Снижение частоты инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, с помощью пробиотической системы санитарии: многоцентровое проспективное интервенционное исследование

Введение

Инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи (ИСМП/HAIs), представляют собой глобальную проблему, ухудшающую клинические исходы у 15% всех госпитализированных пациентов в мире [1]. В Европе около 3,2 миллиона пациентов ежегодно заболевают HAIs, и 37 000 из них умирают как от самого HAIs, так и из-за растущей множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) патогенов, вызывающих HAIs [1, 2]. Исследования, проведённые в итальянских больницах, показывают, что заболеваемость HAIs составляет 5–10%, а смертность — до 20–30% [3–5].

С другой стороны, известно, что поверхности в больницах постоянно загрязнены множеством микроорганизмов, которые могут способствовать передаче HAI [6–11], поскольку поверхности являются резервуаром для нескольких патогенов, распространяемых пациентами и персоналом больниц [6, 8, 10–15]. До сих пор для борьбы с загрязнением поверхностей применялась традиционная химическая санитария, которая имеет свои ограничения, поскольку не может предотвратить повторное загрязнение [16–19], оказывает сильное воздействие на окружающую среду и может способствовать отбору устойчивых к дезинфицирующим средствам и даже антибиотикам патогенов [20, 21], потенциально способствуя дальнейшему распространению патогенов с множественной лекарственной устойчивостью, связанных с HAI [22, 23].

В данном случае мы стремились проанализировать влияние на частоту HAIs, проведя 18-месячное многоцентровое интервенционное исследование (с 1^го января 2016 года по 30^е июня 2017 года) в шести итальянских больницах, чтобы оценить, может ли уникальное использование инновационной экологически устойчивой процедуры очистки на основе микроорганизмов повлиять на частоту HAIs.

Методы

Дизайн исследования и участники

В течение 18 месяцев (с 1^го января 2016 года по 30^е июня 2017 года) в шести государственных больницах Италии среднего и крупного размера проводилось многоцентровое проспективное до- и пост-интервенционное исследование, в ходе которого одновременно анализировались загрязнение поверхностей и частота возникновения внутрибольничных инфекций. Протокол исследования был одобрен институциональными комитетами по этике каждой участвующей в исследовании медицинской организации. Исследование было зарегистрировано в реестре ISRCTN (ISRCTN58986947).

Критерии отбора больниц для участия в исследовании включали: i) одобрение местного этического комитета перед началом исследования, ii) наличие отделений терапии/гериатрии и неврологии (которые были включены в исследование), iii) размер более 100 стационарных коек, iv) наличие установленной программы наблюдения за внутрибольничными инфекциями и группы инфекционного контроля, v) согласие не внедрять какие-либо новые меры по инфекционному контролю и профилактике (ICP), потенциально влияющие на заболеваемость внутрибольничными инфекциями, кроме тех, которые уже существуют в отделениях больниц, участвующих в исследовании, и тех, которые необходимы для борьбы с возможными вспышками, на протяжении всего исследования.

В исследование были включены больницы из разных географических регионов Италии (Север, Центр и Юг), которые были случайным образом распределены в одну из двух групп вмешательства (I₁, I₂). Еще одна больница, соответствующая всем критериям отбора, была включена в качестве внешнего контроля (_extC), так как она не подвергалась вмешательству и в ней отслеживалась только заболеваемость HAIs и биологическое загрязнение окружающей среды. В I₁-группу вошли три больницы, участвовавшие в исследовании с 1^го января 2016 года (Фельтре, Рома, Фоджа); в I₂-группу вошли две больницы, участвовавшие в исследовании 5 месяцев спустя, с 1^го мая 2016 года (Виджевано и Толмеццо); _{дополнительная} больница наблюдалась с 1^го мая 2016 года, как и в I₂-группе (Мессина). Рандомизация проводилась независимым исследователем с использованием сгенерированных компьютером случайных чисел.

Вмешательство заключалось исключительно во внедрении системы PCHS (запатентованной системы Copma, Феррара, Италия), которая заменила традиционную химическую систему (хлорные продукты). Участвующие в исследовании больницы согласились не внедрять никаких других вмешательств, которые могли бы повлиять на частоту HAIs, на протяжении всего исследования, за исключением тех, которые уже существовали на момент включения в исследование. Персонал, занимающийся уборкой, не менялся в течение всего исследования и был должным образом обучен применению PCHS во всех больницах, участвовавших в исследовании. Если быть точнее, то не рассматривались общие вопросы уборки, так как обучение ограничивалось правильным приготовлением и использованием чистящих средств PCHS. Не было внесено никаких других изменений ни в количестве и квалификации уборщиков, ни в частоте процедур, что привело к тому, что уборщики, медицинский персонал и пациенты не заметили изменений в системе уборки. Медицинский персонал, сборщики данных и пациенты не знали об изменениях в системе уборки.

Исследование включало два этапа: 6-месячный период до внедрения (до PCHS), когда в больницах применялись традиционные методы химической дезинфекции, и 6-месячный период после внедрения (PCHS), когда PCHS применялась регулярно, с минимальным интервалом в 2 месяца между двумя этапами.

