Фармакология изучение активности цефепима in vitro в отношении клинических штаммов микроорганизмов у больных с хирургическими инфекциями

М.В. Павлова, Л.С. Пучкова

Институт хирургии им. А.В. Вишневского РАМН, Москва

Наши многолетние исследованияпоказали [1], что в последние годы значительно возрослаустойчивость микроорганизмов, вызывающих хирургическиеинфекции, к различным антимикробным препаратам. Чащевсего полирезистентность микрофлоры возникала у больныхс раневой инфекцией и больных с ожоговой травмой,осложненной инфекцией, длительно получавшихантибактериальную терапию.
В связи с этим определенный интереспредставляет изучение чувствительности клиническихштаммов микроорганизмов к новым антимикробнымпрепаратам, в частности к бета-лактамным антибиотикам,среди них видное место занимают цефалоспорины IVпоколения, к числу которых относится цефепим. Цефепимобладает широким спектром действия в отношении различныхграмположительных и грамотрицательных бактерий, в томчисле штаммов, резистентных к аминогликозидам илицефалоспоринам III поколения. Цефепим активен вотношении S.aureus и S.epidermidis (включая штаммы, продуцирующие бета-лактамазу),другие штаммы стафилококков, грамотрицательных аэробов -Pseudomonas spp. (включаяP. aeruginosa), Escherichia coli, Klebsiellaspp. (включая K.pneumoniae), Enterobacterspp. [2-6]. Цефепим высокоустойчив к гидролизубольшинством бета-лактамаз, быстро проникает вграмположительные бактериальные клетки. Резистентность кцефепиму развивается медленнее и реже, чем к другимцефалоспоринам.
Внастоящей работе приводятся результаты изученияантибактериальной активности in vitro цефепима вотношении клинических штаммов микроорганизмов,выделенных от больных, находившихся на лечении вотделениях реанимации, термических поражений, ран ираневой инфекции и некоторых других отделениях Институтахирургии им. А.В. Вишневского РАМН.

Материал иметоды Материалдля исследования получали от больных с гнойными ранамиразличного генеза и локализации: диабетических итрофических язв, флегмон и гангрен конечностей,перитонита, остеомиелита, сепсиса, термических травм идругих заболеваний.
Микробиологическое исследование включало изучениесостава аэробной и факультативно-анаэробной микрофлорыгнойного очага. Материалом служили биоптаты ран иожогового струпа, пунктаты отделяемого ран, моча,мокрота, отделяемое из дренажей. Посев патологическогоматериала для выделения микроорганизмов, а также ихидентификацию проводили по общепринятой схеме [7].
Чувствительностьмикроорганизмов к цефепиму определяли методом диффузии вагар, с использованием дисков, содержащих 30 мкгантибиотика (571 штамм) и с помощью Е-теста (101 штамм).В качестве питательной среды использовали агарMuller-Hinton [8].
Вкачестве контроля при применении Е-теста использовалитест-штаммы: Escherichiacoli ATCC 35218, Escherichia coli ATCC 25922,Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureusATCC 29213, Streptococcus pneumoniae ATCC 49619.
Всего было исследовано672 штамма микроорганизмов, в том числе 327 штаммовграмотрицательных бактерий и 345 штаммовграмположительных кокков (табл.1).

Результаты иобсуждениеЧувствительность микроорганизмов к цефепиму,изученная с помощью дисков, представлена в табл. 2.Чувствительными считали штаммы с зоной задержки роста,равной 15 мм и более.
Среди Enterobacteriaceae наиболеевысокой чувствительностью к цефепиму обладали E. coli(88,6%) и штаммы Citrobacter spp., Proteus spp., Morganellamorganii (87,9%). Менее чувствительны к цефепиму были штаммы Enterobacter spp. (71,4%)и Klebsiella spp. (62,5%).Достаточно большое число устойчивых к цефепиму штаммовKlebsiella, вероятно,связано с гиперпродукцией хромосомных бета-лактамаз илипродукцией плазмидами бета-лактамаз расширенного спектра(ESBL).
Cледует отметить умеренную чувствительность к цефепимуштаммов P. aeruginosa. Это особенно важно, так как средивсех изученных грамотрицательных микроорганизмов штаммыP.aeruginosa составили подавляющее большинство.Кроме того, P.aeruginosa является признаннымдоминирующим возбудителем при госпитальных хирургическихинфекциях (гнойные раны, инфекционные осложненияожоговой травмы и др.). Штаммы отличалисьполирезистентностью к антибактериальным препаратам.Практически все изученные штаммы P.aeruginosa быливыделены от больных, ранее длительно получавшихантибактериальную терапию.
Наиболее низкую чувствительность кцефепиму показали штаммы Acinetobacter spp. (56,7%). Высокая устойчивостьнеферментирующих микроорганизмов может быть связана спродукцией плазмидных и хромосомных бета-лактамаз,снижением проницаемости внешних структур микробнойклетки или с активным выведением из нее антибиотика [9].
Средиграмположительных кокков наиболее высокаячувствительность выявлена у S. aureus (85,7%) и S.epidermidis (79,1%).
Несколько менее чувствительны кцефепиму были стрептококки (70,2%), которые были восновном выделены от больных с пневмониямивнегоспитального происхождения. Как правило, это былизеленящие или бета-гемолитические виды стрептококков,резистентные к обычно применяемым препаратам.
Таблица 1.Микроорганизмы, выделенные ухирургических

