Возбудители ГСИ проф Бажукова Т А зав каф

Возбудители ГСИ проф. Бажукова Т. А. зав. каф. микробиологии, вирусологии и иммунологии

Факторы риска послеоперационной инфекции § § § § Возраст до 1 года и старше 55 лет Тяжелые сопутствующие заболевания Наличие несанированных очагов инфекции Иммунодепрессия Нарушения питания Длительность операции более 4 ч Кровопотеря более 10% ОЦК во время операции § Предшествующая терапия антибиотиками Mangram A. J. , et al. Guideline for Prevention of Surgical Site Infection. КМАХ, № 1, Т. 5, 2003, с. 74 -101

Факторы риска 1. Нарушение защитных факторов организма пациента 2. Инородные тела 3. Хирургическое вмешательство 4. Антимикробные средства

Нарушение защитных свойств • Хирургическое рассечение первого барьера - кожа и слизистые оболочки • Изменение характера нормальной микрофлоры после разреза • Ингибирование выделения слизи и мукоцилиального транспорта при интубационном наркозе • Метаболические расстройства • Иммунодефицитные состояния

Инородные тела • Искусственные имплантаты из синтетических материалов (биопленка) • Внутривенные и мочевые катетеры • Дренажные трубки • Желудочный зонд • Шовный материал

Хирургическое вмешательство • Повреждение тканей при операции • Нарушение кровоснабжения тканей • Снижение способности тканей отвечать адекватным воспалением и иммунным ответом

Антимикробные средства • • Антисептики и антибиотики широкого спектра действия: Проникновение микробов-оппортунистов Подавление нормальной микрофлоры Колонизация тканей патогенными микроорганизмами Замещение нормальной микрофлоры резистентными микроорганизмами при длительном пребывании в стационаре

ИНФЕКЦИИ В ХИРУРГИИ КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ 1. ЧИСТЫЕ 2. УСЛОВНО-ЧИСТЫЕ 3. КОНТАМИНИРОВАННЫЕ 4. ГРЯЗНЫЕ

ИНФЕКЦИИ В ХИРУРГИИ КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ ТИП ОПЕРАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИКА • Нет признаков воспаления 1. ЧИСТЫЕ • Не затрагивают респираторный, пищеварительный или мочеполовой тракты • Нет нарушений правил асептики Примеры Грыжесечение, спленэктомия, флебэктомия

ИНФЕКЦИИ В ХИРУРГИИ КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ ТИП ОПЕРАЦИИ 2. УСЛОВНОЧИСТЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКА Респираторный, пищеварительный или мочеполовой тракты: • вовлечены • отсутствие их существенных повреждений Примеры Пилоропластика, операции на пищеводе, желудке, двенадцатиперстной кишке, желчевыводящих путях и др.

ИНФЕКЦИИ В ХИРУРГИИ КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ ТИП ОПЕРАЦИИ 3. КОНТАМИНИРОВАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКА • Острое (без гноя!) воспаление или • Видимая контаминация раны ПРИМЕРЫ: • Значительное повреждение внутренних органов во время операции • Сложные/открытые переломы (до операции прошло < 4 часов)

ИНФЕКЦИИ В ХИРУРГИИ КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ ТИП ОПЕРАЦИИ 4. ГРЯЗНЫЕ (инфицированные) ХАРАКТЕРИСТИКА • Операции на заведомо инфицированных тканях и органах • Перфорированные органы (до операции прошло > 4 часов) • Cложные/открытые переломы (до операции прошло > 4 часов)

ИНФЕКЦИИ В ХИРУРГИИ Влияние бактериальной контаминации на послеоперационные инфекции (Cruse, 1992) КАТЕГОРИЯ ОПЕРАЦИИ ИНФЕКЦИОННЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ (%) Чистая 1, 4 Условно-чистая 6, 3 Контаминированная 13, 3 Грязная 39, 9

Этиологическая структура Грамположительные кокки 65, 7%: • S. aureus - 27, 9% • CNS - 27, 2%, стафилококки- 1, 8% • Streptococcus - 5, 9%, прочие -2, 9% Грамотрицательные бактерии 34, 3% E. coli -11, 6% Другие ГОЭБ - 11, 2% НГОБ - 7, 2% , Ps. aeruginosa - 4, 3%

Этиологическая структура

Хирургические инфекции Операции на толстой кишке (+ анаэробы)

Возбудители поверхностных и глубоких инфекций Поверхностные инфекции Staphylococcus Streptococcus Грам(-) бактерии Глубокие инфекции Анаэробы