Все новые пациенты, поступившие в отобранные отделения в период до PCHS и в период PCHS, были включены в исследование и обследованы на предмет развития HAIs без различия по возрасту или полу, при этом их личности оставались полностью анонимными, поэтому информированное согласие не требовалось. Во всех отобранных больницах уже велось наблюдение за HAIs, и оно не было внедрено специально для исследования, но в ходе исследования HAIs отслеживались ежедневно, постоянно, чтобы получить достоверные данные об их распространенности. Пациенты, уже находившиеся в начале периодов до-PCHS и PCHS, а также в промежуточный период между периодами до-PCHS и PCHS, были исключены. Наблюдение за пациентами было прекращено в последний день периодов до-PCHS и PCHS.

Анализы HAI

Каждый случай HAIs, возникший в течение периодов наблюдения у пациентов, поступивших в стационары в течение двух наблюдаемых периодов, был выявлен в соответствии с критериями, определёнными Европейским центром профилактики и контроля заболеваний (ECDC) [31]. В исследование были включены все типы ВБИ, а именно: инфекции мочевыводящих путей (ИМП), инфекции кровотока (ИК), в том числе связанные с центральным венозным катетером (ЦВК), системный клинический сепсис, желудочно-кишечные инфекции (ЖКИ), инфекции кожи и мягких тканей, пневмония, инфекции нижних дыхательных путей (ИНДП), инфекции хирургических ран (ИСР), инфекции репродуктивных органов, инфекции ЛОР-органов (глаз, уха, носа и горла или рта), инфекции костей и суставов, внутрибрюшные инфекции и неуточнённые инфекции.

Возбудители HAI были идентифицированы микробиологическими лабораториями каждой больницы на основе стандартных диагностических тестов. В стандартный процесс диагностики в каждой больнице не вносились изменения, за исключением видов Bacillus, поиск которых проводился во всех клинических образцах.

Анализы HAI

Каждый случай HAIs, возникший в течение периодов наблюдения у пациентов, поступивших в стационары в течение двух наблюдаемых периодов, был выявлен в соответствии с критериями, определёнными Европейским центром профилактики и контроля заболеваний (ECDC) [31]. В исследование были включены все типы ВБИ, а именно: инфекции мочевыводящих путей (ИМП), инфекции кровотока (ИК), в том числе связанные с центральным венозным катетером (ЦВК), системный клинический сепсис, желудочно-кишечные инфекции (ЖКИ), инфекции кожи и мягких тканей, пневмония, инфекции нижних дыхательных путей (ИНДП), инфекции хирургических ран (ИСР), инфекции репродуктивных органов, инфекции ЛОР-органов (глаз, уха, носа и горла или рта), инфекции костей и суставов, внутрибрюшные инфекции и неуточнённые инфекции.

Возбудители HAI были идентифицированы микробиологическими лабораториями каждой больницы на основе стандартных диагностических тестов. В стандартный процесс диагностики в каждой больнице не вносились изменения, за исключением видов Bacillus, поиск которых проводился во всех клинических образцах.

Сбор и управление данными

Специально обученные медицинские работники (нанятые и прошедшие стандартную подготовку) собирали постоянные данные из клинических карт пациентов в стандартизированную электронную таблицу для каждой больницы. Медицинские работники, собиравшие клинические данные, знали только о том, что исследование проводится в течение всего периода исследования (18 месяцев), и не знали о времени вмешательства и группах больниц.

Для каждого поступившего пациента заполнялась первая электронная медицинская карта, в которой содержались общие данные: пол, возраст, происхождение, дата поступления, диагноз при поступлении, наличие конкретных факторов риска, антибиотикотерапия в течение двух недель до поступления, наличие колонизации патогенными микроорганизмами, возможное наличие инфекции при поступлении и её возбудитель.

Вторая форма, заполняемая в случае возникновения HAI, включала информацию о возникновении HAI, локализации, этиологическом факторе, медикаментозной терапии и разрешении/исходе инфекции. Все данные были обезличены и отправлялись централизованно через защищённый паролем веб-сайт. В течение всего периода исследования была доступна центральная команда для решения проблем, связанных с информатикой, стандартизации и проверки полноты данных и их согласованности. Аналитики данных не знали о времени вмешательства и распределении по больницам. Квота, соответствующая как минимум 10 зарегистрированным случаям ИСМП в одной больнице, была подтверждена вторым экспертом вслепую, чтобы свести к минимуму риск неправильного кодирования инфекции.

Данные о биологическом загрязнении, ежемесячно собираемые центральной командой (Университет Феррары), также загружались на тот же защищённый паролем веб-сайт.

Сбор и управление данными

Специально обученные медицинские работники (нанятые и прошедшие стандартную подготовку) собирали постоянные данные из клинических карт пациентов в стандартизированную электронную таблицу для каждой больницы. Медицинские работники, собиравшие клинические данные, знали только о том, что исследование проводится в течение всего периода исследования (18 месяцев), и не знали о времени вмешательства и группах больниц.

Для каждого поступившего пациента заполнялась первая электронная медицинская карта, в которой содержались общие данные: пол, возраст, происхождение, дата поступления, диагноз при поступлении, наличие конкретных факторов риска, антибиотикотерапия в течение двух недель до поступления, наличие колонизации патогенными микроорганизмами, возможное наличие инфекции при поступлении и её возбудитель.

Вторая форма, заполняемая в случае возникновения HAI, включала информацию о возникновении HAI, локализации, этиологическом факторе, медикаментозной терапии и разрешении/исходе инфекции. Все данные были обезличены и отправлялись централизованно через защищённый паролем веб-сайт. В течение всего периода исследования была доступна центральная команда для решения проблем, связанных с информатикой, стандартизации и проверки полноты данных и их согласованности. Аналитики данных не знали о времени вмешательства и распределении по больницам. Квота, соответствующая как минимум 10 зарегистрированным случаям ИСМП в одной больнице, была подтверждена вторым экспертом вслепую, чтобы свести к минимуму риск неправильного кодирования инфекции.

