Twelve-Year Dynamics of Leading Pathogens Spectrum Causing Orthopedic Infection: A Retrospective Study

Alina R. Kasimova; Касимова Алина Рашидовна; Olga S. Tufanova; Туфанова Ольга Сергеевна; Ekaterina M. Gordina; Гордина Екатерина Михайловна; Anton N. Gvozdetsky; Гвоздецкий Антон Николаевич; Kseniia S. Radaeva; Радаева Ксения Сергеевна; Anna N. Rukina; Рукина Анна Николаевна; Svetlana A. Bozhkova; Божкова Светлана Анатольевна; Rashid M. Tikhilov; Тихилов Рашид Муртузалиевич

doi:10.17816/2311-2905-16720

Двенадцатилетняя динамика спектра ведущих возбудителей ортопедической инфекции: ретроспективное исследование

Авторы: Касимова А.Р.¹^,2, Туфанова О.С.¹, Гордина Е.М.¹, Гвоздецкий А.Н.³, Радаева К.С.², Рукина А.Н.¹, Божкова С.А.¹, Тихилов Р.М.¹
Учреждения:
1. ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России
2. ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России
3. ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России
Выпуск: Том 30, № 1 (2024)
Страницы: 66-75
Раздел: КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/2311-2905/article/view/255313
DOI: https://doi.org/10.17816/2311-2905-16720
ID: 255313

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Актуальность. Количество хирургических вмешательств на опорно-двигательном аппарате возрастает с каждым годом. Одновременно с ростом доступности ортопедической помощи увеличивается и количество пациентов с ортопедической инфекцией, этиологическими агентами которой могут быть представители различных таксономических групп. Staphylococcus aureus и различные виды коагулазонегативных стафилококков (CoNS), включая S. epidermidis и S. lugdunensis, в совокупности являются возбудителями в 70% случаев.

Цель исследования — проанализировать динамику спектра ведущих патогенов, выделенных от пациентов отделения гнойной остеологии, за период с 2011 по 2022 г.

Материал и методы. Выполнен ретроспективный анализ спектра микроорганизмов, изолированных от пациентов, находившихся на лечении в отделении гнойной хирургии с 1 января 2011 г. по 31 декабря 2022 г. К ведущим возбудителям относили микроорганизмы, доля которых в спектре превышала 3,5%. Из выделенных возбудителей 48,8% были единственными этиологическими агентами, в 51,2% определяли наличие микробных ассоциаций.

Результаты. За 12-летний период идентифицировано 10 327 штаммов различных видов бактерий. Ведущими микроорганизмами, выделенными от пациентов с ортопедической инфекцией, были Staphylococcus spp., Enterococcus spp, Propionibacterium spp., Pseudomonas aeruginosa, Corynebacterium spp., Streptococcus spp., Klebsiella spp. и Acinetobacter spp. В динамике выделенных возбудителей за анализируемый период определено несколько трендов: сокращение долей S. aureus, Enterococcus spp., P. aeruginosa, Acinetobacter spp. и увеличение доли СоNS и Corynebacterium spp.

Заключение. Выполненное исследование показало, что в течение 12 лет в спектре возбудителей ортопедической инфекции у пациентов отделения гнойной хирургии нашего Центра основными были грамположительные бактерии, в большинстве представители рода Staphylococcus. При этом регистрировали значимое снижение доли штаммов S. aureus и рост частоты выделения различных видов СоNS. Также выявлено значимое снижение количества неферментирующих грамотрицательных бактерий.

Ключевые слова

ортопедическая инфекция, Staphylococcus aureus, спектр возбудителей, перипротезная инфекция, остеомиелит

Полный текст

Открыть статью на сайте журнала

Об авторах

Алина Рашидовна Касимова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России; ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: kasi-alina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6284-7133

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Ольга Сергеевна Туфанова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России

Email: katieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4891-4963
Россия, Санкт-Петербург

Екатерина Михайловна Гордина

Email: emgordina@win.rniito.ru
ORCID iD: 0000-0003-2326-7413

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Антон Николаевич Гвоздецкий

ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России

Email: Gvozdetskiy_AN@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8045-1220

