Sergei Sidorenko: AMR surveillance for what and how?

1. Наблюдение за
антибиотикорезистентностью:
для чего и как?
Сергей Сидоренко
Детский научно-клинический центр инфекционных болезней
Кафедра медицинской микробиологии СЗГМУ им. И.И. Мечникова,
Санкт-Петербург

2. Это наблюдение …. ….. и это наблюдение

3. Этапы
Тестирование
Формулировка задач
Определение групп
патогенов и пациентов
Анализ
Преставление результатов

4. Цель и задачи
Обеспечить формирование и реализацию в пределах стационара Стратегии
Контроля Антибактериальной Терапии (СКАТ) - Antimicrobial Stewardship
• Обосновать эмпирическую терапию основных нозологических форм
инфекций характерных для стационара с учетом стратификации
пациентов по риску резистентности
• Выявить ведущих множественноустойчивых возбудителей
нозокомиальных инфекций, их резервуары и возможные пути
распространения
• Расшифровать механизмы резистентности и клональную структуру
• Обеспечить выявление новых, необычных и редких фенотипов

6. Стратификация пациентов по риску антибиотикорезистентности
Тип пациента Тип I Тип II Тип IIIa Тип IIIb
Характер инфекции Внебольничная Внебольничная с
факторами риска
продуцентов БЛРС
Нозокомиальная без
факторов риска ПРВ
Нозокомиальная с
факторми риска ПРВ
Контакт с системой
здравоохранения
Не было обращений за
медицинской помощью
в последние 3 месяца
Обращение за
медицинской помощью
или госпитализация в
последние 3 месяца
В стационаре ≤ 7 дней
(вне ОРИТ), отсутствие
оперативных
вмешательств,
В стационаре > 7 дней (в
ОРИТ > 3 дней),
инфекция после
оперативных
вмешательств
Терапия антибиотиками> 1
суток
Не было АБТ в течение
последних 90 дней
Предшествующая АБТ (в
последние 90 дней)
Не получал АБТ или
антибактериальную
профилактику более 24 ч
Предшествующая
антибактериальная
терапия
Характеристика пациента Пациенты без тяжелой
сопутствующей
патологии
Тяжелая сопутствующая
патология (ХПН, цирроз
печени, сахарный
диабет, др.)
Любые пациенты Тяжелое течение
основного заболевания
или наличие тяжелой ко-
морбидности
Дополнительные факторы
риска ПРВ
Нет Поездка за границу в
регион с высоким
уровнем ПРВ
Нет Факторы риска MRSA, P.
aeruginosa, БЛРС, Карб-
Рез
Вероятные полирезистен-
тные возбудители или
грибы Candida
Нет Энтеробактерии –
продуценты БЛРС
Энтеробактерии –
продуценты БЛРС
Энтеробактерии –
продуценты БЛРС; MRSA;
Карб-Рез

7. Факторы риска множественной устойчивости
Факторы риска MRSA:
• предшествующая (в
течение 3 месяцев)
госпитализация;
• антибиотики широкого
спектра (фторхинолоны,
в меньшей степени
цефалоспорины III–IV
поколения);
• наличие
внутрисосудистого
катетера;
• назальное носительство
MRSA;
• в/в наркоманы;
наличие трофических
язв или пролежней;
• высокий уровень MRSA
в отделении.
Факторы риска P.
aeruginosa:
• длительное нахождение
в ОРИТ;
• ИВЛ дольше 4 суток;
стернотомия;
• наличие бронхоэктазов,
муковисцидоза;
• наличие уретрального
катетера.
Факторы риска БЛРС-
продуцирующих
энтеробактерий:
• предшествующая
терапия
цефалоспоринами III
поколения или
фторхинолонами;
• предшествующая (в
течение 3 месяцев)
госпитализация;
• ИВЛ дольше 4 суток;
• длительная
госпитализация.
Факторы риска
карбапенемазопродуциру
ющих бактерий:
• предшествующее
применение
карбапенемов;
• высокая
распространенность
карбапенемазопродуци
рующих бактерий
в отделении.

