Автореферат и диссертация по медицине (14.00.31) на тему:Антимикробная активность химиотерапевтических препаратов в условиях аэро-и анаэробиоза

Ч'Лу

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛВДОВАТЕ)1ЬСКИЙ ИНСТИТУТ АНТИБИОТИКОВ

На правах рукописи

БОЛЬШАКОВ ЛЕОНИД ВЛАДИМИРОВИЧ

АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ В УСЛОВИЯХ АЭРО- И АНАЭРОБИОЗА (ЭКСПЕШ-ЕНТАЛЬНО-адШНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)

14.00.31 - химиотерапия и антибиотики

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1991

Работа выполнена'в лаборатории профилактики и лечения инфекции в хирургии Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР и в лаборатории гигиены и промышленной токсикологии Всесоюзного научно-исследовательского института антибиотиков.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник Н.С.Богомолова

доктор медицинских наук, профессор Б.А.Шендеров

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНШ:

доктор медицинских наук, профессор Е.Н.Падейская доктор медицинских наук, профессор Е.А.Ведьмина

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Институт хирургии им. А.В.Вишневского АМН СССР, Москва

Защита состоится ______199£ г.

б часов на заседании Специализированного совета Д 098.03.0:

при Всесоюзном научно-исследовательском институте антибиотиков (ВНИИА) по адресу: 113105, Москва, Нагатинская ул., За.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИА. Автореферат разослан " & ___1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат медицинских наук

С.М.Кузнецова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акауалшость^тищ. Успехи в области диагностики, лечения и >филактики традиционных инфекций, расширение объемности и сложен оперативных вмешательств, увеличение инструментальных и ин-1Ийных процедур, возрастание среди контингента больных лиц фших возрастных групп, интенсивное использование гормонов, им-юдепрессантов и, как следствие этого, изменение реактивности 'анизма, а также нарушение эволюционно сложившихся микробиоце-юв привели к изменению этиологической структуры заболеваний ювека. Возросла этиологическая значимость энтеробактерий, не-ментирующих грамотрицательных бактерий и неклостридиальных 1эробов, обладающих как природной нечувствительностью ко многим ?ибиотикам, так и способностью быстро приобретать устойчивость ювым антимикробным агентам (Навашин С.М., 1989; Дронова О.М., Ю; Меньшиков Д.Д. и соавт., 1990; Смолянская А.З., 1990;Lofpren

1981; üibb et al. , 1983; Joly-Guillon M., Вяг^опе-:s-:in Ы > 1986)- Зта резистентность, обусловленная, как правило, 1змидами, и определяет широкое распространение множественноустой-зых штаммов в хирургических стационарах (Мамонтова Т.Н. и соавт., Ю; Дронова О.М., 1990; Козлова Н.С., Лебедева И.К., 1991; гариева Н.В., Дронова О.М., 1991).

В связи с вышеизложенным, проблема профилактики и лечения эйно-воспалительных осложнений, возникающих в хирургических щионарах, в современных условиях продолжает оставаться акту-эной. Частота гнойно-септических осложнений даже после плановых граций составляет 30-35% и не имеет тенденции к снижению (Семи-Н.А. и соавт., 1989; Веселов А.Я., 1990). По материалам ХХ1У кдународного конгресса хирургов число послеоперационных ослож--шй достигало 30%, а 42% всех летальных исходов после хирурги-:ких операций обусловлено гнойными послеоперационными осложнении. В СССР внугрибольничные инфекции ежегодно развиваются при-рно у 4,69 млн. госпитализированных больных. Ущерб, наносимый :ударству от внутрибольничных инфекций, составляет порядка I рд. рублей (Прозоровский B.C. и соавт., 1989).

Совершенно очевидно, что улучшение результатов лечения ин-кционных осложнений и профилактического использования антимик-бных средств неотъемлимы от рациональной антибиотической поли-ки, поиска и внедрения новых препаратов, активных в отношении лирезистентных штаммов, а также изыскания путей повышения ак-

тивности имеющихся антибактериальных агентов.

Цель_и ¿адачи_и£след0^ани_я. Целью настоящей работы являлось сравнительное изучение чувствительности клинических штаммов бактерий к химиопрепаратам в условиях аэро- и анаэробиоза, влияния последнего фактора на уровень и стабильность антибиотикорезистен тности микроорганизмов, а также отработка рациональных схем использования химиопрепаратов при хирургических инфекциях, сопровождающихся погашенным парциальным давлением кислорода и низкий окислительно-восстановительным потенциалом.

В связи с поставленной целью определены следующие задачи:

1. Изучить чувствительность возбудителей гнойной хирургичес кой инфекции к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам в аэробных условиях.

2. Исследовать чувствительность возбудителей гнойной хирургической инфекции к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам в анаэробных условиях.

3. Изучить возможность ингибирования и элиминации антибиоти корезистентности клинических и музейных штаммов энтеробактерий

в анаэробных условиях.

4. Провести анализ эффективности комбинаций диоксидина с бе талактамными антибиотиками при профилактике и лечении хирургичес кой инфекции, сопровождающейся гипоксией в тканях.

Работа выполнена по плану научных разработок ВНЦХ АМН СССР в рамках отраслевой научно-технической программы С.23. "Разработать и внедрить в практику здравоохранения эффективные меры борь бы и профилактики внутрибольничных инфекций и сепсиса" на 19861990 г.г. (ЮН 04.02.02 и 04.02.03.).

На^чнал ношзна работы. Проанализирована чувствительность 11370 штаммов, принадлежащих более чем к 50 видам выделенных от больных в 1984-1990 г.г. в динамике. Проведено сравнительное изу чение активности 16 антибактериальных веществ в отношении 112 штаммов аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях аэро- и анаэробиоза; определена чувствительность 163 штаммов об-лигатных анаэробов к 15 противомикробным средствам.

