МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА
БІОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КУРСОВА РОБОТА
на тему: МІКРОБІОТА КРОВІ ЛЮДИНИ ПРИ СЕПСИСАХ ТА БАКТЕРІЄМІЯХ
студентки V курсу, групи БЛБ-51з
напряму підготовки 091 – біологія
Якимович Ярини Василівни
Керівник: асистент Борсукевич Б. М.
Національна шкала ___________________
Кількість балів: ____ Оцінка: ECTS _____
Члени комісії:__________ ____________
______________________ ____________
______________________ ____________
______________________ ____________
______________________ ____________
______________________ ____________
______________________ ____________
Львів - 2020
Зміст
Вступ ……………………………………………………………………….3
Огляд Літератури……………………………………………………...4
Кров та її основні захисні властивості при інфекціях ………………..4
Механізми проникнення мікроорганізмів в кров……………………...6
Види бактеріємій………………………………………………………...8
Бактеріємічні інфекції…………………………………………………...9
Грамнегативні бактеріємічні інфекції…………………………..…9
Грампозитивні бактеріємічні інфекції……………………………14
Септицемічні інфекції…………………………………………………..17
Сепсис у хірургічних хворих, класифікація,
мікробіологічна діагностика……………………………………………19
Алгоритм антибактеріальної терапії сепсису………………………….26
Антибактеріальна терапія бактеріємічних інфекцій…………………..31
ВИСНОВКИ………………………………………………………………….44
ЛІТЕРАТУРА………………………………………………………………...45
ВСТУП
Мікробіологічне зараження є чи не найпоширенішими порушеннями гомеостазу людського організму, на яке насамперед реагує кров. Кров є одним із найбільш розповсюджених зразків клінічного матеріалу, що досліджується в бактеріологічній лабораторії. Мікробіологічне дослідження крові проводять у разі захворювань, пов’язаних з проникненням мікроорганізмів у кров’яне русло. В нормі кров людини є стерильною. У кровообіг мікроби потрапляють у результаті ускладнення при низці захворювань, при переливанні крові та різноманітних маніпуляціях, коли розвивається сепсис, бактеріємія. Інфекції кров’яного русла актуальна проблема як для клініцистів, так і для клінічних мікробіологів. Щорічно в світі відмічають не менш ніж мільйон випадків проникнення бактерій в кров’яне русло, 30-50% яких закінчуються летально [3].
Лабораторна діагностика бактеріємії є важливим і відповідальним етапом при виборі антибактеріальної терапії.. У той же час серед дослідників немає єдиної думки з багатьох питань, які виникають у процесі проведення мікробіологічного дослідження. Частота бактеріємій зростає, спектр збудників змінюється, з′являються нові патогени. Методи, які використовують для виділення бактерій і грибів із крові, вдосконалюються з розвитком мікробіологічної промисловості й появою комерційних систем для одержання гемокультур. Необхідно ретельно вибирати діагностичні системи й обережно інтерпретувати отримані результати [35].
Мікробне зараження крові за статистичними даними зростає з року в рік. У клінічній практиці реєструються нові патогени, спектр збудників змінюється. Методи, які використовують для виділення мікроорганізмів з крові змінюються з розвитком техніки мікробіологічних методів, мікробіологічної промисловості й появою комерційних систем для діагностики та ідентифікації збудників [12].
1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1. Кров та її основні захисні властивості при інфекціях
Кров – рідка сполучна тканина, яка циркулює в судинній системі і складається з рідкої частини-плазми і кров’яних клітин. Кров виконує захисну функцію організму, є важливим фактором імунітету. Це обумовлено присутністю в крові антитіл (специфічних білків), ферментів, білків крові, які володіють бактерицидними властивостями. Кров, транспортуючи лейкоцити і антитіла, які захищають наш організм від патогенних мікроорганізмів, бере участь у здійсненні неспецифічного і специфічного імунітету [6].
