Возможность использования данных реальной клинической практики для мониторинга за антимикробной резистентностью возбудителей инфекций мочевыводящих путей

Введение / Introduction

В современной медицине не теряет своей актуальности проблема широкого распространения инфекций мочевыводящих путей (ИМП) у амбулаторных пациентов [1]. Как известно, наиболее часто встречающейся нозологической формой ИМП является острый неосложнённый цистит (ОНЦ), который чаще всего развивается у женщин репродуктивного возраста. К примеру, в США ежегодное число обращений по поводу ОНЦ составляет более 7 млн, а в России выявляется от 26 млн до 36 млн случаев ОНЦ в год [2–5]. По данным опроса, который был проведён среди молодых женщин, частота возникновения острого цистита в течение жизни составляет около 20 %, примерно 30 % опрошенных отмечают 3 и более эпизодов в течение года. Также было установлено, что при ОНЦ клинические симптомы сохранялись в течение 2–3 дней, при этом респондентки отсутствовали на работе или учёбе 1–2 дня [4].

Основными средствами лечения цистита в амбулаторных условиях являются антимикробные препараты (АП), частота назначения которых значительно увеличивается из года в год. Так, исследователями в США было выявлено, что с лечением ИМП связано около 15 % назначений АП в амбулаторной практике [5]. При этом в большинстве случаев выбор антимикробного препарата проводится эмпирически, исходя из имеющихся локальных данных о чувствительности основных возбудителей ИМП к АП [6]. В связи с этим получение и регулярное обновление данных по устойчивости уропатогенов к антимикробным препаратам является обязательным условием успешного проведения эмпирической терапии ИМП [6–8]. В то же время, проводившиеся в России микробиологические исследования проводились только в части регионов, что не позволяет иметь объективную информацию по антимикробной резистентности для отдельных областей РФ.

Цель настоящего исследования / Objective — изучить распространённость и структуру антимикробной резистентности возбудителей инфекций мочевыводящих путей в Калининградской области в условиях реальной клинической практики.

Материалы и методы / Materials and methods

Проанализированы результаты бактериологических исследований мочи жителей Калининградской области, которые были выполнены в лаборатории Инвитро (https://www.invitro.ru/) за период с 2020 по 2023 год включительно. «Сырые» лабораторные данные были выгружены из лабораторной информационной системы (ЛИС) в csv формате, обработаны при помощи оригинального программного обеспечения для последующего анализа в программе Excel. Общее число бактериологических исследований, включённых в исследование в 2020 году, составило 2251, в 2021–2765, в 2022–2544 и в 2023–2373 образцов. Все образцы мочи были собраны на уровне амбулаторного звена оказания медицинской помощи. Согласие пациентов на обработку их медицинских данных получалось в соответствии с рутинной процедурой лаборатории Инвитро во время сдачи биоматериала.

Для сбора, обработки, транспортировки и хранения образцов до момента анализа были использованы протоколы, основанные на стандартных операционных процедурах лаборатории Инвитро. Образцы средней порции мочи собирались в любое время суток, спустя 2–3 часа после предыдущего мочеиспускания. С целью избежать возможной контаминации, соблюдалась единая процедура гигиены половых органов. Образцы собирались в стерильные пластиковые транспортные контейнеры Uri-swab (COPAN Diagnostics Inc.) и доставлялись в местные офисы и лаборатории коммерческой сети Инвитро в течение 2 часов при температуре окружающей среды или в течение 24 часов при охлаждении. Образцы с бактериальной нагрузкой ≥ 104 КОЕ/мл подвергались идентификации возбудителей с последующим определением их чувствительности к антимикробным препаратам. Преаналитическая обработка клинических образцов проводилась с использованием автоматизированного процессора WASP (COPAN, Италия). Пробирки E-swab обрабатывались системой WASP (стандартное культивирование и приготовление препаратов для микроскопии с окрашиванием по Граму). Для стандартного культивирования использовали метод четырёхсекторного штриха с помощью системы WASP на CLED-агаре (bioMerieux, Франция) или Колумбийском агаре с 5 % овечьей кровью (Becton Dickinson, США). Идентификацию микроорганизмов проводили полуавтоматическим методом с использованием систем VITEK2 (bioMerieux, Франция) и MALDI Biotyper Microflex (Bruker Daltonik GmbH, Германия). Чувствительность к антимикробным препаратам определяли автоматизированным методом с использованием анализатора VITEK2 (bioMerieux, Франция) в соответствии с рекомендациями производителя. Для обеспечения контроля качества не реже двух раз в год проводились процедуры внутреннего и внешнего контроля. Для внешнего контроля использовались процедуры Центра внешнего контроля качества клинических лабораторных исследований (ФСВОК, РФ, www.fsvok.ru). В качестве внутреннего контроля качества не реже одного раза в месяц для идентификации патогенов и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам использовались контрольные штаммы.