больных

Микроорганизмы	Числоштаммов
Грамотрицательные	327
Escherichia coli	48
Enterobacter spp.	24
Klebsiellaspp.	29
Serratiaspp.	4
Другие Enterobacteriaceae *	52
Pseudomonas aeruginosa	130
Acinetobacter spp.	40
Грамположительные	345
Staphylococcus spp.**	244
Streptococcus spp.	57
Enterococcusspp.	44
Всего.. .	672
* В группу другихEnterobacteriaceae входит 21 штамм Citrobacterspp., 27 штаммов Proteus spp. и 4 штаммаMorganella morganii. ** В группу Staphylococcusspp. входят 109 штаммов S. aureus и 135 штаммовS. epidermidis.

Таблица 2.Чувствительность микроорганизмов к цефепиму in vitro

Микроорганизмы	Количествоштаммов	Количество чувствительныхштаммов	%
E.coli	35	31	88,6
Enterobacter spp.	14	10	71,4
Klebsiellaspp.	16	10	62,5
Другие Enterobacteriaceae	33	29	87,9
P.aeruginosa	118	84	71,2
Acinetobacter spp.	30	17	56,7
S.epidermidis	129	102	79,1
S.aureus	105	90	85,7
Streptococcus spp.	47	33	70,2
Enterococcus spp.	44	13	29,5
Всего...	571	419	73

Таблица 3.Активность in vitro цефепима в сравнении с пятью

антибактериальными препаратами

Микроорганизмы(n)	Aнтибиотики	Интервал МПК, мг/л
Escherichia coli(13)	ЦефепимЦефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипинем Пиперацилин/ Тазобактам	0,016 - 1,5 0,064 - 32,0 0,016 - 12,0 0,012 - >32,0 0,19 - 0,38 0 ,075 - 3,0
Enterobacter spp. (10)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипинем Пиперацилин/ Тазобактам	0,023 - >256,0 0,125 - 64,0 0,032 ->256 0,016 - 4,0 0,25 - 3,0 1,0 - >256,0
Klebsiella spp.(13)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипинем Пиперацилин/ Тазобактам	0,016 - 32 0,047 - >256 0,016 ->256 0,004 - >32,0 0,25 - 2,0 0,75 -24,0
Serratia spp.(4)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипенем Пиперацилин/ Тазобактам	0,023-32 0,064-12 0,047->256 0,012-0,5 0,25->32,0 0,75 - 16
Другие Enterobacteriaceae (19)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипенем Пиперацилин/ тазобактам	0,016 - 128 0,032 - 48 <0,016 - >256 0,008 - >32 0,25 ->32 0,084- 6
Pseudomonas aeroginоsa (12)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипинем Пиперацилин/ Тазобактам	0,75 - >256 0,064 - >256 0,125 ->256 0,094 - >32 0,19 - >32 <0,016 - >256
Acinetobacter spp.(10)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипинем Пиперацилин/ Тазобактам	0,75 - 32 2,0 - >256 2,0 - >256 0,125 - 4,0 0,125 - 2,0 <0,016 ->256
Staphylococcus spp.(10)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипинем Пиперацилин/ Тазобактам	1 - 16 2 - 48 1 - 32 0,125 - 0,5 0,006 - 1,0 0,047 - 2,0
Streptococcus spp.(10)	Цефепим Цефтазидим Цефтриаксон Ципрофлоксацин Имипинем Пиперацилин/ Тазобактам	<0,016 - >256 0,016 ->256 0,016 - >256 0,19 - 38 0,032 - 2,0 0,016 - 2,0