До неспецифічної резистентності організму відноситься фагоцитоз, система комплементу, цитотоксичність, дія інтерферонів, лізоциму і інших гуморальних факторів захисту.
Початок вивчення захисної функції крові поклав своїм вченням про фагоцитоз І. І. Мечников. Він у 1883 р. дійшов висновку, що несприятливість організму до деяких інфекційних захворювань, забезпечується фагоцитарною активністю лейкоцитів. Фагоцитоз-це пожирання чужорідних частинок, або клітин і їх подальше знищення. Він виділив наступні стадії фагоцитозу: наближення фагоциту до чужорідних клітин; фіксація чужорідних клітин на поверхневих мембранах фагоцитуючих клітин; занурення антигенних частинок у цитоплазму з утворенням фагоцитуючої вакуолі, утворюється фагосома; зливання фагосоми з лізосомою, утворюється фаголізосома; перетравлення, або лізис захоплених часток ферментами лізосом. Зв’язування з субстратом, до якого рухається лейкоцит, носить назву адгезії. Тільки фіксовані лейкоцити здатні до адгезії. Фагоцит може вловлювати віддалені сигнали (хемотаксис) і мігрувати в їх напрямку. Дія лейкоцитів проявляється в присутності хемоатрактантів,до яких відносяться продукти розпаду сполучної тканини, імуноглобулінів, фрагменти активних компонентів комплементу, деякі фактори згортання крові і фібринолізу, простагландини, лейкотріени, лімфокіни, монокіни. Завдяки хемотаксису, лейкоцит цілеспрямовано рухається в напрямку пошкоджуючого агента.
В руйнуванні бактерій в середині фагоциту бере участь фермент лізоцим (ацетил-мурамідаза), який викликає гідроліз глюкопротеїдів оболонки. В гранулоцитах міститься унікальна субстанція – фагоцити, який характеризується антибактеріальною дією і здатний до знищення грампозитивних і грамнегативних мікроорганізмів. Пропердин, білок сироватки крові, який володіє бактерицидними властивостями і відноситься до вроджених факторів імунітету. До інших механізмів, що призводять до згибелі фагоцитарного об’єкту, відносяться дія катіонних білків, які змінюють поверхневі властивості мембрани; вплив лактоферину, конкуруючого за іони заліза; дія різноманітних амілолітичних, протеолітичних і ліполітичних ферментів, які містяться в фагоцитах і руйнують мембрану бактерій.
Комплемент, ферментна система, яка складається більш ніж з 20 білків, які відіграють важливу роль в здійсненні захисних реакцій, протікання запалення і руйнування: (лізису) мембран бактерій і різних клітин. При активації системи комплементу посилюється руйнування чужорідних клітин, активується фагоцитоз і протікання імунних реакцій, підвищується проникненість стінок судин, прискорюється згортання крові, що в кінцевому етапі призводить до більш швидкої ліквідації патологічного процесу [13].
Гуморальний імунітет здійснюється В-лімфоцитами, в яких виробляються антитіла, клітинний – Т-лімфоцитами Якщо антигенами є мікроорганізми, чи токсини, розвивається інфекційний, або антитоксичний імунітет. В результаті дії АГ в організмі виробляються антитіла, сенсибілізують (активуються) лімфоцити, завдяки чому вони набувають здатність приймати участь в імунній відповіді. Специфічність АГ заключається в тому, що вони вибірково реагують з певними антитілами, або лімфоцитами, які з’являються після проникнення антигена в організм. Таким чином лімфоцити, на відміну від нейтрофілів забезпечують імунітет, імунну пам’ять організму.
Якщо є порушення ранніх стадій імунної реакції (хемотаксис, опсонізація, фагоцитоз, бактерицидна активність лейкоцитів і сироватки крові), з одночасним зниженням активації лімфоцитів, моноцитів, утворення специфічних імунних антитіл, то тоді розвивається системна запальна реакція [26].
