Оценка потенциальной опасности внешней среды двух больничных стационаров г. Хабаровска в период новой коронавирусной инфекции (декабрь 2020 г. — март 2021 г.)

Полный текст

Введение

Микробиологический мониторинг в системе эпидемиологического надзора за инфекционными заболеваниями предполагает одновременный поиск возбудителей в клинических пробах больных и выделение патогенных биологических агентов (ПБА) из больничной среды, проводимые с целью оценки загрязненности объектов внешней среды стационаров и риска внутрибольничного инфицирования, ведущего к развитию инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП).

Микроорганизмы в лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ) могут стать госпитальными штаммами и вызывать внутрибольничные инфекции. Большой арсенал адаптационных механизмов у бактерий обуславливает возможность формирования госпитальных штаммов, устойчивых к антимикробным препаратам (АМП), дезинфицирующим средствам, кожным антисептикам и одновременно обладающих признаками высокой вирулентности [2]. Множество факторов вносит свой вклад в распространение антибиотикорезистентных бактерий. Важное условие — селективное давление, возникающее из-за широкого использования АМП. Дальнейшее формирование госпитальных штаммов — сложный многоступенчатый биологический процесс, проходящий как во внешней среде стационара, сопровождающийся приобретением устойчивости к дезинфектантам, другим неблагоприятным факторам внешней среды, так и в организме пациента с приобретением факторов вирулентности путем горизонтального переноса генетической информации.

В литературе активно обсуждается вопрос об основных источниках инфицирования больных в госпитальной среде, которая является отдельной экосистемой [1, 4, 8]. Основными категориями источников ИСМП являются пациенты, объекты окружающей среды и медицинские работники [3, 7]. Однако, как полагает Н.М. Коза (2013) [7], именно пациенты являются наиболее значимой категорией источников инфекций в больничных условиях. При этом пациенты, имеющие клинически выраженную инфекцию, а также бессимптомные носители инфекций, колонизированные ПБА, представляют угрозу и для других пациентов, а также медицинского персонала (экзогенное заражение), и для самих себя (эндогенная инфекция).

Окружающая среда в госпитальной эпидемиологии трактуется не только как фактор передачи инфекции, но и как ее источник. Особое значение имеет диагностическое и лечебное оборудование, контаминированное ПБА [5, 9]. Медицинский персонал в качестве источника инфекции опасен только при формировании у него носительства ПБА и служит в основном механическим переносчиком инфекции [7].

Цель исследования — с помощью методов эпидемиологического и бактериологического анализа дать оценку потенциальной опасности больничной среды двух инфекционных стационаров г. Хабаровска, развернутых в период пандемии новой коронавирусной инфекции.

Материалы и методы

Проведено бактериологическое исследование клинических проб (назофарингеальные мазки) от 241 пациента с внебольничной пневмонией (ВП) из двух стационаров г. Хабаровска, развернутых в разное время для приема больных новой коронавирусной инфекцией.

ЛПУ № 1 — многопрофильное лечебное учреждение, рассчитанное на 630 коек; имеет в своем составе реанимационное отделение (РАО) на 39 мест, с апреля 2020 г. полностью перепрофилировано под инфекционный госпиталь. Среди наблюдаемых 110 больных 25 человек — пациенты РАО.

ЛПУ № 2 — многопрофильная больница, имеет в своем составе 22 отделения на 720 коек; с сентября 2020 г. в ней развернуты 450 коек для инфекционных больных ВП; имеет в своем составе РАО (23 койки), однако среди наблюдаемых нами больных (131 человек) не было пациентов РАО.

Всего была исследована бактериальная назофарингеальная флора 241 больного ВП. Исследование выполнялось в соответствии с нормативными документами (МР 4.2.014-16 «Лабораторная диагностика внебольничной пневмонии пневмококковой этиологии», МУ 4.2.3115-13 «Лабораторная диагностика внебольничных пневмоний»).

Одновременно в двух лечебных учреждениях осуществляли санитарно-бактериологический контроль (смывы с объектов внешней среды и исследование проб воздуха) для оценки потенциальной опасности больничной среды.

