Эпидемиологический надзор за резистентностью к антимикробным препаратам

Определение

Эпидемиологический надзор за антимикробной резистентностью представляет собой систематический постоянный процесс сбора и анализа данных для количественной оценки распространенности антибиотикорезистентности и ее временной динамики.

Цель и задачи

Целью проведения эпидемиологического надзора за антимикробной резистентностью является получение информации, необходимой для разработки и внедрения более эффективных подходов к лечению инфекций, сдерживанию появления и распространения антимикробной резистентности на локальном, региональном, национальном и международном уровнях.

Созданию системы эпидемиологического надзора за антимикробной резистентностью на международном уровне уделяет достаточно большое внимание Всемирная организация здравоохранения [10], определяющая эпидемиологический надзор за антибиотико-резистентностью как одно из основных направлений Глобальной стратегии ВОЗ по сдерживанию антибиотикорезистентности [11]. В Европе этой проблемой также активно занимается специальная Исследовательская группа по надзору за антимикробной резистентностью ESCMID (ESCMID Study Group for Antimicrobial Resistance Surveillance - ESGARS), которая в 2004 г. издала рекомендации по проведению эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью [12].

Общие принципы

При эпидемиологическом надзоре за антибиотикорезистентностью микроорганизмов основное внимание следует уделять:

  • инфекционным заболеваниям, встречающимся с высокой частотой, сопровождающимся высокой летальностью, а также тем нозологическим формам, при которых инфекция резистентными штаммами возбудителя приводит к достоверному снижению эффективности терапии;
  • инфекционным заболеваниям, склонным к эпидемическому распространению, что может приводить к возникновению вспышек (шигеллез, сальмонеллёз и др.);
  • получению и анализу данных по заболеваемости и смертности, связанной с инфекциями, вызванными резистентными штаммами.

Полученные эпидемиологические данные по уровню и характеру резистентности должны использоваться для:

  • Оценки временных тенденций и прогнозирования вероятности возникновения и распространения антимикробной резистентности, с учетом ее механизмов, путей распространения, видовой принадлежности резистентных микроорганизмов, вызываемых ими нозологических форм инфекционных заболеваний, факторов риска и характеристик пациентов, предрасполагающих к возникновению подобных инфекций, последствий их для пациента и системы здравоохранения (неэффективность терапии, удлинение сроков госпитализации, повышение стоимости лечения и пр.).
  • Информирования органов системы здравоохранения соответствующего уровня о сложившейся ситуации с целью разработки стратегии по сдерживанию распространения антибиотикорезистентнсоти, проведения надлежащих мероприятий по борьбе с распространением резистентных микроорганизмов.
  • Внедрения в практику работы микробиологических лабораторий соответствующих процедур и методов для своевременного и достоверного выявления резистентных микроорганизмов.
  • Обновления руководств по эмпирической антибактериальной терапии инфекций, изменения формуляров антимикробных препаратов.

Виды эпидемиологического надзора

Существуют два основных временных подхода к проведению эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью:

  • Постоянный мониторинг данных по антибиотикорезистентности.
  • Специальные (эпизодические) эпидемиологические исследования антибиотикорезистентности, касающиеся какой-либо отдельной проблемы. Достаточно часто необходимость выполнения специальных исследований диктуется данными, выявленными при проведении постоянного мониторинга антимикробной резистентности.

Помимо этого, выделяют два типа эпидемиологического надзора по степени охвата:

  • Всеобъемлющий (полный) эпидемиологический надзор предусматривает исследование антибиотикорезистентности определенного микроорганизма или возбудителей определенного инфекционного заболевания во всей популяции (т.е. включает в себя сбор данных обо всех случаях инфекции во всей популяции). Учитывая, что проведение подобного надзора требует вовлечения большого числа учреждений и специалистов различного профиля, обычно удается собрать только основную информацию об анализируемых случаях (например, демографические данные пациентов, сведения о локализации инфекции, виде клинического материала и фенотипе резистентности).
  • Сигнальный (неполный) эпидемиологический надзор подразумевает сбор данных на ограниченной территории или у определённой части популяции для получения данных, которые могут служить индикаторами состояния антибиотикорезистентности во всей популяции в целом. При этом обследуемая популяция должна быть репрезентативной для всей популяции. Данный тип эпидемиологического надзора является более предпочтительным при необходимости проведения длительного и детального сбора данных.

