Буркхолдерия симптомы и лечение

буркхолдерия симптомы и лечение

Фото носит иллюстративный характер, из открытых источников.

Условно-патогенные микроорганизмы — одна из наиболее значимых групп возбудителей инфекционной патологии, а вопросы устойчивости микроорганизмов к антимикробным средствам как никогда актуальны. В научных публикациях по данной тематике все чаще появляются ссылки на исследования, посвященные изучению свойств редко встречающихся микроорганизмов с возрастающей клинической значимостью, к которым относится Burkholderia cepacia.

Краткая характеристика 

Возбудители, относящиеся к группе условно-патогенных микроорганизмов (УПМ), обладают высоким адаптационным потенциалом и многообразием механизмов приспособления к изменяющимся условиям обитания и агрессивным внешним воздействиям (благодаря этому они широко распространены в окружающей среде). Особенно следует подчеркнуть способность УПМ формировать биопленки, что обеспечивает селекцию, накопление и распространение вариантов с приобретенной устойчивостью к антимикробным средствам (АМС): антибиотикам, антисептикам и дезинфектантам. 

В этиологической структуре инфекций, обусловленных УПМ, значительная доля принадлежит грамотрицательным микроорганизмам. Среди грамотрицательных УПМ наиболее частыми возбудителями инфекционной патологии являются Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., Klebsiella pneumoniae и Escherichia coli. 

Согласно данным научной литературы, в последнее время наблюдается рост заболеваний, этиологическим агентом при которых выступают редко встречающиеся микроорганизмы, ранее считавшиеся низко- или авирулентными, например бактерии Burkholderia cepacia (каталазоположительная неферментирующая грамотрицательная бактерия с аэробным метаболизмом) (рис. 1).

буркхолдерия симптомы и лечение

Рис.1. Цветная электронная микрофотография бактерии Burkholderia cenocepacia

Основная среда обитания микроорганизма — водные объекты, почва, а также любая среда с повышенной влажностью, что обеспечивает хорошие возможности контаминации кожных и слизистых покровов человека.

Впервые выделен от пациентов с муковисцидозом в 1977 году. В 1980-х было отмечено, что летальность инфекции, обусловленной B. cepacia, среди них находилась на уровне 35 %. Первое подробное описание клинической значимости колонизации респираторного тракта и инфекции, обусловленной B. cepacia, было опубликовано в 1984 году. B. cepacia часто ассоциируется с агрессивными пневмониями, сопровождающимися стремительно развивающейся фатальной бактериемией. При этом инфекции, вызванные еще одним актуальным в случаях муковисцидоза патогеном (P. aeruginosa), часто контаминируют жидкости, применяемые в медицинской практике (для промываний, внутривенного введения и пр.), а также объекты антропогенной среды (медучреждения, бассейны и др.). 

Факторы вирулентности

B. сepacia характеризуется наличием ферментов, адгезинов к эпителию, изделиям медназначения, способностью уклоняться от воздействия компонентов иммунной системы. 

В отличие от других грамотрицательных бактерий, B. cepacia содержит меньше фосфатов и 3-дезокси-D-манно-окт-2-улозоновой кислоты в составе олигосахарида, а к фосфатным остаткам липида А присоединены фрагменты 4-амино-4-дезоксиарабинозы, что влияет на иммунобиологическую активность эндотоксина и резистентность к некоторым антибиотикам. 

Липазы значительно облегчают инвазию бактерий через эпителий, однако механизм этого процесса изучен недостаточно. Металлопротеазы, в частности ZmpB, играют существенную роль в развитии воспаления в легких и повреждении легочной ткани, активны в отношении широкого спектра белков внеклеточного матрикса легочной ткани, в т. ч. коллагена IV типа и фибронектина.

Жгутики, представленные флагеллином двух типов, отвечают за инвазивные свойства к эпителию легких. Биопленкообразование в условиях in vitro способствует повышению резистентности микроба к ципрофлоксацину и цефтазидиму по сравнению с планктонной культурой.

Клинико-биологическая значимость

B. cepacia является причиной развития инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, симптомы которых различают от случая к случаю (варьируются от субклинических форм до тяжелых инфекций дыхательных путей). Инфицирование этим микроорганизмом представляет наибольшую угрозу для иммунокомпрометированных пациентов, обусловливая развитие пневмонии у лиц с предрасполагающим морбидным фоном (муковисцидоз, хроническая гранулематозная болезнь, серповидно-клеточные гемоглобинопатии). 