Этиология пневмонии • • S. pneumoniae H. influenzae S. aureus M. pneumoniae C. pneumoniae L. pneumoniae Грам (-) бактерии Вирусы 5, 0 - 21, 0 % 2, 3 - 6, 6 % 2, 9 - 7, 4 % 13, 7 - 24, 0 % 10, 1 % 1, 3 - 5, 8 % 4, 1 - 8, 1 % 35, 6 - 48, 0 %

Интраваскулярные инфекции I. Бактериемия - присутствие бактерий в крови • с клиническими проявлениями • бессимптомная • транзиторная : при физических нагрузках; стрессах; длительной бессоннице; переохлаждении и перегревании организма

Интраваскулярные инфекции II. Септицемия- микроорганизмы активно размножаются в крови, характерные клинические проявления с образованием вторичных очагов: • диссименация микроорганизмов из очагов инфекции • травматическая инокуляция возбудителя Основные клинические симптомы: • лихорадка • озноб

Интраваскулярные инфекции III. Эндотоксический шок - развивается при одновременном попадании в кровоток большого колическтва бактериальных токсинов (ГОБ)

Возбудители сепсиса • Грам (+) бактерии - 52, 3 % Грам (-) бактерии - 42, 0% • Анаэробы - 4, 0% • Грибы - 1, 8%

Возбудители (Грам + бактерии) • • • Staphylococcus - 23, 6 % Streptococcus - 21, 2 % Enterococcus - 6, 0 % Corynebacterium - 0, 5 % Listeria monocytogenes - 0, 2 % Прочие - 6, 8 %

Возбудители (Грам бактерии) • E. coli - 26, 2 % • УПЭБ : - 12, 0 % Klebsiella (6, 2%); Proteus (2, 8%); Enterobacter (1, 5%); прочие(1, 5%) • НГОБ : - 2, 2 % Pseudomonas (1, 8%); Acinetobacter (0, 5%); прочие (0, 1%) • Прочие ГОБ - 1, 6 %

Возбудители (анаэробы) 1. Грам (-) анаэробы: • Бактероиды - 2, 2 % • Прочие - 0, 2 % 2. Грам (+) анаэробы : • Клостридии - 0, 7 % • Пептострептококки - 0, 4 % • Пептококки - 0, 1 % • Прочие - 0, 4 %

Возбудители ( грибы ) • Candida albicans - 1, 2 % • Candida “non- albicans” - 0, 5 % • Прочие грибы - 0, 1 %

Возбудители сепсиса 1. Интраабдаминальная инфекция: энтеробактерии, анаэробы, энтерококки, стрептококки 2. Внутривенный катетер: S. aureus 3. Респираторные инфекции: стрептококки, стафилококки, P. aeruginosa (ИВЛ), энтеробактерии 4. Одонтогенные инфекции: стрептококки, стафилококки, анаэробы 5. Пациенты с иммунодефицитами: нозокомиальные штаммы P. aeruginosa, Acinetobacter, K. pneumoniae, E. coli, Enterobacter, S. aureus

Характеристика возбудителей Streptococcus: • S. pyogenes (A) • S. agalactiae (B) • S. ’viridans’ • S. pneumoniae

Возбудители пневмоний S. pneumoniae Располагаются в мазке парами, имеют капсулу, неподвижны, спор не образуют, Грам (+)

Возбудители пневмоний S. pneumoniae • Здоровое носительство • Эндогенная инфекция

Возбудители пневмоний Факторы агрессии S. pneumoniae: • Капсула - антифагин • Субстанция С холинсолержащая тейхоевая кислота клеточной стенки взаимодействующая с СРБ. Активация комплемента и высвобождение медиаторов острой фазы воспаления

Возбудители пневмоний Стрептококки располагаются цепочками, неподвижны, могут иметь капсулу. S. pyogenes редко вызывает заболевание

Возбудители пневмоний Стафилококки Носят нозокомиальный характер Чаще КОС, реже S. aureus Антибиотикорезистентные штаммы

Возбудители пневмоний Staphylococcus : КОС S. aureus грамположительные кокки, располагаются гроздьями, неподвижные, некоторые виды могут иметь капсулу

Возбудители пневмоний Enterococcus • грам положительные кокки, располагаются короткими цепочками, парами и хаотично, иногда могут иметь капсулу • редко вызывают пневмонии

Возбудители пневмоний Haemophilus influenzae • Грам отрицательные палочки, могут иметь капсулу

