Эпидемиология стафилококковой инфекции

Источниками стафилококковой инфекции могут быть как больные, так и бактерионосители. Согласно многочисленным исследованиям все здоровые люди могут быть разделены на три группы:
1) постоянные носители, у которых при посеве из полости носа почти всегда обнаруживается золотистый стафилококк;
2) постоянные неносители, у которых никогда или почти никогда золотистый стафилококк не выделяется;
3) транзиторные носители, у которых золотистый стафилококк выделяется время от времени.

Помимо передних отделов полости носа, колонизованными могут быть и другие экотопы: зев, область промежности и подмышек; возможно и ректальное носительство S. aureus. Число постоянных бактерионосителей в популяции составляет около 20%, транзиторными — могут быть до 60%, и, по-видимому, только 20% лиц никогда не бывают носителями золотистого стафилококка. Частота носительства S. aureus различными группами населения может существенно различаться. При этом частота носительства 5. aureus некоторыми категориями пациентов (а именно — страдающими инсулин-зависимым диабетом, подвергающимися гемодиализу, пациентами с кожными заболеваниями, а также носителями вируса иммунодефицита и больными СПИД) по результатам некоторых исследований, может достигать 76,4%-100%.

Случаи спорадических заболеваний и вспышки стафилококковой инфекции могут возникать среди различных возрастных и социальных групп населения. Тяжесть их течения определяется, как правило, локализацией возбудителя и степенью генерализации инфекционного процесса. Патогенез заболеваний, в большинстве случаев, носит мультифакториальный характер, а вероятность развития манифестных форм инфекции определяется не только биологическими особенностями микроорганизма (набором факторов патогенности, его вирулентностью), но и состоянием иммунореактивности макроорганизма.

Заражение происходит как во внебольничной обстановке, так и в условиях стационара, в результате внутрибольничного инфицирования. Индекс контагиозности при гнойно-септических формах инфекции в стационарах может достигать показателя 0,3, что делает его сопоставимым с показателями контагиозности при скарлатине и дифтерии (С. В. Прозоровский, Л.А. Венчиков, 1999). Сроки инкубационного периода для стафилококковой инфекции (за исключением пищевых токсикоинфекций) не определены. Это обусловлено несколькими причинами: многообразием нозологических форм, сложностью выявления источников возбудителя и момента инфицирования, вероятностью развития манифестных форм инфекции спустя достаточно длительный период после первоначальной колонизации. Так, в «Справочнике госпитального эпидемиолога» (М. «Христозом», 1999) сообщается, что сроки инкубации могут колебаться от нескольких часов до 1-2 недель.

Однако, согласно форме №2 Федерального государственного статистического наблюдения, все гнойно-септические заболевания, развившиеся у новорожденного в течение первых 28 дней жизни, могут рассматриваться как результат внутрибольничного инфицирования. Соответственно предполагается, что сроки инкубации могут достигать 4 недель. Такие же сроки установлены и для регистрации случаев хирургической инфекции. В зарубежной литературе описаны случаи тяжелых стафилококковых инфекций, развившихся спустя месяцы после выписки пациентов из стационара, в котором они были колонизованы госпитальными штаммами золотистого стафилококка. Согласно рекомендациям сотрудников Стафилококковой референс-лаборатории Лондонского центра национального здравоохранения, вспышкой стафилококковой инфекции следует считать возникновение двух и более эпидемиологически связанных случаев заболевания (S. Kerr et al., 1990; G. L. O’Neil et al., 2001). В условиях стационара очаг включает в себя не только инфицированных, но и колонизованных пациентов, а также медицинских работников.

Границы очага могут быть определены только по результатам лабораторных исследований. Обследованию подлежат не только заболевшие пациенты, но и лица, с ними контактировавшие, а также объекты окружающей среды.

Эпидемиология стафилококковой инфекции

Механизмами передачи инфекции могут быть естественные — аспирационный, контактный, фекально-оральный — и искусственные (артифициальные), обусловленные введением возбудителя в восприимчивый организм в процессе различных парентеральных (медицинские манипуляции или использование шприцев) или энтеральных вмешательств.

