Stenotrophomonas maltophilia что это
Stenotrophomonas maltophilia что это
а) Таксономия. Род Stenotrophomonas принадлежит к семейству Xanthomonadaceae, порядку Xanthomonadales, классу у-Proteohacteria, отделу Proteobacteria, царству Bacteria. Наглядный образ, который вырисовывается в названии микроорганизма, задан тремя древнегреческими словами: otevog [стэнос] — узкий, тоофод [трофос] — питающийся, povog [монос] — одиночный, одиночное существо. Все вместе следует понимать как «одиночный организм, добывающий себе пропитание в некоем узком пространстве».
В настоящее время род Stenotrophomonas насчитывает 11 видов:
• S. acidaminiphila\ Е. A. Assih et al. 2002, sp. nov.;
• S. africana; M. Drancourt etal. 1997, sp. nov.;
• S. chelatiphaga; E. Kaparullina et al. 2010, sp. nov.;
• S. dokdonensis\ J.-H. Yoon et al. 2006, sp. nov.;
• S. ginsengisolr, H. Kim et al. 2010, sp. nov.;
• S. humv, K. Heylen etal. 2007, sp. nov.;
• S. koreensis’, H.-C. Yang et al. 2006, sp. nov.;
• S. maltophilia; R. Hugh, 1981; N. Palleroni, J. Bradbury, 1993, omb. nov.;
• S. nitritireducens; W. Finkmann et al. 2000, sp. nov.;
• S. rhizophila; A. Wolf et al. 2002, sp. nov.;
• S. terrae; K. Heylen et al. 2007, sp. nov.;
• плюс еще 37 штаммов, не идентифицированных до вида.
Спектр клинических форм инфекций, вызываемых видами рода Stenotrophomonas, расширяется. Однако информация о путях распространения микроорганизмов и факторах их патогенности, частоте встречаемости видов и участии в возникновении инфекции, пока неполна.
S. maltophilia (maltophilia — любящий солод) ранее известный как Pseudomonas maltophilia, а затем как Xanthomonas maltophilia, отнесен к роду Stenotrophomonas в 1993 г. N.J. Palleroni и J. F. Bradbury. За прошедшие десятилетия микроорганизм причислен к важным внутрибольничным возбудителям. Известно, что штаммы, выделенные из окружающей среды больницы, отличаются от штаммов из клинического материала. Предполагается при этом, что вероятность передачи возбудителя от человека к человеку во внутрибольничных условиях невелика.
Тинкториальные, морфологические и физиолого-биохимические свойства.
б) Типовая культура S. maltophilia является грамотрицательной бактерией, имеет форму палочки размером (0,4-0,7) х (0,7-1,8) мкм, что несколько меньше, чем у других представителей рода. Это неспорогенный микроорганизм, обладающий несколькими полярными жгутиками. Колонии белого или бледно-желтого цвета, гладкие, блестящие.
S. maltophilia, в отличие от большинства других членов рода Stenotrophomonas, принадлежит к неферментирующим аэробным бактериям; является каталазо-позитивными и оксидазо-негативным.
В одном эксперименте при тестировании у трех штаммов из 11 наблюдали β-гемолиз. В некоторых случаях отмечено зеленоватое или коричневое окрашивание кровяного агара — видимо, вследствие вторичной химической реакции. Рост штамма не происходит при температурах ниже 5°С или выше 40°С. Оптимальный температурный показатель роста 35 °С. Всё же в Альпах был выделен штамм, способный к росту и при 10°С. Многие штаммы нуждаются для выращивания в метионине и цистине. Микроорганизм обладает биодеградирующими свойствами.
в) Устойчивость к различным внешним факторам, антисептическим и антибактериальным препаратам. Сведений об устойчивости Stenotrophomonas немногочисленны. Известно, что 90/о-ное снижение выживаемости на стеклянных пластинах происходит через 24 часа. Показано, что S. maltophilia переносит действие 1%-ного раствора азида натрия. Культуры изолировали в основном из влажной среды, которая является для этой бактерии благоприятной.
У штаммов S. maltophilia выявлена хитинолитическая активность, благодаря которой микроб обладает способностью подавлять некоторые болезнетворные микроорганизмы, в том числе Candida spp. и Aspergillus fumigatus. Микроорганизм, по-видимому, природно устойчив к действию многих антисептических и лекарственных средств. Наиболее устойчив к β-лактамам.
