Введение к работе
Актуальность проблемы
Инфекционные осложнения являются ведущими у больных гемобластозами и депрессиями кроветворения. Инфекции у них характеризуются рядом особенностей, которые включают скудность клинических проявлений, стремительность в развитии, полиэтиологичность. Они являются неотъемлемой частью такого полисиндромного заболевания как цитостатическая болезнь [Воробьев А.И., 1972]. Течение инфекций в период критической нейтропении может быть фатальным, если не начата своевременно терапия эффективными антибиотиками. Спектр микроорганизмов, ответственных за инфекционный процесс у больных, периодически претерпевает изменения. Так в 70-е годы преобладало выделение из крови грамотрицательных бактерий, в 90-е годы – грамположительных, а в настоящее время вновь появилась тенденция к увеличению роли грамотрицательных микроорганизмов в этиологии сепсиса [Schimpff S., 1971; Klastersky J. 1997; Velasco E., 2004; Norgaard M., 2005]. Что же касается инвазивных микозов, то в их структуре за истекшие годы существенно уменьшилась частота выделения грибов рода Candida и возросла доля Aspergillus. [Groll A., 2002; Barnes P., 2007].
В выборе противоинфекционных средств постоянно возникают ограничения не только из-за изменений в спектре патогенов, но и по причине формирования новых механизмов резистентности бактерий. Нередко лечение антибиотиками, эффективность которых была подтверждена исследованиями в 90-е годы, становится неуспешным в настоящее время. Резистентность микроорганизмов, выделяемых у больных с нейтропенией, как и их спектр, может различаться в отдельных странах и в отдельных клиниках. В этой связи крайне важным является изучение этиологической структуры возбудителей сепсиса и их чувствительности к антибиотикам в современных условиях. Полученные данные необходимы как для разработки тактики эмпирического назначения антибиотиков, так и направленной антимикробной терапии при программном лечении гемобластозов и депрессий кроветворения.
Наряду с регистрируемыми переменами в структуре возбудителей сепсиса и их чувствительности in vitro к антибиотикам, произошли изменения и в клинических проявлениях инфекционного процесса, в методах диагностики, в эффективности антимикробных препаратов. Проблемными стали другие инфекции, и такой инфекцией, наряду с грамотрицательным сепсисом, является инвазивный аспергиллез. Именно грамотрицательный сепсис и инвазивный аспергиллез легких являются ведущими и наиболее тяжелыми среди инфекционных осложнений у иммунокомпрометированных больных в настоящее время. Их значимость определяется тяжелым течением, удлинением периода госпитализации, высокой летальностью, немалыми финансовыми затратами на лечение. Сепсис – генерализованный инфекционный процесс и неотъемлемой частью его, наряду с инфекцией, является синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания, проявления которого были широко изучены в ранее выполненных научных работах [Воробьев А.И., 1985, 2006; Галстян Г.М., 2003], в то время как многие аспекты противомикробной терапии, диагностики в современных условиях этих наиболее тяжелых инфекций нуждаются в совершенствовании.
Также следует отметить, что в литературе, как правило, обсуждаются отдельные вопросы диагностики и антимикробной терапии инфекций у иммунокомпрометированных больных. В то же время, очевидно, что решению указанных задач может способствовать лишь углубленный совокупный анализ спектра возбудителей сепсиса, чувствительности их к антимикробным препаратам, современных подходов к диагностике, клинических особенностей тяжелых инфекций и прогностических факторов, влияющих на эффективность лечения. При этом, несомненно, важным является выяснение механизмов и источников инфицирования грамотрицательными бактериями и аспергиллами в стационаре в эпоху возрастающей резистентности к антибиотикам.
Актуальность настоящей работы определяется решением большого круга научных и практических вопросов, направленных на борьбу с наиболее тяжелыми инфекциями у больных гемобластозами и депрессиями кроветворения.
Цель исследования
Разработать современные подходы к диагностике и антимикробной терапии тяжелых инфекционных осложнений у больных гемобластозами и депрессиями кроветворения.