Наибольшую устойчивость к цефепиму показали энтерококки.Чувствительные штаммы составили всего 29,5%. Обычноэнтерококки выделяли от больных реанимационногоотделения с длительной катетеризацией мочевого пузыря.Штаммы были полирезистентны к большинству препаратовпенициллинового ряда, аминогликозидам, другимцефалоспориновым антибиотикам.
Результаты изучения антимикробнойактивности цефепима в сравнении с другимиантибактериальными препаратами (цефтазидим, цефтриаксон,ципрофлоксацин, имипенем, пиперацилин/тазобактам) вотношении 101 штамма, определенной с помощью Е-теста,представлены в табл. 3. Интервал МПК цефепима дляE. coli составил от0,016 до 1,5 мг/л. Верхняя граница МПК (1,5 мг/л) былазначительно ниже, чем для цефалоспоринов III поколения -цефтазидима и цефтриаксона (32,0 и 12,0 мг/лсоответственно). Ципрофлоксацин, пиперацилин/тазобактами особенно имипенем также показали высокую активность вотношении E. coli.
Уровень природной устойчивости Klebsiella spp. определяется наличием уподавляющего большинства штаммов хромосомныхбета-лактамаз. Цефепим оказался менее активен вотношении этих микроорганизмов, интервал МПК составил от0,016 до 32 мг/л, однако верхняя граница МПК дляцефтазидима и цефтриаксона была намного выше - более 256мг/л. Самым активным препаратом в отношении изученныхштаммов клебсиелл был имипенем (интервал МПК колебалсяот 0,25 до 2,0 мг/л).
Еще шире диапазон колебаний МПКцефепима был для различных видов Enterobacter -от 0,023 до более 256 мг/л. Цефтазидим и цефтриаксонпоказали сходную активность в отношении этихмикроорганизмов: МПK составили 0,125-64,0 и0,032->256 мг/л соответственно. Наиболее активнымипрепаратами были имипенем и ципрофлоксацин.
Таблица 4.Чувствительность микроорганизмов к антибактериальнымпрепаратам (Е - тест)

Антибиотик	Staphylo cocсus spp.(n=10)	Streptococcus spp. (n=10)	E. coli(n=13)	Enterobacter spp. (n=10)	Klebsiellaspp. (n=13)	Serr atiaspp. (n=4)	Другие Entero Bacteri aceae(n=19)	P.aeru ginosa (n=12)	Aci netobacter spp. (n=10)
Цефепим S+I	10	7	13	9	11	3	18	10	6
R	0	3	0	1	2	1	1	2	4
Цефтазидим S+I	9	7	12	9	10	4	17	8	4
R	1	3	1	1	3	0	2	4	6
Цефтриаксон S+I	10	7	13	8	9	3	16	5	3
R	0	3	0	2	4	1	3	7	7
ЦипрофлоксацинS+I	10	9	11	9	12	4	18	7	8
R	0	1	2	1	1	0	1	5	2
Имипенем S+I	10	10	13	10	13	3	18	10	10
R	0	0	0	0	0	1	1	2	0
Пиперациллин/
тазобактам S+I	10	10	13	8	13	4	19	6	5
R	0	0	0	2	0	0	0	6	5
Примечание. R -резистентные, I - умеренно чувствительные, S -чувствительные.