Данные о биологическом загрязнении, ежемесячно собираемые центральной командой (Университет Феррары), также загружались на тот же защищённый паролем веб-сайт.

Статистические методы

Мощность исследования была рассчитана на основе данных о госпитализации и частоте возникновения HAIs в итальянских больницах [3–5]. Размер выборки был рассчитан с учётом 80-процентной мощности для выявления снижения частоты возникновения инфекций как минимум на 25% по сравнению с предполагаемой частотой 4% при двустороннем тесте с уровнем значимости 0,05 и составил 10 476 пациентов.

Статистический анализ проводился с использованием критерия хи-квадрат, критерия Колмогорова-Смирнова для оценки нормальности распределения, параметрических (критерий t Стьюдента) и непараметрических (критерий Манна-Уитни) тестов, критерия хи-квадрат для оценки связи и многофакторного анализа (логистическая регрессия). Статистически значимым считалось значение P менее 0,05. Была разработана многофакторная модель, включающая все параметры, которые показали статистически значимую корреляцию с возникновением HAI при однофакторном анализе. Для анализа данных микрочипов применялась поправка Бонферрони для множественных сравнений (значение P_c <0,05 считалось значимым). Анализ проводился с помощью программного обеспечения IBM® SPSS20® Statistics (IBM, Болонья, Италия).

Набор персонала

Все участвовавшие в исследовании больницы завершили его, обеспечив непрерывный мониторинг в течение 6 месяцев на этапе до вмешательства (до PCHS) и в течение 6 месяцев на этапе вмешательства (PCHS) (рис. 1). В целом в исследовании приняли участие 11 842 пациента, 11 461 из больниц, участвовавших в вмешательстве I₁-I₂, и 381 из контрольной больницы (табл. 1). Всего было проанализировано 24 875 образцов окружающей среды.

Рис. 1. Графическое представление дизайна исследования.

В исследовании приняли участие шесть итальянских больниц из разных географических регионов (Север: Фелтре, Толмеццо, Виджевано; Центр: Рим; Юг: Фоджия, Мессина). Пять больниц были случайным образом распределены в две интервенционные группы (I₁, I₂), и еще одна больница представляла собой внешний контроль (_extC): I₁-группа включала больницы Рома, Фоджия и Фельтре, включенные в исследование 1 ^января 2016 г.; I₂-группа включала больницы Виджевано и Толмеццо, включенные через 5 месяцев, 1 ^st мая 2016 г.; _ext Больница С была представлена госпиталем Мессины, не получала никакого вмешательства и находилась под наблюдением с 1 ^мая 2016 года. Фазы исследования обозначены цветами: оранжевый — 6-месячный период до вмешательства (до PCHS); светло-зеленый — период стабилизации, когда была внедрена PCHS; зеленый — 6-месячный период после вмешательства (PCHS), когда PCHS применялась на постоянной основе. Кампании по отбору образцов для микробиологических анализов обозначены кружками: обычные микробиологические анализы проводились ежемесячно (черные кружки), а молекулярные анализы — ежеквартально (красные кружки) во всех участвующих больницах.

Таблица 1. Характеристики участников исследования на этапах до PCHS и PCHS, стратифицированные по участвующим больницам.

Результаты

Влияние санитарии на заболеваемость HAI

В общей сложности было обследовано 11 842 пациента, все они были госпитализированы в терапевтические отделения участвовавших в исследовании больниц. Целью исследования было проанализировать частоту ВБИ в более однородной выборке пациентов.

В таблице 1 представлены основные характеристики исследуемой группы населения по данным участвующей в исследовании больницы. Кумулятивная заболеваемость HAIs (количество пациентов с HAIs /общее количество пациентов) значительно снизилась в период PCHS по сравнению с этапом до PCHS в больницах I₁-I₂ с 4,8% (283/5930) до 2,3% (128/5531) (диапазон 1,3–3,7%) (P<0,0001), независимо от географического положения и времени включения в исследование. Частота HAIs на 1000 койко-дней снизилась с 5,4 (314/57 742) до 2,4 (141/58 201), а коэффициент частоты составил 0,45 (95% ДИ, 0,36–0,54). Снижение было отмечено в каждой отдельной больнице, в том числе в учреждении с очень низкой частотой HAIs (Tolmezzo, с 2,1% до 1,7%). Небольшое, незначительное снижение наблюдалось также в больнице внешнего контроля, где общее количество HAIs составило 15 инфекций у 12 пациентов в течение первого 6-месячного периода и 16 инфекций у 16 пациентов во втором, с соответствующим кумулятивным показателем заболеваемости 8,2% и 6,8% (OR = 0,82; 95% ДИ 0,37–1,78; P = 0,6), а относительный показатель заболеваемости на 1000 пациенто-дней соответствовал 9,4 (15/1,600) и 7,0 (16/2,279) соответственно (OR = 0,75; 95% ДИ 0,37–1,54).

Анализ показателей заболеваемости HAIs, проводимый раз в два месяца на этапах до и после внедрения PCHS, показал, что в период до внедрения PCHS, до начала вмешательства, не наблюдалось тенденции к снижению показателей, в то время как после внедрения PCHS наблюдалось стабильное снижение (рис.2)

Рис. 2. Показатели заболеваемости HAIs в больницах, где проводились вмешательства I₁-I₂.

