что такое устойчивость к антибиотикам и чувствительность

Когда «работает» не все: определение чувствительности к антибиотикам

Всемирная организация здравоохранения заявляет: «Устойчивость бактерий к антибиотикам возрастает до угрожающе высоких уровней во всем мире». В таких условиях даже «банальный» отит или тонзиллит может приобретать затяжное, осложненное течение, не говоря о риске в отношении потенциально летальных инфекций. Как выяснить какой препарат эффективен против «своей» патогенной флоры? И какой анализ выбрать?

«Классический» способ

Некоторые представители бактериальной флоры обладают поразительной способностью к мутациям. Бактерии, еще вчера чувствительные к простому пенициллину, сегодня – «не реагируют» на куда более «продвинутые» антибиотики.

Поэтому в современной медицине лечение бактериальных процессов без понимания особенностей возбудителя представляется «занятием» сомнительным и бесперспективным. В лучшем случае, воспаление просто «затихнет» на короткое время, а в худшем – разовьется до угрожающих жизни масштабов.

Особенно опасна такая ситуация в отношении хирургических больных, новорожденных и людей с ослабленным иммунитетом, а также тех, для кого прием антибиотиков стал нормой жизни.

Микробиологические способы идентификации возбудителей уже давно используются медициной всего мира, а современные анализаторы сделали этот процесс быстрее и эффективнее.

Так, посев на флору с определением чувствительности к антибиотикам позволяет не только «узнать» бактерии, но и проверить их чувствительность к стандартному (6-8) или расширенному (до 12) спектру антибиотиков.

В результате будет указан не только вид бактерий, но и их количество и реакция на препарат:

Правда у анализа есть и недостатки:

Новое поколение

Потребность медицины в быстром и качественном микробиологическом исследовании «подтолкнула» науку к созданию метода MALDI-TOF MC, удостоенного Нобелевской премии в 2002 году.

Метод основан на идентификации уникального белкового состава бактерий, представляющего собой своего рода «отпечаток пальца». Его точность достигает 98%. А в анализатор заложена информация более чем о 750 видах клинически значимых микроорганизмах, с возможностью «обновления базы данных».

Кроме того, примененеие идентификации MALDI-TOF MC в составе комплексных исследований позволяет проверить чувствительность микрофлоры к 18-20 препаратам, против максимально-возможных 12 у предыдущих «поколениях» посевов. В результате анализа теперь можно увидеть не только эффективность антибиотика, но и подобрать по протоколу минимальную действующую дозу препарата.

Метод полностью автоматизирован, что исключает влияние человеческого фактора на результат. А готовность исследования составляет максимум 4 дня.

Источник

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К АНТИБИОТИКАМ:
МЕТОДЫ, РЕЗУЛЬТАТЫ, ОЦЕНКА

Решедько Галина Константиновна,
к.м.н., ассистент кафедры клинической фармакологии
Смоленской государственной медицинской академии
214019, г.Смоленск, ул.Крупской, 28, а/я № 5.
Тел.: +7(0812) 61 13 01, 61 13 27, Факс: (0812) 61 12 94,
E-Mail: galina@antibiotic.ru

Содержание

Резюме

В лекции рассмотрены основные методы определения чувствительности in vitro микроорганизмов к антимикробным препаратам (диско-диффузионный, Е-тестов, методы разведения). Отражены подходы к эмпирическому и этиотропному назначению антибиотиков в клинической практике. Обсуждены вопросы интерпретации результатов определения чувствительности с клинической и микробиологической точек зрения.

В настоящее время в клинической практике существуют два принципа назначения антибактериальных препаратов: эмпирическое и этиотропное. Эмпирическое назначение антибиотиков основано на знаниях о природной чувствительности бактерий, эпидемиологических данных о резистентности микроорганизмов в регионе или стационаре, а также результатах контролируемых клинических исследований. Несомненным преимуществом эмпирического назначения химиопрепаратов является возможность быстрого начала терапии. Кроме того, при таком подходе исключаются затраты на проведение дополнительных исследований.

Однако при неэффективности проводимой антибактериальной терапии, при нозокомиальных инфекциях, когда затруднительно предположить возбудителя и его чувствительность к антибиотикам стремятся проводить этиотропную терапию. Этиотропное назначение антибиотиков предполагает не только выделение возбудителя инфекции из клинического материала, но и определение его чувствительности к антибиотикам. Получение корректных данных возможно только при грамотном выполнении всех звеньев бактериологического исследования: от взятия клинического материала, транспортировки его в бактериологическую лабораторию, идентификации возбудителя до определения его чувствительности к антибиотикам и интерпретации полученных результатов.