По методике выполнения эпидемиологический надзор может быть:

  • Пассивным, основанным на поступлении отчётов с мест (когда не предпринимается специальных усилий по получению данных из первоисточника).
  • Активным, при котором затрачиваются регулярные усилия для получения данных по антимикробной резистентности из первоисточника.

В зависимости от используемого подхода к сбору данных, эпидемиологический надзор также может быть:

  • Рутинным, включающим регулярное, систематическое получение определённого набора данных.
  • Расширенным, включающим получение дополнительных данных, в соответствии с заранее определённым планом.

Выбор вида эпидемиологического надзора определяется конкретными заранее установленными целями и задачами исследования, а также наличием финансовых и технических ресурсов.

Эпидемиологический надзор за возникновением и распространением антибиотико-резистентности не ограничивается только сферой медицинской практики. Подобные эпидемиологические исследования распространения антимикробной резистентности могут проводиться у бактерий, резистентность которых может представлять потенциальную угрозу для человека, выделенных из объектов окружающей среды, от сельскохозяйственных животных, из продуктов питания и т.д. Однако рассмотрение принципов проведения исследований подобного рода не является задачей данного документа.

Выбор штаммов микроорганизмов для включения в исследование

При проведении рутинного эпидемиологического надзора за антибиотико-резистентностью далеко не всегда представляется возможным и рациональным тестирование всех выделенных микроорганизмов. Вследствие этого, при выборе микроорганизмов для включения в системы эпидемиологического надзора, могут быть использованы следующие подходы:

  • определение чувствительности всех штаммов определенного вида микроорганизмов, выделенных из определенного клинического материала;
  • исследование определенного вида клинического материала (например, полученного от пациентов с неэффективностью терапии).

Первый подход чаще используется для изучения динамики резистентности, уже распространённой в данном регионе или учреждении, а второй - для своевременного выявления возможного возникновения и распространения резистентности, представляющей потенциальную или теоретическую угрозу для данного региона или учреждения.

Принципы проведения эффективного эпидемиологического надзора

Для эффективного проведения эпидемиологического надзора на каждом уровне его проведения (локальном, региональном и т.д.) должен регистрироваться минимально необходимый объём информации. Мероприятия, разрабатываемые на основе полученных данных, должны соответствовать принципам доказательной медицины.

Эффективность эпидемиологического надзора за инфекциями, вызванными резистентными микроорганизмами, зависит от:

  • получения качественных клинических образцов от пациентов с инфекциями;
  • успешного выделения возбудителя инфекции;
  • адекватного определения чувствительности к антимикробным препаратам;
  • качественного сбора, объединения и анализа данных;
  • своевременного использования полученной информации для внедрения практических мероприятий.

Таким образом, получение достоверных данных зависит от использования единых правил забора клинического материала, критериев и определений инфекционных заболеваний, стандартизации методов выделения, идентификации и определения чувствительности микроорганизмов, интерпретации полученных результатов, соответствия работы лабораторий единым стандартам качества выполнения исследований.

Клинический материал

Забор и последующее исследование клинического материала для эпидемиологического надзора должно проводиться по единой методологии. Методики забора материала должны быть приемлемыми и выполнимыми для пациента и медицинского персонала, обладать малым риском получения ложноотрицательных и ложноположительных результатов.

В то же время необходимо учитывать, что исследования образцов, полученных из стерильных в норме источников (кровь, спинномозговая жидкость и пр.), имеют значительно более высокую ценность, чем, например, мазок с поверхности кожи и пр.

