РОЛЬ АНАЭРОБНОЙ МИКРОФЛОРЫ В ЭТИОЛОГИИ ХРОНИЧЕСКОГО ОСТЕОМИЕЛИТА

Аннотация

Введение. В связи с трудностью культивирования анаэробных бактерий, выявить и оценить их содержание в исследуемом образце не всегда представляется возможным, что влияет на качество лечения больных, длительности госпитализации, увеличению финансовых затрат.
Цель работы: провести мониторинг и определить роль анаэробных бактерий в этиологии хронического остеомиелита.
Материал и методы. Выделено и идентифицировано 165 клинических штаммов анаэробных бактерий из ран и свищей 159 пациентов с хроническим остеомиелитом за период с 2017-2023 гг. Использовали микроскопические и культуральные методы исследования, обеспечивающие выращивание как аэробной, так и анаэробной микрофлоры. Идентификацию выделенных штаммов осуществляли с использованием автоматического бактериологического анализатора.
Результаты. Неспорообразующие микроорганизмы обнаружены в 95,8% случаев, спорообразующие – 4,2%. Нами были выявлены изменения в этиологической структуре анаэробных микроорганизмов за период с 2017-2023 гг. Частота высевов их из патологического материала увеличилась в 5,8 раз. Среди неспорообразующих микроорганизмов преобладали грамположительные бактерии рода Peptostreptococcus. У 70% обследованных больных инфекционный процесс носил смешанный аэробно-анаэробный характер. Спорообразующие палочки чаще всего встречались в монокультуре (64,3%). В составе выделенной микрофлоры кроме анаэробных бактерий присутствовали часто встречающиеся возбудители хронического остеомиелита: S. aureus, S. epidermidis, Corynebacterium spp., P. aeruginosa, K. pneumoniae.
Заключение. Использование современных методов диагностики состава микрофлоры позволило расширить спектр определяемых микроорганизмов при хроническом остеомиелите, выявить труднокультивируемые анаэробные бактерии, которые могут вызывать серьезные инфекционные осложнения. В период с 2017-2023 годы выявлены изменения в структуре анаэробной микрофлоры при хроническом остеомиелите в сторону увеличения грамположительных неспорообразующих бактерий Cutibacterium spp., Peptococcus spp., Peptostreptococcus spp., большинство из которых выделены из ассоциаций с S. aureus, P. aeruginosa, K. pneumoniae, S. epidermidis. Увеличение частоты встречаемости, наличие факторов патогенности, способность усиливать вирулентный потенциал бактерий-ассоциантов, свидетельствует о возрастании роли анаэробных бактерий в этиологии хронического остеомиелита.

Annotation

Introduction. Due to the difficulty of cultivating anaerobic bacteria, it is not always possible to identify and evaluate their content in the test sample, which affects the quality of treatment of patients, the duration of hospitalization, and increased financial costs.
Purpose of the work: to monitor and determine the role of anaerobic bacteria in the etiology of chronic osteomyelitis.
Material and methods. 165 clinical strains of anaerobic bacteria were isolated and identified from wounds and fistulas of 159 patients with chronic osteomyelitis for the period from 2017-2023. Microscopic and cultural research methods were used to ensure the cultivation of both aerobic and anaerobic microflora. Identification of isolated strains was carried out using an automatic bacteriological analyzer.
Results. Non-spore-forming microorganisms were found in 95.8% of cases, spore-forming microorganisms — 4.2%. We identified changes in the etiological structure of anaerobic microorganisms for the period from 2017-2023. The frequency of seeding them from pathological material increased by 5.8 times. Among non-spore-forming microorganisms, gram-positive bacteria of the genus Peptostreptococcus predominated. In 70% of the examined patients, the infectious process was of a mixed aerobic-anaerobic nature.
Spore-forming rods were most often found in monoculture (64.3%). In addition to anaerobic bacteria, the isolated microflora included common pathogens of chronic osteomyelitis: S. aureus, S. epidermidis, Corynebacterium spp., P. aeruginosa, K. pneumoniae.
Conclusion. The use of modern methods for diagnosing the composition of microflora has made it possible to expand the range of identified microorganisms in chronic osteomyelitis and to identify difficult-to-cultivate anaerobic bacteria that can cause serious infectious complications.
In the period from 2017-2023 changes were revealed in the structure of anaerobic microflora in chronic osteomyelitis towards an increase in gram-positive non-spore-forming bacteria Cutibacterium spp., Peptococcus spp., Peptostreptococcus spp., most of which were isolated from associations with S. aureus, P. aeruginosa, K. pneumoniae, S. epidermidis. An increase in the frequency of occurrence, the presence of pathogenicity factors, and the ability to enhance the virulent potential of associated bacteria indicate an increasing role of anaerobic bacteria in the etiology of chronic osteomyelitis.
Key words: chronic osteomyelitis; anaerobic microflora; aerobic-anaerobic associations; spore-forming anaerobic bacteria