Методы определения чувствительности к антибиотикам

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам делятся на 2 группы: диффузионные и методы разведения.

Рисунок 1. Определение чувствительности микроорганизмов диско-диффузионным методом.

Определение чувствительности микроорганизма с помощью Е-теста проводится аналогично тестированию диско-диффузионным методом. Отличие состоит в том, что вместо диска с антибиотиком используют полоску Е-теста, содержащую градиент концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (рис. 2). В месте пересечения эллипсовидной зоны подавления роста с полоской Е-теста получают значение минимальной подавляющей концентрации (МПК).

Рисунок 2. Определение чувствительности микроорганизмов с помощью Е-тестов.

Несомненным достоинством диффузионных методов является простота тестирования и доступность выполнения в любой бактериологической лаборатории. Однако с учетом высокой стоимости Е-тестов для рутинной работы обычно используют диско-диффузионный метод.

Рисунок 3. Определение значения МПК методом разведения в жидкой питательной среде.

Интерпретация результатов определения чувствительности

На основании получаемых количественных данных (диаметра зоны подавления роста антибиотика или значения МПК) микроорганизмы подразделяют на чувствительные, умеренно резистентные и резистентные (рис. 4). Для разграничения этих трех категорий чувствительности (или резистентности) между собой используют так называемые пограничные концентрации (breakpoint) антибиотика (или пограничные значения диаметра зоны подавления роста микроорганизма).

Рисунок 4. Интерпретация результатов определения чувствительности бактерий в соответствии со значениями МПК.

Существуют два подхода к интерпретации результатов определения чувствительности: микробиологический и клинический. Микробиологическая интерпретация основана на анализе распределения значений концентраций антибиотика, подавляющих жизнеспособность бактерий. Клиническая интерпретация основана на оценке эффективности антибактериальной терапии.

Чувствительные микроорганизмы (susceptible)

Клинически к чувствительным относят бактерии (с учетом параметров, полученных in vitro), если при лечении стандартными дозами антибиотика инфекций, вызываемых этими микроорганизмами, наблюдают хороший терапевтический эффект.

При отсутствии достоверной клинической информации подразделение на категории чувствительности базируется на совместном учете данных, полученных in vitro, и фармакокинетики, т.е. на концентрациях антибиотика, достижимых в месте инфекции (или в сыворотке крови).

Резистентные микроорганизмы (resistant)

К резистентным (устойчивым) относят бактерии, когда при лечении инфекции, вызванной этими микроорганизмами, нет эффекта от терапии даже при использовании максимальных доз антибиотика. Такие микроорганизмы имеют механизмы резистентности.

Микроорганизмы c промежуточной резистентностью (intermediate)

Клинически промежуточную резистентность у бактерий подразумевают в случае, если инфекция, вызванные такими штаммами, может иметь различный терапевтический исход. Однако лечение может быть успешным, если антибиотик используется в дозировке, превышающей стандартную, или инфекция локализуется в месте, где антибактериальный препарат накапливается в высоких концентрациях.

С микробиологической точки зрения к бактериям с промежуточной резистентностью относят субпопуляцию, находящуюся в соответствии со значениями МПК или диаметра зон, между чувствительными и резистентными микроорганизмами. Иногда штаммы с промежуточной резистентностью и резистентные бактерии объединяют в одну категорию резистентных микроорганизмов.

Необходимо отметить, что клиническая интерпретация чувствительности бактерий к антибиотикам является условной, поскольку исход терапии не всегда зависит только от активности антибактериального препарата против возбудителя. Клиницистам известны случаи, когда при резистентности микроорганизмов, по данным исследования in vitro, получали хороший клинический эффект. И наоборот, при чувствительности возбудителя может наблюдаться неэффективность терапии.

В определенных клинических ситуациях, когда недостаточно результатов исследования чувствительности обычными методами, определяют минимальную бактерицидную концентрацию.

Значение МБК используют при терапии антибиотиками, обладающими бактериостатическим действием, или при отсутствии эффекта от антибактериальной терапии у особой категории больных. Частными случаями для определения МБК могут быть, например, бактериальный эндокардит, остеомиелит или генерализованные инфекции у пациентов с иммунодефицитными состояниями.