8. Необходимая информация
Традиционная информация
• Демография
• Отделение
• Диагноз
• Биоматериал
• Др.
Дополнительная
• Контакт с системой здравоохранения
• Нет/да/госпитализация/оперативное
вмешательство/ОРИТ
• Антибактериальная терапия
• Нет/да в течение 90 дней/непосредственно
перед заболеванием/карбапенемы
• Сопутствующие заболевания
• Факторы риска множественной
устойчивости
Интеграция медицинской
(общебольничной) и лабораторной
информационных систем

9. Потребители информации
Мультидисциплинарная команда специалистов
• Руководитель: Представитель администрации
• Члены: Клинический фармаколог
Микробиолог
Эпидемиолог

10. Микробиологическая и клиническая устойчивость
Философия EUCAST
Клиническая и микробиологическая
чувствительность/устойчивость относительно независимые
параметры
Необходим анализ каждого параметра

11. Философия EUCAST – микробиология
www.eucast.org
• Микробиологические категории чувствительности-устойчивости
• Wild type (WT) – «Дикий» тип - отсутствие механизмов приобретенной
резистентности
• Non-Wild Type (NWT) – «Недикий» тип – наличие механизмов приобретенной
резистентности
• Критерий – «эпидемиологическая точка отсечения» - пограничное значение
МПК
• Определяется статистическими методами на основании анализа характера
распределения МПК
• Распределение МПК (диметров зон задержки роста) – паспорт бактерии

15. Первый признак
формирования
устойчивости

16. Наблюдение за популяциями основных патогенов
• Периодический (в зависимости от объемов исследований) анализ характера
распределения МПК (зон задержки роста)
• Сопоставление с базами EUCAST
Распределение МПК пенициллина в отношении S. pneumoniae
EUCAST
Собственные данные

17. Философия EUCAST - клиника
• Клинические категории чувствительности-устойчивости
• Чувствительность
• Устойчивость
• Неопределенность
• Критерии: пограничные значения МПК
• Определяются на основании PK/PD расчета вероятности терапевтического
эффекта

18. Клинические категории чувствительности EUCAST
До2019
Чувствительный (S)
• лечение инфекции, вызванной данным
микроорганизмом при применении данного
антибиотика вероятно будет эффективным
2019
Чувствительный (S)
• микроорганизм рассматривается как чувствительный
при стандартном режиме дозирования если в случае
его применения существует высокая вероятность
терапевтического эффекта
Промежуточный (I)
• лечение инфекции, вызванной данным
микроорганизмом при применении данного
антибиотика может быть эффективным при
использовании повышенных доз и при локализации
очага инфекции в том участке, где возможно
формирование повышенных концентраций
антибиотика
Чувствительный при повышенной экспозиции (I)
• Iмикроорганизм рассматривается как чувствительный
при повышенной экспозиции* если в результате
подбора режима дозирования или концентрации
препарата в очаге инфекции существует высокая
вероятность терапевтического эффекта
Устойчивый (R)
• лечение инфекции, вызванной данным
микроорганизмом при применении данного
антибиотика вероятно будет неэффективным
Устойчивый (R)
• микроорганизм рассматривается как устойчивый если
даже при повышенной экспозиции существует
высокая вероятность неудачи
*Экспозиция является функцией того как способ применения, дозы,
интервал дозирования, распределение и экскреция

19. Клинические критерии чувствительности связаны с уровнем экспозиции
микроба к антибиотику (режимом дозирования)
Доступный уровень экспозиции * зависит от многих факторов
• Индивидуальная вариабельность фармакокинетики учитывается при расчете на основе
популяционного симулирования фармакодинамических индексов.
• Другие факторы определяются локализацией очага инфекции и могут варьировать в
процессе терапии:
1. Очаг инфекции. В некоторых тканях и жидкостях организма могут создаваться
высокие концентрации антибиотиков (моча, желчь, лимфоидная ткань).
2. 2. Доза и частота введения
3. 3. Путь введения (внутрь, внутривеннно, продленная инфузия и т.д.).
*Экспозиция является функцией того как способ применения, доз, интервал
дозирования, распределение и экскреция антибиотика повлияют на патоген в очаге
инфекции.
Redefining S, I and R 2019 - www.eucast.org

20. Предложения по терминологии
• Категории чувствительности: S, I и R.
• Сообщать как S, I или R.
• Описывать изоляты как S, I или R категории.
• Описывать как чувствительные (S и I) или резистентные (R).
• Когда изоляты описывают как чувствительные исключать резистентные.
• Когда изоляты описываются как резистентные исключать чувствительные (S
и I категории).
• Для наблюдения избегать объединения категорий – указывать как S, I и R.
Если же объединение происходит, то объединять только S и I, никогда не
объединять I и R.