В. cepacia способны к адгезии к пластику и формированию пленок (рис. 2), могут вызывать катетер-ассоциированные инфекции у пациентов, находящихся на гемодиализе, и у онкобольных. Описаны случаи нозокомиальной пневмонии, а также инфекций мягких тканей, кожи, послеоперационных ран и урогенитального тракта, обусловленных B. сepасia, у пациентов, получавших в качестве антимикробной терапии препараты фторхинолонов и цефтазидима. 

буркхолдерия симптомы и лечение

Рис. 2. Схематическое изображение процесса формирования биопленки

Передача возбудителя осуществляется чаще всего путем тактильного контакта с источником инфекции, контаминированными поверхностями и объектами окружающей среды (вода). Известны случаи распространения B. cepacia с помощью контаминированных изделий медназначения.

Механизмы резистентности к АМС

Устойчивость бактерий к АМС является одной из наиболее актуальных проблем, связанных с B. сepacia (рис. 3). Известно множество механизмов ее развития: продукция ферментов, расщепляющих антибиотики, избыточная экспрессия эффлюксных насосов, снижение количества поринов, изменение жизненно важных клеточных мишеней для антибиотиков. При этом зачастую множественные гены резистентности к АМС обнаруживаются в геноме одного штамма бактерий, что обусловливает существенные затруднения в подборе адекватной антимикробной терапии пациентов, а также увеличивает стоимость лечения. Особенно важна своевременная и точная этиологическая диагностика инфекций, обусловленных неферментирующими грамотрицательными бактериями, а также определение фено- и генотипических детерминант резистентности у выявленных изолятов.

буркхолдерия симптомы и лечение

Рис. 3. Некоторые механизмы резистентности микроорганизмов к антимикробным средствам

Специалисты отмечают наличие природной и/или приобретенной устойчивости к антибиотикам, что ограничивает подбор антибактериальных препаратов для адекватной этиотропной терапии. Антибиотиком выбора выступает триметоприм/сульфаметоксазол. Однако в ряде случаев назначение препарата невозможно из-за индивидуальной непереносимости пациентом его компонентов, а также развившейся к нему устойчивости инфекционного агента. Поэтому важным представляется поиск альтернативных лексредств, эффективных в отношении B. сepacia.

По данным исследователей из США, известно достаточное количество случаев выделения изолятов B. cepacia, устойчивых к практически всем наиболее часто используемым антибиотикам, в т. ч. антисинегнойным пенициллинам и цефалоспоринам, аминогликозидам, тетрациклинам, фторхинолонам, триметоприму/сульфаметоксазолу и карбапенемам. Единственным классом антибиотиков, пригодным для лечения, остаются полимиксины. Однако большинство изолятов со множественной устойчивостью к антибиотикам демонстрируют сниженную чувствительность или полную устойчивость к ним. К тому же применение системных полимиксинов сопряжено с существенным риском проявления нефротоксических эффектов, особенно у пациентов пожилого возраста. 

По данным национального мониторинга резистентности бактерий к антибиотикам (база данных WHONET референс-центра РНПЦ эпидемиологии и микробиологии) о клинических изолятах B. cepacia за 2011–2016 годы, микроорганизмы этого вида, циркулирующие на территории страны, характеризуются высокой устойчивостью ко многим классам антибиотиков. Так, устойчивость к меропенему составляет 55,7 %, цефтазидиму и цефепиму 57,3 % и 58,1 % соответственно, к защищенным аминопенициллинам (ампициллин/сульбактам) — 76,4 %, к левофлоксацину — 40,6 %, полимиксину В — 58,7 %, триметоприму/сульфаметоксазолу — 59,8 %. Очевидно, что многие антибиотики, указываемые в литературе в качестве препаратов выбора (триметоприм/сульфаметоксазол, цефтазидим, меропенем, полимиксин В), оказываются недостаточно эффективны в отношении B. cepacia, циркулирующих в Беларуси, поскольку резистентность к ним составляет 55–60 %. Особое внимание необходимо уделять предупреждению развития инфекционных осложнений, обусловленных B. cepacia (в первую очередь у иммунокомпрометированных пациентов). 