1.2.Механізми проникнення мікроорганізмів в кров
Бактеріємія – це присутність бактерій в крові. Іноді цей термін використовують в більш широкому змісті для позначення присутності вірусів (вірусемія), грибів (фунгемія) у крові, але є тенденція до поділу цих понять. При бактеріємії, на відміну від сепсису і септикопіємії, бактерії тільки циркулюють в крові, але не розмножуються в ній. Більш того, кров таких осіб зберігає бактерицидні властивості, внаслідок чого бактерії, які поступають в кров руйнуються з виділенням ендотоксину і розвитком інтоксикації. Ступінь інтоксикації, залежить від масивностті надходження бактерій в кров і їх чутливості до літичних ферментів крові [7, 35].
Бактеріємія, переважно є одною із ланок інфекційного процесу. Збудник проникає в кров після прориву лімфатичного бар’єру. Спершу, бактерії надходять періодично і в невеликій кількості, потім їх надходження стає постійним і масивнішим. Бактеріємія може перейти в септикопіємію, або припинитися. Наявність мікроорганізмів в крові є свідченням аварійної ситуації в організмі і має важливе клінічне значення. Проникнення у кров’яне русло мікроорганізмів з низькою вірулентністтю є звичайним явищем, яке швидко пригнічується нормальними імунними захисними механізмами. [21].
Бактеріємію найчастіше викликають представники родин - Eschtrichia, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Pseudomonas – пов′язані з попередньою антибактеріальною терапією і опіками, вони становлять найбільшу летальність. Bacteroidesfragilis- збудник анаеробної бактеріємії і гриби зустрічаються рідше. Staphylococcusaureus, Staphylococcusepidermidis. Стрептококи групи В є основними збудниками неонатального сепсису.
Таким чином, бактеріємія і септицемія можуть бути викликані практично всіма мікроорганізмами: як патогенними, так і „опортуністичними” бактеріями і грибами (табл.1).
Таблиця 1
Мікроорганізми, збудники інфекцій кров’яного русла [5].
| Грамнегативні | Грампозитивні |
| Escherichiacoli Klebsiellaspp. Enterobacterspp. Proteus spp. Salmonella typhi Pseudomonas aeruginosa Neisseria meningitidis Haemophylus influenszae Bacteroides fragilis Brucella spp. Pseudomonas pseudomallei | Staphylococcusaureus Staphylococcusepidermiditi Альфа-гемолітичні стрептококи Streptococcuspneumoniae S.pyogenes (серогрупа А) S.agalactiae (серогрупа В) Listeria monocytogenes Clostridium perfringens (анаероб) Peptococcus spp. (анаероб) Candida albicans Candida spp. |
1.3. Види бактеріємій
Для мікробіологічної діагностики бактеріємії, має значення тип бактеріємії. Розрізняють наступні види бактеріємії: транзиторна (тимчасова), інтермітуюча (стрибкоподібна), і постійна (тривала).
Тимчасова бактеріємія буває після маніпуляцій в ділянці інфікованих тканин (абсцеси, фурункули й ін.), при хірургічних втручаннях на інфікованих тканинах, стоматологічних втручаннях, цитоскопії, катетеризації, ректороманоскопії [29].
Стрибкоподібна бактеріємія найчастіше пов′язана з абсцесами печінки, простати, будь-якими периферичними абсцесами, які найчастіше є причиною лихоманки.
Тривала бактеріємія – характерна ознака інфекційних ендокардитів і внутрішньосудинних інфекцій.
Персистуюча (стійка) бактеріємія, зустрічається при невиявленій локалізації інфекції, а також при невдалому дренуванні вогнища інфекції. Іноді стійка бактеріємія розвивається внаслідок проведення адекватної антибактеріальної терапії.
Мікроорганізми надходять у кров з первинного вогнища інфекції через лімфатичну систему. Джерелами бактеріємії можуть бути: сечостатевий тракт - в 25% випадків, респіраторний - 20%, абсцеси-10%, хірургічні рани-6%, жовчні шляхи-5%, 10%-інші місця, 25%-невідомі джерела [21].