Результаты / Results

Популяция обследованных пациентов была в основном представлена женщинами — от 80,0 до 89,9 % в разные периоды наблюдения. При этом с 2020 по 2023 год отмечается тенденция к росту количества проводимых бактериологических исследований в мужской популяции, с достижением максимального значения 20,0 % к 2023 году. Средний возраст пациентов значительно не варьировал и составил 35,9 (±0,4) лет в 2020 году, 37,7 (±0,3) лет в 2021 году, 39,0 (±0,4) лет в 2022 году и 40,9 (±0,4) лет в 2023 году. Доля пациентов младше 18 лет составила 8,6 % в 2020 году и снизилась до 7,4 % к 2023 году.

Полученные результаты бактериологического исследования мочи показали, что в большинстве выполненных исследований роста микрофлоры не было выявлено — 66,7–70,2 % от всех исследованных образцов. Предполагаемый возбудитель был обнаружен у 26,8 % пациентов в 2020 году, у 27,2 % в 2021 году, у 29,0 % в 2022 году и у 29,3 % в 2023 году. Стоит отметить, что доля случаев контаминации составила 3,0 % всех включённых пациентов в 2020 году, 7,3 % в 2021 году, 3,5 % в 2022 году и 4,0 % в 2023 году.

При изучении структуры выявленных микроорганизмов обнаружено, что наиболее часто выделяемым возбудителем во все исследуемые временные периоды была Escherichia coli (от 58,7 до 63,1 %). Другие бактерии порядка Enterobacterales выделяли значительно реже — Klebsiella pneumoniae (от 6,4 до 9,7 %), Enterobacter spp. (от 0,9 до 2,4 %), Proteus spp. (от 0,3 до 2,9 %), Pseudomonas aeruginosа (от 0,7 до 3,7 %). Из числа грам (+) бактерий наиболее часто выделяли энтерококки (от 6,3 до 7,8 %), Streptococcus agalactiae (от 1,6 до 3,6 %) и Staphylococcus saprophyticus (от 1,4 до 2,8 %) (рис. 1).

При изучении чувствительности E. coli можно выделить несколько антимикробных препаратов, к которым в течение всего периода наблюдения сохранялась высокая чувствительность — амикацин (96,0–100,0 %), гентамицин (90,5–93,5 %), фосфомицин (97,1–99,4 %) и нитрофурантоин (95,8–98,2 %) (рис. 2). При этом для каждого из упомянутых препаратов отмечается рост антимикробной резистентности возбудителя за исследуемый период. Для амикацина рост составил 4,0 % (с 0,0 % в 2020 году до 4,0 % в 2023 году), для фосфомицина — 2,3 % (с 0,6 до 2,9 %), для нитрофурантоина — 2,0 % (с 2,3 до 4,3 %) и для гентамицина — 1,6 % (с 6,5 до 8,1 %). Сохраняется также тенденция к увеличению количества штаммов E. coli, резистентных к цефалоспоринам II–III поколения: для цефуроксима с 14,0 до 27,4 %, для цефотаксима с 14,0 до 26,6 %. Более выраженный рост резистентности отмечается в группе фторхинолонов: для ципрофлоксацина с 23,0 до 37,6 %, для норфлоксацина с 21,0 до 38,0 %. Для ко-тримоксазола показатель антимикробной резистентности за весь период оставался в пределах 27,0–30,2 %, с ростом на 3,2 %.