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Рашид Муртузалиевич Тихилов

Email: rtikhilov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0733-2414

д-р мед. наук, профессор, чл.-кор. РАН

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

1. Samelis P., Papagrigorakis E, Sameli E, Mavrogenis A, Savvidou O, Koulouvaris P. Current concepts on the application, pharmacokinetics and complications of antibiotic-loaded cement spacers in the treatment of prosthetic joint infections. Cureus. 2022 Jan 5;14(1):e20968. doi: 10.7759/cureus.20968.
2. (SIRIS Report 2019. Annual Report of the Swiss National Joint Registry, Hip and Knee, 2012 – 2018.2019 November 2019. doi: 10.13140/RG.2.2.15632.56323
3. Akindolire J.; Morcos M.; Marsh J.; Howard L.; Lanting B.; Vasarhelyi, E. The economic impact of periprosthetic infection in total hip arthroplasty. Can. J. Surg. J. Can. Chir. 2020, 63 (1), E52–E56. https://doi.org/10.1503/cjs.004219.
4. Drago L.; De Vecchi E.; Bortolin M.; Zagra L.; Romanò C.; Cappelletti L. Epidemiology and antibiotic resistance of late prosthetic knee and hip infections. J. Arthroplasty 2017, 32 (8), 2496–2500. https://doi.org/10.1016/j.arth.2017.03.005.
5. Masters E.; Ricciardi B.; Bentley K.; De M.; Moriarty T.; Schwarz E.; Muthukrishnan G. Skeletal infections: microbial pathogenesis, immunity and clinical management. Nat. Rev. Microbiol. 2022, 20 (7), 385–400. https://doi.org/10.1038/s41579-022-00686-0.
6. Kheir M.; Tan T.; Ackerman C.; Modi R.; Foltz C.; Parvizi J. Culturing periprosthetic joint infection: number of samples, growth duration, and organisms. J. Arthroplasty 2018, 33 (11), 3531-3536.e1. https://doi.org/10.1016/j.arth.2018.06.018.
7. Akgün D.; Maziak N.; Plachel F.; Siegert P.; Minkus M.; Thiele K. et al. The role of implant sonication in the diagnosis of periprosthetic shoulder infection. J. Shoulder Elbow Surg. 2020, 29 (6), e222–e228. https://doi.org/10.1016/j.jse.2019.10.011.
8. Гордина Е.М., Божкова С.А. Бактериальные биопленки в ортопедии: проблема и возможные перспективы профилактики. РМЖ. 2021(8):29-32. Gordina E.M., Bozhkova S.A. Bacterial biofilms in orthopedics: the problem and possible prospects for prevention. RMJ. 2021(8):29-32.
9. Неблагоприятные тенденции в этиологии ортопедической инфекции: результаты 6-летнего мониторинга структуры и резистентности ведущих возбудителей / С. А. Божкова, А. Р. Касимова, Р. М. Тихилов [и др.] // Травматология и ортопедия России. – 2018 (4): – 20-31. – doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-4-20-31. Bozhkova S.A., Kasimova A.R., Tikhilov R.M., Polyakova E.M., Rukina A.N., Shabanova V.V., Liventsov V.N. [Adverse Trends in the Etiology of Orthopedic Infection: Results of 6-Year Monitoring of the Structure and Resistance of Leading Pathogens.]. Travmatologiya i ortopediya Rossii [Traumatology and Orthopedics of Russia]. 2018;24(4): 20-31. (In Russ.). doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-4-20-31.
10. Zeller V.; Kerroumi Y.; Meyssonnier V.; Heym B.; Metten M.; Desplaces N.; et al. Analysis of postoperative and hematogenous prosthetic joint-infection microbiological patterns in a large cohort. J. Infect. 2018, 76 (4), 328–334. https://doi.org/10.1016/j.jinf.2017.12.016.
11. Wimmer M.; Friedrich M.; Randau T.; Ploeger M.; Schmolders J.; Strauss A.; et al. Polymicrobial infections reduce the cure rate in prosthetic joint infections: outcome analysis with two-stage exchange and follow-up two years. Int. Orthop. 2016, 40 (7), 1367–1373. https://doi.org/10.1007/s00264-015-2871-y.
12. Issa K.; Pourtaheri S.; Stewart T.; Faloon M.; Sahai N.; Mease S.; et al. Clinical differences between monomicrobial and polymicrobial vertebral osteomyelitis. Orthopedics 2017, 40 (2), e370–e373. https://doi.org/10.3928/01477447-20161108-05.
13. Sebastian S.; Malhotra R.; Sreenivas V.; Kapil A.; Chaudhry R.; Dhawan B. A Clinico-microbiological study of prosthetic joint infections in an indian tertiary care hospital: role of universal 16s rrna gene polymerase chain reaction and sequencing in diagnosis. Indian J. Orthop. 2019, 53 (5), 646–654. https://doi.org/10.4103/ortho.IJOrtho_551_18.
