Этиологическая структура «вентилятор-ассоциированной» пневмонии, осложненной бронхолегочной дисплазией, у недоношенных новорожденных детей

Опубликовано в журнале:
«ПРАКТИКА ПЕДИАТРА»; №3 (сентябрь-октябрь); 2019; стр. 3-9.

М. В. Кушнарева¹, гл. науч. сотрудник, д-р биол. наук, проф., Е. И. Шабельникова¹, канд. мед. наук, врач лаборатории патоморфологии и иммунологии, Е. Д. Балашова ², канд. мед. наук, руководитель Центра восстановительного лечения для детей до 3 лет жизни, Е. С. Кешишян¹, д-р мед. наук, проф., руководитель отдела неонатологии и патологии детей раннего возраста

¹ОСП «НИКИ педиатрии им. акад. Ю. Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н. И. Пирогова Минздрава России, Москва
²Городская клиническая больница № 13, Москва

Резюме: проводилось исследование микрофлоры зева и трахеобронхиальных аспиратов у 194 недоношенных новорожденных детей с «вентилятор-ассоциированной» пневмонией (ВАП). Масса тела детей при рождении составила от 780 до 2820 г и гестационный возраст от 27 до 37 недель. В группу I вошли 62 ребенка, у которых развилась бронхолегочная дисплазия (БЛД), во группу II - 132 ребенка без БЛД. В группе I чаще, чем в группе II, встречались в дыхательных путях E. coli, Enterococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia, Bacteroides spp,, Haemophilus influenzae, микоплазмы, Staphylococcus aureus и Candida krusei. В I группе чаще имела место смена возбудителей, ассоциации патогенов, реже - моноинфекция. Микоплазмы были обнаружены только в ассоциации с бактериями. Чувствительность грам (-) бактерий сохранялась к цефалоспоринам III-IV поколения, карбапенемам и аминогликозидам, а грам (+) бактерий - к цефалоспоринам I-II поколения, ванкомицину и линезолиду. Bacteroides spp. были чувствительны к метронидазолу. M.pneumoniae были чувствительны к эритромицину, кларитромицину, мидекамицину, M. hominis и U. urealyticum к мидекамицину, аминогликозидам, дополнительно М. hominis - к джозамицину, а U. urealitycum - к кларитромицину.
Ключевые слова: недоношенные новнедоношенные новорожденные, «вентилятор-ассоциированная» пневмония, бронхолегочная дисплазия, микроорганизмы, антибиотикиорожденные, «вентилятор-ассоциированная» пневмония, бронхолегочная дисплазия, микроорганизмы, антибиотики

Summary: A study was conducted on the pharyngeal microflora and tracheobronchial aspirates among 194 premature infants with "ventilator-associated" pneumonia (VAP). The body weight of infants at birth was from 780 to 2820 g and the gestational age was from 27 to 37 weeks. Group I included 62 infants who had developed bronchopulmonary dysplasia (BPD), group II included 132 infants without BPD. E. coli, Enterococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia, Bacteroides spp., Haemophilus influenzae, mycoplasmas, Staphylococcus aureus and Candida krusei were found in the airways in group I more often than in group
Keywords: premature newborns, «ventilator-associated» pneumonia, bronchopulmonary dysplasia, microorganisms, antibiotics

II. As for group I, more often there was a change of pathogens, associations of pathogens, rarely monoinfection, Mycoplasmas were found only in association with bacteria. The sensitivity of gram (-) bacteria persisted to cephalosporins of III-IV generation, carbapenems and aminoglycosides, and gram (+) bacteria to cephalosporins of I-II generation, vancomycin and linezolid. Bacteroides spp. were sensitive to metronidazole. M. pneumonia were sensitive to erythromycin, clarithromycin, midecamycin, M. hominis and U. urealyticum to midecamycin, aminoglycosides, and M. hominis to josamycin, and U. urealitycum to clarithromycin additionally.

Развитие неонатологии в последние два десятилетия позволило достигнуть хороших результатов в лечении новорожденных детей, в том числе недоношенных с различной массой тела при рождении [1]. Однако применение инструментальных методов лечения с использованием аппаратной и искусственной вентиляции легких (ИВЛ), назальных и венозных катетеров может сопровождаться развитием тяжелой инфекции. Наибольшую опасность представляет «вентилятор-ассоциированная» пневмония (ВАП) [1]-[3]. Это заболевание может стать причиной развития бронхолегочной дисплазии (БЛД), приводящей к формированию тяжелой хронической патологии дыхательных путей (эмфизема легких, бронхоэктатическая болезнь, астма) и инвалидизации [4]-[6].