Пряме проникнення бактерій в кров відбувається при внутрішньосудинних інфекціях (інфекційний ендокардит, інфікована артеріовенозна фістула, гнійний флебіт, інфікований внітрішньосудинний катетер і ін.).
Внутрісудинні катетери, займають особливе місце як можливе джерело інфекції. У США щорічно у відділеннях інтенсивної терапії реєструють близько 80 000 випадків катетерасоційованих інфекцій. Часто є тільки колонізація місця контакту катетера зі шкірою, зовнішньої поверхні катетера, або його просвіту [29]. Має значення тип використовуваного катетера. При застосуванні коротких типів катетерів, інфекція розвивається рідше (2,6%), ніж при використанні довгих (26%) [8]. Тривалість катетеризації теж впливає на можливість інфікування й розвиток диссемінованих інфекцій. При тривалості катетеризації менше 7 днів, інфекції розвиваються в 5% хворих, більше 7 днів, але менше 1 місяця - в 11% хворих, а при тривалій катетеризації (більше 1 місяць)-в 36% хворих.
Показниками для проведення посіву крові є: гіпотермія (температура тіла менше 36˚С), або лихоманка (більше 38˚С), лейкоцитоз, фібрильна нейтропенія в онкологічних хворих, гранулоцитопенія. Важливим є забір матеріалу до початку антибактеріальної терапії.
За статистичними даними частота бактеріємій зростає з року в рік. Реєструються нові патогени, спектр збудників змінюється. Методи, які використовують для виділення бактерій, грибів з крові, змінюються з розвитком мікробіологічної промисловості й появою комерційних систем для одержання гемокультур.
1.4. Бактеріємічні інфекції
Бактеріємії здатні викликати практично всі мікроорганізми; відповідно використовують основні підходи до систематики бактерій, виділяючи грамнегативні і грампозитивні бактеріємії [21].
1.4.1. Грамнегативні бактеріємічні інфекції
Причиною грамнегативних бактеріємічних інфекцій є представники родин Enterobacteriaceae і Pseudomonadaceae. Вони виникають у 1% госпіталізованих хворих. Найбільш розповсюдженими збудниками є: Esherichiacoli (35% всіх випадків), види Klebsiella, Enterobacter, Serratia( 27% випадків ), видиProteus(11% випадків) і Pseudomonasaeruginosa (12% випадків). Джерела інфекції – ШКТ, сечостатева система, шкірні покриви. Клінічні прояви грамнегативних бактеріємій обумовлені етіологією збудника. Типові симптоми – лихоманка, втрата свідомості, інколи тошнота і рвота. При класичному варіанті розвитку, перші симптоми з'являються через 1-2 год. після попадання мікроорганізмів в кров (спостерігають у 30-40% пацієнтів) [21, 42].
У більшості випадків симптоми більш стерті, єдиним проявом бактеріємії у пацієнтів, які перенесли хірургічне втручання на органах сечостатевої системи і ШКТ, може бути підвищення температури тіла. Основні причини виникнення таких бактеріємій є оперативні втручання і медичні маніпуляції (наприклад, катетеризація) на сечостатевих шляхах і супутні захворювання. Центральною ланкою потогенезу бактеріємії і сепсису є частина оболонки грамнегативних бактерій – ендотоксин, або ліпополісахарид.