21. Зачем это нужно
Категория «промежуточные» до 2019 – двойное толкование
• Лечение может быть эффективным при использовании
повышенных доз и при локализации очага инфекции в том
участке, где возможно формирование повышенных концентраций
антибиотика
• Буферная зона, предотвращающая грубые ошибки в
интерпретации вследствие неконтролируемых технических
факторов

22. Новая трактовка
• Позволяет избежать двойного толкования
• Подчеркивает дозовую зависимость критериев
чувствительности

23. Дозы и пути введения антибиотиков
Критерии EUCAST зависят от дозы и пути введения приведенных в
обосновывающих документа и таблицах дозирования.
• При использовании режимов дозирования, отличающихся от приведенных в
EUCAST, критерии EUCAST не действительны.
• EUCAST принимает все возможные усилия для консультации со странами для
подтверждения что используемые режимы дозирования соответствуют
международной практике.
Redefining S, I and R 2019 -www.eucast.org

24. Критерии до 2019 S. pneumoniae -
пенициллин
УстойчивыеПромежуточные
Неопределенный эффект.
Буферная зона, техническая неопределенность.
Повышенная дозировка или фармакокинетические
особенности .
Чувствительные
Redefining S, I and R 2019 -www.eucast.org
Эпид точка отсечения

25. Критерии с 2019 S. pneumoniae -
пенициллин
Чувствительные
Стандартная
экспозиция
0.6 g (1 MU) x 4 iv
Повышенная
экспозиция
1.2 g (2 MU) x 4-6 iv
Устойчивые
Redefining S, I and R 2019 -www.eucast.org
Эпид точка отсечения

26. Чувствительность Spn в РФ к амоксициллину
83.5% 6.8%EUCAST 9.7%
92.8%CLSI 5.0%2.2%
Torumkunev D. et al. JAC. 2018
Повышенная экспозиция 0.75 – 1.0 г х 3 рдСтандартная экспозиция 0.5 г х 3 рд
Эпид точка отсечения

27. Чувствительность устойчивость к цефепиму по
EUCAST до 2019
Чувствительные
Резистентные
Промежуточные
Redefining S, I and R 2019 -www.eucast.org
Эпид точка отсечения

28. Чувствительность устойчивость к цефепиму по
EUCAST после 2019
Чувствительные
Нормальная экспозиция = 1 г х 3 р Повыше
нная
экспозиц
ия
2 г х 3 р
Резистентные
Redefining S, I and R 2019 -www.eucast.org
Эпид точка отсечения

30. Что будет необходимо указывать в результате
исследования
ФИО
Мед карта 11111111
Материал Кровь
Возбудитель K. pneumoniae
Антибиотик Диаметр, мм Интерпретация Доза
Цефотаксим 18 I 2 g x 3 iv
Меропенем 22 S 1 g x 3 iv – 30 мин

31. Ведущие механизмы
резистентности

32. Классификация угроз резистентности ВОЗ
от 27 февраля 2017
КРИТИЧЕСКИ ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ПРИОРИТЕТНОСТИ
• Acinetobacter baumannii, устойчивы к карбапенемам
• Pseudomonas aeruginosa, устойчивы к карбапенемам
• Enterobacteriaceae, устойчивы к карбапенемам, вырабатывают БЛРС
ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ПРИОРИТЕТНОСТИ
• Enterococcus faecium, устойчивы к ванкомицину
• Staphylococcus aureus, устойчивы к метициллину, умеренно чувствительны или устойчивы к ванкомицину
• Helicobacter pylori, устойчивы к кларитромицину
• Campylobacter spp., устойчивы к фторхинолонам
• Salmonellae, устойчивы к фторхинолонам
• Neisseria gonorrhoeae, устойчивы к цефалоспоринам, фторхинолонам
СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ ПРИОРИТЕТНОСТИ
• Streptococcus pneumoniae, не чувствительны к пенициллину
• Haemophilus influenzae, устойчивы к ампициллину
• Shigella spp., устойчивы к фторхинолонам