г) Биохимическая и антигенная структура клеток. S. maltophilia обладает соматическими О- и жгутиковыми Н-антигенами. Определен 31 соматический антиген. Они используются в эпидемиологических исследованиях. Среди них установлено семь О-антигенов, включая 03, который относится к наиболее часто встречающемуся серотипу. Субъединицы этих антигенов имеют 3-5 сахар с включением 6-деокси-L-талозы, 3-ацетамидо-3,6-дидеокси-0-галактозы и 4-ацетамидо-4,6-дидеоксиD-маннозы.
У S. maltophilia выявлены перекрестные реакции с Brucella spp. и Renibacterium salmoninamm. Нереципрокная перекрестная реакция описана между Legionella pneumophila и S. maltophilia.
При исследовании композиции жирных кислот клетки S. maltophilia обнаружено большое количество (26% от общего состава) разветвленной цепочечной 15-карбо-новой кислоты (13-метилтетрадеканоевая кислота). Кроме того, идентифицированы три разветвленные гидроксижирные кислоты (2-гидрокси-9-метилдеканоевая, 3-гидрокси-9-метилдеканоевая и 3-гидрокси-11-метилдеканоевая кислота), которые не обнаружены у других бактерий.
Попытки вызвать экспериментальную инфекцию с помощью культуры S. maltophilia у мышей после внутривенного введения не привели к сепсису. Клеточные экстракты имели некоторую токсичность, но она была менее выражена, чем у подобных препаратов, например, Escherichia coli. Препараты из бактериальных клеток были способны агглютинировать сперматозоиды мыши, кролика и человека, что, вероятно, связано с процессами эффективной адгезии. Предполагается, что внеклеточные ферменты S. maltophilia (ДНК-аза, РНК-аза, фибринолизин, липаза, гиалуронидаза, протеазы, эластаза), если они получены от бактерии, выращенной при 37 °С, могут играть существенную роль в патогенезе инфекции, связанной с S. maltophilia.
Имеется сообщение о случае пирогенной реакции во время гемодиализа у пациента после введения инфузионного раствора, зараженного S. maltophilia, что можно отнести за счет липополисахарида клеточной стенки, являющегося эндотоксином.
е) Распространение и биологическое разнообразие. S. maltophilia широко присутствует в окружающей среде в разных географических областях, включая Антарктиду. Культуры S. maltophilia были изолированы из многих водных источников (реки, колодцы, озера, сточные воды, бутилированная вода, в которой изменились органолептические качества). Бактерию выделяли из почвы и ризосферы, включая травы, зерновые, рис, капусту, горчицу, свеклу, бобы, табак, цитрусовые, хлопок, бананы и т. д. Японские исследователи (Н. Iizuka et al.) сообщили о выделении S. maltophilia из материалов в месторождениях нефти. Источниками изоляции культур S. maltophilia были замороженная рыба, молоко, яйца домашней птицы, мясо ягненка. В лаборатории микроб обнаруживали в зараженной культуре клеток и колонках сефадекса. Его резервуары выявлены также внутри больниц.
ж) Генетические свойства. Очень мало известно о генетической структуре наследственного материала S. maltophilia. Например, секвенирован ген размером 1362 bр, кодирующий гормон с молекулярной массой 48,5 kDa, подобный гонадотропину. Ген, кодирующий L1 β-лактамазу S. maltophilia (blaS) был клонирован и экспрессирован в Е. coli, а затем секвенирован. После этого определены последовательности генов alkА и alkВ, которые контролируют гидроксилазы и рубредоксин-редуктазы, соответственно. В одном исследовании из 18 изученных штаммов S. maltophilia только у 5 обнаружены плазмиды.
з) Проявления инфекции, обусловленной S. maltophilia. При изучении признаков инфекции, вызванной S. maltophilia, возникли трудности с определением клинических синдромов отдельно от влияния других представителей смешанной культуры. Поэтому сложилось мнение, что S. maltophilia — это условно-патогенный микроорганизм, который редко (примерно в 5% случаев) способен вызывать инфекционный процесс у людей, не страдающих иммуносупрессией или сильным истощением. Однако совершенствование методов диагностики позволило установить, что S. maltophilia является нозокомиальным микроорганизмом, выделяющимся с более высокой частотой (около 24 %).