Однако, для некоторых микроорганизмов (например, S.pneumoniae или H.influenzae) исследование чувствительности штаммов, колонизирующих носоглотку, коррелирует с резистентностью штаммов, вызывающих инфекции (острый средний отит, синусит).

Поэтому решение вопроса о возможности использования материалов санитарной микробиологии (смывы с оборудования, поверхностей, анализ микробной обсемененности воздуха, воды и пр.), поверхностных культур, колонизирующих кожные покровы, слизистые оболочки, желудочно-кишечный тракт пациента (носительство) должно приниматься в зависимости от эпидемиологической ситуации, целей и задач проведения исследования, видов выделяемых микроорганизмов, нозологической структуры пациентов, определенных характеристик обследуемых лиц (пациенты с факторами риска, медицинский персонал), возможностей лаборатории и эпидемиологической службы медицинского учреждения.

Вид инфекции

Инфекции часто классифицируют в зависимости от условий их возникновения: внебольничные или нозокомиальные (госпитальные). Это имеет существенное значение для проведения эпидемиологического надзора, так как спектр возбудителей и их резистентность к АБП существенно различаются в вышеуказанных группах.

Методы выделения и идентификации

Для получения сравнимых данных о частоте выделения определенных микроорганизмов и об этиологической структуре определенных нозологических форм инфекционных заболеваний выделение и идентификация микроорганизмов должны проводиться в соответствии с общепринятыми стандартными микробиологическими методами.

Методы определения чувствительности

По возможности, предпочтение должно быть отдано количественным методам определения чувствительности, позволяющим получить значения МПК АБП в отношении исследуемого штамма микроорганизма. В случае использования ДДМ очень важным является регистрация не только качественных показателей (категорий чувствительности микроорганизма: чувствительный - Ч, штамм с промежуточной чувствительностью - П или резистентный - Р), но количественных показателей - диаметров зон подавления роста.

Выбор набора АБП для тестирования также является очень важным и детально рассмотрен в соответствующих разделах. В большинстве случаев для проведения рутинного эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью достаточно определения чувствительности к АБП, приведенным в списке препаратов первого ряда для тестирования различных видов микроорганизмов. Кроме того, при проведении эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью большое значение имеет проведение лабораторией специальных тестов для выявления отдельных видов резистентности, которые были подробно описаны выше (например, детекция БЛРС, скрининг на агаре с оксациллином и солью для выявления MRSA и т.д.).

При наличии практической необходимости и возможности, а также в целях научных исследований, набор АБП для проведения эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью может быть увеличен, в том числе и за счет применения скрининга в бульоне или на чашках с агаром, содержащих определенные концентрации антибиотиков, рекомендуемые в качестве "пороговых" концентраций для выявления штаммов, подозрительных на наличие резистентности, при скрининговых эпидемиологических исследованиях.

В конечном итоге, выбор АБП и используемых тестов будет определяться целями, задачами и дизайном эпидемиологического исследования антибиотикорезистентности.

Определение чувствительности микроорганизмов к АБП должно проводиться по единой общепринятой методологии с использованием установленных критериев интерпретации результатов. При получении необычных фенотипов антибиотикорезистентности (умеренный или высокий уровень резистентности S.aureus к ванкомицину; резистентность S.pyogenes к пенициллину или другим β-лактамам; резистентность S.maltophilia к ко-тримоксазолу; резистентность H.influenzae к цефалоспоринам III поколения; чувствительность Klebsiella spp., P.aeruginosa к ампициллину) тестирование необходимо повторить, а резистентный штамм должен быть сохранен и передан для дальнейшего исследования в специализированную микробиологическую лабораторию, занимающуюся изучением антибиотикорезистентности.

Методы молекулярно-генетического выявления резистентности доказали свою эффективность в отношении некоторых возбудителей (например, определение mecА-гена с помощью ПЦР у штаммов стафилококков). В будущем эти методы будут применяться более широко.

