Епідеміологічна оцінка носового носійства Staphylococcus aureus у пацієнтів, яким планується імплантація зубів

Вступ

Хронічний риносинусит (ХРС) — одне з найпоширеніших хронічних захворювань, яке пов’язане з високим соціально-економічним тягарем від прямих і непрямих витрат. ХРС часто відмічають у пацієнтів із супутніми захворюваннями, такими як бронхіальна астма (БА), респіраторна алергія та хронічне обструктивне захворювання легень [1].

За даними літератури, в Україні >70% загальної чисельності населення потребують стоматологічного ортопедичного лікування, а саме заміщення вад зубних рядів чи повторного протезування [2]. Серед цих осіб суттєвою є частка хворих на ХРС.

Пріоритетним і перспективним напрямком сучасної стоматології є широке використання імплантації для лікування різноманітних дефектів щелепно-лицьової ділянки, зокрема у разі відновлення цілісності зубних рядів пацієнтів [3]. Проте незважаючи на успіхи дентальної імплантології, все ще відзначається досить велика частка післяопераційних ускладнень, у тому числі інфекційних. Основна причина ускладнень — виникнення інфекційно-запальних процесів у ділянці операції, кількість яких значно варіює і становить 5–30% [4]. Тому розгляд причин їх виникнення та розробка методів попередження мають важливе практичне значення.

Дентальна імплантація — ефективний метод відновлення функції жування, однак є фактори, які можуть негативно впливати на її успішність і зумовлювати ризик використання імплантатів. Ключовий чинник, який впливає на успішність імплантації, — назальне носійство Staphylococcus aureus (S. aureus) у пацієнтів, що може викликати гнійно-запальну інфекцію в ділянці встановлення імплантатів у ротовій порожнині. За даними досліджень, носійство S. aureus часто відмічають у пацієнтів із ХРС, що може створювати труднощі для успішної дентальної імплантації. Періодична колонізація S. aureus порожнини носа у здорових людей сягає 50% [5–7].

Мікробіологічні дослідження в отоларингології залишаються актуальними протягом багатьох років [8]. Це пов’язано насамперед з тим, що верхні дихальні шляхи є ділянкою взаємодії мікрофлори зовнішнього середовища та організму людини. Звичайно, така локалізація зумовлює нестерильність слизових оболонок та формування нормальної мікробіоти цього органу, що формує колоніальну резистентність [9].

У ході лікування ХРС обґрунтоване застосування антимікробної терапії при розвитку загострень з ознаками бактеріальної складової в патогенезі має базуватися в ідеалі на культуральних дослідженнях. При цьому розуміння складу мікрофлори та моделей резистентності до антибіотиків (АБ) є необхідним при виборі лікування пацієнтів із ХРС [10]. У дослідженнях мікробіома при ХРС повідомляли про різні мікроорганізми, і відмічено їх важливе значення у патофізіології хронічного запалення. При виборі АБ рекомендується керуватися результатами бактеріального посіву [10–13].

Надмірне або необґрунтоване застосування АБ широкого спектру дії може викликати резистентність штамів мікроорганізмів до цих препаратів. Отже, з’ясування останніх тенденцій в культурах мікроорганізмів, виділених від пацієнтів із ХРС, є важливим для управління інфекціями і запобігання стійкості до АБ, зокрема при дентальній імплантації.

Однак незважаючи на актуальність проблеми інфекційних ускладнень при дентальній імплантації роль назального носійства S. aureus у пацієнтів із ХРС вивчена недостатньо. У той самий час як в Україні, так і в інших країнах, відмічають випадки зловживання АБ при лікуванні ХРС (наприклад їх призначають за відсутності даних про культуру), що викликає ризик появи атипових бактеріальних штамів і штамів, стійких до АБ.

У доступній літературі зазначеній проблемі присвячені поодинокі дослідження, які висвітлюють питання лише з боку лікування ХРС без урахування ризиків для дентальної імплантації. Тому дослідження щодо ризиків при дентальній імплантації пацієнтам із ХРС, які є носіями S. aureus, є актуальними.