Всего в период с декабря 2020 г. по март 2021 г. было сделано по 12 выходов в каждое ЛПУ. При еженедельном заборе образцов исследовано 428 смывов и 91 проба воздуха. Отбор проб больничной среды выполняли в соответствии с нормативным документом (МУК 4.2.2942-11 «Методы санитарно-бактериологических исследований объектов окружающей среды, воздуха и контроля стерильности в лечебных организациях»). Бактериологическое исследование отобранных проб проводили классическим культуральным методом. Идентификацию выделенных культур и определение их чувствительности к АМП осуществляли с использованием микробиологического анализатора Vitek 2 Compact.

Статистическая обработка осуществлялась с помощью программы Statistica 6.0. Анализ результатов проводился с использованием непараметрических методов статистической обработки (критерий Хи-квадрат, в том числе с поправкой Йейтса, и точный критерий Фишера). Для полученных данных рассчитывался доверительный интервал (95% ДИ). В случае, если уровень значимости отличий составлял менее 0,05, разница между изучаемыми показателями считалась достоверной.

Результаты

Из 428 проб смывов ПБА выявлены в 20 пробах (4,7% [2, 7–6, 7]). В половине этих случаев (2,3% [0, 9–3, 8]) идентифицированы лекарственно-устойчивые варианты (10 из 20 изолятов). В числе 20 изолятов — 2 штамма из грамположительной флоры (S. haemolyticus, Enterococcus spp.), 11 штаммов энтеробактерий (Кlebsiella spp., Enterobacter spp., Pantoea spp.), 7 штаммов неферментирующих грамотрицательных бактерий (комплекс Pseudomonas spp., комплекс Acinetobacter baumannii). Лекарственно-устойчивые варианты (10 изолятов) представлены комплексом S. haemolyticus, E. faecium, K. pneumoniae, E. cloacae, P. agglomerans, P. aeruginosa, A. baumannii. В том числе у 5 изолятов (комплекс K. pneumoniae, P. aeruginosa, A. baumannii) установлена устойчивость к карбапенемам.

Из 91 пробы воздуха ПБА выделены в 6 пробах (6,6% [1, 5–11, 7]). Бактериальная флора представлена 5 штаммами S. aureus и 1 штаммом S. haemolyticus, в том числе в половине случаев идентифицированы лекарственно-устойчивые варианты (MRSA, MRKNS).

В табл. 1 представлены результаты исследования 428 проб смывов и 91 пробы воздуха — суммарно и раздельно по двум учреждениям, частота выявления ПБА и их спектр для ЛПУ № 1 и ЛПУ № 2.

 

Таблица 1. Результаты исследования смывов с объектов внешней среды (n = 428) и проб воздуха (n = 91), отобранных в двух лечебных учреждениях г. Хабаровска в период пандемии новой коронавирусной инфекции (декабрь 2020 — март 2021 г.)

Table 1. Results of examining external environment (n = 428) and air samples (n = 91) collected in the two healthcare facilities of the Khabarovsk city during COVID-19 pandemic (December 2020 — March 2021)