По-видимому, возможна и вертикальная передача, т. к. описаны случаи внутриутробной инфекции, вызванные золотистым стафилококком. Пути передачи — воздушно-капельный или воздушно-пылевой, а также половой и контактно-бытовой. В случае пищевых токсикоинфекций реализуется пищевой путь, т. к. заражение происходит при употреблении пищевых продуктов, ранее инфицированных энтеротоксигенными штаммами возбудителя и содержащими энтеротоксины.

Основными факторами передачи в стационарах, как правило, служат воздух, руки медицинского персонала, различные предметы ухода за больными или предметы больничной обстановки. Тип госпитальной эпидемии, при котором в развитии эпидемического процесса одновременно участвуют несколько факторов передачи возбудителя, называют комбинированным.

Важными характеристиками эпидемического процесса являются его сезонность и цикличность. Однако существование множества нозологических форм, различия в условиях развития эпидемического процесса в больничной и во внебольничной среде, как и дефекты в системе регистрации заболеваний, значительно осложняют выявление закономерностей течения эпидемического процесса стафилококковой инфекции в различные времена года. Кроме того, существенное влияние на сезонные изменения заболеваемости оказывает ряд социальных факторов. К их числу следует отнести формирование временных коллективов, сезонные изменения в спортивных занятиях (на открытом воздухе летом, допускающим тесное общение и образование легких поверхностных травм), закрытие некоторых лечебных и детских учреждений в летний период, изменения объема и характера оперативных вмешательств в зависимости от времени года и др. Отдельные исследователи отмечают некоторую тенденцию к подъему заболеваемости госпитальной стафилококковой инфекцией в период с октября по март.

Еще более сложным представляется вопрос о цикличности эпидемического процесса стафилококковой инфекции. Некоторые авторы под цикличностью подразумевают периодическое преобладание то одних, то других фаготипов возбудителя. Другие же исследователи пытаются связать многолетнюю динамику заболеваемости с введением в лечебную практику новых антимикробных препаратов. С точки зрения современных представлений о механизмах генетической изменчивости золотистого стафилококка, периодически наблюдаемые периоды снижения и последующие подъемы заболеваемости являются сложным интегративным результатом. Введение нового препарата в лечебную практику сопровождается снижением заболеваемости, однако в дальнейшем происходит формирование резистентности к вновь вводимому препарату гетерогенной популяцией возбудителя, что приводит, в конечном итоге, к доминированию тех или иных генетических линий. Распространение резистентных штаммов приводит к последующему росту заболеваемости, тем более что снижение заболеваемости нередко влечет за собой уменьшение объемов проводимых противоэпидемических мероприятий.

Так, например, штаммы фаготипа 80/81 достаточно легко приобрели устойчивость к пенициллину и эритромицину и стали доминировать в стационарах в середине 50-х годов. Впоследствии они были вытеснены штаммами фаготипов 83А, 85 и нечувствительными к бактериофагам Международного набора. Эти штаммы значительно быстрее смогли приобрести резистентность к метициллину и некоторым другим антибиотикам, и положили начало метициллин-резистентным эпидемическим штаммам и клонам, распространившись в дальнейшем в стационарах многих стран мира.

Способность золотистого стафилококка вызывать эпидемии глобального масштаба остается неизученной. В последние годы появилась гипотеза, согласно которой высокая смертность во время пандемии «испанки», разразившейся в 20-х годах прошлого века, была обусловлена сопутствующей эпидемией стафилококковой инфекции. Однако вспышки внутрибольничной инфекции, вызванные золотистым стафилококком, и даже автономно протекающие внутрибольничные эпидемии известны достаточно давно. С помощью фаготипирования, введенного в середине 50-х годов прошлого века в качестве метода внутривидовой дифференциации S. aureus, было установлено, что во время вспышки стафилококковой инфекции в стационаре от больных выделяют, как правило, штаммы только одного фаготипа. Такие штаммы стали называть эпидемическими, поскольку их появление приводило к росту частоты внутрибольничных инфекций.