Впервые установлена чувствительность к диоксидину штаммов Н.а1уе1, Р.таЗЛорЫНа, Р.ри1;1с1а, А.са1соасе1;1сиа уаг. А^аесаИэ, Р1ауоЪас^е:г1и1п эрр., Ы.попИдие?ас1епз, Ы.1асш^а. Выявлена чувствительность к фурагину-& неспороносных анаэробов. Установлено, что в условиях анаэробиоза диоксидин и фурагин-К по>

зышают свою активность в отношении аэробных и факультативно-ана-»робных бактерий. Показано, что в анаэробных условиях диоксидин, [¡урагин-К и офлоксацин способны ингибировать и элиминировать тлазмидные детерминанты антибиотикорезистентности у музейных и слинических штаммов энтеробактерий.

Дано объяснение причин несоответствия меаду высокой клини-1еской эффективностью диоксидина и его относительно низкой актив-юстью в отношении аэротолерантных бактерий в опытах in vitro.

Теоретически обоснована и подтверждена на практике перспективность использования комбинаций" диоксидина с беталактамными штибиотиками при профилактике и лечении гнойно-воспалительных фоцессов, протекающих в условиях гипоксии и низкого окислитель-ю-восстановительного потенциала в тканях.

Прак^иче£км_31тодмос1ть_рабо'га. Социально-экономическая зна-пшость работы заключается в том, что установленное нами широкое заспространение резистентности к традиционно используемым анти-шкробнкм препаратам среди клинических штаммов бактерий, ввделен-шх от больных различных отделений ВНЦХ АМН СССР, и одновременно : этим высокая чувствительность указанных микроорганизмов к но-зым химиопрепаратам, позволяет рекомендовать увеличение производ-:тва последних или расширять их закупки за рубежом. Рациональное [спользование новых антибактериальных средств позволит снизить :оличество гнойно-воспалительных осложнений и даст возможность [X применения в качестве средств выбора для эмпирической терапии тяжелых гнойно-септических процессов.

Информация об активности антибиотиков в отношении возбудите— [ей инфекции в анаэробных условиях может быть использована при юнструировании схем химиотерапии гнойно-воспалительных процессов [ри гнойно-некротических поражениях стопы у больных сахарным ди-1бетом. Использование в условиях гипоксии в тканях адекватных доз ¡оответствугацего антимикробного средства, в свою очередь, может [меть явно выраженный экономический эффект, обусловленный ивдиви-[уализацией количества назначаемого антибиотика.

Внедцение ¿езультатод исследования. Разработанный метод оцен-:и активности химиопрепаратов в условиях анаэробиоза используется I клинической практике ВНЦХ АМН СССР и бактериологической лабора-■ории ВОНЦ АМН СССР. Получено удостоверение на рационализаторское [редложение, принятое в ВНЦХ АМН СССР, "Метод оценки активности «тибактериальных препаратов" № 450 от 03.03.1989 года.

Апробация диссертации. Материалы диссертации были доложена на заседании химиотерапевтической секции Московского городского общества микробиологов, эпидемиологов и паразитологов (1986), Всесоюзных семинарах: "Вопросы антибактериальной терапии инфекционных осложнений в неинфекционной клинике" (1987), "Современные проблемы антибиотикорезистентности" (1988), "Новые антибиотики и химиотерапевтические агенты" (1989), "Клинико-лаборатор-ные проблемы современной химиотерапии и химиопрофилактики инфекций" (1990), Всесоюзном симпозиуме "Анаэробная неклостридиальная инфекция в гнойной хирургии" (1989).

СтЕудтща и объем работы. Диссертация изложена на стр

ницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего работ отечественных и зарубежных автороЕ Работа иллюстрирована 71 таблицей, 8 графиками и 2 фотографиями.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

Штаммы. Объектами исследований in vitro явились II370 шта ыов аэробных, факультетивно-анаэробных и облигатно анаэробных бактерий, выделенных от больных различных клинических отделений Всесоюзного научного центра хирургии и отделения гнойной хирурги Московской городской клинической больницы скорой помощи № 20 в лаборатории профилактики и лечения инфекции в хирургии за период с 1984 по 1990 годы: стафилококки, стрептококки, микрококки, бациллы, дифтероиды, условно-патогенные энтеробактерии, глюкозоне-ферментирующие граыотрицательные бактерии, анаэробные и микроаэ-рофильные микроорганизмы (всего представители более 50 видов бак терий).

Наряду с вышеуказанными в работе были использованы также эт лрнные культуры к.coll > несущие к-плазмиды различных групп несовместимости, любезно предоставленные проф. A.i.Мороз (НИЭМ им. Н.Ф.Гамалеи): j53 ri drd SuSmCmApKm группа f П, молекулярная масса (м.м.) = 62 цД, j53 цЗ SuSmTc группах; » мм- *= * 33 цЦ, J53 rPI KmCpoi'o группа Р, м.м. = 38 адЦ, j53 r387 Sid Cm группа К, м.м. не указана, «3350 r 222 SuSmCm группа у х

м.м. = 70 вдЦ, кС85 нб4 апТс группа , м.м. = 72,3 чЦ.

Материаломол^тшли: при исследовании на аэробную и факультативно-анаэробную микрофлору - кровь, раневое отделяемое, моча, мокрота, бронхиальный секрет, плевральная жидкость, ткань клапана сердца, биопротезы и искусственные клапаны сердца, желчь, фекалии, отделяемое из носа, зева и др. Материал, собранный с соблюдением правил асептики, помещали в стерильные пробирки (с тампонами и без них), бакпечатки, чашки Петри, после чего немедленно доставляли в лабораторию.Кровь в количестве 5 мл засевали 'в завальцованные флаконы с тиогликоле-вой средой.

