Среди самых значимых из когда-либо разработанных фармакологических агентов АБ занимают важнейшее место ввиду того, что успех во многих областях медицины зависит от их эффективности.
Хотя термин «антиинфекционный ЛП» может быть применен в более широком смысле и включать вещества, улучшающие течение инфекции за счет изменения вирулентности патогенов или моделирования ответа организма на инфекцию, для целей этой статьи на сайте термины «антиинфекционный препарат» и «антимикробный препарат» используются как взаимозаменяемые в отношении ЛП, ингибирующих рост микробных патогенов.
Хотя данная статья преимущественно сфокусирована на ЛС, направленных против бактериальных инфекций, аналогичные принципы можно применить в отношении препаратов против грибковых, вирусных или паразитарных инфекций. Во всех случаях выбор оптимальной схемы АБТ зависит от чувствительности возбудителя, ворот инфекции, фармакокинетических и фармакодинамических характеристик ЛП (влияющих на выбор режима дозирования) и особенностей пациента (возраста, пола, функции почек и т.д.).
Некоторые клиницисты при подборе надлежащей АБТ обращаются к акрониму MIND ME (см. табл. 1).
В масштабах истории человечества современная эра АБ коротка. После введения в середине 1940-х гг. в широкой клинической практики пенициллина многочисленные разработанные для лечения людей АБ спасли несчетное количество жизней и привели к значительному прогрессу здравоохранения (ЗО).
По сути, за период всего одной человеческой жизни такие соединения были созданы, очищены или синтезированы для безопасного применения, стали часто неправильно применяться как в 30, так и в сельском хозяйстве, что привело к очень быстрому росту резистентности, угрожающему их эффективности и значимости, потенциально возвращая нас к ситуации до эры АБ. Всякая объективная оценка прошедших 80 лет, вероятно, приведет к заключению, что неверное применение АБ можно оценить как одно из величайших упущений человечества.
Выбор нацеленной на патоген антимикробной терапии:
а) Эмпирическая антибактериальная терапия (АБТ). Как правило, выбор стартовой АБТ до установления возбудителя или определения его чувствительности к АБ производится эмпирически.
Первым шагом клиницистов является оценка вероятности соответствия симптомов у пациента проявлению инфекционного заболевания. Лихорадка может возникнуть в результате онкологических, ревматологических или других неинфекционных заболеваний и необязательно свидетельствует о наличии инфекции. Такие причины лихорадки, как ТГВ, нежелательные лекарственные реакции и васкулиты, могут представлять для пациента такой же большой риск, как наличие инфекции, и не должны быть пропущены.
Кроме того, тяжелые инфекции могут протекать без лихорадки, особенно при наличии таких сопутствующих состояний, как СД или иммуносупрессия.
Дополнительные симптомы, лабораторные и рентгенологические данные, как правило, помогают понять, есть ли инфекция, и определить вовлеченную систему органов. Эта информация позволяет спрогнозировать наиболее вероятных возбудителей. Например, если исходные данные позволяют подозревать внебольничную пневмонию у ранее ЗЛ, не подвергавшегося каким-либо нетипичным воздействиям, то наиболее значимыми мишенями для АБТ среди потенциальных патогенов будут Streptococcus pneumoniae и «атипичные» бактерии, такие как Mycoplasma pneumoniae или Chlamydophila pneumoniae.
Важную информацию можно получить при исследовании окрашенных по Граму мазков отделяемой мокроты. Например, заметные включения гроздей грамположительных кокков должны насторожить клиницистов в отношении возможного присутствия Staphylococcus aureus, многие изоляты которого в настоящее время резистентны к метициллину, что необходимо учитывать при выборе нацеленных на эти микроорганизмы методов лечения.
Рекомендации относительно вероятных патогенов, характерных для данной локализации инфекции, а также о чувствительности этих микроорганизмов к АБ (которая может варьировать в зависимости от географического местонахождения пациента и воздействия различных факторов) можно получить из ряда источников и национальных руководств по лечению. В некоторых случаях чувствительность подозреваемых патогенов может быть предсказана с высокой степенью достоверности.
Так, все штаммы Streptococcus pyogenes остаются одинаково чувствительными к пенициллину С. В других же наблюдается возрастание резистентности к АБ, ранее считавшимся высокоактивными в отношении различных видов. Ее частота для представленных микроорганизмов может значительно изменяться в зависимости от региона, конкретной МО и даже от места нахождения пациента внутри нее. В связи с этим важное значение может иметь оценка периодически обновляемых совокупных данных профиля чувствительности к АБ, специфичного для конкретной МО.
Обычно представленные в форме таблиц, эти «антибиотикограммы» описывают процентный состав недавно выделенных бактериальных патогенов, их доказанную «чувствительность» к тестируемым АБ, что в практическом применении может способствовать выбору подходящих эмпирических режимов.
Имеется все больше доказательств, что раннее начало соответствующего эмпирического лечения приводит к улучшению клинических исходов у пациентов с тяжелыми инфекциями. Таким образом, для определения оптимальной схемы АБТ необходимы правильный выбор ЛП (наиболее эффективного в отношении патогена), правильное дозирование, использование правильного пути введения (перорального или в/в, в зависимости от абсорбции) и правильная продолжительность лечения.