14. Li H.; Fu J.; Niu E.; Chai W.; Xu C.; Hao L. et al. The risk factors of polymicrobial periprosthetic joint infection: a single-center retrospective cohort study. BMC Musculoskelet. Disord. 2021, 22, 780. https://doi.org/10.1186/s12891-021-04664-0.
15. Valenzuela M.; Averkamp B.; Odum S.; Rowe T.; Fehring T. K. Polymicrobial colonization of prosthetic joint infections treated with open wound management. J. Arthroplasty 2022, 37 (7S), S653–S656. https://doi.org/10.1016/j.arth.2022.03.016.
16. Fröschen F.; Randau T.; Franz A.; Molitor E.; Hoerauf A.; Hischebeth G. Microbiological trends and antibiotic susceptibility patterns in patients with periprosthetic joint infection of the hip or knee over 6 years. Antibiot. Basel Switz. 2022, 11 (9), 1244. https://doi.org/10.3390/antibiotics11091244.
17. Ull C.; Yilmaz E.; Baecker H.; Schildhauer T.; Waydhas C.; Hamsen U. Microbial findings and the role of difficult-to-treat pathogens in patients with periprosthetic infection admitted to the intensive care unit. Orthop. Rev. 2020, 12 (3), 8867. https://doi.org/10.4081/or.2020.8867.
18. Abubakar U.; Sulaiman S. Prevalence, trend and antimicrobial susceptibility of methicillin resistant staphylococcus aureus in nigeria: a systematic review. J. Infect. Public Health 2018, 11 (6), 763–770. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2018.05.013.
19. Hamdan E.; Hassan A.; Amin S.; Ahmed H.; Ataelmanan A.; Elmakki, M. A.; Elhassan, M. M. Increasing prevalence of methicillin-resistant staphylococcus aureus among hospital and community acquired infections in khartoum state, sudan. Infect. Disord. Drug Targets 2022. https://doi.org/10.2174/1871526523666221201101411.
20. Arjyal C.; Kc J.; Neupane S. Prevalence of methicillin-resistant staphylococcus aureus in shrines. Int. J. Microbiol. 2020, 2020, 7981648. https://doi.org/10.1155/2020/7981648.
21. França A.; Gaio V.; Lopes N.; Melo L. D. R. Virulence factors in coagulase-negative staphylococci. Pathog. Basel Switz. 2021, 10 (2), 170. https://doi.org/10.3390/pathogens10020170.
22. Винклер Т, Трампуш А, Ренц Н, Перка К, Божкова СА. Классификация и алгоритм диагностики и лечения перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016;22(1):33-45. doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-1-33-45. Winkler T, Trampuz A, Renz N, Perka C, Bozhkova S. Classification and algorithm for diagnosis and treatment of hip prosthetic joint infection. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2016;22(1):33-45. doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-1-33-45
23. Widerström M.; Stegger M.; Johansson A.; Gurram B.; Larsen A.; Wallinder L. et al.; Heterogeneity of staphylococcus epidermidis in prosthetic joint infections: time to reevaluate microbiological criteria? Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2022, 41 (1), 87–97. https://doi.org/10.1007/s10096-021-04352-w.
24. Hischebeth G.; Randau T.; Ploeger M.; Friedrich M.; Kaup E.; Jacobs C.; et al. Staphylococcus aureus versus Staphylococcus epidermidis in periprosthetic joint infection-outcome analysis of methicillin-resistant versus methicillin-susceptible strains. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2019, 93 (2), 125–130. https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2018.08.012.
25. Rabaud C.; Mauuary G. Infection and/or colonization by methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis (MRSE). Pathol. Biol. (Paris) 2001, 49 (10), 812–814. https://doi.org/10.1016/s0369-8114(01)00221-8.
26. Benito N.; Franco M.; Ribera A.; Soriano A.; Rodriguez-Pardo D.; Sorlí L.; et al; REIPI (Spanish Network for Research in Infectious Disease) Group for the Study of Prosthetic Joint Infections. Time Trends in the Aetiology of Prosthetic Joint Infections: A Multicentre Cohort Study. Clin. Microbiol. Infect. Off. Publ. Eur. Soc. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2016, 22 (8), 732.e1-8. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2016.05.004.