33. Type Class Isolation/publication Country Primary host
KPC-type A 1996/2001
AAC. Yigit, H., et al.
USA Chromobacterium sp.
OXA-48-type D 2001/2004
AAC. Poirel, L., et al.
Turkey Shewanella xiamenensis
IMP-type B 1988/1994
AAC Osano, E., et al.
Japan Not known
VIM-type B 1997/1999
AACV. Lauretti, L., et al.
Italy Not known
NDM-type B 2008/2009
AAC. Yong, D., et al.
India/Sweden Not known
Основные карбапенемазы – интервал между выделением и
публикаций

34. Спектр гидролитической активности основных бета-лактамаз и спектр
активности ингибиторов
Кл
асс
Энзимы Спектр гидролитической активности Чувствительность к
ингибиторам
Амино
пен
Цеф I Цеф II Цеф III Цеф IV Азтрео
нам
Карбап
енемы
Клав Сульб Тазо Авибак
С AmpC ++ ++ ++ ++ - ++ - - +/- +/- +
А TEM, SHV, широкого спектра ++ +/- - - - - - + + + +
TEM, SHV, CTX,
расширенного спектра
++ ++ ++ ++ ++ ++ - +/- +/- +/- +
КРС ++ ++ - ++ ++ + ++ +/- +/- +/- +
D OXA-48 ++ ++ +/- +/- + - + - - - +/-
OXA-типы Acinetobacter spp. ++ ++ +/- +/- + - ++ - - - +/-
B IMP ++ ++ ++ ++ ++ - ++ - - - -
VIM ++ ++ ++ ++ ++ - ++ - - - -
NDM ++ ++ ++ ++ ++ - ++ - - - -

35. Скрининг
Антибиотик Диски, мм МПК, мкг/мл
Клинический
критерий I/S
Скрининг Клинический
критерий I/S
Скрининг
Меропенем ≥22 <28 ≤2 >0.125
Эртапенем ≥25 <25 ≤0.5 >0.125

36. Специфичность ингибиторов
Бета-
лактамаза
Синергизм при увеличении зоны вокруг диска меропенема
(10мг/диск)
Темоциллин
MIC >128 mg/L
или диаметр
<11 mmЭДТА/ДПК ФБК ДПК+ФБК Клокс
МБЛ + - - - Вариабл.
КРС - + - - Вариабл.
МБЛ+КРС Вариабл. Вариабл. + - Вариабл.
ОХА-48 - - - - Да
AmpC+ порин - + - + Вариабл.
БЛРС+порин - - - - Нет
ДПК – дипиколиновая к-та, ФБК – фенилбороновая к-та, Клокс- клоксациллин
Тест с темоциллином рекомендуется только в случае отсутствия других признаков
синергизма, для дифференцировки ОХА-48 и комбинации БЛРС с утратой
поринов

37. Метод инактивации карбапенемов - The Carbapenem Inactivation Method
(CIM)
[van der Zwaluw, K., et al. 2015, PloseOne]

38. Модификации CIM теста
CLSI
• mCIM – инкубация в триптиказо-соевом бульоне. Для Enterobacteriaceae и P. aeruginosa
• eCIM – инкубация с ЭДТА, только для Enterobacteriaceae в комбинации с mCIM, позволяет выявлять
МБЛ
Uechi K. et al. JCM. 2017
• CIMTris – инкубация в Tris-буфере улучшает экстракцию карбапенемаз
Caméléna F. et al. JCM, 2018
• CIMplus – инкубация с ЭДТА и ФБК, позволяет дифференцировать карбапенемазы, предложен для
Enterobacteriaceae