Одним из признаков инфекции, возбудителем которой являлся S. maltophilia, была бактериемия у больных с поражением легких, мочевого и желудочно-кишечного трактов. В патогенезе бактериемии признана роль внутрисосудистых систем введения лекарственных растворов (венозный катетер, компоненты прибора для гемодиализа). При бактериемии до 69 % случаев могут оказаться летальными для пациентов. Следует отметить, что довольно часто развившийся сепсис бывает вызван несколькими видами бактерий. Штаммы 5. maltophilia были выделены при эндокардитах и перикардитах. Описаны случаи возникновения осложнений после хирургического протезирования сердечного клапана или злоупотребления наркотиками с использованием загрязненных игл.
Что касается инфекций респираторного тракта, то порядка 5% внутрибольничных пневмоний, видимо, связаны с S. maltophilia. По некоторым данным, у 53-71 % пациентов дыхательные пути колонизированы S. maltophilia.
Частота выделения возбудителя возрастает. Так, распространенность S. maltophilia в Дании в группе больных с муковисцидозом увеличилась от 5 до 10 6 КОЕ/мл в пробе.
Показано, что нозокомиальные пневмонии ассоциированы с диагностическими процедурами, трахеостомией, механической вентиляцией дыхательных путей (например, с применением распылителей, бронхоскопов). На возникновение инфекции влияло наличие ранее существовавших патологий: легочные заболевания, бронхоэктазы, кифосколиоз, эндобронхиальная обструкция, ревматоидные заболевания сердца. Инфекции респираторного тракта, вызванные S. maltophilia, который в последние годы относят к «патогенам высокого риска», имеют высокий процент летального исхода. Так, у пациентов с нейтропенией летальность достигает 40%. При тяжелых течениях инфекции выделяют S. maltophilia мукоидного типа.
В отношении инфекций, сопутствующих заболеваниям респираторного тракта, существует много неопределенности. Например, неясно значение S. maltophilia при фарингитах. Описан интересный случай заболевания острым отитом, вызванного S. maltophilia после плавания.
Следует отметить, что менингиты, вызванные S. maltophilia, встречаются крайне редко. У новорожденных и младенцев инфекция вначале кажется самопроизвольной, тогда как у взрослых ее связывают с нейрохирургическими процедурами. В патогенезе таких менингитов имеют значение инородные материалы, такие как шунты для спинномозговой жидкости, трубки для вентрикулостомии. К развитию спинного перидурального абсцесса может привести инфицирование через спинной перидуральный катетер. Описаны случаи заражения после купания в плавательном бассейне.
У беженца из Руанды с клиническими признаками менингоэнцефалита и являвшегося носителем вируса иммунодефицита человека недавно был выявлен Stenotrophomonas, названной S. africana.
Частота обнаруженных офтальмологических инфекций, обусловленных S. maltophilia, также возрастает. Микроб выделен при конъюнктивитах, кератитах, дакриоциститах, язвах роговицы у лиц, применяющих контактные линзы. Имеется сообщение о выявлении S. maltophilia после удаления катаракты. Отмечено смешанное носительство S. maltophilia и Acanthamoeba spp. при изучении патогенеза инфекции, связанной с амебным кератитом.
При инфекции уринарного тракта микроорганизм выделяли из проб мочи, хотя доказательств болезнетворной роли S. maltophilia было недостаточно. Инфицирование произошло в больнице. Возможно, это была вторичная инфекция, и инфицирование могло произойти при зондировании. Кроме того, появилась информация о вспышке внутрибольничного заражения через антисептическое средство для промывки мочевого пузыря.
Из спермы мужчин также выделяли S. maltophilia.
Сообщения об уретрите, периуретральном абсцессе и эпидидимите свидетельствуют о патогенности этого микроорганизма.
Опубликованы данные о перитоните у лиц, подвергавшихся внутрибрюшинному диализу.