При анализе чувствительности к АП штаммов K. pneumoniae (рис. 3), можно отметить, что высокая активность сохраняется только у аминогликозидов — частота выделения резистентных к амикацину штаммов составила 4,0–15,4 %, а к гентамицину — 6,0–18,5 % в разные периоды наблюдений. При этом отмечается чёткая тенденция к росту доли изолятов, устойчивых к этому классу АП, с 2020 по 2023 год. К концу исследуемого периода можно отметить значительный рост доли микроорганизмов, резистентных к фторхинолонам (50,8 % — ципрофлоксацин и 53,0 % — норфлоксацин), цефалоспоринам II–III поколения (36,4 % — цефотаксим, 45,5 % — цефуроксим). Обращает на себя внимание резкий рост резистентности к фосфомицину (с 4,0 до 87,9 %) и нитрофурантоину (с 34 до 100 %). Для ко-тримоксазола показатель антимикробной резистентности составил 28 % в 2020 году и достиг 32,3 % в 2023 году.

При анализе чувствительности к антимикробным препаратам штаммов Enterobacter spp. (рис. 4) отмечается высокий уровень резистентности практически ко всем изученным препаратам — к ампициллину (90,0–100,0 %), цефалоспоринам (цефуроксим — 85,7–100,0 %, цефотаксим — 23,0–30,0 %), нитрофурантоину — 38,0–100,0 %, фосфомицину — 14,0–70,0 %. Несколько ниже был уровень устойчивости к фторхинолонам (ципрофлоксацин — 15,0–30,0 %), аминогликозидам (амикацин — 0,0–20,0 %, гентамицин — 22,2–30,0 %), ко-тримоксазолу — 14,0–31,0 %. Выявлен резкий рост устойчивости за период наблюдения к нитрофурантоину и фосфомицину с 38,0 до 90,0–100,0 % и с 15,0 до 70,0 %, соответственно.

При анализе чувствительности к антимикробным препаратам штаммов Proteus mirabilis (рис. 5) отмечается высокий уровень резистентности в 2023 году к нитрофурантоину — 100,0 %, ампициллину — 100,0 %, ципрофлоксацину — 36,6 %, ко-тримоксазолу — 45,5 %. В 2023 году реже выделяли изоляты, устойчивые к аминогликозидам: амикацин — 18,2 %, гентамицин — 27,3 %. В то же время, за период наблюдения сформировалась выраженная тенденция к росту устойчивости P. mirabilis к аминогликозидам, доля резистентных штаммов к амикацину выросла с 11,0 до 18,2 %, к гентамицину — с 2,0 до 27,3 %. Сохранили свою активность цефалоспорины III поколения, частота выделения в 2023 году устойчивых к цефотаксиму штаммов составила 9,1 %.

Для Enterococcus faecalis (рис. 6) существенного роста резистентности за период наблюдения выявлено не было. Сохраняется полная чувствительность возбудителя к ванкомицину и высокая чувствительность к ампициллину (94,4–100,0 %) и нитрофурантоину (93,2–100,0 %, с наибольшим ростом резистентности в 2022 году — до 6,8 %). Высокий показатель резистентности в течение всего периода наблюдения отмечен для фторхинолонов (32,0–41,7 % для левофлоксацина).

Обсуждения / Discussions

В настоящее время данные о резистентности возбудителей к АП являются одним из важнейших критериев, который необходимо учитывать при назначении антимикробной терапии. Считается, что антимикробный препарат не рекомендуется использовать при выявленном уровне резистентности к нему более 10–20 % [6][7]. С целью контроля за антимикробной резистентностью возбудителей ИМП, а также получения данных о популяционном уровне резистентности, проводят несколько видов микробиологических исследований. Это могут быть моноцентровые либо многоцентровые исследования, такие как DARMIS, UTIAP-1, UTIAP-2, UTIAP-3, выполняемые на территории Российской Федерации или в нескольких странах. [8] Нередко проводятся и более масштабные, международные многоцентровые микробиологические исследования. Примерами таких исследований могут быть проекты ECO-SENS, ARESC, SENTRY [9][10][11]. Однако такой тип исследований, несмотря на неоспоримые преимущества, имеет ряд существенных недостатков. Важнейшим из них является ограниченное вовлечение в исследование регионов РФ: как правило, в исследование вовлекается 20–30 регионов. Поэтому складывается ситуация, когда есть регионы, в которых никогда не проводились подобные исследования.

