О.М. Геглюк, І.М. Антонян

Епідеміологічні та етіологічні особливості інфекцій сечовивідних шляхів, сучасний стан проблеми (огляд літератури)

Вступ. Інфекції сечовивідних шляхів (ІСВШ) - термін, що охоплює цілий ряд патологічних станів, які характеризуються мікробною колонізацією сечі і мікробною інвазією з розвитком інфекційного процесу в будь-якій частині сечостатевого тракту - від зовнішнього отвору уретри до кіркової речовини нирок [1].ІСВШ є групою найбільш розповсюджених бактеріальних інфекцій з тенденцією до зростання. Щорічно реєструється близько 150 млн. випадків [2]. ІСВШ посідають друге місце після респіраторних захворювань по кількості звернень за амбулаторною допомогою. У 7% пацієнтів з гіпертермією діагностується бактеріально-запальний процес у нирках. Ці захворювання рідко зустрічаються у чоловіків, крім випадків, пов’язаних з анатомічними або функціональними аномаліями розвитку сечовидільної системи, що проявляються в перший рік життя [3].

Найчастіше дана група захворювань зустрічається серед жінок, що зумовлено анатомо-фізіологічними особливостями їхніх сечовивідних шляхів. Від 50,0% до 70,0% жінок, принаймні хоч раз у житті переносять ІСВШ, а у 20,0%-30,0% щорічно відмічаються від одного до трьох епізодів дизурії, зумовленої рецидивом захворювання [4]. Жінки значно частіше хворіють, ніж чоловіки. У 30% сексуально активних жінок віком до 24 років спостерігається щонайменше 1 епізод ІСВШ, який потребує антибактеріальної терапії. За статистичними даними у молодих чоловіків частота виникнення ІСВШ набагато менша: 5-8 випадків на 10 000 осіб [5], проте захворюваність значно зростає серед чоловіків віком старше 60 років [6,7]. Кількість випадків становить 0,9-2,4 випадку на 1000 осіб серед тих, хто є молодшим 55 років і 7,7 випадку на 1000 осіб серед чоловіків 85 років і старше [8,9]. У США ІСВШ є причиною Ј7 млн. візитів до лікарів за рік, при цьому близько 2 млн. з них пов’язані з циститом [10,11]. Рецидиви більш характерні для чоловіків похилого та старечого віку, ніж для молодих людей. Тенденція щодо захворюваності ІСВШ спостерігається і в Україні. У 1998 р. на обліку було 519 654 пацієнти, або 1034,24 на 100 тис. населення [12], у 2008 р. - 738 696 і 1145,7 відповідно [13], а у 2015 р. вже 664 547 хворих, що складає 1554,1 на 100 тис. населення [14]. Специфічні субпопуляції підвищеного ризику, щодо виникнення ІСВШ включають немовлят, вагітних жінок, людей похилого віку, пацієнтів із пошкодженнями спинного мозку та (або) катетерами, пацієнтів з цукровим діабетом або розсіяним склерозом, пацієнтів із синдромом набутого імунодефіциту, вірусом імунодефіциту людини та пацієнтів з аномаліями розвитку сечовивідних шляхів. Катетер-асоційовані ІСВШ є найбільш поширеною внутрішньо-лікарняною інфекцією, що становить понад 1 мільйон випадків у лікарнях та будинках пристарілих. Ризик ІСВШ зростає зі збільшен- ням тривалості катетеризації. У літніх осіб, ІСВШ є другою найбільш поширеною фор- мою інфекції, що становить близько 25% усіх інфекцій [15]. Викликаються широким спек- тром мікроорганізмів та характеризуються високою резистентністю до антибактеріальних препаратів.

Існують різні системи класифікації ІСВШ. Найбільш широко використовуються ті, що розроблені Центрами контролю та профілактики захворювань (CDC) [16], Американським товариством з інфекційних хвороб (IDSA) [17], Європейським товариством із клінічної мікробіології та інфекційних захворювань (ESCMID) [18], а також Управлінням з контролю за продуктами та ліками США (FDA) [19, 20]. Найчас-тіше в практиці використовуємо поняття ускладнена та неускладнена ІСВШ. У 2011 році Європейська асоціація урологів (EAU) запропонувала систему класифікації ORENUC з урахуванням клінічних симптомів ІСВШ, класифікації факторів ризику та необхідності відповідної антибактеріальної терапії [21]. Існуючі фактори ризику за системою ORENUC:

- O - немає факторів ризику;