Результаты представлены в виде показателей заболеваемости на 1000 пациенто-дней, рассчитанных раз в два месяца, соответственно в периодах до PCHS (красный) и PCHS (синий). Также указаны 95%-ные доверительные интервалы.

Основные клинические характеристики наблюдаемых пациентов были очень схожими в периодах до и после PCHS, как показано в таблице2. Результаты однофакторного анализа подтвердили, что факторами риска возникновения HAI являются те, о которых уже сообщалось в литературе. Например, была выявлена положительная корреляция с наличием мочевых или центральных венозных катетеров и увеличением возраста, в то время как защитный эффект наблюдался у мужчин и самодостаточных пациентов (таблицаS1).

Таблица 2. Характеристики пациентов в больницах I₁-I₂ в периодах до и после PCHS (11 461 пациент).


Таблица S1. Частота HAI в зависимости от характеристик пациентов в больницах I1-I2. КВВ: Эта таблица идет как вспомогательная информация

*, возраст 65-74 в сравн. возраст <65

^§, возраст 75-84 в сравн. Ag возраст <65

°, возраст 85 или больше в сравн. возраст <65

Самодостаточность, способность самостоятельно обеспечивать себя, измеряется по шкале SSM (Seif Sufficiency Matrix); ATB - антибиотики; MDRO - мультирезистентные микроорганизмы; CVC - центральный сосудистый катетер.

Среди всех наблюдаемых HAI инфекции мочевыводящих путей (ИМП) представляли собой наиболее распространенный тип инфекции (таблица 3), за которыми следуют инфекции кровотока (BSI), системный клинический сепсис, желудочно-кишечные инфекции (ЖКТ), инфекции кожи и мягких тканей, а также респираторные инфекции. После вмешательства PCHS кумулятивная заболеваемость наиболее частыми HAIs снизилась: ИМП с 3% (179/5,930) до 1,2% (70/5,531); инфекции кровотока -BSI с 0,9% (54/5,930) до 0,6% (31/5,531); клинический сепсис с 0,4% (22/5,930) до 0,1% (5/5,531); желудочно-кишечный -кишечные инфекции с 0,3% (17/5,930) до 0,1% (6/5,531); и инфекции кожи/ мягких тканей с 0,3% (16/5,930) до 0,1% (6/5,531). Вместо этого относительная распространённость каждого типа HAI не изменилась существенно на этапе PCHS по сравнению с этапом до PCHS.

Таблица 3. Инфекции, передающиеся половым путем, на этапах до и после PCHS, с разбивкой по типам.

Аналогичным образом, количество микроорганизмов, ассоциированных с HAI (выявленных у пациентов с HAI), значительно сократилось с 332 в фазе до PCHS до 137 в фазе PCHS (Таблица 4), в то время как относительные доли выделенных микроорганизмов остались неизменными: E. coli, E. faecalis, S. aureus, P. mirabilis и P. aeruginosa были наиболее часто выделяемыми микроорганизмами в обеих фазах. Важно отметить, что ни у одного из госпитализированных пациентов в обследованных учреждениях не было выявлено инфекций, вызванных бациллами, полученными из PCHS, что подтверждает отсутствие инфекционных рисков, связанных с использованием PCHS-бацилл, о которых говорилось в предыдущих исследованиях.

Таблица 4. Микроорганизмы, выделенные из HAIs на этапах до и после PCHS в больницах I₁-I₂.

Относительная роль PCHS в снижении частоты возникновения HAI была изучена с помощью многофакторной модели, включающей все параметры, которые при однофакторном анализе оказались положительно связанными с возникновением HAI. Результаты (обобщенные в таблице 5), хотя и подтверждают в качестве статистически значимых факторов риска наличие мочевых или центральных венозных катетеров (соответственно OR = 2,68; 95% ДИ 2,10–3,41 и OR = 1,99; 95% ДИ 1,40–2,82), показали, что использование PCHS оказывает статистически значимый независимый защитный эффект (OR = 0,44; 95% ДИ 0,35–0,54) (P< 0,0001).

Таблица 5. Факторы риска, ассоциированные с возникновением HAI у пациентов стационаров I1-I2: Многофакторная модель*.

Влияние санитарии на поверхностную микробиоту больницы

Анализы поверхностных биологических нагрузок, включая обнаружение и количественное определение Staphylococcus spp., Enterobacteriaceae spp., Pseudomonas spp., Acinetobacter, Clostridium difficile и Candida spp., показали стойкую контаминацию во всех зарегистрированных отделениях в период до PCHS, с общим патогенная нагрузка соответствует 22 737 КОЕ/м² (среднее значение, диапазон 17 053-60 632 КОЕ/м²), в основном обусловленная контаминацией стафилококками (среднее значение 21 895 КОЕ/м², диапазон 13 684–57 263 КОЕ/м²). Другие роды микроорганизмов были представлены в меньшем количестве: Enterobacteriaceae (среднее значение 1784 КОЕ/м²; диапазон 444–3015 КОЕ/м²), Acinetobacter (среднее значение 2538 КОЕ/м²; диапазон 214–3836 КОЕ/м²), Pseudomonas spp. (среднее значение 361 КОЕ/м²; диапазон 43–2125 КОЕ/м²), C. difficile (среднее значение 286 КОЕ/м²; диапазон 137–842 КОЕ/м²) и Candida spp. (среднее значение 1480 КОЕ/м²; диапазон 1075–5508 КОЕ/м²) (дополнительные информационные файлы в репозитории BioStudies, номер доступа S-BSST75).