S. maltophilia относительно часто изолируют при поражениях кожи. Однако недостаток клинических сведений с неполной информацией о микробиологических и диагностических критериях мешает доказать роль 5. maltophilia как патогенного агента, особенно если микроб выделен из смешанной культуры. Совершенствование диагностических критериев, вероятно, позволит в будущем установить различие между заболеванием и колонизацией.
Инфицирование ран S. maltophilia (послеоперационных, случайных ран, включая несчастные случаи на производстве, ятрогенные нарушения кожного покрова, такие как трахеостомия и др.) может привести к сепсису.
Все больше сообщений появляется о первичных и метастатических целлюлитах у инфицированных S. maltophilia, у пациентов с гематологической малигнизацией и солидными опухолями. Метастатический целлюлит может проявляться как гангренозная эктима. Хотя, как правило, это связано с бактериемией под действием Р. aeniginosa, данный синдром — признанная особенность системной инфекции S. maltophilia у онкологических больных.
Недавно описан синдром метастатического целлюлита, связанного с узловыми повреждениями кожи у больных лейкемией. Эти повреждения бывают похожи на микозы с плохим прогнозом. При малигнизации S. maltophilia также ассоциируется с мукокутанеозными поражениями.
Другим проявлением S. maltophilia при поражении мягких тканей является пупочный целлюлит, препателлярный бурсит, инфекции ожоговых ран, инфицирование кошачьих царапин и ран у людей после укусов.
Весьма необычно проявляются инфекции костей. Он могут появляться после ортопедических операций или после травм. Описан случай инфекции лобкового симфиза у наркомана, от которого были изолированы S. maltophilia и Р. aeruginosa после внутривенного введения наркотика.
S. maltophilia не особенно часто выделяется при инфекциях желудочно-кишечного тракта. Изоляция микроорганизма зарегистрирована из асцитной жидкости также при внутрибрюшинных абсцессах, включая абсцессы печени, при воспалении желчных путей. Возможно, клеточная стенка дефектных вариантов S. maltophilia играет роль в патогенезе болезни Крона и язвенного колита. Однако при изучении причинной значимости S. maltophilia в возникновении хронических инфекций кишечника данные, полученные методом идентификации последовательностей ДНК, не были подтверждены дополнительными иммунологическими, серологическими и иммуноцитохимическими методами.
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 17.4.2020
Stenotrophomonas maltophilia что это
Зубарев А.С.
Городская клиническая больница №40, Екатеринбург, отделение реанимации №3
Резюме
В результате анализа литературных данных установлено. Частота случаев инфекции, связанной со S. maltophilia в ОРИТ заметно возросла. Выбор антибактериальных препаратов для ведения таких инфекций представляет большую проблему для микробиологической лаборатории и клиницистов. Методы выявления чувствительности бактерии к антимикробным препаратам часто дают неточные результаты и требуют дальнейшего совершенствования. Наибольший опыт терапии связан с использованием тикарциллина\клавуланата и триметоприм\сульфометаксазола. Значение альтернативных препаратов для ведения инфекции S. maltophilia, особенно новых фторхинолонов требует дальнейшего изучения. Необходима оценка клинической эффективности комбинации антимикробных препаратов, показавших синергизм in vitro в отношении бактерии.
За последние три десятилетия в связи с интенсивным развитием медицинских технологий и совершенствованием оказания помощи при многих острых критических состояниях и декомпенсации хронических заболеваний, в ОРИТ увеличилось количество ослабленных больных с тяжелым соматическим фоном и инфекционными осложнениями. В свою очередь, в этих условиях, в результате необходимости использования антибиотиков широкого спектра существенно выросла значимость в качестве возбудителей нозокомиальных инфекций слабовирулентных микроорганизмов, обладающих природной резистентностью ко многим антимикробным препаратам.
К таким микроорганизмам относится и Stenotrophomonas maltophilia, неферментирующая грамотрицательная бактерия, ранее известная как Pseudomonas maltophilia или Xanthomonas maltophilia.
Микробиологическая характеристика
S. maltophilia широко распространена в окружающей среде и географических регионах, включая Антарктику [88], и занимает экологические ниши как внутри так и за пределами больниц. Бактерия была выделена из большого количества нозокомиальных источников, включая контуры аппаратов искусственной вентиляции, руки персонала, аппараты диализа, небулайзеры, устройства для ингаляционной терапии и даже растворы дезинфектантов. Достаточно мало информации известно о способности S. maltophilia переносить высушивание, однако Rosenthal сообщает, что хотя бактерия достаточно часто выделяется во влажной среде, обнаружение ее в сухих местах, таких как больничный пол, встречается нечасто [73].