В последние годы активно развивается новый источник получения эпидемиологических данных по резистентности к АП, основанный на анализе данных, полученных в условиях реальной клинической практики (RWD/RWE) — ДРКП. Актуальность подобных данных обусловлена тем, что цифровизация систем здравоохранения существенно повышает возможности исследователей использовать реальные клинические данные, такие как электронные медицинские записи, реестры, данные лабораторий [12]. В европейских странах этот вид исследований набирает широкую популярность, и на сегодняшний день проводится несколько проектов, в рамках которых собираются и анализируются такие данные. Одним из известных проектов является ARDIG (Antimicrobial Resistance Dynamics the Influence of Geographic origin), задачей которого является получение актуальных данных по использованию и резистентности антимикробных препаратов как в медицинском, так и в ветеринарном секторе [13]. В настоящее время с использованием ДРКП выполняется несколько исследований, направленных на изучение антимикробной резистентности возбудителей ИМП. Так, коллегами из Германии были получены данные антимикробной резистентности возбудителей семейства Enterobacterales, выделенных в моче 201 152 пациентов за период с 2016 по 2021 год [14]. Похожее исследование проводили другие учёные, они оценивали антимикробную резистентность основных возбудителей ИМП у мужчин, на основании полученных лабораторных данных с 2015 по 2020 год [15]. Аналогичные исследования были проведены и в Румынии (Бухарест), Канаде (Квебек) и Китае (Джиаксинг). Все они изучали данные антимикробной резистентности возбудителей ИМП, полученные от микробиологических лабораторий, и включали от 32 до 54 тысяч пациентов, за период от двух до пяти лет [16–18].

В России изучение антимикробной резистентности ИМП на основании ДРКП проводилось московскими исследователями, которые изучали данные по Западному и Северо-западному административному округам г. Москвы [19]. Также в 2017 году большой группой исследователей был реализован крупный проект RESOURCE, который охватил данные антимикробной резистентности из 520 городов РФ и 84 тысячи пациентов [20].

Результаты проведённого нами исследования с использованием ДРКП могут быть сопоставимы с данными, полученными ранее в одном из самых крупных проектов в РФ по изучению антимикробной резистентности — ДАРМИС. В данном исследовании за период с 2017 по 2018 год резистентность микроорганизмов, выделенных в моче у амбулаторных пациентов, находилась на таком же уровне, что и в нашем исследовании в самый ближайший к этому временному периоду — 2020 год, за некоторыми исключениями. К примеру, в исследовании ДАРМИС-2018 показатель резистентности E. coli к нитрофурантоину составил 2,4 %, к ко-тримоксазолу 31,5 %, к ципрофлоксацину 29,5 %, к цефотаксиму 15,9 %, к амикацину 1,5 % [21]. В нашем исследовании данный показатель в 2020 году составил 2,3 %, 27 %, 23 %, 14,0 % и 0,0 %, соответственно. Значительно выше был процент резистентных штаммов в проекте ДАРМИС к гентамицину (12,2 %) и фосфомицину (8,1 %), в сравнении с нашими результатами за 2020 год — 6,5 и 0,6 %, соответственно [21]. Таким образом, сравнение данных ДРКП и микробиологических проектов показывает получение достаточно сходных данных, определённые различия могут быть обусловлены как различиями в методологии определения чувствительности бактерий, так и наличием региональных особенностей.

Анализ ДРКП в нашем исследовании позволил выявить ограничения в их использовании. В частности, избыточность «сырых» данных, наличие повторов, неоднородность, то есть разные форматы введения, несогласованность, необходимость предварительной обработки данных. Это согласуется с мнением других исследователей [22]. При сборе ДРКП можно столкнуться с тем фактом, что в разных исследовательских центрах могут отличаться методы регистрации данных и их качество. Кроме того, в источниках ДРКП часто может недоставать некоторых данных. Именно поэтому ДРКП нуждаются в правильной подготовке перед проведением анализа, что имеет большое влияние на конечный результат расчетов [23].

