штаммы «изгоняются» и уступают место госпитальному штамму постепенно.

Изменение формы фагового типирования и приобретение устойчивости к антибиотикам в госпитальных условиях считаются самостоятельными процессами. Лизогенизация in vitro не изменяла резистентности штаммов к антибиотикам. Вместе с тем встречающиеся в естественных условиях лизогенизированные штаммы иногда обладают резистентностью, которой не было у родительского штамма. Наблюдались и другие фенотипические изменения в стафилококке в процессе лизогенизации, например изменения в пигментации или изменения в продукции гемолизина или стафилокиназы.

Изложенные выше материалы позволяют понять механизм формирования госпитального штамма стафилококка. Это - отобранные в госпитальных условиях из гетерогенной популяции штаммы возбудителя, характеризующиеся прежде всего полирезистентностью к антибиотикам. Параллельно происходит смена и других маркеров возбудителя, в частности его фаговой принадлежности. Однако эти материалы не дают ответа на вопрос о степени вирулентности госпитальных штаммов. Отсутствие лабораторных маркеров вирулентности затрудняет изучение проблемы. Существует мнение, что полирезистентные стафилококки более вирулентны, чем чувствительные Штаммы. Однако оно ничем не подтверждено. Штамм 80/81 проявил свою отчетливую вирулентность в тот период, когда он был резистентен лишь к пенициллину. А его полирезистентные дериваты, установившиеся позже, утратили прежнюю эпидемичность.

Вероятно, среди госпитальных штаммов стафилококков, как и любых других, имеются штаммы, значительно варьирующие по способности вызывать тяжелые поражения. Вместе с тем есть основание полагать, что в госпитальных условиях больше шансов для отбора наиболее вирулентных штаммов. Соответствующие наблюдения были получены еще в прошлом веке. А. Д. Павловский писал: «Микрококки хирургических палат до того отличаются и преобладают над бактериями других жилых помещений, что невольно останавливаешься, ищешь специальных своих, клинических условий для их появления. Клиника сама вырабатывает флегмонозные, гноекровные и рожистые микроорганизмы, которые и засоряют клинический воздух, переносясь в последний с хирургических больных, повязок, прислуги и т. д.»

В докладе комитета экспертов ВОЗ в 1967 г. записано следующее: «Одни штаммы вызывают везикулезные поражения кожи, проникая через неповрежденную кожу, другие - фурункулез, третьи способны вызывать тяжелые стафилококковые поражения при условии проникновения в ткани через рану или через дыхательные пути». Характеристика, данная третьему типу, наиболее подходит для госпитальных штаммов.

При изучении генетики бактерий было показано, что в организме относительно резистентных лиц накапливаются менее вирулентные штаммы, а в организме восприимчивых - более вирулентные. Б. А. Чухловиным, П. Б. Остроумовым, С. П. Ивановой (1971) получены фактические материалы, которые подтверждают принципиальную возможность селекции более вирулентных штаммов стафилококка в условиях, близких к госпитальным. У добровольцев, находившихся в состоянии длительной гипокинезии (70 - 100 дней), оценивалась вирулентность выделявшихся штаммов по ряду признаков.

Из культур, выделенных в исходном состоянии испытуемых, только 35% продуцировали лецитовителлазу, 31% - коагулазу и 52% - гиалуронидазу. В период гипокинезии число ферменто-позитивных культур увеличилось соответственно до 75%, 74% и 90%. Эти различия оказались статистически достоверными (Р< 0,05).

Наблюдалось не только увеличение числа культур с признаками патогенности, но возрастание вирулентности стафилококков. Это отчетливо прослеживается по изменениям гиалуронидазной активности штаммов микроорганизмов, выделяемых в различные периоды наблюдения. Так, если высокие титры гиалуронидазы (1/16 - 1/256) имели не более 40% стафилококков, изолированных от испытуемых в исходном состоянии, то в период гипокинезии их количество увеличилось до 63% - 60 культур из 95 изученных (Р<0,025).

Об этом же свидетельствует и изменение интенсивности выработки антиферментных противостафилококковых антител во время гипокинезии. В процессе исследования было отмечено значительное повышение в сыворотке крови людей в период гипокинезии уровня антилецитовителлазы и особенно антигиалуронидазы.