- R - фактори ризику рецедивної ІСВШ, але без ризику ускладнень (гормональна контрацепція, сексуальна активність, дефіцит гормонів у постменопаузальному періоді, контрольований діабет тощо);

- E - неурологічні фактори ризику з ризиком появи ускладнень (вагітність, неконтрольований діабет, виражена імуносупресія, тощо);

- N - реальні фактори ризику з ризиком появи ускладнень (ниркова недостатність, кістозні захворювання нирок);

- U - урологічні фактори ризику (які можуть бути усунені) з ризиком появи ускладнень (обструкція сечоводу, урологічні операції, тимчасова катетеризація, тощо);

- C - урологічні фактори ризику (які не можуть бути усунені) або постійний уретральний катетер (обструкція сечовивідних шляхів, тривала катетеризація, нейрогенні порушення сечового міхура тощо).

За ступенем чутливості мікроорганізмів [22]:

- чутливі;

- малочутливі;

- полірезистентні.

Відповідно до рекомендацій EAU 2017 ІСВШ поділяють наступним чином (табл. 1).

Сімейство Enterobacteriaceae - одне із найбільш важливих в етіологічній структурі ІСВШ різної локалізації, а також внутрішньо-лікарняних інфекцій серед умовно-патогенних мікроорганізмів. Домінуючим збудником ІСВШ є Escherichia сoli, яка ідентифікується в 70-95% хворих. Staphylococcus saprophyticus ви-діляють у 5-10% пацієнтів. Інші ентеробактерії, такі як Proteus mirabilis, Klebsiella spp., зустрічаються значно рідше [23]. У той же час такі мікроорганізми, як S.aureus, S.epidermidis, G.vaginalis, Streptococcus spp., дифтероїди, лактобацили, анаероби, хоча й колонізують пряму кишку, піхву та шкіру, проте практично не викликають ІСВШ [24].

Уропатогенні штами Escherichia сoli мають здатність прикріплюватися до мембран клітин макроорганізму, завдяки адгезинам, що містяться на верхівці пілій, потім проникають всередину клітини, де починають розмножуватися, формуючи внутрішньоклітинні бактеріальні асоціації, і формують так звані біоплівки, що можуть розташовуватися як внутрішньоклітинно, так і на поверхні клітинних мембран. Біоплівки на-дійно захищають внутрішньоклітинну колонію, у тому числі від дії антибактеріальних препаратів. Коли маса сформованих бактерій досягає критичного рівня, вони розривають клітину і, виходячи з неї, атакують сусідню або нижче розташовану клітину. При цьому частина бактерій проходить процес філаментації, значно збільшуючись у довжину. У формі філамент бактерії резистентні до антибіотиків. Такий механізм отримав назву «патогенетичний каскад» уропатогенної E. сoli. Наступною важливою ланкою в етіопатогенезі ІСВШ є наявність у E. сoli джгутика, що відповідає за рухливість бактерії, що дає можливість бактеріям рухатися по сечови-відних шляхах проти потоку сечі [25]. Ще однією особливістю даного мікроорганізму є бактеріальний хемотаксис, тобто можливість відчувати зміни в хімічному складі оточуючого середовища і мігрувати в інше, завдяки наявності трансмембранного хемотаксичного метил-акцептуючого білка і шести цитозольних протеїнів: CheA, CheB, CheR, CheW, CheW, CheY і CheZ [26]. Гени, що кодують фактори вірулентності E. Сoli, об’єд-нуються в геномні кластери, що називають острівцями патогенності, які контролюють більшість фімбриальних і нефімбриальних адгезинів, токсинів і систем, що забезпечують бактеріальну клітину залізом [27]. Уропатогенні штами мікроорганізму легко адаптуються до нового оточуючого середовища в тому числі і сечового тракту.