Для достижения этого требуется ясное понимание свойств наиболее важных АБ. Например, в опубликованном руководстве по лечению внебольничной пневмонии рекомендуют назначать первую дозу соответствующей АБТ еще при нахождении пациента в ОНМП.
По возможности до начала АБТ следует взять для посева (а в некоторых случаях и для молекулярного анализа) пробы гнойного экссудата, крови или других биологических жидкостей, подозрительных на инфицирование. Идентификация возбудителей и определение их чувствительности могут быть использованы для последующего целенаправленного лечения. Однако иногда этим принципом следует пренебречь. Например, если при подозрении на бактериальный менингит правильное выполнение спинальной пункции для посева ликвора невозможно, АБТ (часто в сочетании с ГКС) откладывать не следует.
В таких ситуациях нередко возможно выявление причинного микроорганизма из проб крови, взятых для посева до назначения АБ. Также, даже если люмбальная пункция была отсрочена, патогены могут быть выявлены из посевов СМЖ.
б) Целенаправленная антибактериальная терапия (АБТ). Основу эффективной целенаправленной АБТ составляют идентификация причинного патогена и определение его чувствительности к имеющимся ЛП. При обоснованном выборе зачастую применение использовавшихся для эмпирической терапии АБ может быть продолжено в качестве целенаправленного лечения. В других ситуациях результаты посевов позволяют заменить АБ на обладающие более узким спектром действия, лучшей переносимостью или менее дорогие.
В некоторых же случаях исследование чувствительности выявляет необходимость расширения спектра действия, что может осуществляться путем добавления дополнительных ЛП или замены выбранных неадекватно выявленному патогену в стартовых эмпирических режимах. В любом случае среди эффективных ЛП предпочтителен выбор средств с наиболее узким спектром действия, чтобы избежать ненужного «побочного повреждения» естественной бактериальной флоры, особенно ЖКТ, где нарушения нормальной микробиоты могут привести к диарее и избыточному росту резистентных видов бактерий или грибов.
Почти во всех случаях желательным и полезным является исследование чувствительности инфицирующих микроорганизмов к АБ. Даже у патогенов с относительно предсказуемой чувствительностью, таких как S. pyogenes, некоторые изоляты, несмотря на чувствительность к пенициллину G, могут быть резистентны к макролидным АБ (эритромицину, азитромицину) и другим ЛП, поэтому исследование чувствительности к альтернативным средствам может быть полезным для пациентов с непереносимостью β-лактамных АБ.
По аналогии с этим мониторинговые исследования, тестирующие сотни изолятов S. aureus, показали, что ванкомицин или линезолид ингибируют практически все клинические штаммы; поэтому на основании статистических данных тестирование чувствительности к данным ЛП не представляется обоснованным. Однако в настоящее время иногда встречаются изоляты, устойчивые к этим ЛП. Их выявление важно как в терапевтических, так и в эпидемиологических целях.
Для большинства бактериальных патогенов резистентность к широко распространенным АБ встречается достаточно часто, поэтому важным является определение чувствительности к АБ, рассматриваемым в качестве окончательного лечения.
Это особенно актуально для таких грамотрицательных патогенов, как Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii и Stenotrophomonas maltophilia, множественная лекарственная устойчивость которых в настоящее время очень распространена и часто связана с трансмиссивными (обычно передающимися посредством плазмид) генами резистентности или является врожденной.
1. Определение чувствительности. Существует несколько методов определения чувствительности бактериальных изолятов к АБ, предназначенным для терапии. В настоящее время тесты, наиболее часто используемые лабораториями клинической микробиологии, являются вариантами трех методов: серийного разведения в мясном бульоне/агаре, диско-диффузионного и градиента диффузии. МИК представляет самую низкую концентрацию АБ, при которой наблюдается ингибирование роста микроорганизмов в тестируемой среде.
При методе разведения АБ разводится в бульоне или агаре с диапазоном (обычно) двукратного снижения концентраций, после чего среда засевается стандартным количеством микроорганизмов. После инкубации в течение определенного периода (обычно 16-24 ч) при температуре 35-37 °C серии пробирок с разведениями, лунок микропланшета (для разведения в бульоне) или чашек с агаром (для разведения в агаре) проверяются на наличие роста. МИК определяется по наименьшей концентрации, которая предупреждает помутнение бульона или формирование колоний в агаре.
Модификации данного метода позволили автоматизировать многие этапы процесса, что способствовало более эффективному применению таких тестов в клинических лабораториях.
При диско-диффузионном методе в чашку с агаром, поверхность которой засеяна тестируемыми бактериями, помещаются бумажные диски, импрегнированные стандартным количеством АБ. В течение инкубации АБ диффундирует с диска на поверхность окружающего агара, блокируя рост высеянного микроорганизма. После определенного периода инкубации измеряется зона подавления роста вокруг диска. При использовании данного метода прямого определения МИК не происходит.
Вместо этого на основании накопленных данных о корреляции размера зоны ингибирования с уровнем МИК измерение зон используется для прогнозирования чувствительности микроорганизма к тестируемому ЛП.