Лабораторная диагностика

Широко применяется бактериологический метод. Основным материалом является отделяемое респираторного тракта; для санитарно-микробиологических исследований — пробы воды, почвы, смывы с объектов окружающей среды. Несмотря на то что изоляты B. cepacia хорошо растут на достаточно широком спектре питательных сред (мясопептонный агар, агар Мюллера-Хинтона, агар Мак-Конки), для эффективного их выделения следует использовать специальные селективные среды, например Burkholderia cepacia selective agar. Основными признаками, позволяющими идентифицировать B. cepacia, выступают отрицательная окраска по Граму, способность к окислению углеводородов в O/F-тесте, положительная реакция на оксидазу и каталазу, наличие подвижности. Для проведения внутривидовой идентификации, а также повышения качества и надежности исследований возможно применение автоматизированных микробиологических систем, например Vitek 2 Compact, Biomerieux.

В связи с наличием затруднений в идентификации B. cepacia с помощью классических способов необходимо широкое внедрение современных методов лабораторной диагностики, которые позволят быстро и точно проводить видовую идентификацию патогена. Помимо этого нужен индивидуальный подход к назначению этиотропной терапии пациентам с развившейся инфекционной патологией (с обязательным определением спектра чувствительности бактерий к антибиотикам). Одним из приоритетных направлений можно назвать поиск и определение фено- и генотипических детерминант резистентности к АМС в популяции B. cepacia, а также организацию мониторинга резистентности B. cepacia к АМС (с целью своевременной корректировки проводимых в отношении возбудителя противоэпидемических и профилактических мероприятий).

Профилактика

Предотвратить инфицирование B. cepacia можно при условии следования требованиям неспецифической профилактики: соблюдать правила личной гигиены, изолировать и санировать бактерионосителей (особенно актуально в отношении лиц, страдающих муковисцидозом), придерживаться требований санитарно-противоэпидемического режима в учреждениях здравоохранения. Важное значение имеет уже упомянутый мониторинг чувствительности B. cepacia к АМС.

ВЫВОДЫ

С учетом высокого уровня резистентности штаммов B. cepacia к антибиотикам, применяемым в качестве этиотропных при B. cepacia-ассоциированной патологии, эмпирическое назначение АМС недопустимо, поскольку способствует селекции новых штаммов со сниженной чувствительностью к АМС и распространению антибиотикорезистентности в популяции микроорганизмов. 

Требуются совершенствование лабораторной диагностики в части идентификации бактерий B. cepacia, разработка методических рекомендаций по диагностике, лечению и профилактике инфекций, обусловленных B. cepacia с учетом групп высокого риска инфицирования (пожилые люди, дети, пациенты отделений интенсивной терапии и реанимации, пульмонологических отделений, находящиеся на иммуносуппрессивной терапии, с отягощенным морбидным фоном и пр.), определение профиля антибиотикорезистентности штаммов, выделенных от пациентов, а также чувствительности к дезинфицирующим и антисептическим средствам не только клинических изолятов, но и штаммов, выделяемых из объектов окружающей среды (вода, почва, растворы для медицинского применения, изделия медназначения, поверхности объектов антропогенного происхождения).

Клинические проявления инфекции, обусловленной B. cepacia, неспецифичны, а сама инфекция труднодифференцируема от состояний, обусловленных другими патогенами. Основные симптомы: лихорадка, кашель, жесткое дыхание, хрипы в легких. Негативным следствием колонизации респираторного тракта является развитие cepacia-синдрома — прогрессирующего пневмониеподобного заболевания (комбинация некротизирующей пневмонии  с быстрым нарастанием дыхательной недостаточности и бактериемии), характеризующегося высокой летальностью. 

Валентин Пугач, младший научный 

сотрудник лаборатории клинической 

и экспериментальной микробиологии 

РНПЦ эпидемиологии и микробиологии

Род Burkholderia входит в одноименное семейство Burkholderiaceae, содержащее не менее 10 родов. По результатам геносистематики данное семейство было отделено от псевдомонад в начале 90-х годов. Возбудители названы в честь американского исследователя Уолтера Буркхолдера. В 1949 г. он впервые описал микроорганизм Pseudomonas cepacea, отнесенный впоследствии к новому семейству и роду.

Основными возбудителями болезней человека из данного семейства являются B. cepacea, B. pseudomallei и B. mallei.