При исследовании на аэробную, факультативно-анаэробную и об-лигатно анаэробную микрофлору - у больных сахарным диабетом с гнойно-некротическими поражениями стопы - содержимое абсцесса или смыв с глубоких слоев язвы на стопе. Пробы для бактериологического исследования при эзофагопластике и гастроэктомии получали из просвета органов, анастамозируемых во время операции. Забор материала осуществляли с помощью шприца или стерильного тампона. Полученные пробы помещали в завальцованные флаконы, заполненные , трехкомпонентной газовой смесью (80% азота, I0& водорода и 10$ углекислого газа) и содержащие транспортно-накопительную среду или на дне пробирки, где также находилась транспортно-накопитель-ная среда. Через несколько часов (от 2 до 24) после забора провопили пересев материала на питательные среды.

Микробиологические исследования проводили параллельно в условиях аэро- и анаэробиоза.

Анаэ£0&гоз—с£здад^и_в_шк^анмр10статах с использованием палладиевого катализатора и системы Gaa Рак (Н2 + COg) фирмы "bio lisrieux " (Франция). Для подтверздения анаэробиоза применяли индикаторную бумагу фирмы "bio Merieux " (Франция).

Вьще_лени£ и идентификацию аэробных и факультативно-анаэробных бактерий проводили по общепринятым схемам в соответствии с приказом Минздрава СССР от 22 апреля 1985 г. № 535 "Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилак-гических учреждений". Облигатные анаэробы выделяли и идентифицировали в соответствии с методическими рекомендациями Минздрава ХСР от 1986 г. "По микробиологической диагностике заболеваний, вызванных неспорообразугащими анаэробными бактериями", а также с

помощью дисков фирмы "bio Llerieux " и определителя бактерий Bergey (1984).

Препараты. Стрептомицин, канамицин, гентамицин, ампициллин, карбенициллин, цефалотин, хлорамфеникол (левомицетин), тетрациклин, фурагин-К (солафур), диоксидин (коммерческие препараты отечественного производства), амикацин ("Галеника", СФРЮ), мезлоцил-лин (байпен, "Байер", ФРГ), цефуроксим (кетоцеф, "Плива", СФНО), цефотаксим (клафоран, "Серво Михаль", СФРЮ), клиндамицин (дала-цин С, "Апджон", США), офлоксацин (таривид, "Хехст", ФРГ).

определяли диско-диффузионным методом согласно методическое письцу "Определение антибиотикочувствительности микроорганизмов диско-диффузионным методом" от 1984 г. Чувствительность микрофлоры к зарубежным антибактериальным средствам определяли в соответствии с рекомендациями фирм, производящих эти препараты. Для опре деления чувствительности аэротолерантных бактерий использовали среду АГВ, для облигатных анаэробов - Schaedler anaerobe agar фирмы "Оксоид", Англия, обогащенную гемолиэированной кровью (в количестве Ъ%). Диски с диоксидином, фурагином-К и метронидазо-лом готовили в лаборатории согласно методикам (Говорович Е.А. и соавт., 1968; Бекбергенов Б.М. и соавт.; 1982; Кочеровец В.И. и соавт., 1986); в остальных случаях использовали коммерческие диски отечественного и зарубежного производства.

Учет результатов проводили через 18 ч для аэробных и факультативно-анаэробных бактерий и через 48 ч для облигатных анаэробов.

Шшмадыше подавляющие дош^щк^и_(МПК) антибактериальных препаратов определяли методом двукратных серийных разведений. Для аэробных и факультативно-анаэробных бактерий использовали среду Antibiotic sensitivity agar фирмы "Пфайзер", США, ДЛЯ обли-гатных анаэробов - Schaedler anaerobe agar фирмы "Оксоид", АНГЛИЯ, обогащенную гемолизированной кровью (в количестве Ъ%). Бактерии наносились на агар при помощи штампа-репликатора. МикроС ная нагрузка составляла 10 колонеобразующих единиц (КОЕ) для аэробных и факультативно-анаэробных бактерий и 10® КОЕ для облигат-но анаэробных микроорганизмов.

При изучении антимикробной активности химиопрепаратов в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях анаэробиоза чашки с посевами инкубировали параллельно в условиях

аэро- и анаэробиоза. Изменение активности антибактериальных препаратов оценивали коэффициентом повышения активности или коэффициентом понижения активности.равным отношению МПК препарата в аэробных условиях к МПК этого препарата в анаэробных условиях.

Возможность специфического ингибирования плазмидной лекарст-вешой^£тойчидости исследовали, сравнивая чувствительность бактерий к антибиотикам при их выращивании на среде Antibiotic sensitivity agar фирмы "Пфайзер", США, содержавшей и не содержавшей синтетические химиопрепараты. Использовали собственную модификацию метода Шендерова Б.А. (1975). Способность препаратов ингибировать фенотипическую экспрессию антибиотикоустойчивости изучали у б музейных штаммов S.coli , несущих r -плазмиды различных групп несовместимости (см. выше), и 44 клинических штаммов энтеробактерий (4 штаммов кишечной палочки, 14 штаммов протеев, 9 штаммов клебсиелл, 10 штаммов энтеробактеров, 5 штаммов серраций, цитробактера и гафнии (по I штамму). Культуры наносились на агар при помощи штампа-репликатора. Посегная доза составляла Ю5 КОЕ. Чашки с посевами инкубировали аэробно и анаэробно при 37°С в течение 24 ч. Эффект оценивали коэффициентом ингибирования устойчивости (КИУ), равным отношению МПК антибиотика в контрольной пробе к'МПК этого антибиотика в опытной (в присутствии исследуемых препаратов).

