ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Microbial spectrum of urine before and after transurethral procedures on the prostate in patients with postoperative urinary tract infections

Kogan M.I., Medvedev V.L., Naboka Yu.L., Ivanov S.N., Palaguta G.A., Arkhipenko M.V.

1) Department of Urology and Human Reproductive Health with the course of pediatric urology and andrology, FGBOU VO Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, Rostov-on-Don, Russia; 2) FGBOU VO Kuban State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, Krasnodar, Russia; 3) Scientific and Research Institute of the Regional Clinical Hospital №1 named after prof. S.V. Ochapovsky, Krasnodar, Russia; 4) Department of Microbiology and Virology No.1, FGBOU VO Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, Rostov-on-Don, Russia
Aim. To evaluate the microbial spectrum of urine before and after transurethral resection of prostate (TURP) in patients with postoperative infectious complications.
Materials and methods. A single-center retrospective observational study between 2016 and 2023 was carried out. Patients who developed urinary tract infections (UTIs) after mono- or bipolar TURP during the hospitalization were included. Bacteriological examination of urine obtained before procedure and after the manifestation of UTI was done in accordance with the Guidelines. In the presence of suprapubic or urethral catheter, the drainage was previously replaced with further microbiological study. The level of significant bacteriuria was ≥ 103 CFU/ml, with a level of significant leukocyturia ≥ 10 per field of view. Statistical analysis was carried out using IBM SPSS Statistics 23.0.
Results. Bacteriuria was not detected in 77.9% of cases of UTIs after TURP. At the same time, according to the preoperative examination in 76.2% of these patients, there was no bacteriuria ≥ 103 CFU/ml. In 17 of 122 men (13.9%) without bacteriuria at baseline, microorganisms were isolated after the development of UTIs. A decrease in bacteriuria level was noted in only 19 of 29 patients (65.5%) who had a positive urine culture before TURP. Only in 4 out of 10 cases of persistent bacteriuria the same microorganism was isolated, while in the remaining 6 cases the initial spectrum was replaced by another
bacteria.
Conclusion. Our data indicate a low detection rate of microorganisms in urine of patients with UTIs after TURP using a standard bacteriological study. The data indicate that the standard antibiotic prophylaxis regimen and ongoing anti-infective measures are partly effective in reducing a narrow range of aerobic microorganisms detected preoperatively using standard media, which, however, does not exclude the development of an infectious process.

Keywords

bacteriuria
infectious complications
transurethral procedure on the prostate
urinary tract infections

Введение. Инфекционные осложнения (ИО) при трансуретральной хирургии гиперплазии предстательной железы (ГПЖ) являются негативным составляющим безо-пасности данной группы оперативных вмешательств [1]. Ключевым субстратом для развития этих осложнений на фоне измененной реактивности макроорганизма, в том числе в результате медицинских манипуляций и хирургической агрессии, является изменение микробиоты в целом и мочевой системы в частности [2, 3]. Актуален вопрос оценки микробного фактора мочи и органов мочевой системы в проведении профилактических мероприятий с оценкой резистентности микроорганизмов к применяемым антимикробным агентам. Понимание динамики микробного спектра в норме и при патологии является важнейшей составляющей эффективной стратегии управления рисками инфекционных осложнений, однако используемые сегодня стандарты бактериологического исследования мочи не позволяют получать достоверную и всеобъемлющую информацию о микробиоте.

Целью данного исследования является оценка микробного спектра мочи до и после трансуретральной хирургии гиперплазии предстательной железы у пациентов с послеоперационными инфекционными осложнениями.