Некоторым подтверждением вышеизложенного являются и результаты клинико-бактериологических наблюдений. Проведенное нами изучение стафилококков, выделяемых на различных этапах развития послеоперационной раны, показало, что их свойства с развитием инфекционного процесса изменялись. Они продуцировали не только некротоксин, лейкоцидин, фибринолизин, но и ферменты «агрессии» - коагулазу, гиалуронидазу, лецитиназу, гемагглютинин. В клинических случаях, протекавших более тяжело, как правило, высевались более вирулентные штаммы по признакам гемолиза и плазмокоагуляции. Другие признаки патогенности стафилококков - лецитиназа, ферментация маннита, сила токсина - также были более выражены при тяжелом течении инфекционного осложнения. Однако этот вопрос нуждается в дальнейшем более тщательном изучении.

Finland (1973), сопоставив тяжесть течения стафилококковых инфекций среди стационарных больных, заразившихся до госпитализации и в госпитальных условиях, не нашел существенной разницы между ними. Однако к этим данным надо подходить с осторожностью. Из числа заболевших вне стационара в больницу попадали, несомненно, более тяжелые больные. В то же время больные госпитальной стафилококковой инфекцией учитывались все.

Есть основание считать, что формирование госпитального штамма стафилококка - лишь отражение общеэпидемиологической закономерности. Смена антигенных вариантов возбудителя и изменение его вирулентности в ходе эпидемического процесса наблюдались нами на примере стрептококковой инфекции
(В. Д. Беляков и А. П. Ходырев, 1975). К этой же категории явлений следует отнести и остающийся таинственным факт смены антигенных вариантов вируса гриппа А.

Формирование госпитальных штаммов других микроорганизмов специально не изучалось. Однако имеющиеся материалы свидетельствуют о принципиальной возможности этого явления. Изучение этиологической структуры госпитальной инфекции в разных стационарах свидетельствует о том, что на определенных этапах в той или иной клинике начинает превалировать то один, то другой вид возбудителя. Есть основание считать, что доминирующий в определенный период вид возбудителя начинает проявлять себя как госпитальный штамм, свойственный данному лечебному учреждению.

По данным Finland (1973), основная часть штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных от больных в 1963 - 1964 гг. принадлежала к 24-му капсулярному серотипу. Он оставался ведущим и в 1967 г. Этот штамм не выделялся от больных с клебсиелла-инфекцией, заразившихся до госпитализации.
Полученные материалы позволили квалифицировать 24-й серотип Klebsiella pneumonia как госпитальный для данного лечебного учреждения.
В одном из больничных центров Нью-Йорка большое распространение получил 25-й серотип Klebsiella (Weil, цит. по Dans с сотр., 1970).

В той же больнице в 1967 г. наблюдалось увеличение частоты выделения Serratia marcescens в качестве возбудителя госпитальной инфекции. Было выявлено 4 серотипа, имеющих наибольшее эпидемиологическое значение для этого стационара: 02:Н4, 04: H1, 011:Н4, 011: Н13. Штаммы 02:Н4 и 011:Н13 чаще выделялись из мочи и были почти исключительно связаны с инфекциями мочевых путей в урологическом отделении. Штаммы 04:H1 и 011:Н4 чаще выделялись из мокроты (Wilfert с соавт., 1970). В других трех больницах преобладали иные серотипы 04:Н4, 013:Н7 и 014:Н4 (Ewing с соавт., цит. по Wilfert с соавт., 1970). Таким образом, по-видимому, можно говорить также об определенных серотипах Serratia marcescens как госпитальных штаммах, характерных для отдельных больных. Loiseau-Morollean (1973) сообщил о серотипизации синегнойной палочки. Наиболее часто встречался штамм серо-группы 6. Однако регистрировались штаммы и других серо-групп. Эти материалы, а также косвенные эпидемиологические наблюдения свидетельствуют о возможности формирования госпитальных штаммов и этого вида возбудителя. Так, по нашим наблюдениям, пиоцианоз с определенного периода стал частым инфекционным осложнением в хирургической клинике. Pseudomonas aeruginosa выделялась от больных и из внешней среды в клинических условиях относительно продолжительное время. В Бостонской городской больнице инфекции, связанные с этим возбудителем, отмечались во всей больнице, но больше всего концентрировались в хирургических палатах. Аналогичные данные имеются и относительно инфекций, вызванных протеем.

Можно полагать, что в основе формирования госпитальных штаммов грамотрицательных бактерий лежат те же механизмы, что и при стафилококке - пассаж через организм больных и приобретение антибиотикорезистентности. Имеются и определенные особенности. Носительство этих микроорганизмов является кишечным, а не носовым. Поэтому основным фактором передачи возбудителей является не воздух, а различные предметы, подвергающиеся фекальному загрязнению. Важнейшее значение приобретают подкладные судна, белье, руки, а через них - инструменты и аппаратура. Высокая устойчивость этих микроорганизмов во влажной среде и способность их к накоплению в этих условиях создают дополнительное место резервации госпитальных штаммов.