ьщз^йньц италмо_в _g._co.ii_ изучали двумя методами (Watanabe 0?. , Fukasawa Т. , I96I,Hahn F»,Ciak J. 1972), в нашей модификации. Исследования проводили одновременно в условиях аэро- и анаэробиоза. Посевы инкубировали в течение 24 ,ч.

При изучении элиминации микробной устойчивости у музейных штаммов кишечной палочки под влиянием синтетических химиопрепара-тов в каждом опыте анализу подвергали не менее 100 колоний. Эксперименты повторяли трехкратно. Частоту элиминации во всех опытах определяли по формуле, приведенной Воропаевой С.Д. (1972) и Благовещенским В.А., Шраером Д.П. (1973).

Вщеление и адализ_ша^шдно_й ДНК проводили на среде lb по методу Маниатиса Т. и соавт. (1984).

Для вьиснения механизма элиминирующего эффекта исследовали динамику роста R*" и RT-вариантов одних и тех же бактерий в присутствии различных концентраций препаратов (Шендеров Б.А., 1975).

С целью определения количества жизнеспособных бактерий использовали капельный метод (Тягуненко Ю.В., 1973). После подсчета

колоний вычисляли среднюю арифметическую из всех параллельных определений.

Определение рН среди проводили на рН-метре Astrup Liicro Equiment фирмы Radiometer , Дания.

Определение рк^см те^ьдо - во с етшрЕДте л ьнргр по^енциала_(Ен}_ проводили с использованием потенциометра ЭВ-74 и электрода 30-01.

Контрольные группы составили 125 больных сахарным диабетом с гнойно-некротическими поражениями стопы, находившихся на лечении в отделении гнойной хирургии Московской городской клинической больнице скорой помощи № 20 в период с января по декабрь 1984 года, а также 90 пациентов, оперированных по поводу послеожоговых и пептических стриктур, рака пищевода, рака и ожоговой стриктуры желудка в отделении хирургии пищевода и желудка ВНЦХ АШ СССР с 1980 по июнь 1986 года. Больные контрольной группы с гнойно-некротическими поражениями стопы получали комплексное лечение с включением антибактериальной терапии с учетом чувствительности только аэробной и факультативно-анаэробной микрофлоры. Пациенты контрольной группы, оперированные по поводу послеожоговых и пептических стриктур, рака пищевода, рака и ожоговой стриктуры желудка антибактериальной профилактики не получали.

Исрлещемые группы составили: 26 больных сахарным диабетом с гнойно-некротическими поражениями стопы и 54 пациента, оперированных с применением разработанных профилактических мероприятий.

Лечение _бо¡льных ¿ааарнцм^диа^етом р рирИно-иркро^ичеркими доражениями ртрпы проводили по следующей схеме: 60 мл 0,55? раствора диоксидина, растворенного в 90 мл изотонического раствора хлористого натрия, 3 раза в сутки внутривенно + цефотаксим в дозе 2 г в сутки внутриартериально + ампициллин в дозе 4-6 г в сутки внутримышечно. Антибактериальную терапию проводили с течение 8-12 дней.

При дрофилактачеркрм_применении гшташкдобнък средств была проанализирована эффективность четырех схем назначения препаратов. Две из них использованы при толстокишечной пластике пищевода, две - при гастрэктомии. При толстокишечной пластике пищевода за двое суток до операции, учитывая преобладание анаэробной микрофлоры в толстой кишке, назначали перорально I г метронидазола (250 мг 4 раза в сутки). Во время премидикации (за 2 ч до операции) вводили I г ампициллина (I схема) или I г цефазолина (2 схе-

ма) внутримышечно. Зо врем операции после вводного наркоза, начинали капельную инфузию диоксидина. В послеоперационном периоде диоксидин вводили в той же дозе через каждые 8 ч в сочетании с ампициллином в дозе I г внутримышечно каждые 6 ч или с цефазоли-ном в дозе I г внутримышечно каждые 8 ч. Длительность курса антибактериальной профилактики в послеоперационном периоде составляла 72 ч.

При гастрэктомии с премедикацией, как и в предыдущих схемах, внутримышечно вводили I г ампициллина (3 схема) или I г цефазо-лина (4 схема). Во время операции после вводного наркоза, проводили инфузию раствора диоксидина. В дальнейшем последний вводили еще дважды через каждые 8 ч. Ампициллин и цефазолин, назначаемые в тех же дозах, как и в схемах I и 2, продолжали вводить еще двое суток. Общая продолжительность антибактериальной профилактики при гатрэктомии составляла 48 ч.

Мат ематиче с кую _ о браб отку; полученных результатов проводили на ЭВМ СМ 1420, СССР, по методам Фишера и Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

I. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГНОЙНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ИШЕКЦИИ К АНТИБИОТИКАМ И СИНТЕТИЧЕСКИМ ХИМИОПРЕПАРАТАМ В АЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ

Диско-диффузионным методом исследована чувствительность более 30 видов (табл. I) аэробных и факультативно-анаэробных бактерий к 17 химиотерапевтическим препаратам: пенициллинам - ампициллину, карбенициллину, мезлоциллину, цефалоспоринам - цефалотину, цефуроксиму, цефокситину, цефотаксиму, аминогликозидам - канами-цину, гентамицину, тетрациклинам - доксициклину и тетрациклину, лйнкомицину, клиндамицину, синтетическим химиопрепаратам - диок-сидину, фурагину-К, офлоксацину. У некоторых штаммов были определены МПК вышеуказанных антибактериальных агентов (кроме доксицик-лина и линкомицина), а также стрептомицина.