Ограничения исследования / Study limitations

В нашем исследовании мы столкнулись с тем, что при обработке данных, выгруженных из лабораторной информационной системы (ЛИС), выявляется дефицит клинической информации, который не позволяет чётко дифференцировать разные формы ИМП. В частности, было невозможно уточнить подробности диагноза, детали клинической картины ИМП (симптомы, длительность, сопутствующая терапия, результаты других проведённых исследований). Кроме того, в ЛИС не было информации о том, первичный или повторный был анализ, а также не было возможности провести оценку всех принимаемых пациентом ранее или в настоящее время антимикробных препаратов.

Исходя из этого, важной задачей является дальнейшее совершенствование методологии исследований реальной клинической практики, определение аспектов их качества и создание надлежащих практик таких исследований [23]. Значимость результатов, полученных в исследованиях ДРКП, будет продолжать расти с повышением качества методологии, применяемой для данных исследований, а также с увеличением доступности более качественных и обширных баз данных [24].

Выводы / Conclusions

Использование данных реальной клинической практики для оценки локальной антимикробной резистентности может быть ценным источником информации, отражающим истинную картину антимикробной резистентности в определённом регионе и дополняющим имеющуюся информацию, полученную другими способами. Такие исследования вызывают всё больший интерес и являются перспективным направлением в науке, которое будет непременно совершенствоваться вслед за развитием цифровых технологий.

Наиболее часто выделяемым возбудителем ИМП в Калининградской области была E. coli (от 58,7 до 63,1 %). Значительно реже встречались другие бактерии, среди которых были Klebsiella pneumoniae (от 6,4 до 9,7 %), Enterobacter spp. (от 0,9 до 2,4 %), Proteus spp. (от 0,3 до 2,9 %), Pseudomonas aeruginosа (от 0,7 до 3,7 %), а также грам (+) бактерии — энтерококки (от 6,3 до 7,8 %), Streptococcus agalactiae (от 1,6 до 3,6 %) и Staphylococcus saprophyticus (от 1,4 до 2,8 %). Анализ динамики антимикробной резистентности показал рост устойчивости практически ко всем антимикробным препаратам. При этом самыми активными препаратами в отношении E. coli остаются фосфомицин (2,9 % штаммов резистентны), амикацин (4,0 %) и нитрофурантоин (4,3 %). В отношении K. pneumoniae препаратами, сохранившими в 2023 году уровень резистентности меньше 20,0 %, были амикацин (15,4 %) и гентамицин (18,5 %). E. fecalis остаётся чувствительным к нитрофурантоину (2,8 %) и ампициллину (5,6 %). Сложная ситуация складывается с представителями рода Enterobacter spp., среди которых выросла доля резистентных штаммов к амикацину (до 20,0 %), гентамицину (30,0 %) и фосфомицину (70,0 %). Оценка антимикробной резистентности P. mirabilis показывает высокую чувствительность к цефотаксиму (9,1 %) и амикацину (18,2 %).

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Конфликт интересов

Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.

Финансирование

Работа выполнялась без спонсорской поддержки.

Участие авторов. Все авторы внесли существенный вклад в подготовку работы, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией. Цапкова А. А. — разработка идеи и проведение работы, обработка данных, анализ и интерпретация результатов, написание текста, создание графиков, редактирование, обработка литературы; Михайлова Л. В. — проведение работы, обработка данных, анализ и интерпретация результатов; Коренев С. В. — проведение работы, анализ и интерпретация результатов; Крюкова Н. О. — проведение работы, анализ и интерпретация результатов, редактирование, обработка литературы; Рафальский В. В. — разработка идеи, анализ и интерпретация результатов, написание текста, редактирование, финальное утверждение рукописи.

ADDITIONAL INFORMATION

Conflict of interests

The authors declare no conflict of interest.

Funding

The work was carried out without sponsorship.

Authors’ participation. All the authors made a significant contribution to the preparation of the work, read and approved the final version of the article before publication. Tsapkova A. A. — idea development and work conduction, data processing, analysis and interpretation of results, text writing, creation of graphs, editing, literature processing; Mikhailova L. V. — work conduction, data processing, analysis and interpretation of results; Korenev S. V. — work conduction, analysis and interpretation of results; Kryukova N. O. — work conduction, analysis and interpretation of results, editing, literature processing; Rafalsky V. V. —developing the idea, analyzing and interpreting the results, writing the text, editing, final approval of the manuscript.