По данным литературы, частота БЛД среди недоношенных детей колеблется в очень широких пределах: от 7 до 50% [7] — [10]. По данным нашей клиники, дети с БЛД составили 10,6% среди всех младенцев от 3 месяцев и до 2 лет, которые наблюдались в Центре восстановительного лечения для детей до 3 лет жизни ГКБ № 13 Москвы (125 детей с БЛД из 1179 детей) в 2016 г.

Учитывая высокую частоту развития БЛД, одного из серьезных осложнений неонатальной пневмонии, представляется важным проведение исследований по установлению возможной роли условно-патогенных микроорганизмов в формировании этой тяжелой патологии.

Целью настоящего исследования было определить особенности этиологической структуры неонатальной «вентилятор-ассоциированной» пневмонии, осложненной БЛД, и определить чувствительность возбудителей заболевания к антибиотикам.

Материал и методы. Были обследованы 194 недоношенных новорожденных ребенка с «вентилятор-ассоциированной» пневмонией, которые были подразделены на 2 группы. В I группу вошли 62 недоношенных новорожденных ребенка. Дети родились с массой тела от 780 до 2660 г (1750 ± 425 г), гестационным возрастом от 27 до 37 недель (32,15 ± 2,4 недели) и развитием БЛД. Во II группу вошли 132 недоношенных новорожденных ребенка с массой тела при рождении от 850 до 2820 г (1814 ± 473 г), гестационным возрастом от 28 до 36 недель (31,2 ± 2,3 неделя) и без развития БЛД. Обе группы были подразделены на подгруппы: в подгруппы IA и IIA вошли глубоконедоношенные дети с массой тела при рождении менее 1500 г и гестационным возрастом менее 32 недель (45 и 17 детей, соответственно), в подгруппы IБ и IIБ - недоношенные дети с массой тела от 1501 г и гестационным возрастом более 32 недель (79 и 53 ребенка, соответственно).

Микробиологическое исследование трахеобронхиальных аспиратов (ТБА) проводили на 1-3-й день жизни, в начале пневмонии (на 4-10-й день жизни), а также исследовали микрофлору смывов с задней стенки глотки. Далее посевы проводили дополнительно 1-3 раза в динамике наблюдения с интервалом не менее 7 дней. Посевы выполняли стандартным количественным методом с использованием широкого спектра питательных сред для выделения аэробных и факультативных микроорганизмов [11], [12]. Все бактериальные культуры были идентифицированы коммерческими тест-системами API 20 NE «BioMerieux» (Франция), E/|NE «Crystal» (США), NEFERMtest «Lachema» (Чехия) в соответствии с инструкциями производителя. Биоматериал исследовали также на строгие анаэробы [13] и микоплазмы [14], [15]. Количество микроорганизмов выражали в следующих единицах:

1) количество колониеобразующих единиц на 1 стандартном тампоне (КОЕ/т), или в 1 мл ТБА (КОЕ/мл) при микробной колонизации до 1000 клеток;
2) десятичный логарифм (lg) при микробной нагрузке 1000 и более КОЕ на 1 тампона (lg/т) или в 1 мл ТБА (lg/мл). Этиологически значимым количеством микробных клеток считали lg4 и выше КОЕ/мл для ТБА, lg6 и выше КОЕ/т для мазка со слизистой задней стенки глотки [11].

Чувствительность к антибиотикам выделенных штаммов бактерий определяли диско-диффузионным методом на агаре Mueller-Hinton с использованием стандартных коммерческих тест-систем NITSF (Россия) и тест-систем ATV pse 5 (BioMerieux) [12], [16]. Чувствительность Bacteroudes fragilis (B. fragilis) к метронидазолу и Prevotella melaninogenica (Pr. melaninogenica) к метронидазолу и бензилпенициллину определяли методом серийных разведений в плотной питательной среде c оценкой минимальной ингибирующей концентрации (МИК) [13]. Чувствительность микоплазм к антибиотикам определяли посевом из двукратных разведений патогенов в специальные жидкие питательные среды c оценкой MИК [15].

Результаты. Результаты сравнительного изучения особенностей этиологической структуры ВАП у детей с исходом и без исхода в БЛД представлены в табл. 1. Она объединяет результаты как первичных посевов, так и исследований в динамике ВАП с выявлением случаев смены возбудителя инфекции.

Таблица 1.