S. maltophilia использовалась как агент биологического контроля среде с ризосферами и против агрокультурных паразитов. Учитывая ингибирование бактерией широкого спектра фитопатогенных грибов, не удивительно сообщение о том, что S.maltophilia подавляет рост патогенных для человека грибов, таких как Candida spp. и Aspergillus fumigatus [39]. Jakobi с соавторами сообщали о выработке S. maltophilia мальтофилина, нового макроциклического лактамного агента с антигрибковой активностью против сапрофитных, фитопатогенных и человеческих изолятов [35].
О факторах вирулентности S. maltophilia известно мало. Сложности с разделением колонизации и инфекции привело к формированию представления об ограниченной патогенности возбудителя. Описана выработка бактерией ряда внеклеточных ферментов, включая ДНКазу, РНКазу, фибринолизин, липазу, гиалуронидазу, протеазу и эластазу [8]. Сродство к пластику считается важным свойством бактерии, часто формирующей колонизацию и инфекцию вдоль инфузионных линий и внутривенных канюль [40]. Способность S. maltophilia выживать и размножаться в растворах для парентерального питания и других типах инфузионных сред может также вносить вклад в патогенез ассоциированных с внутривенной линией инфекций. [52, 62]. Также известна способность бактерии к росту в диализных растворах с высвобождением низкомолекулярных пирогенов.
Эпидемиология
До недавнего времени, S. maltophilia считалась достаточно необычным микроорганизмом при выделении в диагностической микробиологической лаборатории. Частота выделения возросла с начала 1970-х годов. Вероятно, такой рост связан с достижениями медицинских технологий в результате чего увеличилось количество пациентов с имеющимися факторами риска развития инфекции (таблица 1) [54].
Факторы риска инфекции, связанной со S. maltophilia [93]
В масштабном исследовании по изучению факторов риска развития нозокомиальных инфекций в ОРИТ, проводившемся в нескольких центрах в Германии наиболее значимыми выявленными независимыми факторами риска для выделения микроорганизма были предшествующее использование карбапенемов и длительное пребывание в ОРИТ (более 12 дней) [115]. В другом масштабном проспективном исследовании по методу случай-контроль, проведенном во Франции в период с 1998 по 2001 наиболее значимыми факторами риска были наличие хронических легочных заболеваний у пациента и предшествующая антибактериальная терапия. Уровень смертности в ОРИТ, продолжительность искусственной вентиляции и продолжительность пребывания в ОРИТ были значительно выше у пациентов с инфекцией S. maltophilia, по сравнению с группой контроля. В случае инфекции S. maltophilia смертность была значительно выше у пациентов, которым была назначена неадекватная антибактериальная терапия [94].
Сравнение факторов риска между разными исследованиями затруднено из-за разнородности популяции пациентов, критериев, используемых для выявления инфекции и статистических методов, использованных для обработки данных. Примечательно, однако, что некоторые из них, такие как предшествующее назначение антибактериальных препаратов, связываются с инфекцией S. maltophilia большинством авторов и что почти все факторы риска свидетельствуют о выраженном снижении антиинфекционной защиты пациента. Описано несколько серьезных вспышек инфекции и/или колонизации S. maltophilia. В нескольких случаях был выявлен источник загрязнения. Контаминированная дистиллированная вода, которая использовалась для изготовления дезинфицирующих растворов была установлена в качестве источника одной вспышки инфекции S. maltophilia, в которую были вовлечены 63 пациента в одном австралийском госпитале [92]. Четыре случая септицемии S. maltophilia были связаны с недостаточной дезинфекцией многоразовых диализаторов [84]. У восьми пациентов гематологического отделения (четверо с лейкемией и четверо с множественной миеломой) с развившейся инфекцией S. maltophilia, таким источником стала морозильная камера [69]. Лед использовался для создания прохладных напитков и содержал высокую концентрацию бактерий (> 105 КФЕ/мл).