Внедрение PCHS в пяти стационарах (I₁ и I₂ группы) вызвало статистически значимое снижение контаминации патогенами с 22 737 КОЕ / м² до 4632 КОЕ / м² (медианное значение; диапазон 842-12,632 КОЕ / м²) (P<0,0001, что соответствует среднему снижению поверхностной патогенной нагрузки на 83% ( диапазон 70-96,3%) (рис. 3А). Напротив, во внешнем контрольном госпитале не наблюдалось никаких изменений между двумя периодами наблюдения.

Рис. 3. Поверхностное загрязнение в обследованных больницах.

(A) Нагрузка патогенов на поверхности в больницах, выраженная в КОЕ/м². Шесть патогенов были измерены путем прямого подсчета КОЕ на специальных пластинах Rodac, как описано в разделе «Методы» (Staphylococcal spp., Enterobacteriaceae spp., Acinetobacter spp., Candida spp., Pseudomonas spp., Clostridium spp.). Представленные на графике результаты представляют собой сумму медианных значений, полученных для каждого измеренного патогена. Для каждой больницы, а также для этапов до вмешательства (до PCHS) и во время вмешательства (PCHS) показаны медианные значения (нижняя часть прямоугольника) и значения Q3 (верхняя часть прямоугольника, представляющая 75-процентный диапазон значений). Значения, указанные для внешней контрольной больницы (Мессина), соответствуют значениям, выявленным в 1^M и 2^M 6-месячных периодах исследования. (B) Общая бактериальная нагрузка и количество PCHS-бацилл, измеренные с помощью общебактериальной количественной ПЦР (panB) и специфической количественной ПЦР для рода Bacillus (spo0A). Результаты выражены в количестве копий генома на 100 нг исследуемой ДНК. Показаны средние значения ± стандартное отклонение для фаз до PCHS и PCHS. Показатели, полученные в больнице внешнего контроля (Мессина), соответствуют показателям, выявленным в 1^М и 2^M полугодовых периодах исследования.

В то же время доля PCHS-бацилл на поверхностях в больницах, участвовавших в эксперименте, значительно увеличилась с 0% (среднее значение, диапазон 0–30%) до 69,8% (среднее значение, диапазон 39,9–86,8%) от общей микробиоты поверхности (P<0,0001) (рис. 3B). В контрольной больнице extC увеличения количества бацилл не наблюдалось.

Анализ микрочипов резистома микробиоты показал значительное глобальное снижение количества генов резистентности в больницах I₁-I₂ во время фазы PCHS по сравнению с периодом до PCHS (P<0,0001; P_c = 0,008) (S1 Рис.)(файлы с дополнительной информацией в репозитории BioStudies, номер доступа S-BSST75). Распространённость R-генов в отдельных больницах была разной, что, вероятно, отражает селективное давление, оказываемое в каждом учреждении, но во всех больницах наблюдалось снижение количества R-генов, изначально присутствовавших на этапе до PCHS. Во внешней контрольной больнице такого снижения не наблюдалось.

Параллельно с этим анализ резистома с помощью микрочипов PCHS-Bacilli, выделенных с поверхностей в больницах, прошедших обработку, показал, что во всех протестированных изолятах не было обнаружено генов R в течение всего периода исследования (рис. 4). Это подтверждает предыдущие исследования, подтверждающие генетическую стабильность штаммов PCHS-Bacillus.

Рис. 4. Резистологический анализ штаммов PCHS-Bacillus.

Гены устойчивости к антибиотикам были проанализированы с помощью микрочипов как в моющем средстве PCHS перед применением, содержащем смесь из трёх видов Bacillus (исходное средство), так и в изолятах Bacillus (изоляты), собранных с поверхностей в больницах в фазе PCHS в группах больниц I₁ и I₂. Для исходного средства PCHS-Bacillus результаты представлены в виде средних значений ± стандартное отклонение для шести повторений. Для изолятов результаты выражены как среднее значение ± стандартное отклонение для 120 Bacillus, выделенных с поверхностей в больницах. Значения для исходных образцов и изолятов сравнивались со значениями для отрицательного контроля (NTC). Каждый изолят Bacillus был идентифицирован с помощью ПЦР и секвенирования перед микрочип-анализом, как описано ранее [29].

Обсуждение

Роль постоянного загрязнения поверхностей в передаче HAIs признана [6, 8–11], но достоверных данных о влиянии очистки окружающей среды на заболеваемость HAIs недостаточно, поскольку до сих пор большинство исследований, связывающих биологическое загрязнение окружающей среды с заболеваемостью HAIs, рассматривали совокупность факторов или ограничивались конкретными типами палат (например, отделениями интенсивной терапии) [32, 33].

Поскольку недавно мы сообщили, что санация на основе пробиотиков (PCHS) может влиять на микробиоту поверхности в больницах [27, 29], настоящее предварительное и последующее интервенционное исследование было направлено на прямое изучение потенциального влияния этой системы на частоту госпитальных инфекций.

Согласно нашим результатам, при отсутствии каких-либо других вмешательств в работу ICP, PCHS была связана со значительным снижением (P<0,0001) частоты HAIs в терапевтических отделениях больниц общего профиля. Снижение наблюдалось во всех случаях HAIs, обычно выявляемых в терапевтических отделениях, некоторые из которых связаны с контактной передачей, и это было связано с одновременным уменьшением количества выделенных микроорганизмов, в то время как их относительная частота оставалась неизменной.