Метод с использованием градиента диффузии аналогичен диско-диффузионному, за исключением того, что вместо круглого бумажного диска, пропитанного одной концентрацией АБ, в этом тесте используется полоска, пропитанная АБ, нанесенным на нее вдоль по градиенту концентраций (так, одной из широко используемых марок является Е-тест, ранее известный как эпсилометрический метод). Полоска укладывается на поверхность чашки с агаром, которая была засеяна суспензией тестируемых микроорганизмов, после чего чашка подвергается инкубации.
При визуальной оценке можно непосредственно определить значение МИК по месту пересечения зоны ингибирования роста на поверхности агара с тест-полоской, на которой отмечены интервалы, эквивалентные МИК.
Для того чтобы проводить исследования чувствительности и трактовать их результаты, необходима идентификация тестируемого микроорганизма. На основе этой информации осуществляется выбор соответствующих методов и критериев оценки для интерпретации результатов определения чувствительности микроорганизма как «чувствительный», «с промежуточной резистентностью» или «резистентный» на основании измерения МИК или диаметра зоны ингибирования.
К примеру, энтерококк определяется как чувствительный к пенициллину при МИК <8 мкг/мл, тогда как для стрептококка группы Viridans соответствующим «пограничным значением» для того, чтобы охарактеризовать его как чувствительного к пенициллину, является значение МИК 0,12 мкг/мл. Таким образом, если микроорганизм не идентифицирован, знание того, что МИК пенициллина, блокирующая рост коротких цепей грамположительных кокков, составляет 2 мкг/мл, не позволяет определить, чувствительны ли они к пенициллину.
Для полной оценки чувствительности к АБ иногда требуется проведение дополнительных тестов. Для оценки чувствительности к пенициллину G чувствительных к оксациллину S. aureus выполняется тест на продукцию пенициллиназы. Для устойчивых к эритромицину и чувствительных к клиндамицину S. aureus лаборатория может выполнить дополнительный тест D-зоны или его эквивалент, прежде чем сообщить результат по клиндамицину.
Положительный результат теста D-зоны (то есть притупление зоны подавления роста вокруг диска клиндамицина в непосредственной близости от диска эритромицина) предсказывает наличие генов erM. Продуктом данных генов является рибосомная мептилаза, которая в случае их экспрессии может опосредовать устойчивость к клиндамицину; однако клиндамицин является слабым индуктором этого признака устойчивости (в отличие от эритромицина, который является сильным индуктором).
Таким образом, положительный результат теста означает наличие индуцируемых признаков устойчивости. В этом случае в процессе лечения может осуществляться селекция мутантов с конститутивной продукцией метилазы, что будет приводить к нарастанию резистентности к клиндамицину и увеличению риска клинической неудачи при его использовании для лечения тяжелых стафилококковых инфекций, вызываемых штаммами с геном erm.
В принципе, тесты на наличие генов резистентности, их продуктов или и того и другого могут быть использованы вместо тестирования фенотипической устойчивости. У таких методов имеется потенциал к предоставлению достоверной информации о чувствительности быстрее, чем при применении стандартных методик, основанных на подавлении роста, для выполнения которых требуется инкубация в течение нескольких часов.
В настоящее время такие тесты еще не получили широкого применения, за исключением определения резистентности к метициллину птем обнаружения гена тесА или пенициллинсвязывающего протеина-2а, являющегося его продуктом, а также тестирования резистентности к рифампицину путем определения мутаций Mycobacterium tuberculosis, приводящих к лекарственной устойчивости.
Такие новейшие технологии, как применение матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации с времяпролетной масс-спектрометрией (MALDI-ToF), изучаются как средство не только обеспечения более быстрой идентификации микроорганизмов, но и для предположительного определения их чувствительности к АБ.
2. Бактерицидное действие. Противомикробные ЛП могут различаться в зависимости от того, убивают ли они в значительной степени патоген (то есть являются «бактерицидными») или же просто сильно подавляют рост микроорганизмов (то есть являются «бактериостатическими»).
Бактерицидное действие in vitro обычно определяется как снижение на 99,9% (в 1000 раз) количества жизнеспособных КОЕ по отношению к плотности посева за определенный период инкубации, который обычно составляет 20-24 ч; однако такое тестирование является трудоемким, а результаты могут варьировать в зависимости от точности используемых методов и применяемой среды.
В некоторых клинических ситуациях ЛП с бактерицидным действием теоретически предпочтительнее альтернативных средств с бактериостатическим действием, например при бактериальном менингите, когда пенетрация АБ через ГЭБ может быть ограниченной, а быстрая эффективная терапия имеет важнейшее значение для отдаленных результатов лечения.
Таким образом, в целом ЛП с бактерицидным действием предпочтительнее при лечении тяжелых инфекций, таких как эндокардит или менингит, хотя истинный клинический эффект зависит от организма-хозяина, используемого ЛС и особенностей инфекции. Например, преимущества бактерицидных АБ перед бактериостатическими не были доказаны при инфекциях БП, кожи и мягких тканей, а также при пневмонии.