Методы оценки клонального родства штаммов

В настоящее время известны два основных механизма распространения антибиотикорезистентности: распространение генетических детерминант резистентности с подвижными генетическими элементами и распространение клонов резистентных бактерий, а также их сочетания. Дифференцировка указанных механизмов имеет важное значение для планирования и проведения мероприятий по сдерживанию распространения резистентности.

Методы типирования, используемые для оценки, родства микроорганизмов, можно разделить на фенотипические (основанные на изучении антибиограмм, био-, серо- и фаготипировании, иммуноблотинге и электрофорезе белков) и генотипические (основанные на изучении плазмидного профиля, рестрикционном анализе плазмидной и хромосомной ДНК, риботипировании, электрофорезе макрорестриктов хромосомной ДНК в пульсирующем поле (puls-field gel electrophoresis - PFGE), амплификации нуклеиновых кислот, а также на секвенировании отдельных фрагментов генома).

Приведенные методы существенно различаются по таким характеристикам, как воспроизводимость, разрешающая способность, стоимость, трудоемкость проведения и особенности интерпретации результатов. По основным из приведенных характеристик (за исключением стоимости) генотипические методы обладают явными преимуществами. Для двух из генотипических методов (PFGE и MLST - multilocus sequence typing) разработаны стандартные протоколы, что позволяет получать в различных лабораториях полностью сопоставимые данные и анализировать распространение резистентных клонов в различных географических регионах, а также в пределах всего Земного шара. Использование генотипических методов позволило выявить клоны некоторых резистентных микроорганизмов (MRSA, S.pneumoniae), распространение которых приняло глобальный характер. Основным недостатком PFGE и методов, основанных на секвенировании, является их трудоемкость и высокая стоимость. К наиболее дешевым и простым в проведении относятся методы, основанные на амплификации, однако они отличаются недостаточной воспроизводимостью.

Поддержание стандартов качества

Для обеспечения достоверности результатов все лаборатории, участвующие в программах по эпидемиологическому надзору за антимикробной резистентностью, должны иметь адекватную систему внутреннего контроля качества своей работы и регулярно участвовать в программах внешнего контроля качества.

Дополнительные сведения

Для получения достоверной информации в процессе эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью получаемые данные о чувствительности выделенного штамма микроорганизма должны быть взаимосвязаны с определёнными случаем заболевания у пациента (демографические данные, вид инфекции, наличие факторов риска, результат лечения и пр.).

Минимальный рекомендуемый набор данных для проведения эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью должен включать:

  • уникальный идентификационный код пациента (например, инициалы, номер истории болезни, страхового полиса и т.п.);
  • дату рождения пациента;
  • пол пациента;
  • место жительства;
  • тип медицинского учреждения;
  • название отделения, клиники и пр.;
  • тип отделения стационара (напр., терапевтическое, хирургическое и пр.);
  • дату поступления пациента;
  • основные симптомы или особенности клинической картины заболевания;
  • диагноз инфекции;
  • дату возникновения симптомов инфекции или установления диагноза;
  • характер инфекции (внебольничная или нозокомиальная);
  • вид клинического материала;
  • дату и время забора материала;
  • данные о предшествующей антибиотикотерапии;
  • данные об антимикробной терапии, проводимой в настоящее время;
  • сведения об исходе заболевания.

На практике проведение эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью обычно подразумевает использование микробиологических данных, получаемых на регулярной основе в рутинной практике, использование дополнительных сведений о пациенте, которые возможно собрать, с их последующей обработкой, анализом и представлением результатов анализа.