Материалы и методы. Одноцентровое ретроспективное обсервационное исследование проведено в период с января 2016 по февраль 2023 г. Критерии включения в исследование: наличие показаний к оперативному лечению ГПЖ, объем предстательной железы 30–80 см3, отсутствие в анамнезе заболеваний, передаваемых половым путем, и инфекций мочевыводящих путей на момент госпитализации и как минимум за 1 мес. до операции, отсутствие в анамнезе лечения антибактериальными препаратами как минимум за 1 мес. до оперативного лечения, отсутствие рака предстательной железы, наличие информированного добровольного согласия пациента на участие в исследовании. В выборку отобраны пациенты, которым была выполнена моно- или биполярная трансуретральная резекция простаты (ТУРП) и у которых в период госпитализации после операции развились инфекции почек, мочевыводящих путей (ИМП) и инфекции половых органов. Из выборки были исключены пациенты, у которых, по данным послеоперационного гистологического исследования, подтверждено наличие рака предстательной железы. Всем пациентам проведена антибактериальная профилактика (АБП) путем однократного введения антимикробного препарата (из групп цефалоспоринов II–III поколений, ингибиторзащищенных аминопенициллинов или аминогликозидов) в течение 1 ч до оперативного лечения при отсутствии значимой бактериурии перед операцией (≥103 КОЕ/мл), тогда как при наличии исходной бактериурии введение антимикробного препарата начинали за 48 ч до оперативного лечения и подтверждали эффективность терапии повторным бактериологическим исследованием мочи перед операцией. Проведение АБП было прекращено не позднее 24 ч после завершения операции. Всем пациентам с повышенным общим уровнем ПСА крови (>4 нг/мл), а также при наличии показаний по данным пальцевого ректального исследования или магнитно-резонансной томографии выполняли биопсию предстательной железы как минимум за 2 мес. до предполагаемой трансуретральной хирургии простаты. Забор мочи до операции и при развитии клинических симптомов инфекционных осложнений, а также бактерио-логическое исследование мочи проводили в соответствии с Клиническими рекомендациями РФ [4]. При отсутствии мочевых дренажей забирали среднюю порцию мочи в стерильный контейнер Sterile Uricol; при наличии цистостомического дренажа или уретрального катетера предварительно осуществляли замену дренажа с дальнейшим забором материала. Результаты культурального исследования подтверждали методом масс-спектрометрии с использованием MALDI Biotyper 3.0 (Bruker Daltonics, США). Уровень значимой бактериурии (БУ) составил ≥103 КОЕ/мл при уровне значимой лейкоцитурии ≥10 в поле зрения. Статистический анализ проводили в среде статистической обработки и визуализации данных IBM SPSS Statistics ver. 23.0.

Результаты

1) Характеристика выборки

В исследование были включены 122 пациента, у которых в период госпитализации развились послеоперационные инфекционные осложнения. Медиана возраста составила 68 (63; 72) лет. У 21 (17,2%) пациента перед операцией отведение мочи осуществлялось посредством цистостомического дренажа, тогда как у 101 (82,8%) пациента дренажи отсутствовали (p<0,05). Только у 3 (2,5%) пациентов признаки инфекции развились ранее 48 ч после операции, тогда как у остальных 119 (97,5%) больных инфекционный процесс манифестировал позднее вторых суток после оперативного вмешательства (p<0,05). Симптомами и признаками ИО являлись подъем температуры выше 38◦C, развитие клинических симптомов инфекции мочевыводящих путей, восходящей инфекции почек, а также инфекции половых органов, наличие ≥10 лейкоцитов в поле зрения в анализе мочи.

2) Дооперационный спектр микроорганизмов, выявленных в моче у больных с послеоперационными инфекционными осложнениями

Бактериологическое исследование мочи с использованием стандартных сред позволило выявлять до операции микроорганизмы лишь у 27 пациентов с инфекционными осложнениями в послеоперационном периоде (22,1% наблюдений). Так, получено 33 изолята и 95 отрицательных результатов культурального исследования мочи. Спектр выделенных микроорганизмов и уровни БУ представлены в табл. 1.

06-1.jpg (102 KB)

Чаще из мочи выделяли E. faecalis и представителей Enterobacterales: E. coli, K. pneumoniae.

3) Микробный спектр мочи у пациентов с инфекционными осложнениями в послеоперационном периоде

В группе пациентов с послеоперационными инфекционными осложнениями бактериурия ≥103 КОЕ/мл до операции в подавляющем большинстве (76,2%) наблюдений отсутствовала. Лишь у 29 (23,8%) больных перед операцией выявлена бактериурия ≥103 КОЕ/мл. Спектр микроорганизмов мочи в предоперационном периоде представлен в табл. 2.