Мета дослідження — епідеміологічна оцінка носійства S. aureus у пацієнтів із хронічним синуситом, яким планується дентальна імплантація.

Об’єкт і методи дослідження

Дизайн дослідження

Дослідження ґрунтується на даних спостереження пацієнтів в період 2015–2020 рр. У дослідження включено 218 пацієнтів (98 чоловіків, 120 жінок) віком 21–60 років, що мали різні форми хронічного синуситу (163 — з поліпозом, 55 — без поліпозу), яким планувалася дентальна імплантація.

Усім пацієнтам встановлено діагноз «хронічний синусит» відповідно до діагностичних критеріїв EPOS (European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyps) [11]. Аналізували демографічні дані (вік, стать), статус тютюнопаління, статус атопії, наявність БА в анамнезі. Враховували динаміку показників виявлення бактерій за роками. Для цього досліджуваний період розділено на три періоди: 2015–2016, 2017–2018 та 2019–2020 рр. Усі пацієнти проживали у Києві та Київській обл. і протягом останнього року не застосовували антибактеріальну терапію.

Критерії виключення з дослідження: наявність грибкового тіла синусу, алергічний грибковий синусит, одонтогенний синусит, муковісцидоз, антибіотикотерапія протягом останніх 12 міс.

Збір та дослідження зразків

У всіх пацієнтів брали мазок із середнього носового ходу (СНХ) за допомогою стерильного тампону з дотриманням вимог асептики. Матеріал доставляли у бактеріологічну лабораторію протягом 30 хв.

Виділення культур мікроорганізмів та їх ідентифікацію здійснювали за допомогою рутинних методів, які базуються на чинних нормативних документах. Чутливість до АБ визначали диско-дифузійним методом, результати оцінювали відповідно до наказу Міністерства охорони здоров’я України від 05.04.2007 р. № 167.

Статистичний аналіз

Статистичну обробку результатів дослідження проводили за допомогою методів варіаційної статистики з використанням програми «StatSoft», «Statistica» v. 12.0. Відносні величини (відображали частоту ознаки у виборці) — у вигляді відсотків (%). Для показників групових порівнянь використовували статистику тесту χ² та t-тест Стьюдента. Статистичну значимість приймали для р<0,05.

Результати

У ході дослідження (2015–2020 рр.) бактерії виділені у 174 із 218 пацієнтів (79,8%). За показниками статі та віку відмінностей у групах із виділеною бактеріальною культурою не виявлено (p=0,731 та p=0,712 відповідно).

У пацієнтів з ХРС без поліпів у носі відмічено значно вищий рівень виявлення бактерій, ніж пацієнтів з поліпами (81,7 та 74,5% відповідно, p=0,032). Відмінностей у рівні виявлення бактерій за критеріями наявності атопії, БА або поточного статусу курця не встановлено (р>0,05 для кожного показника) (табл. 1).

Таблиця 1. Порівняння частоти ізоляції бактерій за формою ХРС

Загалом у 174 пацієнтів із позитивними культурами виділено 348 штамів, 78 (44,8%) пацієнтів мали один ізольований мікроорганізм, тоді як 96 (55,2%) — множинні. Найчастіше виділяли грампозитивні бактерії (77,6%), зокрема S. aureus (39,7%), S. epidermidis (17%), за ними слідують Streptococcus spp. (10,3%), Enterococcus fecalis та Corynebacterium (2,9%).

Грамнегативні бактерії становили 22,4%. Серед них найбільшу частку мали Escherichia coli (E. coli) (4,9%), Klebsiella pneumoniae (4%), Enterobacter spp. (3,4%), Klebsiella oxytoca (3,2%) та Proteus mirabilis (2,6%). Частка інших грамнегативних бактерій не перевищувала 1,5% (Citrobacter spp., Haemophilus spp.). Результати мікробіологічного дослідження пацієнтів із ХРС представлені у табл. 2.