По мнению ряда зарубежных исследователей, в конце 50-х годов прошлого века отмечалась пандемия стафилококковой инфекции, которая была обусловлена распространением как в стационарах, так и во внебольничной среде, штаммов фаготипа 80/81, вызывавших тяжелые формы заболевания. Введение фаготипирования впервые позволило микробиологам и эпидемиологам отличить вспышку стафилококковой инфекции от групповых случаев заболеваний, вызванных разными штаммами возбудителя, и дифференцированно выявлять источники инфекции в стационаре. Идентификация штаммов, способных к эпидемическому распространению, стала особенно актуальной в связи с появлением MRSA, которые, с одной стороны, оказались способными вызывать тяжелые формы внутрибольничной инфекции, с другой — проявляли низкую чувствительность к фагам Международного набора. Наблюдаемый в последние годы рост частоты инфекций, вызванных MRS А как в стационарах, так и во внебольничной среде, способствовал принятию ряда законодательных актов, позволяющих регистрировать все случаи заболеваний, вызванных полирезистентными штаммами микроорганизмов, а также носителей MRSA, во многих европейских странах.

Вместе с тем в РФ, несмотря на введение МКБ-10, до настоящего времени отсутствует регистрация заболеваний стафилококковой этиологии и, соответственно, не известен истинный уровень заболеваемости. При регистрации ВБИ учитываются только отдельные нозологические формы, и отсутствует принятая в большинстве развитых стран мира регистрация наиболее тяжелых заболеваний и синдромов, таких как бактериемия (регистрация сепсиса в нашей стране проводится только у новорожденных и родильниц), септический артрит, остеомиелит, синдром токсического шока. Введенная в последние годы регистрация пневмоний является далеко не полной. Кроме того, данные официальной отчетности (ф. № 2) не отражают этиологическую роль в развитии ВБИ различных условно-патогенных микроорганизмов (к числу которых принадлежит золотистый стафилококк) и не позволяют определить частоту инфекций, вызванных MRSA.

Клинико-эпидемиологические особенности и распространенность госпитальной инфекции, вызванной MRSA. В настоящее время MRSA являются ведущими возбудителями ВБИ в лечебных учреждениях многих странах мира. Наибольшая частота выделения таких изолятов отмечается в стационарах США, ряда стран юго-восточной Азии, западной и южной Европы. Так, согласно данным Национальной системы по контролю над госпитальными инфекциями США, доля MRSA, выделенных от госпитализированных больных, возросла с 31,9% в 1996 г. до 60,7% в 2004 г. В Японии в 2001 г. частота выделения из кровотока оксациллин-резистентных изолятов S. aureus достигла 70 %.

Согласно данным Европейской системы по надзору за антибиотикорезистент-ностью микроорганизмов в 2008 г. доля изолятов 5. aureus, вызвавших инфекции кровотока, составила в среднем 22%; в 13 странах из 31, охваченных системой мониторинга, доля MRSA составила около 25%, и только в 2-х (на Мальте и в Португалии) превысила 50%. Частота инфекций кровотока, рассчитанная на 100000 пациент-дней, колебалась от 0,2 в Швеции до 24,4 в Португалии.

Согласно эпидемиологическому отчету европейского статистического агентства ежегодно регистрируются около 150 000 случаев госпитальной инфекции, вызванной MRSA. Экономический ущерб превышает 1 млрд, евро в год. В США MRSA-инфекции возникают ежегодно у 94 000 человек, при этом около 19 000 из них умирает. Согласно данным Центра по контролю и профилактике инфекционных заболеваний, с 2005 года в США показатели смертности от заболеваний, обусловленных множественно устойчивыми к антибиотикам штаммами MRSA, превысили таковые, вызванные вирусом иммунодефицита человека. MRSА вызывают больше инвазивных заболеваний, чем Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae вместе взятые. В отличие от ситуации, которая наблюдалась в США десять лет назад, в настоящее время почти одна третья часть инфекций, вызванных MRSА, возникает во внебольничной среде.