До 50-х р. Е. coli рідко виділяли з крові хворих, але поступово кишкова паличка витіснила грампозитивні бактерії і на сьогодні Е. coli складає одну з основних причин бактеріємій у дітей і дорослих (17-35%). По частоті виділення збудника є бактерії серогруп О6, О4, О2, О16, О18, О7, О75. Джерелом інфекції є сечостатеві шляхи(40-60%) і кишківник (25-30%); в 25% випадків джерело інфекції встановити не вдається. Ризик розвитку уражень виникає при супутній патології (захворювання печінки, легенів, цукровий діабет, імунодефіцити і ін.), проведенні інвазивних урологічних процедур, або після хірургічних втручань; також джерелом інфекції може бути шкіра, черевна порожнина. Е.coliє коменсалом ШКТ, звідки вона внаслідок порушення проникності захисних бар’єрів може розповсюджуватися і уражати прилеглі органи. Після проникнення інфекції в первинне вогнище подальше її розповсюдження здійснюється з током крові. Внаслідок цього бактеріємія, можлива при всіх грамнегативних інфекціях, може призвести до шоку, обумовленому ендотоксинами. Ендотоксин E. coli, здатний викликати септичний шок при бактеріємії, шляхом впливу на клітинні мембрани, компоненти систем згортання крові і комплементу, що призводить до підвищення згортання крові, пошкодження клітин і порушення кровообігу, особливо мікроциркуляції. Летальні наслідки відмічені тільки серед пацієнтів з нозокоміальними і пов'язаними з наданням медичної допомоги випадками інфекцій, і складає 21% [21].
Ешеріхії – палички, в препаратах розміщуються хаотично, мають фімбрії. На твердих середовищах формують S- і R- колонії. В рідких середовищах дають помутніння, далі осад. Більшість штамів мають капсулу, або мікрокапсулу і на поживних середовищах формують слизисті колонії. Вони утворюють індол, виробляють ферменти, які розщеплюють глюкозу, лактозу, сахарозу, манніт з утворенням кислоти і газу. Ешеріхії володіють соматичними (О), капсульними (К), джгутиковими (Н) антигенами [31].
Бактеріологічна діагностика. На першому етапі здійснюють посів крові на диференціальне діагностичне середовища (середовище Ендо), на другому етапі-ідентифікація колоній, мікроскопія за Грамом; проведення реакції аглютинації на склі з матеріалом із окремих колоній з полівалентною О-сироваткою (для визначення видової приналежності), дальше з моновалентними О- і Н-сироватками; пересів на середовище Ресселя (чиста культура). На третьому етапі визначають належність до серогруп і сероваріантів в реакції аглютинації, проводять розгорнуту реакцію аглютинації в пробірках; визначають біохімічні властивості; проводять фаготипування, визначають чутливість до антибіотиків [33].
S. marcescens є причиною 10% випадків лікарняних бактеріємій, хірургічних ран і гнійних уражень шкіри. Важливим є їхня здатність до горизонтальної передачі через руки медичного персоналу. Найбільш часто ці бактерії проникають в організм через постійні катетери, інкубаційні прилади, а також через препарати і розчини для в/в вливань.
Pseudomonasaeruginosa– один з основних збудників гнійно-запальних процесів, особливо в умовах стаціонару. Патогенна дія обумовлена утворенням екзотоксинів і вивільненням їх при загибелі клітини. Інфікування Pseudomonasaeruginosaвикликає до 15-20% всіх внутрішньо лікарняних інфекцій. Є одним з основних збудників нозокоміальних пневмоній, уражень сечостатевої системи, викликає 20-25% гнійних хірургічних інфекцій і первинних грамнегативних бактеріємій. Часто зустрічаються у хворих з опіками, захворюваннями сечового міхура. Одним із важливих факторів інфікування пацієнтів є порушення правил стерилізації, зберігання й застосування судинних і сечових катетерів. В хірургічних хворих бактеріємії розвивалися в випадках трансплантації, СНІДу, діабету, хронічної ниркової недостатності, опіках важкого ступеня.