Многовариантный анализ, хотя и подтвердил роль хорошо известных факторов риска [34], таких как наличие катетеров (OR = 2,68 и OR = 1,99 для мочевыводящих путей и CVC соответственно), показал, что PCH является независимым защитным фактором (OR = 0,44; 95% ДИ 0,35–0,54) (P<0,0001).

Кроме того, данные bioburden подтвердили на большой выборке, что PCH способен снижать и реконструировать загрязнение окружающей среды, вызывая значительное снижение (-83%) общей нагрузки поверхностных патогенов, а также генов устойчивости, содержащихся в поверхностной микробиоте (до 2 Logs) [27–29], предполагая, что пробиотические бациллы могут вытеснять ранее существовавшие патогены, ограничивая их распространение. колонизация и распространение новых потенциально патогенных и устойчивых к лекарственным средствам объектов (заражение от лиц, осуществляющих уход, новых пациентов, медицинских работников) - конкурентный механизм, хорошо известный в природе [35-38].

Кроме того, микробиологический и молекулярный систематический мониторинг, проведённый в рамках настоящего исследования, подтверждает безопасность использования PCHS, наблюдаемую в предыдущих испытаниях [26, 27, 39], и генетическую стабильность PCHS-бацилл, а также отсутствие какого-либо инфекционного риска, связанного с использованием пробиотиков PCHS в больничных условиях.

Ограничения

Несмотря на то, что исследование показало сильный защитный эффект PCHS, у него есть некоторые потенциальные ограничения. Первое из них связано с дизайном исследования, которое представляет собой предварительное и последующее вмешательство в одних и тех же больницах. Тем не менее, размер выборки и величина полученного снижения показателей, по-видимому, указывают на явную роль PCHS. Основываясь на этих результатах, в дальнейшем можно было бы провести исследования с более крупными выборками и различными методологиями, такими как ступенчатые исследования и/или кластерные рандомизированные исследования, в том числе с оценкой экономической эффективности. Кроме того, количество пациентов во внешней контрольной больнице невелико, и наблюдаемое незначительное снижение может быть связано с этим ограничением. Поскольку изученные условия ограничиваются внутренними болезнями, гериатрией и неврологией, в дальнейших исследованиях было бы полезно изучить влияние в других медицинских учреждениях, чтобы лучше понять, насколько полученные результаты применимы в других условиях.

Во-вторых, размер выборки был рассчитан таким образом, чтобы выявить различия в общей выборке, а не в отдельных больницах. Тем не менее, результаты показали снижение частоты HAIs во всех больницах, хотя в больницах с низкой частотой HAIs на начальном этапе это снижение не было статистически значимым.

В-третьих, потенциальным источником систематической ошибки может быть осведомлённость медицинского персонала о самом исследовании, но медицинские работники знали только о том, что в течение всего периода исследования (18 месяцев) будет проводиться исследование заболеваемости. Кроме того, этот вопрос был решён путём ограничения доступа к информации исключительно руководителями больниц, привлечением внешних сборщиков и обработчиков данных, а также включением внешней контрольной больницы для отслеживания потенциального влияния, связанного только с проведением исследования. В то же время следует учитывать, что период исследования был очень долгим (в общей сложности он длился 18 месяцев), что ограничивало потенциальную предвзятость со стороны медицинских работников.

Еще одна потенциальная погрешность может быть связана с сезонностью и географическим распределением участвующих в исследовании больниц. Шестимесячного периода наблюдения может быть недостаточно, чтобы нивелировать влияние сезонных колебаний, и, кроме того, недостатком может быть отсутствие участников из всех трех регионов в группах I₁ и I₂. Поэтому в дальнейших исследованиях можно было бы предусмотреть более длительный период наблюдения и/или более широкий охват участников. Тем не менее, размер и характеристики снижения HAI, а также относительный эффект с точки зрения вытеснения микробиоты, по-видимому, указывают на то, что эти потенциальные факторы, если они существуют, могут оказывать ограниченное влияние.

Наконец, несмотря на то, что было принято решение не вводить меры по улучшению инфекционного контроля в участвующих в исследовании больницах, потенциальным источником искажений является отсутствие контроля за гигиеной рук в течение периода исследования.

Выводы

Насколько нам известно, это первое исследование, которое демонстрирует связь между частотой возникновения внутрибольничных инфекций и микробиотой окружающей среды в такой большой выборке. В целом, полученные результаты могут подчеркнуть важность модуляции микробиоты окружающей среды для уборки в медицинских учреждениях, открывая возможность экологического подхода к уборке помещений, который может быть включён в число эффективных инструментов профилактики и контроля инфекций (IPC). Это может способствовать реализации политики, направленной на снижение устойчивости микроорганизмов к дезинфицирующим средствам и антибиотикам, что приведёт к эффективному снижению затрат, связанных с лечением внутрибольничных инфекций. С другой стороны, наши результаты могут быть полезны для внедрения методик изучения биозагрязнения окружающей среды и циркуляции резистома в медицинских учреждениях, поскольку его систематический анализ может открыть возможности для изучения новых стратегий борьбы с его распространением. Наконец, это исследование открывает новые возможности для изучения: применимость и влияние в различных условиях, влияние на различные типы HAIs, долгосрочные последствия регулярного использования PCHS, динамика между популяцией патогенов человека и пробиотическими бациллами, а также влияние на расходы, связанные с лечением HAIs. Конечно, потребуются глубокие аналитические исследования экономической эффективности, а также будущие исследования, оптимально спланированные для получения информации, которой в этом исследовании пока не хватает.