Возбудители пневмоний Факторы агрессии H. influenzae : • Капсула • Ig A протеаза -инактивация секреторных антител • Пили - обеспечивают адгезию к эпителию респираторного тракта и его колонизации • Эндотоксин - ЛПС вызывает паралич ресничек мерцательного эпителия респираторного тракта

Возбудители пневмоний Грамотрицательны е бактерии (ГОБ) • наиболее частым возбудителем является Klebsiella pneumoniae • другие роды энтеробактерий редко вызывают пневмонии

Возбудители пневмоний Klebsiella pneumoniae E. coli Proteus Pseudomonas aeruginosa

Возбудители пневмоний Klebsiella pneumoniae - грамотрицательные бактерии, неподвижные, имеют капсулу. • Резистентны к антибиотикам • Госпитальные инфекции

Возбудители пневмоний Факторы агрессии K. pneumoniae : • • • Капсула Фимбрии Эндотоксин ДНКаза Фосфатаза Нейраминидаза

Возбудители пневмоний E. coli в мазке располагаются одиночно, парами или хаотично. Грамотрицательные окрашиваются по Граму в красный цвет.

Возбудители пневмонии Legionella pneumophila факультативные внутриклеточные паразиты • Грам(-) палочки, подвижные, спор не образуют, капсула отсутствует. • Факторы агрессии - эндотоксин обладающий протеолитическим и цитолитическим действием

Возбудители пневмоний Факторы агрессии L. pneumoniae : • эндотоксин обладающий протеолитическим и цитолитическим действием • гемолизин

Возбудители пневмоний • Mycoplasma pneumoniae : • Полиморфные клетки (нет клеточной стенки) • Способность проходить через поры диаметром 0, 22 мкм • Грам(-) элементарное тельце сферическое или овальное

Возбудители пневмоний Факторы агрессии M. pneumoniae : • • • Адгезины Экзотоксины (нейротоксины) Эндотоксин Гемолизины Ферменты (фосфолипаза А, аминопептидазы, протеазы дегрануляция клеток и расщепление АТ, ДНКазы и РНКазы)

Возбудители пневмоний • Chlamidophyla pneumoniae внутриклеточные паразиты • элементарное тельце грушевидной или копьевидной формы • инициальное тельце

Возбудители пневмонии Вирусы • гриппа • аденовирусы • коронавирусы (атипичная пневмония) • RS- вирусы

Возбудители пневмоний Грибы рода Candida по морфологии вытянутые клетки, псевдомицелий, размножаются бластоспорами и хламидоспорами, чаще C. albicans

Возбудители пневмоний • C. tropicalis • другие виды Candida • чаще у лиц с иммунодефицитами

Диагностика Материал • • • Мокрота Бронхиальный лаваж Аспират Ткань легкого при биопсии Плевральная жидкость Кровь ( при септицемии)

Диагностика • • Сбор мокроты: Прополоскать рот кипяченой водой Почистить зубы Собрать мокроту при отхаркивании в стерильный контейнер Охладить и транспортировать в лабораторию в течение 2 -3 часов

Диагностика 1. Микроскопия • мазок, окраска по Граму и Циль. Нильсену 2. Бактериологический метод • посев материала на среды • выделение возбудителя • идентификация

Лабораторная диагностика • На кровяном агаре стафилококки образуют колонии с зоной полного гемолиза

Лабораторная диагностика Рост E. coli на среде Эндо (лактозопозитивные колонии, красные с металлическим блеском)

Лабораторная диагностика Колонии E. faecalis на среде для энтерококков

Лабораторная диагностика Определение чувствительности возбудителя к антибиотикам на среде Мюллера Хинтона, или с добавлением крови для пневмококков

Стафилококки • Осложнения возникают на 4 -6 день в 10 -15% • Носят нозокомиальный характер • Чаще КОС, реже S. aureus • Антибиотикорезистентные штаммы

Факторы агрессии стафилококков • Адгезия • Межмикробное взаимодействие (антагонизм) • Инвазия • Альтерация • Токсичность • Иммунорезистентность • Стафилококковые энтеротоксины

1. Факторы адгезии: • S. aureus ü тейхоевые и липотейхоевые кислоты клеточной стенки ü Са 2 опосредованное взаимодействие поверхностных структур с карбогидратным компонентом назального и бронхиального муцина ü Способность к связыванию белков сыворотки крови и межклеточного вещества организма хозяина • S. epidermidis ü внеклеточно продуцируемая субстанция КОС (гликокаликс или слайм) ü Фимбриоподобный стафилококковый протеин ü Лиганды к фибриногену, фибронектину, витронектину • S. saprohpyticus ü Полипептид гемагглютинин ü Поверхностно расположенный протеин