Анализ и представление данных по антибиотикорезистентности

Провести анализ больших объемов информации, собранной при проведении эпидемиологического мониторинга за антибиотикорезистентностью, без использования компьютерной техники невозможно. Были созданы специальные компьютерные программы для сбора, хранения и анализа данных по антибиотикорезистентности микроорганизмов. В частности, компьютерная программа WHONET, рекомендованная ВОЗ, является бесплатной и свободно доступна в сети Интернет (версия для работы в операционной среде Windows). Более ранняя версия этой программы (для работы в операционной среде DOS) переведена на русский язык. Кроме того, существует множество коммерческих компьютерных программ, позволяющих создавать в микробиологической лаборатории базы данных, содержащие всю перечисленную выше необходимую информацию, анализировать ее и представлять результаты эпидемиологического мониторинга. Дополнительным преимуществом большинства из этих программ (включая WHONET) является наличие встроенной экспертной системы, сигнализирующей о выявлении необычных фенотипов резистентности.

Помимо перечисленной выше информации, для проведения анализа и расчета соответствующих эпидемиологических показателей могут потребоваться данные медицинской статистики, в частности:

Для стационарных лечебных учреждений

  • Количество коек - в целом и по различным отделениям стационара.
  • Число случаев госпитализации.
  • Среднее число дней госпитализации - в целом и по различным отделениям стационара.
  • Количество микробиологических исследований - в целом и по различным отделениям стационара.

Для лечебных учреждений амбулаторно-поликлинического профиля

  • Количество врачей, направляющих образцы для микробиологического исследования.
  • Численность обслуживаемого населения.
  • Среднее число посещений.
  • Количество микробиологических исследований.

Перечисленные статистические данные могут использоваться:

  • в качестве контроля получаемых результатов эпидемиологического мониторинга (например, ожидаемое число штаммов микроорганизмов определенного вида, выделенных за определенный период времени).
  • для стратификации результатов (например, сравнительные показатели частоты MRSA в различных стационарах, в зависимости от количества коек или числа случаев госпитализации).
  • в качестве знаменателя при расчете статистических показателей (например, частота внебольничной пневмонии, вызванной пенициллинорезистентным штаммом S.рneumoniae, на 100 случаев госпитализации, частота MRSA на 1000 койко-дней).
  • для экстраполяции результатов, полученных в определенной части популяции на всю популяцию в целом, используя региональные или национальные данные медицинской статистики (например, общую численность населения, численность по возрастам и т.д.).

Процедуры для выявления и исключения из анализа повторных изолятов

Для получения достоверных данных по антибиотикорезистентности в анализ следует включать только первый штамм микроорганизма одного вида, выделенный у пациента из определенного очага инфекции. Все идентичные первому штаммы микроорганизма, выделенные при последующих микробиологических исследованиях клинического материала, полученного из очага инфекции у пациента, должны быть исключены из анализа.

Для установления идентичности штаммов с целью выявления повторных изолятов используют несколько критериев:

  • Временной - в исследование включается только первый выделенный изолят данного вида микроорганизма, причём независимо от того, отмечалось или нет развитие резистентности данного микроорганизма к какому-либо АБП во время лечения.
  • Фенотип чувствительности - при этом в анализ может быть включен повторный изолят данного вида микроорганизма, при условии доказанных значительных отличий в профиле его антибиотикочувствительности (Р ? Ч или Ч ? Р) к какому-либо АБП, по сравнению с первым изолятом. Минимальные отличия в антибиотикочувствительности (Р ? П, П ? Р, П ? Ч или Ч ? П) скорее всего являются проявлением фенотипической вариабельности экспрессии определенного механизма резистентности или следствием некоторых методических проблем при определении чувствительности, не могут служить основанием для включения повторного изолята в анализ.

Кроме этих предлагаются и другие критерии для выявления повторных изолятов, однако они не превосходят по точности, достоверности и удобству использования приведенные выше и не рекомендуются руководствами ВОЗ, ESGARS и NCCLS.