Задачи исследования
1. Исследовать этиологическую структуру возбудителей сепсиса, их чувствительность к антибиотикам у больных гемобластозами и депрессиями кроветворения, разработать тактику эмпирической и направленной терапии инфекций.
2. Определить пути инфицирования грамотрицательными бактериями в стационаре с помощью генотипирования госпитальных штаммов бактерий, выделенных из крови при сепсисе у иммунокомпрометированных больных.
3. Изучить особенности диагностики, клинического течения, прогностические факторы, оказывающие влияние на результаты терапии сепсиса, вызванного грамотрицательными бактериями, в современных условиях.
4. Установить особенности диагностики, клинического течения, прогностические факторы, оказывающие влияние на результаты лечения инвазивного аспергиллеза легких.
5. Определить источники инфицирования аспергиллами в стационаре.
6. Разработать алгоритм диагностики и антимикробной терапии инфекционных осложнений у больных опухолями системы крови и депрессиями кроветворения.
Научная новизна исследования
Проведено первое в России многоцентровое исследование по изучению этиологической структуры и чувствительности к антибиотикам возбудителей сепсиса у больных гемобластозами и депрессиями кроветворения. Детально изучена этиология возбудителей сепсиса, показано, что среди них преобладают грамотрицательные бактерии (49,1%), далее следуют грамположительные бактерии (43,4%), реже выявляют грибы (7,3%) и анаэробные бактерии (0,2%). Определено, что основными микроорганизмами являются Escherichia coli (18,6%) и стафилококк коагулазонегативный (18,0%). Отмечена высокая частота выделения энтеробактерий с продукцией бета - лактамаз расширенного спектра (БЛРС), а среди грибов выявлена низкая встречаемость Candida albicans (21%), преобладавших в прошлые годы.
Проведен сравнительный анализ чувствительности антибиотиков in vitro в отношении бактерий – возбудителей сепсиса. Зарегистрирована высокая резистентность микроорганизмов к антибиотикам, максимальная активность в отношении грамотрицательных бактерий определена у карбапенемов, из цефалоспоринов – у цефоперазона/сульбактама и цефепима; в отношении грамположительных бактерий – у линезолида. Впервые в России из крови выделены штаммы Enterococcus faecium, устойчивые к ванкомицину.
Молекулярное исследование возбудителей сепсиса доказало наличие двух путей инфицирования грамотрицательными бактериями в стационаре – экзогенного и эндогенного, с преобладание эндогенного варианта. Установлено, что для штаммов Escherichia coli наиболее характерным является эндогенный путь инфицирования, в то время как для других грамотрицательных бактерий, особенно для Pseudomonas aeruginosa, – смешанный вариант инфицирования. Генетическое изучение бактерий показало, что у штаммов с одинаковым генотипом могут быть разные параметры чувствительности, поэтому об экзогенном пути передачи инфекции нельзя судить только на основании результатов определения их чувствительности к антибиотикам.
Тяжелые инфекционные осложнения (грамотрицательный сепсис и инвазивный аспергиллез легких) развиваются преимущественно в период критической нейтропении (гранулоцитов < 0,5х109/л). Представлены особенности клинического течения сепсиса, обусловленного грамотрицательными бактериями в современных условиях. Выявлена высокая частота клинически доказанных инфекционных осложнений, из них основные – пневмония (53%), мукозит (40%), некротическая энтеропатия (30%). Наибольший риск развития пневмонии установлен при сепсисе, обусловленном неферментирующими бактериями, прежде всего P.aeruginosa (84%), в сравнении с энтеробактериями (41%).