Pseudomonas aeruginosa - найчастіший збудник госпітальної інфекції, особливо у відділеннях реанімації та інтенсивної терапії, часто виявляється при ускладнених інфекціях сечових шляхів [28]. Характеризується вірулентністю, його патогенність обумовлена здатністю до інвазії та персистенції в тканинах, а також до цитотоксичного ефекту і стимуляції генералізованої запальної реакції. Факторами збудника, що впливають на формування локального і системного запалення, є: ліпополісахарид, екзотоксин S, флагелін, нітратредуктаза, піоцианін, фосфоліпаза С. Більшість з них ініціює секрецію ключового прозапального медіатора - фактора некрозу пухлин, а фосфоліпаза сприяє ліберації IL - 1, IL - 6, і-інтерферона із моноцитів, полі-морфноядерних нейтрофілів і Т-лімфоцитів [29, 30]. Безпосередні внутрішньоклітинні ефекти P.aeruginosa під дією екзотоксинів заключаються в інгібіції синтезу ДНК, стимуляції апоптозу, зміни клітинної форми, втраті здатності до локальної адгезії, здатні до синтезу і секреції факторів токсичності: різні штами даного збудника характеризуються різною токсичністю [31]. Ще одним із найчастіших збудників ІСВШ є Klebsiella pneumoniae, В організмі людини утворюють ендотоксин (ліпополісахарид капсули K. рneumoniae), який утворюється при руйнуванні мікроорганізму і є причиною виникнення інфекційно-токсичної реакції (лихоманка, інтоксикація); термостабільний ентеротоксин вражає уротелій сечових шляхів; мембранотоксин пошкоджує клітини і має гемолітичну активність. Деякі штами володіють полірезистентністю до антибіотиків, що обумовлено наявністю R-плазміди [32], також проявляється стійкість до карбопенемів за рахунок наявності карбопенем - гідролізуючих b-лактамаз [33]. Капсула є фактором вірулентності збудника [34].

Особливо важливим з метою уникнення резистентності мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів є дослідження сечі із визначенням чутливості мікроорганізмів до препарату. Клінічно значимими є наступні результати (аналіз середньої порції сечі):

- > 103 КОЕ/мл ознака гострого неускладненого циститу у жінок;

- > 104 КОЕ/мл ознака гострого неускладненого пієлонефриту у жінок;

- > 105 КОЕ/мл ознака гострого ускладненого пієлонефриту у жінок.

У чоловіків наявність > 103 КОЕ/мл при дослідженні середньої порції сечі вже вважають ознакою гострого ускладненого пієлонефриту. Асимптоматичну бактеріурію діагностують, якщо висівається > 105 КОЕ/мл того самого виду при щонайменше двох посівах, зібраних з інтерва-лом не менше 24 годин. Ріст мікроорганізмів у титрі 102 КОЕ/мл в однократному бактеріологічному аналізі сечі, отриманої при катете- ризації сечового міхура, є репрезентативним для підтвердження бактеріурії, як у чоловіків, так і у жінок [22].

Збудники інфекцій сечовивідних шляхів характеризуються високою резистентністю до антибактеріальних препаратів та частими рецидивами. Від багатьох вживаних антибактеріальних препаратів у зв’язку із ІСВШ доводиться відмовлятися через появи великої кількості резистентних до них штамів мікроорганізмів. Проблема антибіотикорезистентості - одна із найважливіших у світі.

Антибіотикорезистентність - феномен стійкості штаму збудника інфекції до дії одного чи декількох антибактеріальних препаратів. Стійкі мікроорганізми (включаючи бактерії, гриби, віруси і паразити) здатні витримувати атаки антибактеріальних, протигрибкових, противірусних препаратів, так що стандартні методи лікування стають неефективними і збільшується ризик розповсюдження інфекцій. У вересні 2016 року світові лідери на зустрічі в Організації Об’єднаних Націй (ООН) заявили про необхідність об’єднання зусиль у боротьбі зі стійкістю мікроорганізмів до протимікробних препаратів. Вперше очільники держав - членів ООН взяли зобов’язання вжити масштабних і скоординованих заходів для боротьби з першочерговими причинами розвитку стійкості до протимікробних препаратів відразу в декількох напрямках, зокрема у сферах охорони здоров’я, охорони здоров’я тварин та в сільському господарстві [35]. Тому важливим є своєчасне призначення антибактеріальної терапії з врахуванням чутливості мікроорганізму до антибактеріального препарату.

Висновки

1. ІСВШ - найпоширеніша група бактеріальних інфекцій, що становить одну із найголовніших проблем сучасної урології.

2. Частіше хворіють жінки, рівень захворюваності за статистичними даними складає 50-70%, чоловіки дещо рідше 5-8 випадків на 10 000 чоловіків.

3. Катетер-асоційовані ІСВШ, є причиною внутрішньолікарняних інфекцій та ризик їх збільшується із тривалістю катетеризації.

4. Провідним збудником у виникненні ІСВШ є E.coli 70-95%, S. saprophyticus виділяють у 5-10% пацієнтів, інші збудники (Proteus mirabilis, K.рneumoniae, P.aeruginosa) більш характерні для ускладнених інфекцій сечових шляхів.

5. Збудники ІСВШ характеризуються високою вірулентністю, здатністю до адгезії та ендотоксичністю. Завдяки даним властивостям мікроорганізми погано піддаються дії антибактеріальних препаратів та характеризуються високою частотою рецидивування.