2. Факторы межмикробного взаимодействия • Литические ферменты (бактериолизины) Ø лизостафин Ø Гидролазы Ø Мурамидаза (лизоцим) • Бактериоцины Ø лантибиотики • Феромоны Ø октапептид

3. Факторы инвазии: • Гиалуронидаза • Нейраминидаза • Фибринолизин

IV. Факторы альтерации: • Ферменты Ø протеазы Ø Фибринолизин Ø Липазы Ø Нуклеазы (ДНК-азы) • Цитолизины Ø альфа-гемолизин Ø бета-гемолизин Ø Лейкоцидин

V. Экзотоксины: • Эксфолиативные токсины • Энтеротоксины (суперантигены)

Роль суперантигена S. aureus • Экзотоксин (суперантиген) ТНФ альфа АПК ИЛ 1 пролиферация анергия апоптоз (гибель) • Инициация аутоиммунных процессов за счет стимуляции «запретных» клонов Т –лимфоцитов • Играют роль в патогенезе СПИДа

VI. Факторы иммунорезистентности классификация О. В. Бухарина, 1994 • Пассивные механизмы: Ø экранирование клеточной стенки стафилококков поверхностно расположенными структурами синтезируемыми под контролем бактериального генома Ø образование молекул, структурно и функционально схожих с протеинами хозяина (антигенная мимикрия) Ø переход в состояние «покоящихся форм» Ø утрата наиболее чужеродных в антигенном отношении фрагментов клеточной стенки с образованием L -форм • Активные механизмы: Ø продукция секретируемых факторов, инактивирующих гуморальные защитные механизмы организма хозяина Ø Возникновение факторов, нарушающих процесс внутриклеточного киллинга стафилококков фагоцитами Ø Появление факторов, вызывающих повреждение и гибель иммунокомпетентных клеток

Этапы образования биопленки 1. Прикрепление к поверхности отдельной бактериальной клетки 2. Агрегация клеток 3. Включаются гены определяющие способность синтеза экзополисахарида

Структура живой биопленки Биопленка сообщество бактерий, необратимо прикрепленных к субстрату и друг к другу и защищенных продуцируемым этими клетками внеклеточным полимерным матриксом

Грамотрицательные бактерии 1. Вызывают послеоперационные осложнения: • у ослабленных больных • у лиц пожилого возраста 2. Начинаются через 1 -2 недели после операции

Грамотрицательные бактерии • • • E. coli Enterobacter Klebsiella Proteus Pseudomonas Bacteroides fragilis

Факторы патогенности: • • • капсула гемолизин адгезия уреаза биопленка (biofilm)

Факторы агрессии • Биопленка-biofilm: • р. Н <6, 5 на 4 день Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Providencia stuarti • p. H 7, 4 на 3 -4 день Morganella • p. H 8 -9 через 48 часов Proteus mirabilis, P. vulgaris, Providencia rettgeri • Микроорганизмы биопленки усиленно подуцируют уреазу

Стрептококки А • • • Инфекция возникает на 3 день Лихорадка Озноб Повышенное потоотделение Тахикардия

Стрептококки • Кокки располагаются цепочками, неподвижны, могут иметь капсулу.

Стрептококки S. pyogenes - факторы агрессии: • адгезия (липотейхоевая кислота) • М-белок (фимбрмальный белок): - угнетает фагоцитоз - связывает фибрин - препятствует активации системы комплемента - препятствует действию опсонинов - супер антиген

Стрептококки • Капсула (антифагин) - препятствие фагоцитозу - слабо иммуногенна • Ферменты: - стрептолизин - гиалуронидаза - ДНК-аза - стрептокиназа

Стрептококки • Гемолизины: - стрептолизин О (глубокий гемолиз эритроцитов) - стрептолизин S (поверхностный гемолиз эритроцитов) Повреждают различные клетки

Стрептококки • Эритрогенные токсины (А, В, С) связаны с наличием умеренного бактериофага - Пирогенная активность (действие на гипоталамус) - Стимулирует секрецию ИЛ-1, ФНО, медиаторы септического шока • Кардиогепатический токсин

Прочие кокки 1. Инфекции вызывают редко • • E. faecalis Peptostreptococcus Peptococcus Другие анаэробные кокки 2. Гной серого цвета, зловонный

Enterococcus • Располагаются парами и короткими цепочками, спор не образуют, капсула отсутствует, Грам (+), некоторые виды могут иметь жгутики (E. faecalis, E. faecium)