39. Тест с ЭДТА
Приготовление раствора ЭДТА (0.25 М). Приготовить навеску 9,31 г вещества, суспендировать в 80 мл дистиллированной воды и добавляя по каплям
концентрированный раствор NaОН довести до рН 8,0. После полного растворения ЭДТА объем жидкости довести до 100 мл дистиллированной водой.
Полученный раствор ЭДТА можно хранить в холодильнике при температуре 2-8°С не менее месяца.
ДДМ, мм
MEM MEM+ЭДТА
NDM 11 31

40. Тест с ЭДТА

41. CarbaNP тест
Предложен Nordmann P и Poirel L (NP) в 2012
– Основан на изменении рН при гидролизе
карбапенемного антибиотика
– Детекция с феноловым красным
– Доступен коммерческий вариант
– Есть вариант с бромтимоловым синим
(CarbaNP Blue)

42. Детекция гидролиза меропенема
Пики меропенема до
инкубации с культурой
Исчезновение пики
меропенема после
инкубации с культурой
Собственные данные

43. J Antimicrob Chemother 2017; 72: 1955–1960

44. Сдерживание вспышек продуцентов карбапенемаз
Fournier, S., et al. 2014
Количествослучаевимпорта
Частотавспышек

45. Устойчивость к карбапенемам среди K. pneumoniae в Санкт-Петербурга в 2016-
2018 гг.
Год
Карбапенемазы
Тип
2011 Первое обнаружение NDM, KPC и ОХА-48 в России и Санкт-Петербурге
2016
Устойчивость к карбапенемам 9.2% 100%
NDM 57.0
OXA-48 15.2
NDM+OXA-48 20.7
Отр 7.1
2017
Устойчивость к карбапенемам 19.5% 100%
NDM 69.2
OXA-48 24.1
NDM+OXA-48 6.7
Отр
2018
Устойчивость к карбапенемам 36.9% 100%
NDM 51.5 МБЛ=62.3%
NDM+OXA-48 9.2
NDM+KPC 0.8
NDM+OXA-48+KPC 0.8
OXA-48 6.2 СБЛ=8.5%
KPC 0.8
OXA-48+KPC 1.5
Отр 29.2
Данные МИАЦ и ДНКЦИБ

46. Критерии чувствительности к меропенему
EUCAST 2019
Резистентные
Чувствительные Промежуточные
Эпид точка отсечения

47. Критерии чувствительности к меропенему
EUCAST 2019
Нормальная экспозиция = 1 г х 3 р. 30 мин инф Повыше
нная
экспози
ция
2 г х 3 р.
3 ч инф.
РезистентныеЧувствительные
Эпид точка отсечения

48. МПК меропенема в отношении продуцентов
основных карбапенемаз
3 3
5
10
5 6
10
22
31
5
0
5
10
15
20
25
30
35
<=.001
0,002
0,004
0,008
0,016
0,032
0,064
0,125
0,25
0,5
1
2
4
8
16
32
64
128
256
>256
2
0 1
4
8
14 14 15
34
8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
<=.001
0,002
0,004
0,008
0,016
0,032
0,064
0,125
0,25
0,5
1
2
4
8
16
32
64
128
256
>256
OXA-48 (n=173) NDM-тип (n=391)
32% 29%
3 3 3 3
15
12
29
32
0
5
10
15
20
25
30
35
<=.001
0,002
0,004
0,008
0,016
0,032
0,064
0,125
0,25
0,5
1
2
4
8
16
32
64
128
256
>256
KPC-тип (n=39)
12%
Собственные неопубликованные данные
Чувствительные по 1 х 3 рд
Чувствительные по 2 х 3 рд 3 ч инфузия
Устойчивые

49. МПК меропенема в отношении Klebsiella spp.,
продуцирующих несколько карбапенемаз
2 2 4
10
80
2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
<=.001
0,002
0,004
0,008
0,016
0,032
0,064
0,125
0,25
0,5
1
2
4
8
16
32
64
128
256
>256
Meropenem
NDM+OXA-48 (n=89)
18
82
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
<=.001
0,002
0,004
0,008
0,016
0,032
0,064
0,125
0,25
0,5
1
2
4
8
16
32
64
128
256
>256
Meropenem
NDM+KPC (n=17)
100
0
20
40
60
80
100
120
<=.001
0,002
0,004
0,008
0,016
0,032
0,064
0,125
0,25
0,5
1
2
4
8
16
32
64
128
256
>256
Meropenem
NDM+KPC+OXA-48 (n=2)