Установлено, что ввделенные клинические штаммы микроорганизмов проявляли наиболее высокую чувствительность к цефотаксиму, амикацину, офлоксацину и диоксидину. При этом по действию на штаммы золотистого и эпидермального стафилококков преимущество имели такие препараты как амикацин, цефалогин, офлоксацин и фурагин (78,5-100$ чувствительных культур). В отношении энтеробактерий выгодно отличались амикацин, офлоксацин, диоксидин и цефотаксим

I—I

о

Изученные микроорганизмы

Таблица I

Микроорганизмы ^оГ! Микроорганизмы K™TBE°! Микроорганизмы

Факультативно-анаэробные бактерии Аэробные бактерии

S.aureus 830 E.coli 1183 Liicrococcus spp. 90

S.epidermidis 2428 P.nirabilis 487 — . . XX iiei3seria spp. 89

S.saprophyticus 49 P„vulgaria 175 P.aeruginosa 1496

S.viridans S.haemolyticus 163 237 Proteus spp. (P.norganii, p.ret-tgeri, P.inconstans) III P.maltophilia P.putida 6 I

S.anhaemolyticus S.pneumoniae 94 139 Klebsiella spp. (K.pneumoniae, K.oxytoca) 518 A. calcoaceticus Flavobacterium spp. 75 12

S.faecalis 560 Enterobacter spp. 595 A.faecalis 4

S.faecium Streptococcus spp. Bacillus spp. x 95 32 170 Serratia spp. Citrobacter spp. (C.freundii, C.diversus ) 63 79 ' Неидентифициро ванные неферментирующие грам-отрицательные бактерии 1224

Diphtheroids spp. x TI9 II. alvei 5

Haemophilus spp, x 68 S.enteritidis 4

х - Род объединяет аэробных и факультативно-анаэробных бактерий хх- Кроме н.meningitidis, If.gonorrhoeae

(67,5-100% чувствительных штаммов). По действию на неферментиру-ющие грамотрицательные бактерии превосходство имели диоксидин, офлоксацин, амикацин и мезлоциллин (от 39,2 до 90,9% чувствительных культур).

У наиболее часто выделяемых от больных видов бактерий изучена динамика частоты изоляции чувствительных и устойчивых штаммов.

При изучении антимикробной активности химиотерапевтических средств было выявлено, что среди пенициллинов наиболее выраженным действием в отношении всех исследованных штаммов бактерий характеризовался мезлоциллин, среди цефалоспоринов - в отношении стафилококков - цефалотин, в отношении грамотрицательных микроорганизмов - цефотакмим, среди аминогликозидов - амикацин. Среди синтетических химиопрепаратов наиболее низкие значения ГЛПК установлены у офлоксацина.

Проведенные исследованияil1 vxtrc показали, что новые противомикробные средства еыгодно отличаются от традиционно используемых препаратов низкой частотой обнаружения резистентных к ним штаммов и более еысокой антибактериальной активностью, что позволяет их рекомендовать в качестве препаратов выбора при эмпирической химиотерапии тяжелых гнойно-септических процессов до выделения и определения антибиотикограммы возбудителя.

2. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГНОЙНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ К АНТИБИОТИКАМ И СИНТЕТИЧЕСКИМ ХШИОПРЕПАРАТАМ В АНАЭРОБШХ УСЛОВИЯХ

ных д фа^^ь£атош£-анаэ£ойшх^ба.кте1£И1й к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам. При анализе результатов проведенных нами исследований in vitro было установлено, что по изменению своей активности в отношении аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в условиях анаэробиоза изученные препараты можно было разделить на четыре условные группы (табл. 2).

В первую группу вошли диоксидин и фурагин-К. Эти препараты резко повышали свою активность в отношении указанных бактерий в анаэробных условиях (до 128 раз). Как правило, для культур, обла-' дающих выоокими уровнями устойчивости к диоксидину и фурагину-К, активность этих антимикробных средств повышалась в анаэробных условиях наиболее значительно (табл. 3).

Вторую группу составили беталактамные антибиотики (ампициллин, карбенициллин, мезлоциллин, цефалотин, цефуроксим, цефокси-тин и цефотаксим) и тетрациклин. Данные антибиотики в условиях анаэробиоза повышали сбою активность в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий незначительно (в 2-8 раз). Установлено, что в анаэробных условиях ампициллин, цефалотин, цефуроксим, цефокситин повышали свой антимикробный эффект преимущественно в отношении энтеробактерий.

Таблица 2

Распределение химиопрепаратов по их активности в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях анаэробиоза

Гпиппя химиоппрпапатон : Изменение активности в анаэ-1 руппа химиопрепаратов . робных условиях

Диоксидин, фурагин-К Резкое повышение активности

(в 2-128 раз)

Беталактамы, тетрациклин Незначительное повышение активности (в 2-8 раз)

Офлоксацин ' Активность изменялась мало

Аминогликозиды, клиндамицин Понижение активности

(в 2-16 раз)

В третью группу вошел офлоксацин. Антимикробная активность этого фтор-хинолона мало отличалась в аэробных и анаэробных условиях.

Четвертую группу составили аминогликозиды (стрептомицин, ка-намицин, гентамицин, амикацин) и клиндамицин. Эти антибиотики в условиях анаэробиоза понижали свою активность для изученных штам-аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в 2-16 раз.