Изучена антимикробная терапия при грамотрицательном сепсисе. Определена эффективность антибиотиков, назначаемых на 1-ом этапе лечения, которая составляет при сепсисе, вызванном энтеробактериями – 49%, неферментирующими бактериями – 29%; в половине случаев возникает необходимость в назначении карбапенемов. Более высокая частота излечения при добавлении карбапенемов отмечена при сепсисе, вызванном энтеробактериями в сравнении с неферментирующими бактериями. Выявлена полиэтиологичность инфекционных осложнений, более чем в половине случаев к цефалоспоринам или к карбапенемам дополнительно присоединены препараты других групп из-за развития сопутствующей инфекции иной этиологии. Определены прогностические факторы, оказывающие влияние на результаты терапии сепсиса, обусловленного грамотрицательными бактериями.
Зарегистрировано увеличение инвазивного аспергиллеза легких у иммунокомпрометированных больных. Выявлено преобладание этой инфекции при острых лейкозах, отмечена высокая частота в период индукции, продемонстрирована неспецифичность клинических признаков. Показано, что основу ранней диагностики инвазивного аспергиллеза легких составляют определение антигена Aspergillus (галактоманнан) и компьютерная томография легких. Доказано, что терапия вориконазолом инвазивного аспергиллеза приводит к достоверному увеличению частоты излечения в сравнении с амфотерицином В (77,3% против 44%). Определены факторы, отрицательно влияющие на успех терапии, - резистентность опухоли, сохранение нейтропении, выделение культуры Aspergillus, проведение лечения амфотерцином В.
Определена минимальная концентрация спор аспергилл в воздухе одноместных палатах с ламинарным потоком воздуха и оснащенных приточно-вытяжной системой вентиляции.
Научно-практическая ценность работы
Проведенное исследование позволило разработать оптимальную тактику антимикробной терапии у больных гемобластозами и депрессиями кроветворения. На основании результатов изучения активности антибиотиков in vitro в отношении возбудителей сепсиса и анализа лечения грамотрицательного сепсиса внесены изменения в протокол эмпирической антимикробной терапии при лихорадке в период нейтропении, которые заключаются в назначении на 1-ом этапе цефоперазона/сульбактама или цефепима и замены их на карбапенем (имипенем или меропенем) в случае неэффективности.
Получены убедительные данные о механизмах инфицирования в стационаре. Всех пациентов с сепсисом, вызванном P.aeruginosa, следует изолировать, поскольку для этих микроорганизмов определено значимое преобладание экзогенного механизма инфицирования. Размещать в отдельных палатах следует больных с прогрессией опухоли, так как у них наиболее часто выявляются полирезистентные микроорганизмы, которые могут быть источником инфицирования в стационаре.
Клинический анализ случаев сепсиса, обусловленного грамотрицательными бактериями, показал, что выделение из крови штаммов E.coli и K.pneumoniae без продукции бета - лактамаз расширенного спектра значимо чаще происходит у больных до лечения антибиотиками, а неферментирующих бактерий – при использовании антибиотиков. Установлено, что на фоне применения карбапенемов достоверно чаще возникает сепсис, обусловленный штаммами P.aeruginosа.
Детальное изучение клинических проявлений сепсиса показало, что его первые симптомы возникают в течение недели до выделения бактерий из крови в 35% случаев, причем, значимо чаще при сепсисе, обусловленном неферментирующими бактериями (56%) в сравнении с энтеробактериями (26%). Это свидетельствует о необходимости активного проведения комплекса диагностических исследований, повторения их, изменения тактики антимикробной терапии при отрицательных результатах у больных с персистирующей лихорадкой. Отмечена высокая частота инфекций другой этиологии при грамотрицательном сепсисе и инвазивном аспергиллезе, что диктует необходимость повторных исследований при персистирующей гипертермии и нейтропении. Установлено, что периодом наибольшего риска присоединения инфекции является нейтропения длительностью более 20 дней, на фоне которой развиваются достоверно чаще сопутствующие инфекции другой этиологии, а также пневмонии, парапроктиты.
Показано, что современная диагностика инвазивного аспергиллеза легких должна базироваться на данных исследования антигена Aspergillus (галактоманнан) и компьютерной томографии легких, а не на результатах рентгенографии легких, поскольку в 69% не удается выявить изменений на рентгенограммах или они оказываются малоинформативными. Проведенные исследования позволили создать современные программы диагностики и лечения этого тяжелого осложнения и существенно улучшить выживаемость больных гемобластозами.