Выделенные ПБА Isolated pathogenic biological agents	ЛПУ № 1 Healthcare facility No. 1		ЛПУ № 2 Healthcare facility No. 2		Всего Total
	смывы washoffs	воздух air	смывы washoffs	воздух air	смывы washoff	воздух air
Staphylococcus aureus	–	4 (1MRSA)	–	1R MRSA	–	5 (2MRSA)
Staphylococcus haemolyticus	–	1R	1R	–	1R	1R
Enterococcus faecium	–	–	1R	–	1R	–
Klebsiella pneumoniae	–	–	2 Carb+	–	2 Carb+	–
Klebsiella oxytoca	1	–	–	–	1	–
Pantoea spp.	2	–	3 (в т.ч. 2R) 3 (including 2R)	–	5 (в т.ч. 2R) 5 (including 2R)	–
Enterobacter cloacae complex	–	–	3 (в т.ч. 1R) 3 (including1R)	–	3 (в т.ч. 1R) 3 (including1R)	–
Pseudomonas aeruginosa	1 Carb+	–	–	–	1 Carb+)	–
Pseudomonas stutzeri		–	1	–	1	–
Acinetobacter baumannii complex	1 Carb+	–	4 (в т.ч. 1 Carb+) 4 (including 1 Carb+)	–	5 (в т.ч. 2 Carb+) 5 (including 2 Carb+)	–
Число и % проб с выделенным ПБА Number and % of samples contaminated with pathogenic biological agents	5 2,7% [0, 9–5, 5]	5 11,6% [3, 9–22, 7]	15 6,25% [3, 2–9, 3]	1 2,1% [0, 3–2, 2]	20 4,7% [2, 7–6, 7]	6 6,6% [1, 5–11, 7]
Из них с лекарственной устойчивостью Of them with drug resistance	2 1,1% [0, 1–3, 1]	2 4,7% [0, 5–12, 9]	8 3,3% [1, 4–5, 9]	1 2,1% [0, 3–2, 2]	10 2,3% [0, 9–3, 8]	3 3,3% [0, 6–7, 9]
Всего проб Total number of samples	188 100%	43 100%	240 100%	48 100%	428 100%	91 100%

Примечания. В квадратных скобках указан 95% доверительный интервал; R — антибиотикорезистентные штаммы; Carb+ — карбапенем-устойчивый вариант.

Notes. 95% confidence interval is shown in square brackets; R — drug resistant strains; Carb+ — carbapenem-resistant variants.

 

В табл. 2 представлена характеристика объектов внешней среды двух больничных учреждений с положительными результатами бактериологического исследования.

 

Таблица 2. Характеристика объектов внешней среды двух больничных учреждений с положительными результатами бактериологического исследования (смывы, воздух), выполненного в период пандемии новой коронавирусной инфекции (декабрь 2020 — март 2021) (n = 26)

Table 2. Characteristics of external environment objects in the two healthcare facilities positive for bacteriological examination (washoffs, air samples) conducted during COVID-19 pandemic (December 2020 — March 2021) (n = 26)

№ No.	Наименование ПБА Pathogenic biological agents	Число изолятов Number of isolates	ЛПУ № 1 Healthcare facility No. 1	ЛПУ № 2 Healthcare facility No. 2
1	Staphylococcus aureus	5	3 воздух (S) 3 air samples (S) 1 воздух (R) 1 air sample (R)	воздух (п. 231) (R) air samples (ward 231) (R)
2	Staphylococcus haemolyticus	2	1 воздух (R) 1 air sample (R)	1 смыв с прикроватной тумбы (п. 231) (R) 1 washoff from bedside cabinet (ward 231) (R)
3	Acinetobacter baumannii complex	5	1 смыв в РАО (кислородная маска) (Carb+) 1 washout from ICU (oxygen mask) (Carb+)	1 смыв с раковины (S) 1 washoff from sink (S) 1 смыв с кровати (п. 232) (S) 1 washoff from bed surface (ward 232) (S) 1 смыв с кровати (п. 233) (R) 1 washoff from bed surface (ward 233) (R) 1 смыв с обеденного стола (п. 237) (S) 1 washoff from the dining table (ward 237) (S)
4	Pseudomonas aeruginosa	1	1 смыв в РАО (кислородная маска) (ESBL+; Carb+) 1 washoff from ICU (oxygen mask) (ESBL+; Carb+)
5	Klebsiella pneumoniae	2		1 смыв с кислородного штуцера (п. 233) (ESBL+; Carb+) 1 washoff from oxygen tap nozzle (ward 233) (ESBL+; Carb+); 1 смыв с прикроватной тумбы (п. 233) (Carb+) 1 washoff from bedside cabinet (ward 233) (Carb+)
6	Klebsiella oxytoca	1	1 смыв с прикроватной тумбы (S) 1 washoff from bedside cabinet (S)
7	Enterobacter cloacae complex	3		1 смыв с рожков крана в палате (п. 235) (R) 1 washoff from spout (ward 235) (R) 1 смыв с прикроватной тумбы (п. 234) (S) 1 washoff from bedside cabinet (ward 234) (S) 1 смыв с прикроватной тумбы (п. 231) (S) 1 washoff from bedside cabinet (ward 231) (S)
8	Pantoea spp.	5	1 смыв с защитной маски (R) 1 washoff from safety mask (R) 1 смыв с кровати(S) 1 washoff from bed surface (S)	1 смыв с кровати (п. 231) (R) 1 washoff from bed surface (ward 231) (R) 1 смыв с кровати (п. 234) (R) 1 washoff from bed surface (ward 234) (R) 1 смыв с ручки двери туалета (п. 232) (S) 1 washoff from lavatory door knob (ward 232) (S)
9	Enterococcus faecium	1	–	1 смыв с прикроватной тумбы (п. 237) (R) 1 washoff from bedside cabinet (ward 234) (R)
10	Pseudomonas stutzeri	1	–	1 смыв с кислородной маски (п. 232) (S) 1 washoff from oxygen mask (ward 232) (S)
Итого/Total		26	–	–