£о_бных__бак£едий 1С антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам также как и чувствительность аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов изучалось двумя методами - методом дисков и методом серийных разведений на плотных питательных средах. При анализе антибиотикограмм облигатно анаэробных' бактерий выявлен высокий удельный вес культур чувствительных к диоксидину, метронида-золу, хлорамфениколу, клиндамицину, рифампицину. Одновременно с этим при изучении чувствительности вышеуказанных бактерий методом серийных разведений показано, что среди исследованных химиопрепа-

Таблица 3

Чувствительность аэробных и факультативно-анаэробных бактерий к диоксидину в

анаэробных условиях

Микроорганизмы Количество штаммов Аэробиоз Колебания МПКГМПКздГМПКэд Анаэробиоз Колебания МПК:МПК50 :мпк90: К X

Staphylococcus spp 7 62,5-1000 - - 8-31,2 - - 24,73 + 7,33

Streptococcua spp. 7 500- 1000 - - 4-125 - - 66,50 + 22,37

И.coli 10 8-250 8-31,2 125 0,5-4 0,5-1 4 40,77 + 11,13

Proteus spp. 21 8-250 8-31,2 250 0,5-16 0,5-2 16 32,06 + 7,89

Klebsiella spp. 17 4-250 4-8 125 I-I6 1-2 4 18,00 + 7,16

¿.cloacae 12 8-125 8-31,2 62, 5 I-I6 1-2 2 17,33 + 3,15

S.c.arcescens 6 31,2-250 - - 2-16 - - 14,32 + 1,30.

Citrobacter spp. 5 4-16 - - 1-2 - - 10,40 + 2,40

alvei 2 31,2-62,5 - - 1-2 - - -

?. ceru^ii.csa 6 31,2- 1000 - - I—125 - - 59,95 + 15,28

P.i:.Dltophilia 3 125-250 - - 2 - - -

A.calcoaceticus 7 8-250 - - I-I6 - - 15,10 + 4,37

Всего юз ■

Кх - Коэффициент повышения антибактериальной активности препарата в анаэробных условиях.

ратов наиболее выраженным действием на анаэробные микроорганизмы характеризовались диоксидин (МПК 0,031-4 мкг/мл), фурагин-К (МПК 0,05-3,1 мкг/ял), клиццамицин (МПК 0,062-16 мкг/мл), цефок-ситин (МПК 0,062-16 мкг/мл), мезлоциллин (МПК 0,25-31,2 мкг/мл) и карбенициллин (МПК 0,25-31,2 мкг/мл). Ампициллин, цефалотин, цефуроксим и цефотаксим обладали активностью в отношении бактероидов (кроме b.fra¿ili3 ), фузобактерий, анаэробных кокков и лактобактерий (МПК от 0,031 до 16 мкг/мл). Действие этих препаратов на b.fragilis было слабо выраженным (МПК I-I25 мкг/мл). Вариабельна чувствительность анаэробных бактерий к тетрациклину (МПК 0,25-62,5 мкг/мл). Офлоксацин характеризовался умеренной активностью в отношении облигатных анаэробов (МПК 0,25-62,5 мкг/мл).

Представленные данные по модификации антимикробного эффекта химиотерапевтических средств в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в условиях анаэробиоза следует учитывать при разработке тактики терапии гнойно-воспалительных осложнений, вызываемых этими микроорганизмами и аэробно-аназробными микробными ассоциациями, и сопровождающимися гипоксией, низким окислительно-восстановительным потенциалом и высокой- концентрацией углекислого газа в тканях. Наиболее перспективными препаратами для лечения указанных инфекционных процессов нам представляются диоксидин, затем фурагин-К, бетактамные антибиотики и тетрациклин.

3. ИНГИБИРОВАНИЕ И ЭЛИМИНАЦИЯ АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНХТИ ^ КЛИНИЧЕСКИХ И МУЗЕЙНЫХ ШТАММОВ ЭНТЕРОЕАКТЕРИЙ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ХИМИОПРЕПАРАТАМИ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ

_ Ингаби^о^ание ад^и^и^тик^реи^стентноот^ юшшческих ^ музейных штамшв £нте£о^ал<терий_диоксщином^ ¿у^агином-K :и £флокеаци-ном. Установлено, что диоксидин, фурагин-К и офлоксацин в концентрациях, практически не влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов, способны ингибировать фенотипическую экспрессию плаэ-мидных детерминантов антибиотикорезистентности у клинических и музейных штаммов энтеробактерий аак в аэробных, так и в анаэробных условиях. Наиболее выраженный ингибируиций эффект отмечен в условиях анаэробиоза при сочетании диоксидина со стрептомицином, в меньшем проценте случаев - при сочетании диоксидина с ампициллином или с канамицином. При комбинации диоксидина со стрептомицином в условиях анаэробиоза снижение уровней устойчивости наблюдается у всех 5 штаммов кишечной палочки, несущих К-плазмиды, и у

53,8$ клинических штаммов энтеробактерий. Коэффициент ингибирова-ния устойчивости (КИУ) составлял 4-64. В аэробных условиях инги-бирующий эффект диоксидина проявлялся в меньшем проценте случаев и был слабо выражен.

В сравнении с диоксидином фурагин-К снижал уровни устойчивости к антибиотикам у клинических и музейных штаммов энверобак-терий с меньшей частотой. Установлено, что при сочетании фураги-на-К со стрептомицином в анаэробных условиях активность аминогли-козида в отношении штаммов указанных микроорганизмов возрастала в 4-64 раза. При добавлении субингибиторных концентраций фурагина-К в среду, содержащую ампициллин, МПК последнего в отношении клинических и музейных штаммов энтеробактерий снижалась в условиях анаэробиоза в 4-8 раз. В аэробных условиях способность фураги-на-К подавлять фенотипическую экспрессию плазмидных детерминантов антибиотикорезистентности у упомянутых штаммов микроорганизмов проявлялась для меньшего числа штаммов, чем в анаэробных.