Комплекс бактерий B. cepacea включает в себя не менее 17 сходных условно-патогенных видов, вызывающих оппортунистические инфекции у человека. B. mallei и B. pseudomallei вызывают специфические заболевания животных и человека – сап и мелиоидоз.

11.2.3.1 Burkholderia cepacea

Bcepacea и другие близкородственные виды бактерий, входящих в этот комплекс, представляют собой грамотрицательные палочки. Они подвижны, обладают одним или несколькими полярными жгутиками. Спор не образуют.

Могут расти на стандартных лактозосодержащих питательных средах для грамотрицательных бактерий. Рост медленный, начинается на 2-3 день. Колонии лактозоположительны.

С учетом устойчивости возбудителей к антибиотикам, для культивирования применяют селективные среды, содержащие полимиксин В и бацитрацин. При этом полимиксин В подавляет рост сопутствующих псевдомонад.

Облигатные аэробы. Каталазоположительны, оксидазоположительны.

Геном представлен множественными репликонами. Возбудители проявляют активную способность к рекомбинации с другими микробными видами.

Повсеместно обитают в окружающей среде – в воде, почве, ризосфере растений и т.д. Биохимически активны. В естественных условиях вызывают биодеградацию хлорорганических пестицидов.

Бактерии способны выживать в растворах антисептиков и дезинфектантов, включая хлоргексидин. Устойчивы к полимиксину В, аминогликозидам и другим антибиотикам.

У человека в редких случаях приводят к оппортунистическим инфекциям. Возбудители активируются у лиц с подавленным иммунитетом – при муковисцидозе, хронической гранулематозной болезни и др. Обычно поражают респираторный тракт.

Механизмы передачи инфекций – контактный, реже аэрогенный. Вызывают тяжелые пневмонии и сепсис.

Видовая идентификация возбудителя, равно как и оценка антибиотикочувствительности фенотипическими методами представляет трудности. Применяют методы автоматизированной биохимической идентификации возбудителя с помощью тест-систем. В специализированных лабораториях определяют гены антибиотикоустойчивости методами молекулярной генетики.

Для лечения применяют цефалоспорины III-IV поколений, карбапенемы, доксициклин, ко-тримоксазол (триметоприм-сульфометоксазол).

11.2.3.2 Burkholderia pseudomallei

Bpseudomallei представляют собой аэробные грамотрицательные подвижные палочки. Они окрашиваются биполярно при обработке анилиновыми красителями. Имеют полисахаридную капсулу.

Хорошо растут на большинстве питательных сред (кровяном агаре, средах с лактозой и других). Образуют как S- так и R-формы колоний. Для их селективного выращивания используют среды с антибиотиками.

Бактерии окисляют многие углеводы до кислоты, включая глюкозу и лактозу. Каталазоположительны, оксидазоположительны.

Антигенами являются ЛПС клеточной стенки, капсульный полисахарид и флагеллин жгутиков.

Возбудители продуцируют разнообразные факторы патогенности, включая ферменты агрессии: протеазы, липазы, лецитиназу, гемолизины, пероксидазу, железосвязывающие белки-сидерофоры. ЛПС наружной мембраны выступает в роли эндотоксина.

Бактерии могут персистировать внутри многих клеток, включая нейтрофилы и макрофаги. Устойчивость к фагоцитозу обусловлена наличием капсулы. Они могут размножаться внутри вакуолей фагоцитов.

Bpseudomallei имеют природную резистентность ко многим группам антибиотиков – аминогликозидам, большинству β-лактамов (пенициллинам и цефалоспоринам), колистину и др. Снижена чувствительность к фторхинолонам и макролидам.

Устойчивость обусловлена продукцией β-лактамаз и развитыми системами обратного транспорта (для аминогликозидов).

Преимущественное место обитания данных бактерий – вода и почва. Из организма человека в норме возбудителя не выделяют.

У человека, а также различных видов животных (лошадей, овец, коз и др.) Bpseudomallei вызывает тяжелое инфекционное заболевание – мелиоидоз.

Болезнь эндемична для юго-восточной Азии и северной Австралии, хотя отдельные случаи отмечались и в других регионах.

