Endotracheal Tube Cuff. Biofilm on ETT. Pooled Secretions in Airway. Dispersal of Biofilm With Ventilation. Pathway of colonization: 1. Oral/nasal colonization 2. External migration 3. Microleakage past. cuff 4. Colonization of bronchi and lungs 5. Tracheal suctioning care and colonizing internal. surface 6. Inoculation of lungs with mucus-biofilm encased bacteria.

UMELÁ PĽÚCNA VENTILÁCIA AKO SÍDLO BAKTÉRIÍ

UMELÁ VENTILÁCIA AKO SÍDLO BAKTÉRIÍ

 

Nozokomiálne nákazy  je každá infekcia exogénneho alebo endogénneho pôvodu, ktorá vznikla v príčinnej súvislosti s pobytom osôb v nemocničnom zariadení.  Za nozokomiálnu nákazu sa považuje nákaza, ktorá sa prejavila po určitom časovom pobyte (aspoň 72h) v nemocnici, ale aj po jej opustení. Infekcia prítomná v čase prijatia do zariadenia môže byť tiež považovaná  za nozokomiálnu, avšak musí existovať epidemiologické prepojenie s predchádzajúcou hospitalizáciou. V tomto článku Vám prinášam negatívne následky umelej pľúcnej ventilácie, ktoré sú zapríčinené kolonizáciou bakteriálnych patogénov. Samotný nezmysel spočíva jej aplikácia voči infekčným pacientom s absenciou riadnej a rozsiahlej mikrobiologickej diagnostiky. Správne načasovaná diagnostika a test citlivosti na ATB môže dopomôcť k  zlepšeniu zdravotného stavu pacienta. O jej dôsledkoch viac v článku:

Nemocničná (nozokomiálna) pneumónia a pneumónia spojená s umelou pľúcnou ventiláciou (PPV) zostávajú dôležitými príčinami chorobnosti a úmrtnosti aj napriek nedávnym pokrokom v antimikrobiálnej liečbe a použitiu širokej škály preventívnych opatrení. Nozokomiálna pneumónia je infekčné ochorenie pľúcneho parenchýmu vyskytujúce sa približne po 48 hodín po prijatí pacienta (ktoré sa v čase prijatia neintubovalo). Pneumónia spojená s umelou ventiláciou (PPV) je hlavnou príčinou chorobnosti a úmrtnosti na jednotkách intenzívnej starostlivosti. Jej výskyt sa pohybuje od 7% do 70% a úmrtnosť je podľa sledovanej populácie 20–75%. Hlavným spôsobom vývoja zápalu pľúc získanou pľúcnou ventiláciou je aspirácia kolonizovaných patogénnych mikroorganizmov na orofaryngu a gastrointestinálnom trakte. Na druhej strane, hlavným rizikovým faktorom pre zápal pľúc spôsobený umelou ventiláciou predstavuje intubácia a taktiež aj doba trvania umelej pľúcnej ventilácie. Diagnóza zostáva zložitá a štúdie preukázali dôležitosť včasného zahájenia antibiotickej liečby. Umelá pľúcna ventilácia (PPV) predlžuje pobyt pacienta v nemocničnom zariadení a na jednotkách intenzívnej starostlivosti.

Bakteriálne patogény spôsobujúce nemocničné (nozokomiálne) pneumónie a pneumónie získané pľúcnou ventiláciou pochádzajú z endogénnej flóry hostiteľa, od ďalších pacientov, nemocničného personálu a z externého prostredia tzv. z prírody. Bakteriálny vstup pre vznik pneumónie získanej pľúcnou ventiláciou môže byť výsledkom aspirácie počas intubácie, úniku okolo manžety endotracheálnej trubice alebo spočíva v jej priamej kolonizácií. Za posledné desaťročie došlo k enormnému zvýšeniu nemocničných pneumónií a pneumónií získanej pľúcnou ventiláciou. Za hlavnú príčinu predstavujú hlavne multirezistentné baktérie, ako sú Pseudomonas aeruginosa , Acinetobacter baumannii , ďalšie rezistentné Enterobacteriaceae a meticilín-rezistentný Staphylococcus aureus (MRSA).

Nozokomiálne pneumónie a pneumónie získané pľúcnou ventiláciou tvoria 15% všetkých infekcií spojených so zdravotnou starostlivosťou a približne 25% všetkých infekcií na jednotke intenzívnej starostlivosti (JIS). Miera a etiológia nemocničnou pneumóniou a pneumóniou z umelej ventilácie sú ovplyvnené chorobou hostiteľa, dĺžkou pobytu v nemocnici a presun pacientov z iných zdravotníckych zariadení.

Úmrtnosť na zápal pľúc získanou umelou pľúcnou ventiláciou sa pohybuje od 20% do 75%, čo vo veľkej miere odráža závažnosť ochorenia pacienta, prítomnosť zlyhania orgánov, infekcie spôsobené patogénom a to aj bez predchádzajúcej expozície antibiotikám a u pacientov na umelej pľúcnej ventilácií kvôli multirezistentným patogénom (napr. P. aeruginosa alebo A. baumannii).

Patogenéza nemocničnej pneumónie a pneumónie získanej umelou ventiláciou zahŕňa priamu interakciu medzi pôsobením patogénneho mikroorganizmu, rizikovými faktormi a samotnou obranou hostiteľa. U neventilovaných pacientov je pre rozvoj nozokomiálnej pneumónie mikroaspirácia patogénov do dolných dýchacích ciest. Pacienti, ktorí sú sedatívni, pooperační alebo majú neobvyklé prehĺtanie, majú vysoké riziko vdýchnutia patogénnych baktérií.