Этиологическая структура ВАП у недоношенных новорожденных детей с исходом в бронхолегочную дисплазию и без этого осложнения

Примечания:

1. Процент от малых чисел дан для сравнения показателей между группами.
2. р- достоверность отличия показателей между группам I и II (* - p < 0,05)
3. n2 - количество детей с выделенным штаммом возбудителя.

Как видно из табл. 1, некоторые виды возбудителей ВАП достоверно чаще встречались у детей с развитием БЛД. Среди них такие микроорганизмы, как E.coli (с гемолитическими свойствами), Enterococcus spp. (с гемолитическими свойствами), Pseudomonas aeruginosa (Ps.aeruginosa), Stenotrophomonas maltophilia (Sten. maltophilia), Сandida krusei, различные виды Mollicutes (микоплазм), Chlamidia trachomatis, Saphylococcus aureus (S. aureus), Haemophilus influenzae, Bacteroidcs spp. Среди энтеробактерий достоверно чаще были обнаружены Кlebsiella ozenae и Proteus mirabilis.

Как правило, в первичном посеве были выделены бактерии семейства Enterobacteriaceae, Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Haemophilus influenzae (H. influenzae), Bacteroides spp., Chlamidia trachomatis, Mycoplasma spp., Fusobacterium (82% штаммов указанных видов возбудителей, здесь и далее процент от малых чисел дан для сравнения показателей). При вторичном инфицировании (у детей со сменой возбудителя ВАП) чаще всего высевали Ps. aeruginosa, Sten. maltophilia, Candida spp. и Enterococcus spp. (75% штаммов указанных видов возбудителей).

Практически все штаммы, выделенные у детей с БЛД, обладали различными факторами патогенности (гемолизирующие свойства, лецитиназная активность, повышенная протеиназная и ДНК-азная активность и т. д.). Эти свойства определяли способность микроорганизмов быстро вызывать деструктивные изменения в легочной ткани. Обнаружение указанных микроорганизмов на 1-3 сутки жизни в ТБА в значительном количестве - lg4 и выше сопровождалось развитием пневмонии с исходом в БЛД у 75% глубоконедоношенных детей и у 63% более зрелых новорожденных. Высокие титры возбудителя встречались в ТБА в те же сроки значительно реже у детей с ВАП без развития БЛД (25 и 37% в IIА и IIБ подгруппах, соответственно). Таким образом, массивная колонизация дыхательных путей возбудителями ВАП в первые дни жизни является неблагоприятным прогностическим критерием по реализации БЛД.

У детей с БЛД возбудители были, как правило, в виде ассоциаций патогенов, а именно у 60 из 62 детей (96%). В противоположность этому у младенцев без БЛД пневмония чаще была представлена в виде моноинфекции -у 110 из 132 детей (83%). Кроме того, у детей с БЛД довольно часто отмечалась смена возбудителя, что существенно делало более тяжелым и продолжительным течение ВАП. Так, в I группе однократная смена возбудителя была у 40 детей (65%), двукратная - у 10 детей (16%). В противоположность этому у большинства детей без БЛД во II группе (у 123 из 132 - 93%) смена возбудителя не происходила. Редко имела место только однократная смена возбудителя: у 9 детей (7%).

Частота ассоциаций и частота смены возбудителя у детей с БЛД в пределах I группы и у детей без БЛД в пределах II группы не зависела от массы тела и гестационного возраста при рождении (т. е. между IA и IIA подгруппами р > 0,05, между IБ и IIБ подгруппами р > 0,05).

Особое внимание следует обратить на роль микоплазм в формировании БЛД у недоношенных детей. Так, у 41 глубоконедоношенного ребенка из 45 с БЛД в подгруппе IA (92%) и у 15 из 17 более зрелых детей подгруппы IБ (90%) были обнаружены различные виды микоплазм (М. pneumoniae, M. hominis, U. ureliticum) в титрах lg4-8. У 2 детей IA подгруппы и 3 детей IБ подгруппы обнаруживались 2 вида микоплазм. Вместе с тем у детей без БЛД микоплазмы обнаруживались очень редко (у 13 из 79 - 17% и у 6 из 53 - 11%, в подгруппах IIA и IIБ, соответственно). Их титры на 1-3 порядка были ниже, а возбудители на 5-7 дней быстрее элиминировали из организма, чем у детей с БЛД.

У всех детей с БЛД микоплазмы обнаруживались в ассоциациях с другими микроорганизмами (бактериями, хламидиями, грибами). Чаще всего встречались ассоциации микоплазм с 1-2 видами грамотрицательных бактерий - у 49 из 62 (79%). Следует отметить, что микоплазма - бактериальные пневмонии, как правило, имели тяжелую форму течения с ранней манифестацией заболевания (в первые 3-4 дня жизни у 80% детей). При бактериальной этиологии пневмонии, наоборот, в 80% ВАП развивалась в более поздние сроки (на 6-10-й день жизни).