В заключение хотелось бы отметить, что на сегодняшний день не существует методов, которые позволили бы с абсолютной достоверностью прогнозировать клинический эффект антибиотиков при лечении инфекционных болезней. Однако, данные результатов определения чувствительности могут служить хорошим ориентиром клиницистам для выбора и коррекции антибактериальной терапии.

Таблица 1. Критерии интерпретации чувствительности бактерий

Источник

Для всех

Полезная информация для каждого

Антибиотикорезистентность

Антибиотики используются для профилактики и лечения бактериальных инфекционных заболеваний. Антибиотикорезистентность (устойчивость к антибиотикам) развивается в случае изменения бактерий в ответ на применение этих препаратов.

Устойчивость к антибиотикам развивается у бактерий, а не людей или животных. Эти бактерии могут заражать людей и животных, и вызванные ими инфекции лечить труднее, чем инфекции от бактерий, не имеющих такой устойчивости.

Следствием устойчивости к антибиотикам являются рост медицинских расходов, более продолжительные госпитализации и рост смертности.

Необходимо срочно изменить порядок назначения и использования антибиотиков во всем мире. Даже в случае разработки новых препаратов серьезная угроза устойчивости к антибиотикам будет сохраняться, если поведение не изменится. Изменение поведения должно также включать меры по сокращению распространения инфекций с помощью вакцинации, мытья рук, более безопасного секса и надлежащей гигиены питания.

Устойчивость к антибиотикам возрастает до угрожающе высоких уровней во всем мире. Новые механизмы устойчивости появляются и распространяются повсюду, угрожая нашей способности лечить распространенные инфекционные заболевания. Все больше инфекций – например пневмонию, туберкулез, заражение крови, гонорея, заболевания пищевого происхождения – становится труднее, а иногда и невозможно лечить из-за снижения эффективности антибиотиков.

Там, где антибиотики для лечения людей или животных можно приобрести без рецепта, возникновение и распространение устойчивости усугубляются. Аналогичным образом, в тех странах, где нет стандартных лечебных рекомендаций, антибиотики часто назначаются врачами и ветеринарами избыточно и используются населением сверх меры.

В отсутствие неотложных мер на нас начнет надвигаться пост-антибиотическая эра, когда распространенные инфекции и незначительные травмы вновь могут стать смертельными.

Профилактика и борьба

Устойчивость к антибиотикам набирает темпы из-за их неправильного и чрезмерного использования, а также слабой профилактики инфекций и борьбы с ними. Меры к ослаблению последствий устойчивости и ограничению её распространения можно принимать на всех уровнях общества.

2. Как этого избежать?

Для предотвращения распространения устойчивости к антибиотикам и борьбы с ним индивидуумы могут:

принимать антибиотики только по назначению квалифицированного работника здравоохранения;

никогда не требовать антибиотиков, если, по словам медработника, в них нет необходимости;

всегда соблюдать рекомендации медработника при использовании антибиотиков;

никогда не давать свои антибиотики другим лицам или не использовать оставшиеся антибиотики;

Для предотвращения распространения устойчивости к антибиотикам и борьбы с ним медработники могут:

предотвращать инфекции, обеспечивая чистоту своих рук, инструментов и окружающей среды;

назначать и отпускать антибиотики только в случаях, когда в них есть необходимость, в соответствии с действующими лечебными инструкциями.

информировать группы по эпиднадзору об инфекциях с устойчивостью к антибиотикам;

беседуйте с пациентами о том, как правильно принимать антибиотики, об устойчивости к антибиотикам и об опасности их неправильного использования;

Возникает вопрос: как выявить, в каком случае и какие антибиотики необходимо назначить пациенту?

В настоящее время в клинической практике существуют два принципа назначения антибактериальных препаратов: эмпирическое и этиотропное. Эмпирическое назначение антибиотиков основано на знаниях о природной чувствительности бактерий, эпидемиологических данных о резистентности микроорганизмов в регионе или стационаре, а также результатах контролируемых клинических исследований. Несомненным преимуществом эмпирического назначения химиопрепаратов является возможность быстрого начала терапии. Кроме того, при таком подходе исключаются затраты на проведение дополнительных исследований.