Ингибирующий эффект офлоксацина в отношении микробной устойчивости клинических и музейных штаммов энтеробактерий наблюдался достаточно редко. КИУ, как правило, не превышал 2-4. Не отмечено зависимости ингибирующего эффекта этого химиопрепарата от условий культивирования микроорганизмов.

Суббактериостатические концентрации диоксидина, фурагина-К и офлоксацина не влияли in vitro на уровни устойчивости кишечных палочек, несущих плазмиды различных групп несовместимости, к хлорамфениколу и тетрациклину.

Эш^ншщя^аотибиотакорериртротнрсти^^зрй!^ штаммод кщеч-ной палочки диоксщином,_фп)^ином4{_и_о^локсааином _в анаэробных условиях. На модели кишечных палочек, несущих плазмиды S64 и RI drd , нами исследован элиминирующий эффект различных концентраций диоксидина, фурагина-К и офлоксацина. Установлено, что в условиях аэробиоза антибиотикочувствительных вариантов кишечной палочки КС85К64 с частотой, достигающей 85,30 i 4,30$ для тетрациклина и 10,13 - 1,80$ для тетрациклина и стрептомицина. При использовании офлоксацина в концентрации 0,062 мкг/мл процент вариантов, чувствительных к тетрациклину и тетрациклину и стрептомицину повышался. В условиях анаэробиоза элиминирующий эффект офлоксацина несколько повышался для тетрациклина; не были выявлены клоны, чувствительные к стрептомицину.

'При использовании в качестве тест-культуры кишечной палочни

j 53RI ¿гС было установлено, что способностью элиминировать R.-фактор обладают все три взятые в эксперимент химиопрепарата. Наиболее выраженный элиминирующий эффект отмечен при воздействии фурагина-К, затем офлоксацина и диоксидина. Выявлена зависимость элиминирующей активности препаратов от их концентрации и условий культивирования кишечных палочек. Как правило, детерминанты анти-биотикорезистентности элиминировались совместно.

При электрофоретическом исследовании кишечной палочки ЕС85К64 установлено, что у клонов, которые утрачивали под влиянием офлоксацина резистентность к стрептомицину и тетрациклину, происходила также и потеря пламидной ДНК. У сегрегантов, сохранивших маркер устойчивости к стрептомицину, плазмидная ДНК присутствовала на электрофореграммах у всех изученных клонов.

Тот факт, что диоксидин, фурагин-К и офлоксацин могут в концентрациях в 10-1000 раз ниже, чем общепринятые терапевтические, повышать чувствительность микроорганизмов к широко применяемым антибиотикам, делает их весьма перспективными в комбинированной химиотерапии в отношении инфекций, протекающих при низком парциальном давлении кислорода и сниженном окислительно-восстановительном потенциале.

Сравнение динамики роста Е* и й~-клеток е.coli показало, что одним из механизмов возникновения К"-клонов в популяции устойчивых coli является селекция бесплазмидных вариантов под влиянием диоксидина, фурагина-К и офлоксацина.

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНАЦИЙ ДИОКСИДИНА С БЕТАЛАКТАМШМИ АНТИБИОТИКАМИ ШМ ПРОФИЛАКТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИИ, СОПРОВОВДАИЦЕЙСЯ ГИПОКСИЕЙ В ТКАНЯХ .

Пр^с^лаетиче^кде^^имедсни^ ¡юмбгаации^^окащщна к беталак-та^да_ал™б1Ио™<ов1 гщи толстокишечной пластике пищевода к га_ст£-эктрюш. При использовании антимикробных средств с профилактической целью (схемы I и 2, см. материал и методы) при толстокишечной пластике пищевода.в исследуемой грцппе больных гнойно-воспалительные осложнения отмечены у 7 (30,4%) из 23 пациентов, в контрольной - у 27 (67,5%) из 40 больных (отличия статиатически достоверные, р «г 0,01), при применении антибактериальной профилактики (схемы 3 и 4) при гастрэктомии указанные осложнения в исследуемой группе больных наблюдали у 5 (16,1%) из 31 больных, в контрольной - у 31 (62%) из 50 пациентов (р<0,01).

Пр_именение__к£м^инади11 диоксидина_и .беталактаыных антибиоти-_ков при гнойно-некротических поражениях >стопь1_у_б^льных_сахарнш диабетом. Установлено, что включение в комплекс лечебных мероприятий целенаправленной антибактериальной терапии (диоксидин + ампициллин + цефотаксим) (см. материал и методы), позволило в сравнении с контрольной группой больных повысить число хороших резуль-еатов на 32% (р<0,01), снизить количество высоких ампутаций (на уровне бедра) на 21,9%, уменьшить число летальных исходов более чем в 2 раза.

Полученные нами результаты свидетельствуют о перспективности использования диоксидина в сочетании с беталактамньтми антибиотиками с профилактической целью при операциях на желудочно-кишечном тракте и при лечении гнойно-некротическими поражениями стопы у больных сахарным диабетом. Особую ценность эта комбинация антимикробных средств приобретает при Еьделении штаммов, несущих маркеры множественной лекарственной устойчивости, или когда эти штаммы входят в состав различных (аэробных, аэробно-анаэробных и анаэробных) микробных ассоциаций и арсенал препаратов, имеющихся в распоряжении химиотерапевтов, резко ограничен.