Клинические проявления инфекций
Спектр клинических проявлений, связанных с инфекцией S. maltophilia постоянно расширяется. Многие ранние публикации не могли установить четкие признаки инфекции, связанной с этим микроорганизмом. Действительно, частое выделение бактерий в смешанных культурах, трудность разделения инфекции и колонизации в области поверхностных зон, таких как кожа или верхние отделы дыхательных путей сформировали мнение, встречающееся в ранних публикациях, о том, что S. maltophilia является организмом со строго ограниченным патогенным потенциалом. Однако, более поздние исследования, в которых использовались строгие критерии определения инфекции, связанной с выделением бактерии из в норме стерильных зон однозначно установили роль S. maltophilia как истинного возбудителя.
Хотя S. maltophilia относится к преимущественно нозокомиальным возбудителям, случаи внебольничной инфекции могут случаться чаще, чем это считалось ранее [32]. Наиболее часто встречающимися проявлениями инфекции являются бактериемия, пневмония, инфекция мочевого тракта, инфекция в области хирургического вмешательства и перитонит [108].
Бактериемия
Бактериемия является распространенным проявлением инфекции S. maltophilia и, по всей видимости, частота ее развития у пациентов ОРИТ возрастает [45]. Бактериемия может быть вторичной при первичном источнике инфекции в легких, мочевом и желудочно-кишечном трактах, однако нередко выявить входные ворота не представляется возможным [108]. Публикуется все больше сообщений о значимости устройств для внутривенного введения в патогенезе бактериемии S. maltophilia и в случаях, когда не установлен явный первичный очаг, предполагается, что именно эти устройства могут быть источником инфекции [113]. Так Muder с соавт. сообщает о том, что в изученной им группе из 91 пациента с бактериемией S. maltophilia, у 56% не было клинически выявлено входных ворот инфекции, но 84% из этих больных имели установленный центральный венозный катетер [53]. В некоторых случаях было возможно установить резервуар в окружающей среде, из которого S. maltophilia была занесена. Flaherty с соавторами [23] изучили вспышку грамнегативной бактериемии, включавшую четыре случая, вызванных со S.maltophilia. В качестве источника было установлено О-кольцо в аппарате гемодиализа. В серии случаев, о которых сообщает Fisher с соавт. [22], источником были контаминированные системы мониторинга, используемые во время операции на открытом сердце.
Senol с соавторами сравнили в своем ретроспективном исследовании пациентов с бактериемией, вызванной S. maltophilia и пациентов группы контроля, подобранных по методу случай-контроль в соответствии с клиническими и демографическими характеристиками. У пациентов исследуемой группы уровень смертности был значительно выше с уровнем атрибутивной летальности бактериемии S. maltophilia 27,7 % [104].
Jumaa с соавт. также изучали эпидемиологию бактериемии, вызванной S. maltophilia в одном из госпиталей Объединенных Арабских Эмиратов. Все эпизоды бактериемии, связанной со S. maltophilia были внутрибольничными. В большинстве случаев бактериемия была связана с контаминацией катетера и венозной линии. Основными предрасполагающими факторами были злокачественные новообразования [95].
В исследовании Ubeda с соавторами основными сопутствующими факторами при развития бактериемии S. maltophilia были гемобластозы, госпитализация в ОРИТ, предшествующее назначение антибиотиков широкого спектра, имуносупрессия, связанная с использованием кортикостероидов и химиотерапии [113].
Сообщается, что уровень смертности у пациентов с бактериемией, связанной со S. maltophilia может составлять от 10 до 60 % [97, 98], она встречается преимущественно у больных в критическом состоянии с тяжелой иммуносупрессией. Однако, атрибутивная летальность, связанная с бактериемией S. maltophilia, по всей видимости, эквивалента бактериемии, вызванной другими микроорганизмами при сравнении групп, равнозначных по сопутствующим заболевания [97, 104]. Значимыми факторами, ассоциированными с выживаемостью, являются своевременное удаление инфицированного устройства сосудистого доступа и назначение адекватной антибактериальной терапии [116].
В исследовании Lai с соавторами при одномерном анализе данных нозокомиальная бактериемия, длительно сохраняющаяся нейтропения (> 10 дней), бактериемия, связанная с инфекцией респираторного тракта, шок, низкий уровень сывороточного альбумина (