Виды представления данных по антибиотикорезистентности

Данные по антибиотикорезистентности определенного микроорганизма или группы микроорганизмов к определенному АБП могут быть представлены в следующем виде:

  • Частотное распределение популяции микроорганизмов по степени чувствительности (по МПК или по диаметру зоны подавления роста), представленное в табличном или в графическом (в виде гистограммы) варианте. Этот вид представления данных является наиболее точным и показательным. На основании данных о степени чувствительности (распределении значений МПК) можно рассчитать кумулятивные показатели чувствительности популяции штаммов к определенному АБП: МПК50, МПК90 и диапазон значений МПК. МПК50 - это значение МПК, подавляющей 50 % штаммов исследуемой популяции микроорганизмов. МПК90 - это значение МПК, подавляющей 90 % штаммов исследуемой популяции микроорганизмов.
  • Частоты встречаемости резистентных (Р) штаммов, штаммов с промежуточной чувствительностью (П) и чувствительных (Ч) штаммов в исследуемой популяции микроорганизмов. Подобные качественные данные являются менее показательными, чем количественные показатели частотного распределения штаммов по степени чувствительности, и не позволяют выявить ранние тенденции в возникновении и распространении антибиотикорезистентности.
  • Частоты встречаемости резистентных к определенному АБП микроорганизмов или определенных механизмов резистентности при определенных нозологических формах инфекций, в зависимости от возраста пациентов, пола пациентов, в определённой популяции пациентов, в течение определенного интервала времени и т.д.

Результаты эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью могут быть представлены в виде показателей различной степени сложности:

  • Простые: частота (%) резистентности к определенному АБП у микроорганизма данного вида, например, частота (%) выделения MRSA среди всех исследованных штаммов S.аureus.
  • Средней степени сложности: частота (%) резистентности к определенному АБП у микроорганизмов данного вида, выделенных из определенного клинического материала, например, частота (%) выделения ципрофлоксацин-резистентных штаммов E.coli, выделенных из мочи.
  • Сложные: частота (%) резистентности при инфекции определенного вида, например, частота (%) выделения ципрофлоксацин-резистентных штаммов E.coli при внебольничных инфекциях мочевыводящих путей.
  • Очень сложные: частота инфекций определенного вида, вызванных определенным резистентным микроорганизмом в указанном подразделении, например, частота случаев бактериемии, вызванных MRSA и развившихся в отделении интенсивной терапии, на 1000 дней пребывания в стационаре.

По возможности, частоты резистентности должны быть представлены в виде числа случаев в определенной популяции в течение определённого промежутка времени.

Практические рекомендации по проведению анализа данных и представлению его результатов

Если число штаммов одного вида менее 10, то суммарные данные по их чувствительности представлять не рекомендуется. Для представления подобных результатов для последующей разработки стандартов эмпирической терапии существует несколько подходов:

  • объединение нескольких видов одного рода (например, представление данных по микроорганизмам всего рода Shigella - Shigella spp.);
  • объединение данных по чувствительности за несколько предшествующих лет;
  • объединение данных по чувствительности нескольких учреждений, находящихся в данном регионе;
  • использование ранее опубликованных данных.

Использование полученной информации

Основной целью эпидемиологического надзора является предоставление информации в соответствующие органы системы здравоохранения для разработки надлежащих мероприятий по контролю и сдерживанию развития и распространения антибиотикорезистентности, оптимизации антибактериальной терапии инфекций определенной локализации у различных категорий пациентов. В зависимости от уровня проведения эпидемиологического надзора за антибиотикорезистентностью его результаты могут быть представлены для внутренней информации клиницистам и администрации определенного лечебного учреждения в виде информации для учреждений системы здравоохранения регионального (районного, городского и т.д.) уровня, публикации данных по антибиотикорезистентности в Российской Федерации (национальный уровень), а также для интеграции их в Европейскую и Международную системы данных по антимикробной резистентности. Особенно перспективным может быть представление этих данных для свободного доступа в сети Интернет, что позволяет своевременно дополнять и корректировать представленную информацию при появлении новых сведений.

Назад

ФБУН НИИ эпидемиологии
и микробиологии имени Пастера
Отдел новых технологий