Эмпирическое назначение антибиотиков основано на знаниях о природной чувствительности бактерий, эпидемиологических данных о резистентности микроорганизмов в регионе или стационаре и результатах контролируемых клинических исследований

Однако при неэффективности проводимой антибактериальной терапии, при нозокомиальных инфекциях, когда затруднительно предположить возбудителя и его чувствительность к антибиотикам стремятся проводить этиотропную терапию. Этиотропное назначение антибиотиков предполагает не только выделение возбудителя инфекции из клинического материала, но и определение его чувствительности к антибиотикам. Получение корректных данных возможно только при грамотном выполнении всех звеньев бактериологического исследования: от взятия клинического материала, транспортировки его в бактериологическую лабораторию, идентификации возбудителя до определения его чувствительности к антибиотикам и интерпретации полученных результатов.

Этиотропное назначение антибиотиков основано на выделении возбудителя инфекции из очага инфекции и определении его чувствительности к антибиотикам

3. Методы определения чувствительности к антибиотикам

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам делятся на 2 группы: диффузионные и методы разведения.

Определение чувствительности бактерий к антибиотикам:

1. Диффузионные методы

· с использованием дисков с антибиотиками

2. Методы разведения

· разведение в жидкой питательной среде (бульоне)

· разведение в агаре

3.1 Методы разведения

Методы разведения основаны на использовании двойных последовательных разведений концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (например от 128 мкг/мл, 64 мкг/мл, и т.д. до 0,5 мкг/мл, 0,25 мкг/мл и 0,125 мкг/мл). При этом антибиотик в различных концентрациях вносят в жидкую питательную среду (бульон) или в агар. Затем бактериальную суспензию определенной плотности, соответствующую стандарту мутности 0,5 по MсFarland, помещают в бульон с антибиотиком или на поверхность агара в чашке. После инкубации в течение ночи при температуре 35о-37оС проводят учет полученных результатов. Наличие роста микроорганизма в бульоне (помутнение бульона) или на поверхности агара свидетельствует о том, что данная концентрация антибиотика недостаточна, чтобы подавить его жизнеспособность. По мере увеличения концентрации антибиотика рост микроорганизма ухудшается. Первую наименьшую концентрацию антибиотика (из серии последовательных разведений), где визуально не определяется бактериальный рост принято считать минимальной подавляющей концентрацией (МПК). Измеряется МПК в мг/л или мкг/мл (рис. 1).

Рисунок 3. Определение значения МПК методом разведения в жидкой питательной среде.

У этой методики тоже есть ряд минусов:

· В случае самостоятельного разведения процесс будет достаточно долгий и есть вероятность недостаточно точного соблюдения концентраций

· В случае использования тестов, производимых заводским путём, главным минусом является достаточно высокая стоимость.

3.2. Диффузионные методы.

Определение чувствительности микроорганизма с помощью Е-теста проводится аналогично тестированию диско-диффузионным методом. Отличие состоит в том, что вместо диска с антибиотиком используют полоску Е-теста, содержащую градиент концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (рис. 2). В месте пересечения эллипсовидной зоны подавления роста с полоской Е-теста получают значение минимальной подавляющей концентрации (МПК).

Рисунок 2. Определение чувствительности микроорганизмов с помощью Е-тестов.

Несомненным достоинством диффузионных методов является простота тестирования и доступность выполнения в любой бактериологической лаборатории. Однако у них есть значительный минус: высокая стоимость. Именно поэтому в большинстве лабораторий, в том числе и в нашей Пользуются дискодиффузионным методом.

Диски с антибиотиками

Для определения чувствительности ДДМ следует использовать только стандартизированные качественные диски. Изготовление дисков с АБП, необходимых для определения чувствительности диско-диффузионным методом, в лабораторных условиях нецелесообразно. Это связано с жесткими требованиями к исходным материалам (субстанциям АБП, картону) и со значительной трудоемкостью методов контроля качества дисков.

Для получения правильных результатов определения чувствительности ДДМ необходимо строго соблюдать правила хранения и использования коммерческих дисков, в противном случае содержание в них антибиотиков может снизиться ниже допустимого уровня (прежде всего в результате увлажнения) еще до истечения срока годности.

Флаконы (картриджи) с дисками следует извлекать из холодильника за 1 ч до начала работы и выдерживать герметично закрытыми до достижения ими комнатной температуры, что предотвращает образование конденсата на дисках после открывания флаконов.

Приготовление бактериальной суспензии и инокуляция

При определении чувствительности ДДМ используют стандартный инокулюм, соответствующий по плотности 0,5 по стандарту МакФарланда и содержащий примерно 1,5 х 10 8 КОЕ/мл. Инокулюм следует использовать в течение 15 минут после приготовления. Для инокуляции приготовленных чашек с агаром можно использовать два способа.