Enterococcus Факторы агрессии: • Цитолизин (провоспалительная активность) • Субстанция агрегации (адгезия и токсическое влияние на ткани миокарда и легких) • Ферменты - желатиназа • Внеклеточный супероксид и поверхностный протеин • Островки патогенности (гены являются чужеродными для энтерококков)

Проблема антибиотикорезистентности Формирование биопленки из микроорганизмов на поверхности слизистых и синтетических материалов (катетеры, имплантаты и т. п. )

Устойчивость микроорганизмов биопленки

Клостридии • Мионекрозы • Клостридиальные целлюлиты • Основной возбудитель Clostridium perfringens

Редкие возбудители 1. Актиномицеты - локализация процесса в полости рта, ЖКТ, половые органы 2. Коринебактерии 3. Микобактерии туберкулеза 4. Грибы

Лабораторная диагностика • Микроскопия мазка из материала • Посев, выделение чистой культуры возбудителя и ее идентификация • Определение чувствительности к антибиотикам

Лабораторная диагностика • Определение чувствительност и возбудителя к антибиотикам на среде Мюллера Хинтона

Характеристика возбудителей • Streptococcus кокки располагаются цепочками и парами, неподвижны, спор не образуют, могут иметь капсулу, Грам (+)

Стрептококки S. pyogenes - факторы агрессии: • адгезия (липотейхоевая кислота) • М-белок (фимбрмальный белок): - угнетает фагоцитоз - связывает фибрин - препятствует активации системы комплемента - препятствует действию опсонинов - супер антиген

Стрептококки • Капсула (антифагин) - препятствие фагоцитозу - слабо иммуногенна • Ферменты: - стрептолизин - гиалуронидаза - ДНК-аза - стрептокиназа

Стрептококки • Гемолизины: - стрептолизин О (глубокий гемолиз эритроцитов) - стрептолизин S (поверхностный гемолиз эритроцитов) Повреждают различные клетки

Стрептококки • Эритрогенные токсины (А, В, С) связаны с наличием умеренного бактериофага - Пирогенная активность (действие на гипоталамус) - Стимулирует секрецию ИЛ-1, ФНО, медиаторы септического шока • Кардиогепатический токсин

Enterococcus 10 -20% эндокардитов 5% бактериемий • E. faecalis • E. faecium • E. durans • E. spp

Enterococcus • Располагаются парами и короткими цепочками, спор не образуют, капсула отсутствует, Грам (+), некоторые виды могут иметь жгутики (E. faecalis, E. faecium)

Enterococcus Факторы агрессии: • Цитолизин (провоспалительная активность) • Субстанция агрегации (адгезия и токсическое влияние на ткани миокарда и легких) • Ферменты - желатиназа • Внеклеточный супероксид и поверхностный протеин • Островки патогенности (гены являются чужеродными для энтерококков)

Диагностика Показания: • Лихорадка (38 град. и выше) • Гипотермия (36 и ниже) • Лейкоцитоз (особенно со сдвигом влево) • Гранулоцитопения • Забор крови до начала антибиотикотерапии

Диагностика Забор крови • до начала антибиотикотерапии • или через 8 -10 часов после введения препарата • на фоне антибиотикотерапии необходимо нейтрализовать препарат: - пенициллиназа - цефалоспориназа - тетрациклины - ионы магния

Забор крови • Вымыть руки • Обработать кожу пациента спиртом 2 -х кратно по 30 сек , тампон удалить • Надеть стерильные перчатки • Взять кровь из локтевой вены у взрослых 10 -20 мл, у детей 1 -5 мл • Посеять во флакон с питательной средой в соотношении 1: 10

Диагностика Забор крови Кровь берут из вены на фоне лихорадки, соблюдая правила асептики в стерильную посуду (стерильные пробирки с 0, 3% раствором цитрата натрия или 1 мл гепарина) и быстро доставляют в лабораторию

Диагностика Забор крови Забор и посев крови в специальные флаконы непосредственно у постели больного ( 2 флакона для аэробов и анаэробов)

Диагностика S. pneumoniae Располагаются в мазке парами, имеют капсулу, неподвижны, спор не образуют, Грам (+)

Диагностика • Посевы крови ежедневно просматривают • При наличии роста производят высев на кровяной агар и выращивают в аэробных и анаэробных условиях • При отсутствии роста отрицательный ответ дают на 7 -10 день

Диагностика • Определение чувствиетельности к антибиотикам на среде Мюллера. Хинтона. • Метод дисков • Размер зоны подавления роста