В заключение отметим, что эти результаты могут быть важны для лучшего понимания роли микробиоты окружающей среды в медицинских учреждениях, а также для разработки рекомендаций по очистке окружающей среды с целью совершенствования стратегий инфекционного контроля.

Список литературы

1.Аллегранци Б., Багери Неjad С., Комбскюр К., Граафманс В., Аттар Х., Дональдсон Л. и др. Бремя эндемических инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, в развивающихся странах: систематический обзор и метаанализ. Lancet. 2011;377(9761):228–41. pmid:21146207

2.Сутенс К., Хопкинс С., Колман Дж., Диас Хогберг Л. Точечное исследование распространенности инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, и использования противомикробных препаратов в европейских больницах неотложной помощи. Стокгольм, Швеция. Европейский центр профилактики и контроля заболеваний. 2013, 1 июля [цитируется 29 мая 2018 г.]. В: Отчет о наблюдении ECDC [www.ecdc.europa.eu]. Доступно по ссылке: https://ecdc.europa.eu/sites/portal/files/media/en/publications/Publications/healthcare-associated-i...

3.Манчини А., Вердини Д., Ла Винья Г., Реканатини К., Ломбарди Ф.Е., Барокки С. Ретроспективный анализ внутрибольничных инфекций в итальянской больнице третичного уровня. New Microbiol. 2016;39(3).

4.Капоцци К., Капоцци А., Висконти Дж., Игнисти Ф., Пана А., Мастробуоно И. Внутрибольничные инфекции: элементы эпидемиологии и профилактики. Организация здравоохранения. 2004;3(4):3–26.

5.Мессинео А., Марселла Л.Т. Биологические опасности и инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи, в итальянских медицинских учреждениях: некоторые соображения по поводу проверок и ответственности. Ann Ig. 2015;27(6):799–807. pmid:26835794

6.Бойс Дж. М. Загрязнение окружающей среды вносит важный вклад в распространение внутрибольничных инфекций. J Hosp Infect. 2007;65 Приложение 2:50–4.

7.Митчелл Б.Г., Дансер С.Дж., Андерсон М., Ден Э.Риск заражения от предыдущих жильцов: систематический обзор и метаанализ. J Hosp Infect. 2015;91(3):211–7. pmid:26365827

8.Хота Б. Загрязнение, дезинфекция и перекрестная колонизация: являются ли поверхности в больницах резервуарами для внутрибольничных инфекций? Clin Infect Dis. 2004;39(8):1182–9. pmid:15486843

9.Дансер С.Дж. Борьба с внутрибольничными инфекциями: акцент на роли окружающей среды и новых технологиях обеззараживания. Clin Microbiol Rev. 2014;27(4):665–90. pmid:25278571

10.Оттер Дж. А., Йезли С., Френч Г. Л. Роль загрязненных поверхностей в передаче внутрибольничных патогенов. Инфекционный контроль и госпитальная эпидемиология. 2011;32(7):687–99. pmid:21666400

11.Дансер С.Дж. Роль очистки окружающей среды в борьбе с внутрибольничными инфекциями. J Hosp Infect. 2009;73(4):378–85. pmid:19726106

12.Вебер Д.Дж., Андерсон Д., Рутала В.А. Роль окружающей среды в распространении инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Curr Opin Infect Dis. 2013;26(4):338–44. pmid:23743816

13.Вебер Д.Дж., Рутала В.А. Роль загрязнения окружающей среды в передаче устойчивых к ванкомицину энтерококков. Инфекционный контроль и госпитальная эпидемиология. 1997;18(5):306–9. pmid:9154471

14.Крамер А., Швебке И., Кампф Г. Как долго нозокомиальные патогены сохраняются на неодушевленных поверхностях? Систематический обзор. BMC Infect Dis. 2006;6:130. pmid:16914034

15.Вебер Д.Дж., Рутала В.А., Миллер М.Б., Хусладж К., Сикберт-Беннетт Э. Роль поверхностей в больницах в передаче новых патогенов, связанных со здравоохранением: норовируса, Clostridium difficile и Acinetobacter. Am J Infect Control. 2010;38(5 Приложение 1):S25–33.

16.Гудман Э.Р., Платт Р., Басс Р., Ондердонк А.Б., Йокоэ Д.С., Хуанг С.С. Влияние санитарной обработки помещений на наличие устойчивых к метициллину золотистых стафилококков и устойчивых к ванкомицину энтерококков на поверхностях в палатах интенсивной терапии. Infect Control Hosp Epidemiol. 2008;29(7):593–9. pmid:18624666

17.Карлинг П.К., Парри М.Ф., Бруно-Мюрта Л.А., Дик Б. Улучшение гигиены окружающей среды в 27 отделениях интенсивной терапии для снижения передачи бактерий с множественной лекарственной устойчивостью. Crit Care Med. 2010;38(4):1054–9. pmid:20081531

18.Рутала В.А., Вебер Д.Дж. Выбор идеального дезинфицирующего средства. Инфекционный контроль и госпитальная эпидемиология. 2014;35(7):855–65. pmid:24915214

19.Альматруди А., Госбелл И.Б., Ху Х., Дженсен С.О., Эспедидо Б.А., Тахир С. и др. Биофильмы золотистого стафилококка на сухих поверхностях не уничтожаются гипохлоритом натрия: последствия для инфекционного контроля. J Hosp Infect. 2016;93(3):263–70. pmid:27140421

20.Бок Л.Дж., Уэнд М.Е., Саттон Дж.М. Различная эффективность дезинфицирующих средств на основе хлоргексидина против Klebsiella pneumoniae, клинических изолятов и адаптированных штаммов. J Hosp Infect. 2016;93(1):42–8. pmid:26899354

21.Уэнд М.Э., Бок Л.Дж., Бонни Л.С., Саттон Дж.М. Механизмы повышенной устойчивости к хлоргексидину и перекрестной устойчивости к колистину после воздействия хлоргексидина на клинические изоляты Klebsiella pneumoniae. Антимикробные препараты и химиотерапия. 2017;61(1).