У большинства детей с микоплазма-бактериальной пневмонией (у 60 из 75 недоношенных детей, 80%), независимо от массы тела при рождении и развитии осложнения в виде БЛД, отмечалась тяжелая форма инфекционного токсикоза с быстрым развитием анемии (на 2-3-й неделе жизни с падением гемоглобина ниже 110 г/л), наличием токсической зернистости в нейтрофилах и кратковременным (не более 1 недели), появлением в периферической крови миелоцитов и метамиелоцитов. Продолжительность пневмонии превышала 1 месяц.

У всех детей развитию микоплазменной пневмонии предшествовал ранний респираторный дистресс-синдром (СДР) (в пределах первых 4 ч жизни). Трахеобронхит был диагностирован у 60% детей с пневмониями, обусловленными M. pneumoniae, и только у 20% при пневмониях, вызванных генитальными микоплазмами (M. hominis и U. urealyticum). Продолжительность трахеобронхитов составила 2 и 2-3 недели, соответственно. У каждого четвертого ребенка с микоплазменными пневмониями был диагностирован общий отечный синдром.

Результаты исследования чувствительности основных грамположительных возбудителей ВАП представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, все или большинство штаммов пневмококка и гемолитических стрептококков групп «А» и «В» (от 83 до 100%) при ВАП сохраняли чувствительность к ванкомицину, зивоксу (линезолиду), пенициллинам, цефалоспоринам I и II поколения, карбапенемам, линкомицину, эритромицину и рифампицину. Все энтерококки были чувствительны к ванкомицину и линезолиду, а 40-45% к карбапенемам, 50% штаммов сохраняли промежуточную чувствительность к рифампицину, 20-35% штаммов - к ампициллину, фузидину. Все штаммы S. epidermidi и S. haemoliticus были чувствительны к ванкомицину и линезолиду , большинство штаммов - к фузидину, рифампицину, амикацину, карбапенемам, цефалоспоринам I поколения и в меньшей степени III поколения. Все штаммы S.aureus были чувствительны к ванкомицину, линезолиду и большинство из них - к цефалоспоринам 1-го поколения.

Таблица 2.

Чувствительность к антибиотикам грамположительных возбудителей пневмонии.

1. S - чувствительный штамм, R - резистентный штамм, SR - промежуточная чувствительность штамма к антибиотику;

2. «-» - чувствительность штаммов к антибиотику не исследовали.

Результаты исследования чувствительности основных грамотрицательных возбудителей ВАП представлены в табл. 3.

Таблица 3.

Чувствительность к антибиотикам грамотрицательных возбудителей пневмонии

Как видно из табл. 3, среди E.coli и Klebsiella pneumoniae преобладали штаммы, чувствительные к карбапенемам, амикацину, азлоциллину, пиперациллину, пиперациллин+тазобактаму, колистину, цефалоспоринам III и IV поколения.

Представители других родов семейства Enterobacteriaceae (Enterobacter spp., Proteus mirabilis, Serracia marcescens, K.ozenae) были чувствительны к тем же антибиотикам. Все штаммы Ps. aeruginosa были чувствительны к колистину, пиперациллину, пиперациллин+тазобактаму, 48-70% штаммов к азлоциллину, амикацину, карбапенемам и 41% - к цефтазидиму, значительно реже (от 7-18%) -к другим антибиотикам. Все штаммы Sten.maltophilia были чувствительны к ткарциллин+клавуланату. 6 штаммов Sten.maltophilia были чувствительны к ципрофлоксацину и хлорамфениколу, 3 штамма к цефтазидиму, котримоксазолу, сульфаметоксазол + триметоприму. К этим же антибиотикам сохраняли промежуточную чувствительность от 1 до 3 штаммов.

Все 7 штаммов H.influenzae были чувствительны к канамицину, гентамицину, хлорамфениколу, рифампицину, а также к карбапенемам и цефалоспоринам III-IV поколений. 3 штамма были чувствительны к эритромицину.

Все выделенные штаммы B. fragilis были чувствительны к метронидазолу (МИК менее 1 мкг/мл), а Pr. melaninogenica - к бензилпенициллину (МИК 0,1 мкг/мл) и метронидазолу (МИК менее 1 мкг/мл).