Примечание. R — антибиотикорезистентные штаммы; S — чувствительные к антибиотикам штаммы; Carb+ — карбапенем-устойчивый вариант; ESBL+ — продуцент β-лактамазы расширенного спектра.

Note. R — drug resistant strains; S — susceptible to drugs strains; Carb+ — carbapenem-resistant variant; ESBL+ — extended-spectrum beta lactamases.

 

В табл. 3 представлены сравнительные материалы по бактериальной флоре респираторного тракта 241 больного, находившегося на лечении в ЛПУ № 1 и ЛПУ № 2, и флоре больничной среды двух лечебных учреждений. Как свидетельствуют данные таблицы, состав возбудителей, выделенных из внешней среды, отражает состав ПБА, выделенных от больных, и подтверждает факт того, что источниками инфицирования внешней среды ЛПУ являются пациенты. Из табл. 3 также следует, что перечень возбудителей, выявляемых от больных, значительно шире, чем из внешней среды (χ² = 7,0; p = 0,009).

 

Таблица 3. Структура изолятов, выделенных от больных (312 изолятов) и из внешней среды (20 изолятов из смывов и 6 изолятов из воздуха)

Table 3. Pattern of pathogens isolated from patients (312 isolates) and external environment (20 isolates — from washoff and 6 isolates — from air sampling)

Наименование ПБА Pathogenic biological agent name	Штаммы от больных Strains from patients		Штаммы из смывов Strains from washoffs		Штаммы из воздуха Strains from air samples
	всего (абс., %) total (abs., %)	в т.ч. R including R	всего (абс., %) total (abs., %)	в т.ч. R including R	всего (абс., %) total (abs., %)	в т.ч. R including R
S. pneumoniae	13 4,2 [1, 9–6, 4]	0	0	0	0	0
H. influenzae	9 2,9 [1, 0–4, 7]	0	0	0	0	0
S. aureus	18 5,8 [3, 2–8, 4]	7	0	0	5 83,3 [46, 4–99, 9]	2
S. epidermidis	25 8,0 [5, 0–11, 0]	25	0	0	0	0
S. haemolyticus	21 6,7 [4, 0–9, 5]	21	1 5,0 [2, 2–8, 2]	1	1 16,70 [0, 9–46, 2]	1
Enterococcus spp.	6 1,9 [0, 4–3, 4]	0	1 5,0 [2, 2–8, 2]	1	0	0
K. pneumoniae	29 9,3 [6, 1–12, 5]	18	2 10,0 [1, 0–26, 5]	2	0	0
K. oxytoca	0	0	1 5,0 [2, 2–8, 2]	0	0	0
E. coli	7 2,2 [0, 6–3, 9]	3	0	0	0	0
Enterobacter spp.	10 3,2 [1, 3–5, 2]	2	3 15,0 [3, 2–33, 5]	1	0	0
P. mirabilis	3 1,0 [0, 2–2, 4]	1	0	0	0	0
M. morganii	4 1,3 [0, 3–2, 9]	1	0	0	0	0
Serratia spp.	2 0,60 [0, 05–1, 76]	2	0	0	0	0
Raultella spp.	1 0,3 [0, 1–0, 5]	0	0	0	0	0
Citrobacter spp.	3 1,0 [0, 2–2, 4]	0	0	0	0	0
Pantoea spp.	1 0,3 [0, 1–0, 5]	0	5 25,0 [9, 0–45, 7]	2	0	0
P. aeruginosa	6 1,9 [0, 4–3, 4]	4	1 5,0 [2, 2–8, 2]	1	0	0
P. stutzeri	0	0	1 5,0 [2, 2–8, 2]	0	0	0
A. baumannii complex	11 3,5 [1, 5–5, 6]	10	5 25,0 [9, 0–45, 7]	2	0	0
S. maltophilia	3 1,0 [0, 2–2, 4]	1	0	0	0	0
C. indologenes	4 1,3 [0, 3–2, 9]	4	0	0	0	0
Candida spp.	136 43,6 [38, 1–49, 1]	0	0	0	0	0
Всего Total	312 100,0	99 31,7	20 100,0	10 50,0	6 100,0	3 50,0