Таблиця 2. Кількість та відсоток бактеріальних ізолятів, виділених у пацієнтів із ХРС (348 штамів)

Частота ізоляції конкретних бактерій у хворих на ХРС без поліпів та з поліпами носа дещо відрізнялася. Серед грампозитивних штамів S. aureus та S. epidermidis відмічали частіше у хворих на ХРС з поліпами, тоді як Enterococcus faecalis та Streptococcus spp. — у хворих без поліпів у носі. Грамнегативні бактерії також мали відмінності. Так, Klebsiella pneumoniae та Enterobacter spp. виявлено частіше у хворих з поліпами, а E. coli та Klebsiella oxytoca — без поліпів (див. табл. 2).

Далі проаналізовані тенденції щодо частоти виявлення вищезазначених бактерій у період з січня 2015 по грудень 2020 р. Що стосується кількості бактерій, виділених у кожний ­період, то з січня 2015 по грудень 2016 р. виявлено 97, з січня 2017 по грудень 2018 р. — 111, з січня 2019 по грудень 2020 р. — 140 штамів. S. aureus, S. epidermidis, Streptococcus spp. та Klebsiella pneumoniae продемонстрували суттєві тенденції до зростання (p=0,007, p=0,0029, p=0,004 та p=0,002 відповідно), тоді як Corynebacterium, E. coli та Enterobacter spp. — суттєві тенденції до зменшення (p<0,001, p<0,008 та p=0,003 відповідно). Представлені у табл. 3 дані свідчать, що найбільш поширеним збудником, виділеним із СНХ пацієнтів із ХРС, є S. aureus.

Таблиця 3. Тенденції часто культивованих бактерій з часом

Враховуючи клінічну та епідеміологічну значимість та тенденції до зростання, визначено чутливість S. aureus до АБ. Чутливість S. aureus визначена до тих АБ (загалом 16), які застосовують в Україні для лікування та профілактики. Встановлено суттєві відмінності щодо рівня резистентності досліджених штамів S. aureus до тестованих АБ (табл. 4).

Таблиця 4. Чутливість до АБ S. aureus, виділених із СНХ пацієнтів із ХРС

За результатами аналізу даних щодо чутливості до тестованих АБ встановлено, що найбільшу чутливість S. aureus має до гентаміцину (100% зразків), фторхінолонів (ципрофлоксацин, офлоксацин, левофлоксацин — 95,7%), цефазоліну, цефуроксиму, рифампіцину (91,3%). Найменша чутливість відмічається до ампіциліну (10,1%), кларитроміцину (24,6%), еритроміцину (33,3%). Питома вага резистентних до метициліну штамів S. aureus (methicillin-resistant S. aureus — MRSA) становила 21%.

Обговорення

У представленому дослідженні проаналізовано 348 бактеріальних ізолятів, виділених із 174 зразків культур. Виявлено, що в період 2015–2020 рр. серед мікроорганізмів, виділених у пацієнтів із ХРС, грампозитивні аеробні бактерії були основними ізолятами, в першу чергу S. aureus (39,7%), S. epidermidis (17%), Streptococcus spp. (10,3%) та Enterococcus fecalis (7,7%). Грамнегативні бактерії становили 22,4%. Серед них найбільшу частку мали E. coli (4,9%), Klebsiella pneumoniae (4%), Enterobacter spp. (3,4%) та Klebsiella oxytoca (3,2%). Ці результати мають певну схожість з опублікованими даними дослідників з інших країн.