Грамнегативні палички, рухливі, мають 1-2 полярних джгутика, у мазку розміщені поодиноко, попарно, короткими ланцюжками, синтезують крохмалеподібну речовину типу позаклітинного слизу, більш вірулентні штами синтезують підвищену його кількість. Добре росте на простих поживних середовищах, строгий аероб. Патогенна дія обумовлена утворенням екзотоксинів і вивільненням ендотоксинів при загибелі клітини. Продукує наступні екзотоксини: екзотоксин А – викликає порушення опсонізації матриці білкового синтезу, екзотоксин S – викликає глибокі патологічні зміни в легенях, цитотоксин – викликає нейтропенію й цитоліз інших клітин, гемолізини, фосфоліпази. Важливими є фактор проникності нейрамінідаза, протеолітичні ферменти (протеази, колагенази). Має соматичний О, джгутиковий Н антигени, у мукоїдних штамів капсульний антиген [8].
Для виділення, ідентифікації збудника використовують культуральний метод. Росте на простих поживних середовищах, зокрема використовують агар Мюллер-Хінтон. При рості на щільних середовищах дає характерний феномен райдужного лізису, що розвивається спонтанно, при утворенні пігменту зафарбовує деякі середовища в зелений колір. На рідких живильних середовищах дають ріст у вигляді поверхневої плівки, згодом утворюється помутніння, яке поширюється зверху вниз.
Інфекції, викликані синєгнійною паличкою, важко піддаються терапії у зв'язку із множинною її резистентністю, переданою R-плазмідами. Внаслідок наявності у Pseudomonasaeruginosa різних механізмів стійкості, спостерігаються випадки виділення штамів цього мікроорганізму з множинною стійкістю до більшості антибіотиків. Тому лікування інфекцій, викликаних синєгнійною паличкою, є малоефективним без адекватного мікробіологічного контролю. Характерною особливістю Pseudomonasaeruginosa є швидке формування резистентності в процесі лікування, що диктує необхідність застосування максимальних доз антибіотиків, інколи призначають комбіновану терапію. Механізми резистентності: блокада транспорту препарату до внутрішньоклітинної мішені і інактивація ферментами (бета-лактамази інактивують пеніциліни й цефалоспорини, ацетилтрансфераза й нуклеотидаза інактивують аміноглікозиди). Найбільш активними у відношенні Pseudomonasaeruginosaбули амікацин (резистентність 6,7%) і цефтадизин (резистентність 11,2%), меропенем (резистентність 3%) [34, 24].
Рід Klebsiella – прямі нерухомі палички, в мазках розміщуються поодиноко, парами, або короткими ланцюжками. Мають капсулу. Факультативні анаероби. Під дією антибіотиків можуть утворювати L форми. На рідких середовищах можуть давати гомогенне помутніння, плівку. На твердих середовищах формують пишні, слизисті колонії які частково зливаються. На середовищах Ендо, Плоскірева більшість видів формують колонії з металічним блиском (характерно для бактерій, які ферментують лактозу). До факторів патогенності входять: полісахаридна капсула, ендотоксин, фімбрії.
Рід Proteus об’єднує Грам негативні, поліморфні, дрібні, нитковидні палички, дуже рухливі. Володіють токсичними (продукують ендотоксин) і гемолітичними властивостями, а також різним ступенем біохімічної активності. У штамів P.vulgaris виявлена лецитиназна активність. Мають здатність до адгезії (за допомогою війок).
Найчастіше поражають сечостатеву систему, сприяють нагноєнню ран і септичним станам. В хірургічному і травматологічному відділеннях при раневих гнійно-септичних інфекціях, не виключена роль медичного персоналу, як джерела інфекції.
Діагностика. Для виділення протеїв використовують середовища Ендо, Плоскірєва, Левіна. На середовищі з агаром спостерігають повзучий ріст (Н-форми, які здатні до роїння), а нездатні до роїння штами формують великі з рівними краями колонії (О-форми). При рості на рідких середовищах, формують поверхневу плівку у вигляді вуалеподібного нальоту з придонним ростом і неприємним запахом. Бактеріологічна діагностика включає в себе визначення роду і виду збудника і серотипування штамів по О- і Н-антигенах. Для визначення роду вивчають ферментативну активність збудника по відношенні до вуглеводів, гідроліз сечовини, здатність пригнічувати синтез антибіотиків [21].
1 2 3 4