Об авторах

Список литературы

1.Mironov S.P., Tsiskarashvili A.V., Gorbatyuk D.S. Chronic post-traumatic osteomyelitis as a problem of modern traumatology and orthopedics (literature review). Geniy ortopedii. 2019; 25(4): 610-21. (in Russian)
2.Shipitsyna I.V., Osipova E.V. Resistance of the leading pathogens of chronic osteomyelitis. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2022; 67 (12): 723-8. DOI: 10.51620/0869-2084-2022-67-12-723-728. (in Russian)
3.Terekhova R.P., Mitish V.A., Paskhalova Yu.S. Causative agents of osteomyelitis of long bones and their resistance. Rany i ranevyye infektsii. Zhurnal imeni prof. B.M. Kostyuchonka. 2016; 3(2): 24-30. DOI: 10.17650/2408-9613-2016-3-2-24-30. (in Russian)
4.García Del Pozo E., Collazos J., Cartón J.A., Camporro D., Asensi V. Bacterial osteomyelitis: microbiological, clinical, therapeutic, and evolutive characteristics of 344 episodes. Rev. Esp. Quimioter. 2018 Jun; 31(3):217-25.
5.Mengchen Zou, Yulan Cai, Ping Hu, Yin Cao, Xiangrong Luo, Xinzhao Fan et al. Analysis of the composition and functions of the microbiome in diabetic foot osteomyelitis based on 16S rRNA and metagenome sequencing technology. Diabetes. 2020; 69 (11): 2423–39. DOI: 10.2337/db20-0503.
6.Street T.L., Sanderson N.D., Kolenda C., Kavanagh J., Pickford H., Hoosdally S. et al. Clinical metagenomic sequencing for Species Identification and Antimicrobial Resistance Prediction in Orthopedic device infection. Journal of clinical microbiology. 2022; 60(4):e215621. DOI: 10.1128/jcm.02156-21.
7.Zhang K., Bai Y.Z., Liu C., Liu S.S., Lu X.X., Yang R.G. Composition of pathogenic microorganism in chronic osteomyelitis based on metagenomic sequencing and its application value in etiological diagnosis. BMC Microbiol. 2023; 23(1):313. DOI: 10.1186/s12866-023-03046-x.
8.Tereshchenko I.V., Grigoryevskaya Z.V., Petukhova I.N., Bagirova N.S., Vinnikova V.D., Vershinskaya V.A., Dmitrieva N.V. Infectious complications caused by non-sporeforming anaerobic bacteria in cancer patients. Sibirskiy onkologicheskiy zhurnal. 2020; 19(4): 146–51. DOI: 10.21294/1814-4861-2020-19-4-146-151.
9.Naumenko Z.S., Rozova L.V. To the species composition of anaerobic and aerobic microflora of the osteomyelitic lesion. Geniy ortopedii. 2003; 1:121-4. (in Russian)
10.Volkov A.G., Zarivchatsky M.F. Microbial picture of abdominal surgical infections in patients of multifield hospital. Permskiy meditsinskiy zhurnal. 2014; 43(1):53-7. (in Russian)
11.Khabib O.N., Beloborodova N.V. Potential role of anaerobes in the etiology and pathogenesis of infective endocarditis. Infektsionnyye bolezni. 2004; 2(2):74-81. (in Russian)
12.Fadeeva T.V., Dremina N.N., Shurygina I.A., Chepurnykh E.E. Bacteroides fragilis in the development of abdominal surgical infection. Baykal’skiy meditsinskiy zhurnal. 2018; 154(3): 5-11. (in Russian)
13.Bryukhanov A.L., Netrusov A.I. Air tolerance of strictly anaerobic microorganisms: protection factors against oxidative stress (review). Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya. 2007; 43(6):635-52. (in Russian)
14.Husain F., Veeranagouda Y., Hsi J. Two multidrugresistant clinical isolates of Bacteroides fragilis carry a novel metronidazole resistance nim gene (nimJ). Antimicrob. Agents Chemother. 2013; 57:3767-74. DOI: 10.1128/AAC.00386-13.
15.CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Twenty-second information supplement. CLSI document M100-S22. Wayne P.A. Clinical and Laboratory Standards Institute; 2012.
16.Espinosa C.M., Davis M.M., Gilsdorf J.R. Anaerobic osteomyelitis in children. The Pediatric Infectious Disease Journal. 2011; 30(5):422-3. DOI: 10.1097/INF.0b013e318217ca0e.
17.Kononen E., Wade W.G. Propionibacterium, lactobacillus, actces and other non-spore-forming anaerobic gram-positive rods. Murray P.R., ed. Manual of Clinical Microbiology, American Society for Microbiology. 9th ed. Washington: D.C.; 2007: 872-88.
18.Fedyanin S.D., Okulich V.K., Lokteva E.L. Monitoring the resistance of anaerobic pathogens in patients with surgical infections of the skin and soft tissues. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. 2021; 19(2):166-9. (in Russian

Ключевые слова