Цефепим проявлялнаиболее низкую активность в отношении неферментирующихграмотрицательных бактерий Р. aeruginosa и Acinetobacter spp: МПКсоставляли 0,75 - более 256 мг/л и 0,75-32 мг/лсоответственно. В отношении P. aeruginosa цефепимуступал по активности другим препаратам. В отношенииAcinetobacter spp. цефепимпревосходил по активности цефтазидим и цефтриаксон иуступал другим препаратам.
Грамположительные микроорганизмы -стафилококки и стрептококки - показали различнуючувствительность к цефепиму. Если интервал МПК длястафилококков колебался от 1 до 16 мг/л, то длястрептококков - от менее 0,016 до более 256мг/л. Ципрофлоксацин, пиперацилин/тазобактам и особенноимипенем были наиболее активными препаратами в отношениистафилококков. Устойчивые штаммы стрептококков быливыделены из крови и мокроты больных септическимэндокардитом, осложненным пневмонией, ранее неоднократнополучавших препараты цефалоспоринового ряда. Этоподтверждается высокой устойчивостью исследованныхштаммов стрептококков к цефтазидиму и цефтриаксону.Ципрофлоксацин, имипенем и пиперацилин/тазобактампоказали более высокую активность в отношениистрептококков, выделенных от больных септическимэндокардитом.
Результаты определения методом Е-теста чувствительностимикроорганизмов к антибактериальным препаратампредставлены в табл. 4.
Не выявлено ни одного устойчивого кцефепиму штамма среди стафилококков и E. coli. Все 10исследованных штаммов стафилококков показали такую жевысокую чувствительность и к другим препаратам, заисключением цефтазидима (1 из 10 штаммов был устойчив кэтому препарату).
Чувствительность стафилококков и кишечной палочки кцефепиму была сопоставима с чувствительностью к другимпрепаратам (90-100%), кроме более низкойчувствительности E. coli к ципрофлоксацину (85%).Чувствительность стрептококков к цефепиму, цефтазидиму ицефтриаксону (70%) была ниже, чем к другимпрепаратам (90-100%). Чувствительность Enterobacter кцефепиму (90%) была аналогична чувствительности кцефтазидиму, ципрофлоксацину и имипенему (90-100%) ибыла выше, чем к цефтриаксону и пиперацилину/тазобактаму(80%). Среди штаммов Klebsiella большевстречалось резистентных штаммов к цефтазидиму ицефтриаксону, чем к другим препаратам. Резистентныештаммы P. aeruginosa реже встречались к цефепиму и кимипенему (2 из 12), чем к другим препаратам (4-7штаммов из 12). Резистентные штаммы Acinetobacterреже встречались к ципрофлоксацину (2 из 10) и имипенему(0), чем к другим препаратам (4-7 из 10).
Проведенныеисследования показали, что цефалоспорин IV поколения -цефепим является высокоактивным антибактериальнымпрепаратом, который можно рассматривать в качествесредства для эмпирической терапии тяжелых хирургическихинфекций. Преимуществами цефепима перед цефалоспоринамиIII поколения являются хорошая активность в отношенииграмположительных микроорганизмов и высокая активность вотношении грамотрицательных бактерий, резистентных кцефалоспоринам III поколения. Широкий спектрантимикробного действия цефепима позволяет во многихслучаях применять его в виде монотерапии. При лечениитяжелых госпитальных инфекций цефепим можнорассматривать в качестве альтернативногоантибактериального средства не только цефалоспоринам IIIпоколения, но и в ряде случаев - другим антибиотикамширокого спектра действия.

Литература:
1.Блатун Л.А., Павлова М.В., Терехова Р.П. Лечение ипрофилактика раневой инфекции. Новый мед. журн. 1998- 3:7-11.
2.Barradell LB, Bryson HM. Cefepime: A review of itsantibacterial activity paharmacokinetic and therapeuticuse. Drugs 1994- 47: 471-505.
3. Liu YC, Huang WK, Cheng DL.Antibacterial activity of cefepime invitro. Chemother 1994- 40: 384-90.
4. Okamoto MP, Nakahiro RK, Chin A,Bedikian A, Gill MA. Cefepime: A new fourth-generationcephalosporin. Am J. Hosp Pharm. 1994- 51: 463-477.
5. Sanders CC.Cefepime: The next generation? Clin Infect Dis 1993- 17:369-97.
6. VoutsinasD, Mavroudis I, Avlamis A, Giamarellou H. Comparative invitro activity of cefepime (BMY 28142) againstmultiresistant nosocomail isolates of Pseudomonasaeruginosa Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1989- 8:917-9.
7. КузинМ.И., Колкер И.И., Костюченок Б.М. Бактериологическаядиагностика раневой инфекции. Методические рекомендации,М., 1984, 22.
8.Brown DFJ, Brown L. Evaluation of the E-test: A novelmethod of quantifying antimicrobial activity. JAntimicrob Chemother 1991- 27: 185-90.
9. Сидоренко С.В.,Страчунский Л.С., Ахмедова Л.И. и др. Антибиотики ихимиотер. 1999- 44(11): 7-16.