22.Корнехо-Хуарес П., Вилар-Компте Д., Перес-Хименес С., Намендис-Сильва С.А., Сандовал-Эрнандес С., Волкоу-Фернандес П. Влияние внутрибольничных инфекций, вызванных бактериями с множественной лекарственной устойчивостью, в отделении интенсивной терапии онкологических больных. Int J Infect Dis. 2015;31:31–4. pmid:25528484

23.Каини С., Хайду А., Курц А., Бороч К. Внутрибольничные инфекции, вызванные мультирезистентными микроорганизмами, в Венгрии в 2005–2010 гг. Euro Surveill. 2013;18(2).

24.Петтигрю М.М., Джонсон Дж.К., Харрис А.Д. Микробиота человека: новые мишени для внутрибольничных инфекций и устойчивости к антибиотикам. Ann Epidemiol. 2016;26(5):342–7. pmid:26994507

25.Аль-Галит Г.А., Найтс Д. Байгиена: новая парадигма двусторонней гигиены. Йельский журнал биологии и медицины. 2015;88(4):359–65. pmid:26604859

26.Казелли Э., Антониоли П., Маццакане С. Безопасность пробиотиков, используемых для санации окружающей среды в больницах. J Hosp Infect. 2016;94(2):193–4. pmid:27436618

27.Вандини А., Теммерман Р., Фрабетти А., Казелли Э., Антониоли П., Бальбони П.Г. и др. Биоконтроль твердых поверхностей в больницах с использованием чистящих средств на основе микроорганизмов. PLoS One. 2014;9(9):e108598. pmid:25259528

28.Ла Фаучи В., Коста Г.Б., Анастази Ф., Факчiola А., Го К., Сквери Р. Инновационный подход к санации больниц с использованием пробиотиков: испытания in vitro и в полевых условиях. Микробиологические и биохимические технологии. 2015;7(3):5.

29.Казелли Э., Д’Акколти М., Вандини А., Ланцони Л., Камерада М.Т., Коккьянья М. и др. Влияние очистки на основе пробиотиков на экосистему микробиоты на поверхностях в больницах: акцент на ремоделировании резистома. PLoS One. 2016;11(2):e0148857. pmid:26886448

30.Казелли Э. Гигиена: микробные стратегии для снижения количества патогенов и лекарственной устойчивости в клинических условиях. Microb Biotechnol. 2017;10(5):1079–83. pmid:28677216

31.ECDC. Европейское наблюдение за инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи, в отделениях интенсивной терапии: протокол HAI-Net ICU, версия 1.02. 18 марта 2015 г. [цитируется 29 мая 2018 г.]. В: Европейский центр профилактики и контроля заболеваний, публикации и данные [www.ecdc.europa.eu]. Доступно по ссылке: https://ecdc.europa.eu/en/publications-data/european-surveillance-healthcare-associated-infections-i....

32.Донски К.Дж. Снижает ли улучшение очистки и дезинфекции поверхностей количество инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи? Am J Infect Control. 2013;41(5 Приложение):S12–9.

33.Холл Л., Фаррингтон А., Митчелл Б.Г., Барнетт А.Г., Халтон К., Аллен М. и др. Исследование эффективных подходов к уборке в больницах: протокол исследования REACH, многоцентрового ступенчатого рандомизированного исследования. Implement Sci. 2016;11:44. pmid:27009342

34.Родригес-Аселас А.Л., де Абреу Алмейда М., Энгельман Б., Канон-Монтанес В. Факторы риска инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, у госпитализированных взрослых: систематический обзор и метаанализ. Am J Infect Control. 2017.

35.Илинская О.Н., Ульянова В.В., Яруллина Д.Р., Гатауллин И.Г. Секретом кишечных бацилл: естественная защита от патологий. Front Microbiol. 2017;8:1666. pmid:28919884

36.Ву Л., Ву Х.Дж., Цяо Дж., Гао С., Боррисс Р. Новые способы повышения биоконтрольной активности биоинокулянтов на основе Bacillus. Front Microbiol. 2015;6:1395. pmid:26696998

37.Эльшагаби Ф.М.Ф., Рокана Н., Гулхейн Р.Д., Шарма С., Панвар Х. Бациллы как потенциальные пробиотики: состояние, проблемы и перспективы. Front Microbiol. 2017;8:1490. pmid:28848511

38.Макфарланд Л.В. Использование пробиотиков для коррекции дисбиоза нормальной микробиоты после болезни или разрушительных событий: систематический обзор. BMJ Open. 2014;4(8):e005047. pmid:25157183

39.Казелли Э., Д’Акколти М., Соффритти И., Зателли М.К., Росси Р., Дегли Уберти Э. и др. Инфекция HHV-6A тироцитов и Т-клеток in vitro изменяет экспрессию микроРНК, связанную с аутоиммунным тиреоидитом. Virol J. 2017;14(1):3. pmid:28081700