Наиболее частым местом локализации инфекции, вызванной MRSA, являются послеоперационные и ожоговые раны. Поражение дыхательных путей может приводить к развитию поздних госпитальных и вентилятор-ассоциированных пневмоний, летальность при которых варьирует от 38% до 55%. Первичные и вторичные бактериемии возникают примерно у 20% инфицированных больных. Наиболее распространенными вторичными проявлениями инфекции, обусловленной MRSA, являются эндокардиты, гематогенный остеомиелит, септический артрит, синдром токсического шока. Неадекватное назначение антибиотиков в случае тяжелых форм ВБИ драматически ухудшает прогноз заболевания. Риск развития летального исхода значительно выше у тех пациентов, у которых бактериемия обусловлена MRSA, по сравнению с пациентами, инфицированными метициллин-чувствительными штаммами S. aureus. Основным резервуаром и источниками инфекции в госпитальной среде являются как больные с клиническими симптомами стафилококковой инфекции, так и колонизованные пациенты. Факторами, способствующими инфицированию пациентов MRSA, являются: длительное пребывание в стационаре, неправильное назначение антибиотиков, нахождение в отделении интенсивной терапии, механическая вентиляция легких, использование инвазивных методов диагностики, прием более одного антибиотика, продолжительность антибиотикотерапии более 20 дней.

Колонизация пациента MRSA в 30-60 % случаев приводит к развитию заболевания. Показано, что сформировавшееся у пациента в стационаре носительство MRSA может приводить к развитию тяжелых инвазивных заболеваний, в том числе и пневмонии, по прошествии даже нескольких месяцев после его госпитализации и последующей выписки из стационара.

Источниками инфекции в стационаре могут быть и медицинские работники, среди которых может иметь место носительство MRSA на слизистой оболочке передних отделов носа. При этом руки медицинского персонала являются одним из ведущих факторов передачи MRSA. Возникновение осложнений, вызванных MRSA, приводит к значительному увеличению стоимости госпитализации и обусловлено как увеличением сроков пребывания больных в стационаре, так и необходимостью использования для лечения более дорогостоящих антибиотиков, соблюдения мер по изоляции пациента, проведения дополнительных исследований и т. п. Согласно данным Центра по контролю заболеваемости США, средняя продолжительность госпитализации пациента в случае хирургического вмешательства составляет 6,1 дня, тогда как при возникновении осложнений, вызванных MRSA, она увеличивается до 29,1 дней. Средние расходы при этом возрастают с 29 455 до 92 363 долларов в пересчете на каждый случай. В связи с этим в последние годы в большинстве стран Европейского союза и США заболеваемость, вызванная MRSA, рассматривается как социальная, государственная, национальная и даже транснациональная проблема.

Пациенты и общество в целом склонны рассматривать частоту выделения MRSA как индикатор качества медицинской помощи, оказываемой населению.

Клональность госпитальных MRSA. Впервые на способность MRS А к эпидемическому распространению обратили внимание английские исследователи, изучавшие вспышки внутрибольничных инфекций в стационарах Лондона. В последующие два десятилетия были идентифицированы 17 эпидемических штаммов EMRSA (Epidemic methicillin-resistant Staphylococcus aureus), которые в дальнейшем были обнаружены и в других странах Западной Европы, США и Австралии. Вначале эти штаммы были охарактеризованы на основании фенотипических признаков, а затем — с помощью пульс-электрофореза. Однако наибольший вклад в изучение глобального распространения MRSA был сделан группой американских исследователей под руководством Н. de Lencastre, которая провела титаническую работу по изучению более 3000 изолятов MRSA, выделенных в 1992-2001 гг. в странах Южной и Западной Европы, Латинской Америки и Азии. Авторы пришли к выводу, что более 70% изученных изолятов принадлежат всего лишь к 6 клонам, которые распространились в странах, расположенных на разных континентах. Эти клоны получили названия либо по своему географическому распространению (Иберийский, Бразильский, Японо-Американский и др.), либо по источнику выделения (педиатрический и пр.).