Примечание. В квадратных скобках указан 95% доверительный интервал.

Note. 95% confidence interval is shown in square brackets.

 

Обсуждение

Несмотря на более низкие показатели выявления ПБА в смывах в ЛПУ № 1 — 2,7% [0, 9–5, 5] против 6,25% [3, 2–9, 3] в ЛПУ № 2, а также на тот факт, что в ЛПУ № 2 более половины штаммов — 53,3% [28, 4–76, 8] — оказались с лекарственно-устойчивыми маркерами (в том числе в двух случаях выделены K. pneumoniae), фенотипически проявляющими себя как продуценты БЛРС, устойчивые к карбапенемам (штаммы выделены из кислородного штуцера и прикроватной тумбочки в одной и той же палате в разные дни отбора проб) (χ² = 2,3; p > 0,05), из двух больничных учреждений, находящихся под наблюдением, ЛПУ № 1 признано потенциально более опасным, чем ЛПУ № 2, с учетом следующих факторов:

1. выделение в смывах РАО ЛПУ № 1 карбапенем-резистентных, с сочетанной устойчивостью к цефалоспоринам III–IV поколения и фторхинолонам, эпидемиологически значимых ПБА комплекса Acinetobacter baumannii с кислородной маски больного, а также в мазках из ротоглотки этого больного. ПБА комплекса Acinetobacter baumannii также выделены в ЛПУ № 2 — в 4 из 15 положительных проб, но штаммы, за исключением одного из них, в основном без дополнительных лекарственноустойчивых детерминант;
2. выделение в смывах РАО ЛПУ № 1 еще одного агрессивного патогена из группы неферментирующих грамотрицательных бактерий — штамма Pseudomonas aeruginosa, карбапенемрезистентного варианта, — с кислородной маски другого пациента;
3. обнаружение выраженной закономерности более частой регистрации бактериальных патогенов в воздухе в ЛПУ № 1 — 11,6% [3, 9–22, 7] — в сравнении с ЛПУ № 2 — 2,1% [0, 3 — 2, 2]; p_{Fisher exact} = 0,097, даже несмотря на отсутствие статистически значимых отличий между частотой выявления ПБА в воздухе наблюдаемых ЛПУ. Более того, именно в ЛПУ № 1 в воздушной среде выявлены лекарственно-устойчивые варианты haemolyticus и S. aureus.

Следует обратить внимание, что в обоих учреждениях в смывах выделены ПБА рода Pantoea (в 5 из 20 изолятов ПБА). Из последних научных публикаций известно, что штаммы рода Pantoea spp. отмечены как возбудители госпитальных инфекций, способные колонизировать различные устройства медицинского назначения, а также отличающиеся способностью к биопленкообразованию и поражению больных с нарушением иммунного статуса [10].