вывода

1. Установлено, что клинические штаммы энтерококков проявляли наиболее высокую чувствительность к мезлоциллину, ампициллину и фурагину-К (82,1-100??), стафилококков - к амикацину, цефалоти-ну, офлоксацину и фурагину-К (78,5-100%), энтеробактерий - к амикацину, офлоксацину, диоксидину и цефотаксиму (67,5-100%), сине-гнойной палочки - к амикацину, офлоксацину и гентамицину (79,299,5%), других видов глюкозонеферментирующих грамотрицательных

_^бактерий^тгдиоксздину, офлоксацину, амикацину и мезлоциллину (39,2-90,9%).

2. Среди пенициллинов наиболее выраженной активностью в отношении аэробных и факультативно-анаэробных бактерий обладал мезло-циллин, среди аминогликозидов - амикацин, среди синтетических хи-миопрепаратов - офлоксацин. У цефалоспориновых антибиотиков выявлены отличия по степени активности в отношении указанных микроорганизмов: по антистафилококковому действию лучшим антибиотиком был цефалотин (МПК^ 0»05-0,4 мкг/мл), а по действию на грамотри-цательные бактерии - цефотаксим (МПК50 в отношении энтеробактерий -0,0125-0,4 мкг/мл, в отношении, синегнойной палочки - 8-31,2 мкг/мл).

Т7

3. В анаэробных условиях диоксидин, фурагин-К, беталактам-ные антибиотики и тетрациклин повышали, а аминогликозиды и клин-дамицин - понижали свою активность в отношении аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. В условиях анаэробиоза наиболее значительное повышение активности в отношении указанных выше бактерий выявлено у диоксидина и фурагина-К (до 128 раз).

4. Среди выделенных от больных анаэробных бактерий (за исключением эубактерий) наиболее высоким был процент штаммов, чувствительных к-метронидазолу (100), диоксидину (93,8-100) и хлорамфе-николу (91,7-100).

5. Наиболее выраженным действием на анаэробные микроорганизмы обладали диоксидин (МПК 0,031-4 мкг/мл), фурагин-К (МПК 0,053,1 мкг/л), клиндамицин (МПК 0,062-16 мкг/мл) и цефокситин (МПК 0,052-16 мкг/мл)'.

6. Установлена способность диоксидина, фурагина-К и офлокса-цина ингибировать фенотипическую экспрессию внехромосомных детерминантов антибиотикорезистентности и элиминировать R-плазмиды у музейных и клинических штаммов энтеробактерий в условиях анаэробиоза. Показана зависимость ингибирующей и элиминирующей активности от механизма антибактериального действия взятых в эксперимент веществ, их концентрации, напряженности кислорода.

7. Совместно с клиницистами разработаны и применены на практике схемы антибактериальной профилактики и химиотерапии инфекционных осложнений, протекающих в условиях гипоксии и низкого окислительно-восстановительного потенциала в тканях, позволившие сократить количество гнойно-воспалительных осложнений при толстокишечной пластике пищевода (с 67,5 до 30,4$) и гастрэктомии (с 62 до 16,1$) и добиться более благоприятных клинических исходов при химиотерапии гнойно-некротических поражений стопы у больных сахарным диабетом (повысить число хороших результатов на 32$, снизить количество высоких ампутаций на 21,9$, уменьшить число летальных исходов более чем в 2 раза).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Большаков Л.В. Антибактериальная активность диоксидина в условиях аэро- и анаэробиоза. - Антибиотики и мед. биотехнология. - 1986. - № Ю. - С. 760-764.

2. Большаков Л.В., Богомолова Н.С., Шендеров Б.А. Влияние условий ¡анаэробиоза на чувствительность бактерий к антибиотикам и синтетическим химиопрепаратам. - Вопросы антибактериальной терапии инфекционных осложнений в неинфекционной ялинике: Тез. докл. Всесоюз. семинара. - М., 1987. - С. 12-13.

3. Богомолова Н.С., Драченникога A.A., Большаков Л.В., Мар-иава О.М. Чувствительность клинически значимых анаэробных бактерий к химиотерапевтическим препаратам. - Клиническая хирургия. -1988. - № I.- С. 28-30.

4. Большаков Л.В., Богомолова Н.С. Элиминирующий и ингиби-рующий эффект синтетических химиопрепаратов в отношении признака антибиотикорезистентности у Е-coli в условиях аэро- и анаэробиоза. - Современные проблемы антибиотикорезистентности: Тез. докл. Всесоюз. семинара.- М., 1988.- С.39.

5. Богомолова Н.С., Плоткина Н.С., Сорокина В.И., Пхакадзе Т.Я., Большаков Л.В. Некоторые проблемы профилактики инфекции в реконструктивной хирургии.- Современные достижения реконструктивной хирургии: Сб. науч. тр. ВНЦХ АМН СССР. - М., 1988.- С. 94-96.

6. Большаков Л.В., Богомолова Н.С., Шеццеров Б.А. Антимикробная активность новых беталактамов и аминогликозидов в условиях анаэробиоза. - Антибиотикии и химиотерапия. - 1989.- № 7. -С. 534-539.

7. Вронская Л.К., Бирюков Ю.В., Драченникова A.A., Большаков Л.В. Диагностика и лечение анаэробной неклостридиальной инфекции в легочной хирургии. - Анаэробная неклостридиальная инфекция в гнойной хирургии: Тез. докл. Всесоюз. симпозиума.- Терно-поль, 1989.- С. 69-70.

8. Большаков Л.В. Динамика чувствительности клинических штаммов бактерий к диоксидину с 1984 по 1988 год. - Антибиотики и химиотерапия. - 1990. - № 9. - С. 17-19.

9. Богомолова Н.С., Большаков Л.В., Драченникова A.A. Эффективность комбинации диоксидина с беталактамными антибиотиками при профилактике и лечении гнойно-воспалительных осложнений. -Антибиотики и химиотерапия. - 1990. - № II. - С.47-51.