Так, в систематичному огляді бактеріальних культур, отриманих ендоскопічно у пацієнтів із ХРС, відмічено, що до переліку видів переважно входять S. epidermidis (24,8%) та S. aureus (18,9%), за ними слідують Haemophilus influenzae (9,6%), Pseudomonas aeruginosa (7,8%), Streptococcus pneumoniae (7,0%), Peptostreptococcus spp. (6,1%) та Bacteroides (6,0%) [10]. Крім того, за результатами досліджень, проведених у США, повідомляється, що найпоширенішими бактеріями, які виділені у пацієнтів із ХРС, були α-гемолітичний стрептокок (21,9%), ентеробактерії (E. coli, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae) (21,9%) та S. aureus (15,6%) [14]. Результати бактеріального посіву зразків біопсії із слизової оболонки передніх решіткових клітин хворих на ХРС у Німеччині показали, що S. epidermidis (81,4%), Corynebacterium spp. (41,9%), α-гемолітичний стрептокок (20,9%) та S. aureus (18,6%) були основними аеробними мікроорганізмами [15]. Ще одне дослідження, проведене в період 2014–2016 рр. за участю китайських пацієнтів із ХРС, доводить, що найпоширенішими бактеріями, виділеними із зразків мазків СНХ, були S. epidermidis, Corynebacterium та S. aureus [5, 13].

У нашому дослідженні частота виявлення S. aureus (39,7%) у хворих на ХРС була більшою порівняно з даними вищенаведених досліджень, що можна пояснити відмінностями контингенту пацієнтів, зокрема, у дослідження були включені дані про мікрокультури, виділені в умовах стаціонару, які взято інтраопераційно [5, 12–15], у нашому — лише амбулаторні. З іншого боку, ми також збирали зразки з СНХ, але в амбулаторних умовах. Інша причина розбіжностей може бути пов’язана з різними екологічними та медичними факторами. Про значимість місця забору зразків слизу свідчить дослідження з Південної Кореї, в якому відмічається, що рівень ізоляції S. aureus у верхньощелепному синусі дорослих пацієнтів становив 7,8%, що відрізнялося від показника 19,1% виділення від зразків СНХ [16]. Такий рівень (<10%) виявлення S. aureus у навколоносових синусах (інтраопераційно) підтверджений іншими дослідниками з Південної Кореї [7, 17].

У нашому дослідженні частота ізоляції бактерій у пацієнтів із ХРС без поліпів та з поліпами суттєво не відрізнялася. Цей результат узгоджується з дослідженнями, проведеними іншими авторами, які не повідомляли про суттєві відмінності у показниках ізоляції між пацієнтами з ХРС з поліпами та без [13, 15, 18], проте у Південній Кореї встановлено відмінність за цим показником із суттєво вищим рівнем виявлення бактерій в осіб із ХРС без поліпозу [7], але дещо відрізняється від результатів попередніх досліджень. Проте у нашому дослідженні частота ізоляції бактерій у хворих на ХРС з поліпами (74,5%) була помітно високою, як і в попередніх дослідженнях. Ми спостерігали, що частота ізоляції окремих бактерій у хворих на ХРС залежно від наявності поліпів відрізняється. Так, S. aureus та S. epidermidis частіше відмічали у хворих на ХРС з поліпами, тоді як Enterococcus faecalis та Streptococcus spp. — без поліпів у носі. Ці результати певною мірою узгоджуються з дослідженнями, проведеними у Китаї [13, 18].

Ми виявили високу поширеність S. epidermidis як у хворих на ХРС з поліпами, так і без поліпів. Роль S. epidermidis у патогенезі ХРС залишається суперечливою, оскільки його часто можна виявити в СНХ здорових людей, а також хворих на ХРС [13, 18].

Побоювання щодо можливого збільшення атипових бактерій та стійких до АБ мікроорганізмів спонукало нас дослідити тенденції у видовому складі ізольованих бактерій та стійкості до АБ. Коли аналізували ці тенденції за останні 5 років (2015–2020 рр.), S. aureus, S. epidermidis, Streptococcus spp. та Klebsiella pneumoniae продемонстрували тенденції до росту, які були значними, тоді як щодо Corynebacterium, E. coli та Enterobacter spp. відмічена суттєва тенденція до зменшення. Оскільки в інших дослідженнях Klebsiella spp. не була поширеною, її збільшення може підвищити обізнаність про збільшення грамнегативних бактерій та їх роль у ХРС. Отже, слід розглядати антимікробну терапію, що ґрунтується на результатах культури [5].