U mechanicky ventilovaných pacientov dochádza vstupu patogénov do dolných dýchacích ciest prevažne vďaka inhalácií aerosólov, kontaminovanej trubice kondenzátom, z výlučok ústnych sekrétov a kolonizácia baktériálneho biofilmu okolo endotracheálnej manžety. Okrem toho zápal z endotracheálnej trubice zvyšuje tracheálnu kolonizáciu a zabraňuje vylučovaniu organizmov a sekrétov z dolných dýchacích ciest. Vývoj baktérií obalených biofilmom sa časom zvyšuje v lúmene endotracheálnej trubice a môže viesť k bakteriálnej embolizácii priedušiek a alveol počas odsávania alebo bronchoskopie.

Na rozdiel od zdravých ľudí majú kriticky chorí pacienti a pacienti s pneumóniou z umelej ventilácie vysokú mieru orofaryngeálnej kolonizácie bakteriálnymi patogénmi. Kolonizácia gramnegatívnych baktérií bola prítomná u 16% stredne chorých pacientov oproti 57% kriticky chorých pacientov. Výskyt pneumónie sa zvýšil na šesťnásobok u pacientov na jednotke intenzívnej starostlivosti s bakteriálnou kolonizáciou. Faktory hostiteľa, typy baktérií kolonizujúcich hltan a použitie antimikrobiálnych látok môžu zmeniť kolonizáciu a adherenciu gramnegatívnych baktérií. Bunky orálneho epitelu bohaté na fibronektín viažu grampozitívne organizmy, ako sú streptokoky a Staphylococcus aureus. Naopak tí, ktorí sú ochudobnení na fibronektín, sa viažu prednostne na gramnegatívne baktérie, ako sú napr. Pseudomonas aeruginosa.

Obsah žalúdka je zvyčajne sterilný, keď je pH menej ako 2 kvôli silnej baktericídnej aktivite kyseliny chlorovodíkovej. Ale významne rastie so zvyšovaním žalúdočného pH. Použitie antacíd alebo antagonistov histamínu-2 (H2) alebo inhibítorov protónovej pumpy, ktoré sa bežne predpisujú na profylaxiu krvácania u mechanicky ventilovaných pacientov, zvyšuje pH žalúdka, čo vedie tiež k bakteriálnej kolonizácii. Tá môže presahovať až 1 milión organizmov na mililiter. Spätný tok baktérií zo žalúdka do orofaryngu a pľúc sa môže vyskytnúť, ak sú pacienti počas prepravy z jednotky intenzívnej starostlivosti (na rôzne vyšetrenia RTG, CT, MRI, chirurgia) v ľahu alebo nie sú vzpriamení, čím sa zvyšuje riziko vstupu baktérií do pľúc.

Prehnaná imunitná odpoveď a cytokínová búrka zapríčiňuje celkové zhoršenie stavu pacienta. Mukociliárny systém v horných dýchacích cestách je dôležitý faktor pri ochrane pred infekciou. Mala by sa skúmať úloha bakteriálnych antigénov a cytokínov, ktoré menia aktivitu a účinnosť ciliárnych buniek pri vylučovaní baktérií z dolných dýchacích ciest.

Gramnegatívne baktérie sú najbežnejšie patogény spôsobujúce pneumóniu získanou umelou ventiláciou pľúc až v 59% všetkých hlásených izolátov. Najčastejšie uvádzaným izolátom je Staphylococcus aureus (17%). Najbežnejším gramnegatívnym druhom boli Pseudomonas aeruginosa (15,6%), druh Enterobacter (10,9%) a Klebsiella pneumoniae (7,0%). V posledných rokoch sú grampozitívne baktérie čoraz bežnejšie na jednotke intenzívnej starostlivosti. Staphylococcus aureus predstavoval až 31% z 836 prípadov medzi identifikovanými mikroorganizmami. Na jednotke intenzívnej starostlivosti predstavuje až 20% výskyt tohto mikroorganizmu. Miera polymikrobiálnej infekcie je zvyčajne vysoká pri umelej ventilácií. Nižšie sú uvedené baktérie, ktoré sa najčastejšie podieľajú na zápale pľúc získanej z umelej pľúcnej ventilácie:

Streptococcus pneumoniae rezistentný na penicilín,

Staphylococcus aureus rezistentný na meticilín (MRSA) a rezistentný na vankomycín (VRSA),

Pseudomonas aeruginosa – multirezistentný,

E. coli, tiež ako rezistentná na určité ATB,

Klebsiella pneumoniae – multirezistentná, produkujúca ESBL,

Enterobacter aerogenes,

Acinetobacter  baumanni, ktorý je vysoko rezistentný na antibiotiká,

Proteus,

Stenotrophomonas maltophilia – častý kolonizátor trubíc a všetkých častí umelej pľúcnej ventilácie. Jedná sa prirodzene rezistentnú na širokospektrálne antibiotiká, vrátane karbapenémov, čo ju robí takmer nezničiteľnú. V životnom prostredí ju nie je možné eradikovať, čo mimoriadne sťažuje prevenciu.

 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1934953/

https://www.futuremedicine.com/doi/abs/10.2217/fmb-2016-0040?journalCode=fmb

https://phys.org/news/2016-01-oct-pneumonia-related-bacteria-icu-patients.html

https://www.spiedigitallibrary.org/journals/journal-of-biomedical-optics/volume-20/issue-12/126010/Visualizing-biofilm-formation-in-endotracheal-tubes-using-endoscopic-three-dimensional/10.1117/1.JBO.20.12.126010.full?SSO=1

https://www.medscape.com/answers/810126-45470/what-are-the-adverse-effects-of-mechanical-ventilation