50. Устойчивость к полимиксину
• Полная утрата ЛПС – мутации в генах биосинтеза lpxA, lpxD, lpxC
• Мутации в генах pmr – кодируют двухкомпонентную сигнальную систему
• Сенсорная киназа (pmrA)
• Регулятор транскрипции (pmrB)
• Контроль синтеза этаноламинтрансферазы
• Добавление этаноламина к молекуле липида А – изменение заряда
внешней мембраны

51. Оценка чувствительности к полимиксину
34.7% очень больших ошибок
Zavascki, A. P., et al. JGAR. 2020

52. Появление и распространение плазмидной
резистентности к полимиксинам
Liu, Y. Y., Wang, Y., Walsh, T. R., et al. Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1
in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. Lancet Infect Dis
2016, 16(2): 161-168. College of Veterinary Medicine, Guangzhou, China.
• mcr-1 gene was present but unseen for years in E. coli from European
food-producing animals. The dissemination of mcr-1 is occurred via
plasmids.

53. Ситуация в России
• Первое сообщение - Wise MG, Estabrook MA, Sahm DF, Stone GG,
Kazmierczak KM. Prevalence of mcr-type genes among colistin-resistant
Enterobacteriaceae collected in 2014–2016 as part of the INFORM global
surveillance program. PLoS One 2018;13:e0195281.
• IncX4 plasmids harbouring mcr-1 genes: Further dissemination. Ageevets V. et
al./ J Glob Antimicrob Resist. Jul 2019 13 (18).
• Plasmid-Mediated mcr-1 Colistin Resistance in Escherichia coli from a Black Kite
in Russia. Tarabai H. et al./Antimicrobial Agents and Chemotherapy. Aug
2019, 63 (9).

54. Дальнейшие находки
• mcr-позитивные E. coli выделены
• В животноводческих хозяйствах Северо-западного региона РФ
• В кишечнике здоровых детей
• Обнаружены mcr-позитивные E. coli продуцирующие
карбапенемазы NDM-типа

55. Клиническое значение коагулазоотрицательных стафилококков (CNS)
• S. epidermidis, S. haemolyticus, S. hominis, S. capitis, S. lugdunensis, S. saprophyticus
• Инфекции у людей с иммунодефицитом
• Катетер-ассоциированные инфекции кровотока (США: 250.000 случаев/год ):
o Смертность 1-25%
o Затраты 25000$ / случай
• Эндокардит при протезировании клапана 15 - 40% случаев
• Группа риска – неонатальный период:
o CNS: 31% от всех инфекций
o CNS: 73% неонатальных бактериемий
• Формирование биопленок
• Метициллинрезистентный фенотип
• Мультирезистентность
Nguyen TM, et al Front. Cell. Inf. Microb.
doi: 10.3389/fcimb.2017.00090 (2017)
Semin Immunopathol. 2012 March ; 34(2): 201–214.

56. • 2014 – 2015 Москва, два изолята, центр A, ОРИТ, кровь
o S.epidermidis клон ST23 (mecA+), линезолид - R
• 2016 - 2017, Москва, 18 изолятов, центры A, B, D, ОРИТ, кровь
o S.epidermidis, клон ST22 (mecA+), линезолид - R
o S.hominis subsp. novobiosepticus, клон ST2 (mecA+), центры A, C, D, линезолид – R
• 2017, Москва, 6 изолятов из центра E (ОРИТ)
o S.epidermidis (mecA), клоны ST22 и ST2, линезолид - R
• 2017 – 2018, Москва, центры A-E (+F), 37 изолятов, линезолид – R,
o Обнаружение S. haemolyticus ST1 cfr+
LR-CNS в России

57. Глобальная популяция
S. epidermidis
Собственные данные

58. Заключение
• Наблюдение за распространением резистентности должно быть
ориентировано на получение конкретных результатов
• Обоснование эмпирической терапии
• Выявление ранних признаков появления новых механизмов
резистентности
• Выявление закономерностей формирования и
распространения резистентности