В моче доминировали E. faecalis и представители Enterobacterales: E. coli, K. pneumoniae, P. rettgeri.

4) Сравнение до- и послеоперационной бактериурии у пациентов с инфекционными осложнениями трансуретральной хирургии предстательной железы

Результаты периоперационного бактериологического статуса мочи 122 пациентов с инфекционными осложнениями, развившимися после операции в период госпитализации, представлены на рис. 1. Так, отсутствие бактериурии отмечено только у 19 (65,5%) из 29 пациентов, имевших положительный результат культурального исследования мочи перед операцией. В группе пациентов без бактериурии до вмешательства (n=93) у 76 (81,7%) пациентов микроорганизмы не выделялись из мочи при развитии инфекционных послеоперационных осложнений. Однако у 17 (18,3%) пациентов при развитии инфекционных осложнений в моче обнаружены различные таксоны микро- организмов.

07-1.jpg (71 KB)

Таким образом, у 10 (8,2%) из 122 пациентов бактериурия была отмечена как до, так и после операции. Результаты этого фрагмента исследования отражены в табл. 3.

08-2.jpg (65 KB)

Сравнительный анализ до- и послеоперационного бактериального спектра в группе пациентов с инфекционными осложнениями хирургии простаты демонстрирует, что отрицательные результаты культурального исследования мочи составляют 76,2% до операции и 77,9% после операции (рис. 2). Из 122 пациентов у 19 (15,6%) значимая бактериурия наблюдалась только до проведения оперативного вмешательства, что составляет 65,5% от общего числа больных исходной бактериурией (29 пациентов). У 17 (13,9%) из 122 пациентов с исходным отсутствием бактериурии микробный агент выделен в период послеоперационных ИО, тогда как у 76 (62,3%) из 122 пациентов результат культурального исследования мочи оказался отрицательным как до, так и после хирургии. Лишь в 4 из 10 описанных выше наблюдений наличия бактериурии до и после операции выделен один и тот же микроорганизм, тогда как в остальных 6 наблюдениях имело место изменение исходного спектра бактериурии.

07-2.jpg (113 KB)

Комбинированный график (рис. 3) дооперационного спектра бактериурии и послеоперационного микробного спектра демонстрирует возможности и ключевые недостатки использования стандартных сред при бактериологическом исследовании мочи. Так, существующий стандарт позволяет оценивать аэробный кластер микроорганизмов в концентрациях не ниже 103 КОЕ/мл, тогда как полностью за рамками исследования остаются динамика анаэробного кластера, а также состав и изменения микробной флоры с концентраций ниже 103 КОЕ/мл.

08-1.jpg (131 KB)

Обсуждение. Подходы к оценке инфекционного фактора в группе пациентов, которым проводится хирургическое лечение гиперплазии предстательной железы, не имеют единой структуры и поэтому чаще всего не дают полноценного понимания исходного бактериального статуса мочи пациента, при этом оставляют в поле практического применения лишь оценку предоперационной лейкоцитурии как критерия исключения/наличия инфекционного процесса. Так, анализ данных более чем 825 пациентов из 138 центров по всему миру (Европа, Африка, Азия, Южная Америка) продемонстрировал, что частота проведения рутинного бактериологического исследования мочи перед трансуретральной хирургией простаты составляет 59,2% [2]. Не оставляет сомнений, что растущее бремя резистентности уропатогенов на фоне вариабельности состава микст-бактериурии сегодня диктует необходимость более тщательной оценки рисков развития инфекционных осложнений для эффективного лечения в случае их манифестации [5, 6].