Мелиоидоз передается контактным путем при попадании контаминированной воды или почвы на поврежденную кожу и слизистые. Возможен аэрозольный путь передачи, а также водный. Прямая передача заболевания от пациента к пациенту наблюдается весьма редко. Фактором риска развития мелиоидоза у людей является сахарный диабет.

Различают острую, хроническую и латентную форму болезни. Заболевание проявляется тяжелейшей пневмонией с множественными абсцессами в легких. Часто возникает генерализованная инфекция, развивается сепсис и септикопиемия с абсцессами в органах и тканях.

Латентный мелиоидоз может активироваться через десятки лет после заражения.

Даже при адекватном лечении для болезни характерна высокая летальность (10-50% в зависимости от развития осложнений), при септической форме – до 80%. С учетом устойчивости возбудителя в окружающей среде и высокой летальности заболеваия Bpseudomallei представляет угрозу как потенциальный фактор биотерроризма.

При установлении диагноза важное значение имеет пребывание пациента в регионах, эндемичных по мелиоидозу.

Микробиологический диагноз болезни включает выделение возбудителя от больного с последующей идентификацией Bpseudomallei. Все работы необходимо проводить в условиях биобезопасности, соответствующих возбудителям особо опасных инфекций.

Материал засевают на кровяной агар и селективные среды с антибиотиками (гентамицином и др.) Проводят микроскопию возбудителей с выявлением характерного биполярного окрашивания. Оценивают ферментативную активность при помощи панели биохимических тестов.

В качестве экспресс-метода для обнаружения Bpseudomallei в материале применяют иммунофлюоресценцию с моноклональными АТ.

Серологическая диагностика включает определение специфических АТ при помощи ИФА или РПГА.

Лечение заболевания представляет собой сложную задачу. Обычно назначают цефалоспорин цефтазидим или карбапенемы, реже – комбинацию амоксициллин-клавуланат.

Для предупреждения латентной инфекции и рецидива необходимо длительная (в течение нескольких месяцев) поддерживающая антибиотикотерапия комбинацией доксициклина с ко-тримоксазолом.

Специфическая профилактика пока не разработана.

При контакте с возбудителем при его выделении в лаборатории проводят антибиотикопрофилактику доксициклином и ко-тримоксазолом для предотвращения развития заболевания.

Инфекции, вызываемые Burkholderia cepacia

Burkholderia cepacia (устаревшее название — Pseudomonas cepacia), подобно Pseudomonas aeruginosa , является условно-патогенным микроорганизмом. Эта бактерия вызывает как внебольничные, так и больничные инфекции.

При больничных эпидемических вспышках источником заражения обычно служат емкости с жидкостями и влажные поверхности предметов больничной обстановки. Burkholderia cepacia заселяет различные участки тела с последующим развитием инфекции. Инфекцию не всегда легко отличить от носительства. При постановке диагноза руководствуются клинической картиной и результатами посева.

Burkholderia cepacia вызывает пневмонию , инфекции мочевых путей , менингит , перитонит , ожоговую раневую инфекцию и послеоперационную раневую инфекцию , сепсис и эндокардит (у инъекционных наркоманов ). Бактерию иногда обнаруживают (отдельно или в сочетании с Pseudomonas aeruginosa ) при хронической легочной инфекции у больных муковисцидозом . В ряде случаев появление Burkholderia cepacia у больных муковисцидозом совпадало с началом молниеносно текущей некротической пневмонии и сепсиса .

Инфекции, вызванные Burkholderia cepacia, с трудом поддаются лечению, так как возбудитель устойчив к аминогликозидам и многим бета-лактамным антибиотикам . Эффективны триметоприм/сульфаметоксазол и хлорамфеникол , но встречаются и устойчивые к этим препаратам штаммы. Чувствительность разных штаммов Burkholderia cepacia к цефалоспоринам третьего поколения и фторхинолонам неодинакова. Если возбудитель чувствителен к этим препаратам, используют ципрофлоксацин и ампициллин/сульбактам .

Некоторые сочетания антибактериальных препаратов (например, ципрофлоксацина , имипенема/циластатина и рифампицина ) in vitro оказывают на Burkholderia cepacia синергичное действие, однако эффективность таких сочетаний в клинических условиях не доказана.

Ссылки:

  • ИНФЕКЦИИ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ Pseudomonas spp. И РОДСТВЕННЫМИ ИМ БАКТЕРИЯМИ