Для елімінації виявленої мікрофлори в осіб із гострою або загостренням хронічної інфекції рекомендується антибіотикотерапія [19]. Незважаючи на брак достовірних даних, що підтверджують їх ефективність, більшість лікарів застосовують АБ як компонент терапії [5]. Поява резистентних грамнегативних бактерій або MRSA внаслідок емпіричного та багаторазового застосування АБ може спричинити більш стійкий перебіг ХРС [11]. У нашому дослідженні частота виділення MRSA серед досліджуваних штамів становила 21%, що свідчить про імовірно часте необґрунтоване застосування АБ для лікування ХРС. Отже, надмірне або неправильне застосування АБ широкого спектру дії може викликати резистентність штамів мікроорганізмів до цих препаратів. Тому з’ясування останніх тенденцій щодо складу та антибіотикорезистентності культур мікроорганізмів, виділених у пацієнтів із ХРС, є важливим для контролю інфекцій і запобігання розвитку стійкості до АБ.

Таким чином, результати нашого дослідження та аналіз даних літератури підтверджують сучасні рекомендації щодо доцільності застосування АБ у випадках позитивних культуральних досліджень при інфекційних загостреннях у хворих на ХРС, в ідеалі — на культурах, що відбираються під ендоскопічним контролем. Слід дотримуватися обережності щодо застосування емпіричних АБ для лікування пацієнтів із ХРС.

Висновки

1. Частота виявлення S. aureus у осіб із ХРС, яким планується дентальна імплантація, становить 39,7%.

2. Найбільш ефективні щодо виділених штамів S. aureus, за даними антибіотикограми, — гентаміцин, ципрофлоксацин, офлоксацин, левофлоксацин, а також цефазолін та цефуроксим, що необхідно врахувати при лікуванні пацієнтів із носійством S. aureus або ХРС.

3. Частота виявлення MRSA становила 21%.

4. Частота виявлення S. aureus у хворих на ХРС з поліпами вища, ніж у пацієнтів без поліпів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Наукова робота проведена в рамках таких науково-дослідних робіт: «Удосконалення методів діагностики та лікування пацієнтів з окремими запальними та онкологічними захворюваннями вуха, носа та горла» (№ державної реєстрації РК 0117U006094) та «Оптимізація надання спеціалізованої та високоспеціалізованої медичної допомоги хірургічного профілю на принципах «хірургії швидкого шляху» при окремих захворюваннях щитоподібної та прищитоподібних залоз, носоглотки, внутрішніх і репродуктивних органів, черевної стінки, судин і суглобів, зокрема з використанням атомно-силової мікроскопії та із застосуванням методу преламінації для обробки імплантатів» (№ державної реєстрації 0119U001046).

Конфлікт інтересів

Немає

Фінансування

Немає

Список використаної літератури:

• 1. Smith K.A., Orlandi R.R., Rudmic L. (2015) Cost of Adult Chronic Rhinosinusitis: A Systematic Review. The Laryngoscope, 125(7). DOI:10.1002/lary.25180.
• 2. Malanchuk V.O., Grabovy O.M., Zhukovtseva O.I. (2015) Comparative analysis of biocompatibility of biomorphic ceramics based on silicon carbide and medical titanium: an experimental study. Bull. Probl. Biol. Med., 2(3): 166–169. (In Ukr.).
• 3. Rasouli R., Barhoum A., Uludag H. (2018) A review of nanostructured surfaces and materials for dental implants: surface coating, patterning and functionalization for improved performance. Biomater. Sci., 6(6): 1312–1338. doi: 10.1039/c8bm00021b. PMID: 29744496.
• 4. Camps-Font O., Figueiredo R., Valmaseda-Castellón E., Gay-Escoda C. (2015) Postoperative Infections After Dental Implant Placement: Prevalence, Clinical Features, and Treatment. Implant. Dent., 24(6): 713–719. doi: 10.1097/ID.0000000000000325. PMID: 26384096.
• 5. Cincik H., Ferguson B.J. (2006) The impact of endoscopic cultures on care in rhinosinusitis. Laryngoscope, 116(9): 1562–1568. doi: 10.1097/01.mlg.0000230402.66579.07.
• 6. Vickery T.W., Ramakrishnan V.R., Suh J.D. (2019) The Role of Staphylococcus aureus in Patients with Chronic Sinusitis and Nasal Polyposis. Curr. Allergy Asthma Rep., 19(4): 21. doi: 10.1007/s11882-019-0853-7.
• 7. Kim D., Assiri A.M., Kim J.H. (2019) Recent Trends in Bacteriology of Adult Patients with Chronic Rhinosinusitis. J. Clin. Med., 8(11): 1889. doi: 10.3390/jcm8111889.
• 8. Minukhin VV, Kovalenko NI, Tkachenko VL etc. (2015) Normal nasopharyngeal microflora as a reservoir of multidrug-resistant strains of pathogens of upper respiratory tract infections. Annals of the Mechnikov Institute, 2: 195–199. (In Ukr.).
• 9. Korenyuk E.S. (2018) Disorders of the respiratory tract microbiota in children with respiratory diseases (literature review). Child health, 13(5): 506–515. (In Rus.).
• 10. Manes R.P., Batra P.S. (2012) Bacteriology and Antibiotic Resistance in Chronic Rhinosinusitis. Facial Plast. Surg. Clin. North Am., 20(1): 87–91. doi: 10.1016/j.fsc.2011.10.010.
• 11. Fokkens W.J., Lund V.J., Mullol J. et al. (2012) European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyps 2012. Rhinol. Suppl. 23: 1–298.
• 12. Thanasumpun T., Batra P.S. (2015) Endoscopically-derived bacterial cultures in chronic rhinosinusitis: A systematic review. Am. J. Otolaryngol., 36: 686–691. doi: 10.1016/j.amjoto.2015.04.010.
• 13. Wei H.Z., Li Y.C., Wang X.D. et al. (2018) The microbiology of chronic rhinosinusitis with and without nasal polyps. Eur. Arch. Otorhinolaryngol., 275: 1439–1447. doi: 10.1007/s00405-018-4931-6.
• 14. Brook I. (2006) Bacteriology of chronic sinusitis and acute exacerbation of chronic sinusitis. Arch. Otolaryngol. Head Neck Surg., 132: 1099–1101. doi: 10.1001/archotol.132.10.1099.
• 15. Niederfuhr A., Kirsche H., Riechelmann H., Wellinghausen N. (2009) The bacteriology of chronic rhinosinusitis with and without nasal polyps. Arch. Otolaryngol. Head Neck Surg., 135: 131–136. doi: 10.1001/archoto.2008.531.
• 16. Kim H.J., Lee K., Yoo J.B. et al. (2006) Bacteriological findings and antimicrobial susceptibility in chronic sinusitis with nasal polyp. Acta Otolaryngol., 126: 489–497.
• 17. Lee C.W., Lee B.J., Yoo S.H., Yi J.S. (2014) Relationship between positive bacterial culture in maxillary sinus and surgical outcomes in chronic rhinosinusitis with nasal polyps. Auris. Nasus Larynx, 41: 446–449. doi: 10.1016/j.anl.2014.05.010.
• 18. Liu Q., Lu X., Bo M. et al. (2014) The microbiology of chronic rhinosinusitis with and without nasal polyps. Acta Otolaryngologica, 134(12): 1251–1258. doi: 10.3109/00016489.2013.879737.
• 19. Safier Frenkel T., Evans D.D. (2020) Are Antibiotics Useful in Acute Chronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbations? Implications for APRN Practice. Advanced Emerg. Nursing J., 42(3): 164–169. doi: 10.1097/TME.0000000000000313.

Надійшла до редакції/Received: 04.06.2021
Прийнято до друку/Accepted: 15.06.2021