Данные ряда исследований свидетельствует о том, что наличие предоперационной бактериурии может выступать самостоятельным фактором риска развития послеоперационных инфекционных осложнений [7]. Согласно отчетам, показатель частоты значимой бактериурии, определяемой до операции, варьируется от 27,0 до 44,7% [8–13]. В большинстве работ в качестве доминирующих патогенов упоминают E. coli, выделяемую в 10,0–20,0% наблюдений [10–14], E. faecalis в 8,2–40,0% наблюдений [10, 14]. Среди других микроорганизмов авторы с разной частотой идентифицировали в моче S. aureus. K. pneumoniae, P. aeruginosa, а также S. epidermidis, P. mirabilis, Citrobacter spp., K. oxytoca, A. baumannii, Providencia spp., S. marcencens, S. viridans [10–14]. Эти данные согласуются с полученным нами микробным спектром мочи. Однако следует отметить, что на сегодняшний момент среди публикаций нет каких-либо данных в отношении предоперационного бактериального спектра мочи среди больных, у которых после вмешательства развились инфекционные осложнения. Именно такие данные представлены в нашем исследовании.

Бактериальный спектр патогенов при инфекционных осложнениях трансуретральной хирургии простаты описан многими авторами. По данным обследования 400 больных, микробиота мочи у пациентов при инфекционных осложнениях трансуретральной хирургии предстательной железы включала Coagulase-Negative Staphylococci (CNS), Enterococcus spp., E. coli, S. aureus, Proteus spp., Klebsiella spp., Pseudomonas spp., Streptococcus spp., Enterobacter spp., Serratia marcescens [15, 16]. В более позднем исследовании послеоперационных инфекционных осложнений трансуретральной хирургии простаты, проведенном в 2016 г., М. Kikuchi и соавт. приводят данные о доминировании E. faecalis и E. coli (≥ 104 КОЕ/мл) в моче 190 пациентов с инфекционными осложнениями, а в более низких концентрациях исследователи выделяли E. cloacae, A. baumannii, MRSA, S. haemolyticus, S. caprae, Corynebacterium spp., S. epidermidis, S. hominis, P. aeruginosa, E. aerogenes [10]. Микробный спектр мочи, верифицированный нами при инфекционных осложнениях, демонстрирует, что лишь 57,7% изолятов относятся к группе доминирующих уропатогенов, остальной же спектр (42,3%) представлен минорными таксонами микроорганизмов.

Предоставленные нами данные последовательной оценки микробного спектра мочи до и после оперативного вмешательства в группе пациентов с инфекционными осложнениями трансуретральной хирургии предстательной железы, полученные с применением стандартной методики бактериологического исследования, позволяют представить картину периоперационного бактериального статуса в узком диапазоне, доступном для оценки при помощи стандартного набора питательных сред. С другой стороны, области, остающиеся за рамками стандартной оценки микробного состава мочи, являются ключевыми потенциальными областями изучения полной картины динамики бактериального статуса мочи пациентов.

Заключение. Результаты настоящего исследования свидетельствуют о крайне низкой выявляемости бактериальных агентов в моче пациентов при развитии инфекционных осложнений трансуретральной хирургии предстательной железы в случаях использования стандартного бактериологического исследования мочи, причем оценка значимой бактериурии до операции в этой группе пациентов дает приблизительно такое же соотношение отрицательных и положительных результатов культурального исследования мочи. Только у небольшой части пациентов наблюдается персистенция бактериурии, причем один и тот же микроорганизм выявляется менее чем у половины из них. Таким образом, стандартный режим антибиотикопрофилактики и проводимые санационные мероприятия отчасти эффективны в отношении редукции узкого спектра аэробных микроорганизмов, выявляемых до операции при использовании стандартных питательных сред, что, однако, не исключает развития инфекционного процесса. Остающийся за рамками стандартного исследования микробный спектр в меньших концентрациях, а также анаэробный его компонент являются потенциальными зонами интереса для изучения межмикробных взаимодействий в случае развития инфекционных осложнений без идентифицированного возбудителя при стандартной методологии.

About the Authors

Corresponding author: S.N. Ivanov – Ph.D. student at the FGBOU VO Rostov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, Rostov-on-Don, Russia; e-mail: ivanovsergey19@gmail.com

Similar Articles