Положения, выносимые на защиту
1. Результаты изучения этиологической структуры сепсиса у больных гемобластозами и депрессиями кроветворения свидетельствуют об увеличении частоты выделения из гемокультур грамотрицательных и снижении грамположительных бактерий.
2. Микроорганизмы, выделенные из гемокультур, характеризуются высоким уровнем резистентности к антимикробным препаратам; максимальную активность в отношении грамотрицательных бактерий проявляют карбапенемы, из цефалоспоринов – цефоперазон/сульбактам и цефепим, в отношении грамположительных бактерий– линезолид.
3. Генетическое исследование возбудителей сепсиса доказывает преобладание эндогенного пути инфицирования грамотрицательными бактериями в стационаре.
4. Для сепсиса, вызванного грамотрицательными бактериями, характерна высокая частота развития пневмонии, стоматита, некротической энтеропатии. На успех терапии сепсиса оказывают влияние вид возбудителя и его чувствительность к антибиотикам, фаза заболевания, характер и длительность инфекционных осложнений.
5. Инвазивный аспергиллез легких преобладает у больных острыми лейкозами в период курсов индукции, для ранней диагностики важно определение антигена аспергилл (галактоманнан) и проведение компьютерной томографии легких, препаратом выбора в лечении является вориконазол. Концентрация аспергилл в воздухе одноместных палат с ламинарным потоком воздуха и оснащенных приточно-вытяжной вентиляцией минимальна.
Внедрение в практику
Разработанные протоколы антимикробной терапии и лечения инвазивного аспергиллеза у иммунокомпрометированных больных используют в клинической практике отделений гематологии ГНЦ РАМН и ряда гематологических отделений России.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 114 печатных работ в отечественных и зарубежных изданиях. В общей сложности опубликовано 165 печатных работ.
Апробация
Основные положения диссертации обсуждались на ежегодных Международных школах гематологов “Лейкозы и лимфомы. Терапия и фундаментальные исследования” (1992-2008 гг.), использовались в лекциях для клинических ординаторов и практических врачей, проходящих стажировку в ГНЦ РАМН, а также для курсантов кафедры гематологии и интенсивной терапии Российской медицинской академии последипломного образования. Результаты работы доложены на ежегодных декадниках по гематологии, проходящих в ГНЦ РАМН (1995-2009 гг.), на I Всероссийском съезде гематологов и трансфузиологов (Москва, 2001 г.), на ежегодных конференциях “Современные проблемы антимикробной терапии” (Москва, 1999-2008 гг.), ежегодных конгрессах по медицинской микологии (2003-2007 гг.), конференции Межрегиональной ассоциации по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии (2001 г), Московском онкологическом обществе (2009 г.).
Диссертация апробирована на заседании проблемной комиссии “Гемопоэз, молекулярная биология, биотехнология, иммуногематология; гемобластозы и депрессии кроветворения” 19 мая 2009 г.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 291 странице машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложения. Работа иллюстрирована 74 таблицами, 93 рисунками. Библиографический указатель включает 23 отечественных и 247 зарубежных литературных источников.
Диссертация выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Гематологический научный центр РАМН (директор академик А.И.Воробьев) при научном сотрудничестве с лабораториями и отделениями ГНЦ РАМН, гематологическими отделениями Федерального научно-клинического центра гематологии, онкологии и иммунологии Росздрава (директор д.м.н., профессор, член-корр. РАМН Румянцев А.Г.), Гематологического научного центра г. Новосибирска (рук. центра д.м.н., проф. Поспелова Т.И.), областных клинических больниц г. Новосибирска (зав. лаб. бактериологии Крайнова Л.Е.), г. Иркутска (зав. лаб. бактериологии к.м.н. Верещагина С.А.), г. Самары (бактериолог Юрицина Н.Я.).