Следует отметить, что бактерии рода Pantoea, являющиеся индикаторными признаками риска развития ИСМП, выделены как из внешней среды, так и от больных, что свидетельствует о циркуляции в больничной среде этого патогена и необходимости усиления мер противодействия развитию ИСМП [10].

Перечень возбудителей, выявляемых от больных, значительно шире, чем из внешней среды (χ² = 7,0; p = 0,009), что может свидетельствовать о частичной эффективности системы дезинфекционных мероприятий, развернутых в ЛПУ № 1 и ЛПУ № 2. При этом спектр возбудителей оказался более разнообразным в смывах окружающей среды, нежели в пробах воздуха (χ² = 4,4; p = 0,04). Однако выделение основных агрессивных патогенов из внешней среды в период внезапных выходов на забор материала все же указывает на недостаточность дезинфекционных мероприятий, проводимых в обоих ЛПУ.

Следовательно, выполненное санитарно-бактериологическое обследование ЛПУ в полной мере не отражает истинного положения дел. Тем не менее из представленных материалов очевидно, что необходимо усиление мер по поддержанию санитарно-эпидемиологического режима в ЛПУ, которые были проанализированы в данном исследовании.

Заключение

Установленная нами циркуляция большого перечня микроорганизмов во внешней среде двух стационаров, в которой патогены могут длительно сохраняться, накапливаться, обеспечивает высокий риск заражения пациентов из больничной среды и участие в развитии эпидемического процесса бактериальных инфекций [6].

При сравнительном анализе бактериальной флоры внешней среды двух лечебных учреждений было показано, что риск инфицирования более вероятен в ЛПУ № 1, так как флора с высоким патогенным потенциалом была выделена в РАО (комплекс Acinetobacter baumannii и Pseudomonas aeruginosa, устойчивые к цефалоспоринам III–IV поколения и к карбапенемам). Постоянный мониторинг ситуации необходим в каждом конкретном стационаре.

Об авторах

Ольга Евгеньевна Троценко

ФБУН Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: alyonaf@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3050-4472

доктор медицинских наук, директор ФБУН Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора 

Россия, г. Хабаровск

Альбина Павловна Бондаренко

ФБУН Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора

Email: adm@hniiem.ru
ORCID iD: 0000-0002-9197-8519

к.м.н., зав. лабораторией бактериологии

Россия, г. Хабаровск

Наталья Юрьевна Пшеничная

ФБУН Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора

Email: natalia-pshenichnaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2570-711X

д.м.н., профессор, зам. директора по клинико-аналитической работе

Россия, Москва

Татьяна Анатольевна Зайцева

Управление Роспотребнадзора по Хабаровскому краю

Email: root@sanepid.khv.ru
ORCID iD: 0000-0002-3531-4996

руководитель Управления Роспотребнадзора по Хабаровскому краю

Россия, г. Хабаровск

Юрий Алексеевич Гарбуз

ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Хабаровском крае

Email: fbuz@27.khv.ru

главный врач ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Хабаровском крае

Россия, г. Хабаровск

Инна Владимировна Чишагорова

ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Хабаровском крае

Email: fbuz@27.khv.ru

зав. бактериологической лабораторией

Россия, г. Хабаровск

Влада Александровна Шмыленко

ФБУН Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора

Email: adm@hniiem.ru
ORCID iD: 0000-0002-7170-3032

научный сотрудник лаборатории бактериологии

Россия, г. Хабаровск

Елена Анатольевна Базыкина

ФБУН Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора

Email: alyonaf@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5695-6752

научный сотрудник

Россия, г. Хабаровск

Ольга Николаевна Огиенко

ФБУН Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора

Email: adm@hniiem.ru
ORCID iD: 0000-0003-3872-0006

младший научный сотрудник лаборатории бактериологии

Россия, г. Хабаровск

Список литературы

Дополнительные файлы