Позднее английские исследователи во главе с М. Enright et al. (2002) проанализировали с помощью MLST международную коллекцию, включавшую 912 метициллин-чувствительных и метициллин-резистентных изолятов S. aureus, подтвердили строгую клональность популяции госпитальных MRSA и установили принадлежность идентифицированных ранее эпидемических штаммов и клонов всего лишь к 5 различным филогенетическим линиям — клональным комплексам СС5, СС8, СС22, СС30, и СС45, которые различались аллелями всех семи генов общего метаболизма. Дополнив изучение MRSA определением типа SCCmec, авторы идентифицировали 11 генетических линий MRSA, которые получили распространение в стационарах нескольких стран. Согласно предложенной ими номенклатуре при обозначении эпидемического штамма необходимо указать его сиквенс-тип (St) и тип SCCmec. Самое широкое генетическое разнообразие было выявлено среди представителей клональных комплексов СС5 и СС8, которые включали в себя наибольшее число пандемических клонов (идентифицированных ранее другими исследователями), содержащих различные типы SCCmec. Была предложена эволюционная модель происхождения MRSA, согласно которой в историческом прошлом имелось как минимум 20 эпизодов интеграции SCCmec в хромосому S. aureus.

Эпидемиология стафилококковой инфекции

При этом 16 эпизодов касались приобретения SCCmec метициллин-чувствительными клонами, тогда как 4 эпизода представляли собой замену SCCmec одного типа на другой у сформировавшихся метициллин-резистентных клонов.

Эпидемиологические исследования показывают, что периодически происходит смена эпидемического штамма, доминирующего на отдельных территориях, причины которой остаются не известными. Вытеснение одного штамма другим может иметь драматические последствия. Так, по данным Центральной лаборатории здравоохранения, в состав которой входит Колиндейльская стафилококковая референс-лаборатория (Лондон), в 1996 г. штаммы EMRSA-15 и EMRSA-16 вызвали более 1500 вспышек ВБИ, охвативших трех и более пациентов, в 309 больницах Великобритании, тогда как все остальные эпидемические штаммы были ответственны только за 361 вспышку в 93 больницах. По данным Британского национального департамента статистики, за период с 1993 по 2002 гг. распространение EMRSA-15 и EMRSA-16 привело к росту смертности от MRS А в 15, а частоты бактериемии — в 24 раза.

Следует иметь в виду, что, несмотря на проводимые в последние годы интенсивные молекулярно-генетические исследования, посвященные изучению MRSA, четкой границы между понятиями «эпидемический штамм» и «эпидемический клон» не существует. Согласно обычно используемой терминологии, эпидемическим считается штамм, вызвавший два и более случая заболеваний среди пациентов в стационаре и впоследствии распространившийся среди пациентов нескольких стационаров. Все выделенные изоляты характеризуются одинаковыми молекулярно-генетическими свойствами. Эпидемический клон — это эпидемический штамм, циркулирующий в стационарах стран различных континентов. Вместе с тем, как видно из таблицы ниже, многие эпидемические штаммы MRSA, идентифицированные английскими исследователями в конце прошлого века, в настоящее время являются эпидемическими клонами в силу своего широкого географического распространения.

Проблема MRSA актуальна для наших стационаров еще с середины 70-х годов прошлого века. Наибольшая частота выделения MRSA наблюдается в реанимационных, ожоговых, травматологических и хирургических отделениях стационаров, расположенных в крупных городах. Результаты многоцентровых исследований, выполненных на базе медицинских центров, расположенных в нескольких регионах РФ, свидетельствуют о значительных различиях в частоте выделения MRSA в стационарах. Вместе с тем средняя частота выделения MRSA в отечественных стационарах за прошедшее десятилетие увеличилась с 27-30% до 65%. Особенно велика частота выделения MRSA от пациентов в отделениях интенсивной терапии. Выявлена циркуляция трех эпидемических штаммов MRSA. Они характеризуется spa-типами t-008, t-030 и t-037. Штаммы spa-типов t-ОЗО и t-037 принадлежат к новому клональному комплексу СС239, несут кассету тес типа III и являются генетически родственными международным. Штамм spa-тина t-008 принадлежит СС8, несет композитный генетический элемент SCCтес, имеющий в своем составе два комплекса генов рекомбиназ: ссг1 и ссг2.