· Наиболее удобным способом инокуляции является использование коммерческих стерильных ватных тампонов. Тампон необходимо погрузить в стандартную суспензию микроорганизма, затем избыток инокулюма удалить, отжав тампон о стенки пробирки. Инокуляцию проводят штриховыми движениями в трех направлениях, поворачивая чашку Петри на 60°.

Аппликация дисков и инкубация

После окончания инкубации чашки помещают кверху дном на темную матовую поверхность так, чтобы свет падал на них под углом в 45° (учет в отраженном свете). Диаметр зон задержки роста измеряют с точностью до 1 мм, предпочтительнее пользоваться штангенциркулем или кронциркулем. 4. Как это делаем мы.

Конечно замерять зоны антибиотикочувствительности вокруг дисков линейкой или штангенциркулем кажется достаточно надёжным, удобным, дешёвым и достоверным. Однако, именно у стадии замеров есть один заметный минус: это скорость проведения замеров.

Но в нашей лаборатории этот недостаток отсутствует в связи с применением в ней устройства Адажио фирмы Bio-rad. Именно автоматизация этого процесса помогла сделать анализы антибиотикочувствительности настолько быстрыми и точными.

Анализатор Адажио предназначен для определения антибиотикочувствительности бактерий диско-диффузионным методом.

Прибор Адажио (Adagio) представляет собой систему считывания антибиотикограмм и систему анализа результатов. Считывание чашки с дисками происходит за несколько секунд. Прибор формирует широкий перечень отчетов: по высеваемости в целом, по спектру микроорганизмов, по эффективности препаратов в данном ЛПУ и др.

Умеренная стоимость реактивов позволяет исследовать на приборе весь поток анализов, даже при ограниченных финансовых возможностях.

Прибор представляет собой детектирующий блок и аналитическую систему на основе персонального компьютера. Принцип работы заключается в автоматическом определении диска с антибиотиком, считывании зон задержки роста на чашке Петри с последующей интерпретацией и комплексным анализом полученных данных.
Для определения чувствительности конкретного микроорганизма к антибиотику «Адажио» содержит в памяти диаметр всех необходимых зон ингибирования в соответствии с исследуемым микроорганизмом. На основе этих данных прибор рассчитывает минимальную ингибирующую концентрацию по критериям NCCLS и дает заключение о резистентности.
После определения профиля резистентности прибор проводит экспертную оценку правильности результатов в сравнении с базой данных резистентных штаммов Института Пастера (Париж), выдавая сообщения о невозможных или маловероятных фенотипах.
При подготовке заключения бактериолог может воспользоваться рекомендациями прибора или определить схему назначения самостоятельно.

К несомненным достоинствам прибора относится русскоязычное программное обеспечение, возможность свободно выбирать антибиотики для тестирования в соответствие с формуляром препаратов, используемых в учреждении; составлять панели для определения сложных фенотипов (бета-лактамазы расширенного спектра, метало-бета-лактамазы, MLSb-фенотип и т.д.) уверенная работа со всеми типами агаров, используемых для диско-диффузионного метода, а также возможность проводить регулярную модернизацию системы интерпретации и экспертизы получаемых результатов в соответствие с международными рекомендациями. По совокупности этих характеристики прибор превосходит имеющиеся на рынке полуавтоматические и автоматические системы.

Система имеет возможность обмена данными, полученными на аналогичных и других бактериологических анализаторах целого ряда производителей, что позволяет создавать базы данных, на основании которых можно проводить масштабный мониторинг резистентности эпидемически значимых возбудителей.

Прибор формирует широкий перечень отчетов: по высеваемости в целом, по спектру микроорганизмов, по эффективности препаратов в данном ЛПУ и пр. При наличии локальной компьютерной сети с базой данных со своих рабочих мест могут независимо работать и бактериолог, и химиотерапевт, и эпидемиолог.

Минимальная ингибирующая концентрация по международным критериям NCCLS (CLSI) и заключение о резистентности, по фенотипам, таких как ESBL, MRSA, VRE и многие другие.

1. Считывание чашки всего за несколько секунд.

2. Для определения чувствительности конкретного микроорганизма к антибиотику прибор содержит в памяти диаметр всех необходимых зон ингибирования (задержки роста) в соответствии с исследуемым микроорганизмом.

Расчет минимальной ингибирующей концентрации по критериям CLSI, Eucast, CA-CFM и вывод заключения о резистентности.

Источник