Чувствительность микоплазм к антибактериальным препаратам зависела от их видовой принадлежности. Штаммы M.pneumoniae, как правило, на 80-100% были чувствительны к эритромицину (МИК 0,015-0,03 мкг/ мл), кларитромицину (МИК ≤ 0,08 мкг/мл), мидекамицину (МИК 0,01-0,07 мкг/мл), линкомицину - (МИК 0,5-2 мкг/мл), реже (30-45%) - к хлорамфениколу, гентамицину и амикацину (МИК 2-5мкг/мл). M. hominis и U. urealyticum были чувствительны к мидекамицину (МИК 0,05-0,16 мкг/мл), гентамицину и амикацину (МИК 2 мкг/мл). Кроме того, штаммы M. hominis были чувствительны к джозамицину (МИК 0,25 мкг/мл), а U. urealitycum - к кларитромицину (МИК 0,4 мкг/мл).

Обсуждение. Как показали наши исследования, БЛД как осложнение ВАП у недоношенных новорожденны, чаще всего развивается при инфекции, обусловленной определенными этиологическими агентами.

Тяжелая форма ВАП с развитием осложнений определяется также биологическими свойствами патогенов. Такие возбудители, как штаммы P. aeruginos обладают выраженными токсическими свойствами в отношении организма ребенка. Так, фосфолипаза С, бактериальная эластаза, протеаза IV, щелочная протеаза, оказывают деструктивное действие на ткани дыхательных путей и других органов [17], [18]. Штаммы S. aureus вырабатывают такие факторы патогенности, как гемолизины, ДНКаза, протеазы, лецитиназы [11]-[13].

Обращает на себя внимание высокая частота микоплазменной инфекции у детей с БЛД. Микоплазмы обладают высокой тропностью к легочной ткани, особенно у новорожденных детей, способностью вызывать в ней цитопатологические изменения с развитием воспалительной реакции [15], [19], [20]. Кроме того, микоплазмы как внутриклеточные патогенны, обнаруживаются при незавершенном фагоцитозе [15], [19], [20]. Это обстоятельство указывает на недостаточную противоинфекционную защиту организма младенца как против микоплазм, так и против других возбудителей инфекции, что может привести к затяжному течению заболевания и развитию осложнений. В связи с этим, возможно, у пациентов с тяжелой пневмонией, обусловленной микоплазмами и/или их ассоциациями с бактериями следует применять заместительную иммунотерапию иммуноглобулинами для внутривенного введения. Однако этот вопрос требует дополнительного исследования.

Можно полагать, что в условиях токсического воздействия прямого потока кислорода и его высоких концентраций при ИВЛ процесс деструкции тканей легкого усиливается [4], [6], [9], [10]. Одновременно повышается образование соединительной ткани, приводящей к формированию фиброзных изменений [4], [6], [9]. В развитии БЛД, по всей видимости, участвует и бактериальная микрофлора [5]. Имеются данные литературы о том, что генитальные микоплазмы (М. hominis и U. urealyticum), а также M. pneumoniae быстрее бактерий преодолевают тканевые барьеры, создавая благоприятные условия для последующей инвазии грамотрицательных микроорганизмов и проявления ими патогенных свойств [15], [19], [20]. Наши данные также демонстрируют синергизм повреждающего действия ассоциаций микоплазм и грамотрицательных бактерий, вызывающих тяжелое течение пневмонии с формированием БЛД.

Выводы.
1. БЛД как осложнение ВАП у недоношенных детей развивается чаще всего при инфекции, обусловленной гемолизирующими штаммами E.coli, Enterococcus spp., Ps. aeruginosa, Sten. maltophilia, различными видами микоплазм.
2. S. aureus и Candida krusei встречались значительно чаще у глубоконедоношенных детей с БЛД, чем у глубоконедоношенных младенцев без БЛД и более зрелых младенцев как с этим осложнением, так и без него.
3. БЛД развивалась в 7-11 раз чаще у младенцев с затяжным течением ВАП и сменой возбудителя, чем у младенцев с VAP без смены возбудителя.
4. БЛД развивалась в 5-7 раз чаще у младенцев с ВАП, обусловленной ассоциациями возбудителей, чем у младенцев с моноинфекцией.
5. Массивная колонизация дыхательных путей бактериями и/или микоплазмами на 1-3 день жизни (lg4 КОЕ/мл и выше) является неблагоприятным прогностическим фактором по развитию ВАП, осложненной БЛД.
6. Чувствительность возбудителей ВАП к антибиотикам очень вариабельна и зависит от вида патогенов.

Комментарии