Внегоспитальная заболеваемость MRSA. Приблизительно с середины 90-х годов XX века заболевания, вызванные MRSA, стали регистрировать у пациентов, у которых в анамнезе не было предварительной госпитализации или других факторов риска приобретения инфекции, вызванной MRSA. Такие изоляты MRSA были названы cMRSA или CA-MRSA (community-acquired MRSA, т.е. приобретенные вне больницы). Заболевания отмечались в различных регионах планеты — в Австралии и Океании, на Северо-Американском континенте, а несколько позднее — и в различных странах Европы. Молекулярно-генетическое тонирование показало, что они генетически различны и отличаются от эпидемических госпитальных штаммов MRSA. Вместе с тем, для cMRSA оказался характерен ряд общих генетических признаков — сохраняющаяся чувствительность ко многим антибиотикам, наличие генетического детерминанта lukS-lukF, кодирующего лейкоцидин Пантона-Валентайна, и SCCтес типа IV. Некоторые исследователи полагают, что cMRSA являются потомками спорадических госпитальных изолятов. Обычно инфекционный процесс, вызванный cMRSA, ограничивается различными кожными поражениями или инфекциями мягких тканей. Однако возможно развитие и более тяжелых заболеваний, в том числе и некротизирующей формы пневмонии и сепсиса.

Способность вызывать инвазивные процессы связывают с наличием лейкоцидина Пантона-Валентайна (PVL) — цитотоксина, кодируемого геном pvl, локализованным на мобильном бактериофаге. Все более частое выделение MRSA во внебольничной среде и трудности, возникающие при оценке степени возможного риска инфицирования госпитальными штаммами, послужили причиной ввести новый термин — community-onset MRSA (СО-MRSA), под которым подразумевают все MRSA, выделенные во внебольничных условиях.

В последнее десятилетие СО-MRSA быстро становятся проблемой здравоохранения, растущей в эпидемических пропорциях. По данным Национальной системы надзора за нозокомиальными инфекциями, в 2004 г. в США 50,5 % изолятов S. aureus, выделенных во внебольничной обстановке, были метициллин-резистентными. Согласно результатам мета-анализа 27 исследований, посвященных СО-MRSA в США, частота выделения таких изолятов не превышала 30,2 %; тем не менее, она также была достаточна велика. О высокой частоте выделения СО-MRSA сообщают и исследователи некоторых других стран. Тинирование внегоспитальных MRSA, выделенных в последние годы в ряде европейских стран и Японии, выявило дальнейшее увеличение их генетического разнообразия. Кроме того, недавние исследования показывают, что грань между госпитальными и внегоспитальными штаммами начинает стираться. Так, штамм USA300, наиболее распространенный клон cMRSA в США, по результатам MLST относящийся к СС8, являлся наиболее частой причиной развития как госпитальной, так и внебольничной бактериемии. Подобная ситуация наблюдается и в ряде других стран.

Завершая этот раздел, еще раз необходимо подчеркнуть, что только отдельные генотипы S. aureus, особенно принадлежащие к СС5 и СС8, СС239 способны формировать множественную резистентность к антибиотикам. Пропорция MRSA среди инвазивных изолятов S. aureus, выделенных в стационарах РФ, в настоящее время является одной из самых высоких как среди европейских стран, так и в мире. Инвазивные клоны MRSA проявляют типичное эпидемическое поведение и имеют преимущественное региональное распространение. MRSA диффундируют через систему учреждений здравоохранения и распространяются преимущественно пациентами, подвергающимися повторной госпитализации. Периодически происходит смена клонов, доминирующих на отдельных территориях. Появление новых MRSA может происходить как за счет их заноса из других стационаров или от амбулаторных пациентов, так и за счет приобретения кассет mec метициллин-чувствительными штаммами, превалирующими на данной территории.

- Читать далее "Лабораторная диагностика стафилококковой инфекции"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.3.2020

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.