Ближайшие результаты лечения стафилококковой перипротезной инфекции тазобедренного сустава с использованием комбинированной терапии антибиотиками и бактериофагами

Частота инфекционных осложнений после первичной имплантации эндопротеза тазобедренного сустава составляет 0,5–3 %, а в случае реэндопротезирования риск перипротезной инфекции может достигать 30 %. Также не стоит забывать о высоком проценте (16–20 %) рецидива перипротезной инфекции тазобедренного сустава, который приводит к неудовлетворительному результату лечения вплоть до ампутации конечности или даже смерти пациента. Причинами рецидива инфекционного процесса могут послужить антибиотикорезистентность и антибиотикотолерантность микроорганизмов, а также способность микроорганизмов образовывать на имплантатах биоплёнки. В этой связи существует постоянная потребность поиска альтернативных средств антимикробной терапии, а также выбора оптимальных путей их доставки и депонирования, что имеет прикладное значение при выполнении хирургических вмешательств в травматологии и ортопедии для защиты имплантируемой конструкции от возможной инфекции области хирургического вмешательства. В настоящее время существует эффективный метод борьбы с бактериальными инфекциями, с приобретённой антибиотикорезистентностью и антибиотикотолерантностью, который заключается в применении естественных вирусов, инфицирующих бактерии, – бактериофагов. Вышесказанное позволяет предполагать более эффективное подавление перипротезной инфекции, включая бактериальные клетки-персистеры, отклоняющиеся от действия антибиотиков и, как правило, ассоциированные с биоплёнками. При совместном использовании антибиотиков и фагов применение бактериофагов предопределяет эффективность лечения. В случае использования подобранных по чувствительности бактериофагов при лечении перипротезной инфекции отмечено статистически значимое (p = 0,030) существенное уменьшение частоты рецидивов инфекции (с 31 до 4,5 %). Использование литических бактериофагов в травматологии и ортопедии представляет большой интерес, так как бактериофаги способны лизировать антибиотикорезистентные штаммы бактерий, а также бактерии, которые находятся в биоплёнке. Клиническое исследование с применением одноэтапной ревизии и одновременного применения антибиотиков и фагов при лечении глубокой перипротезной инфекции эндопротеза тазобедренного сустава с последующим наблюдением за исходом лечения данной инфекции в течение 12 месяцев продемонстрировало высокую эффективность применения бактериофагов.

1. Fuchs M, von Roth P, Pfitzner T, Kopf S, Sass FA. Contamination of irrigation fluid during primary total knee arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg Glob Res Rev. 2018; 2(5): е027. doi: 10.5435/JAAOSGlobal-D-17-00027

2. Roth VR, Mitchell R, Vachon J, Alexandre S, Amaratunga K, Smith S, et al. Periprosthetic infection following primary hip and knee arthroplasty: the impact of limiting the postoperative surveillance period. Infect Control Hosp Epidemiol. 2017; 38(2): 147-153. doi: 10.1017/ice.2016.256

3. Grammatopoulos G, Kendrick B, McNally M, Athanasou NA, Atkins B, McLardy-Smith P, et al. Outcome following debridement, antibiotics, and implant retention in hip periprosthetic joint infection – An 18-year experience. J Arthroplasty. 2017; 32(7): 2248-2255. doi: 10.1016/j.arth.2017.02.066

4. Akgün D, Müller M, Perka C, Winkler T. An often-unrecognized entity as cause of recurrent infection after successfully treated two-stage exchange arthroplasty: hematogenous infection. Arch Orthop Trauma Surg. 2018; 138(9): 1199-1206. doi: 10.1007/s00402-018-2972-3

5. Jhan SW, Lu YD, Lee MS, Lee CH, Wang JW, Kuo FC. The risk factors of failed reimplantation arthroplasty for periprosthetic hip infection. BMC Musculoskelet. Disord. 2017; 18(1): 1-7. doi: 10.1186/s12891-017-1622-1

6. Shahi A, Tan TL, Chen AF, Maltenfort MG, Parvizi J. Inhospital mortality in patients with periprosthetic joint infection. J Arthroplasty. 2017; 32(3): 948-952. doi: 10.1016/j.arth.2016.09.027

7. Son MS, Lau E, Parvizi J, Mont MA, Bozic KJ, Kurtz S. What are the frequency, associated factors, and mortality of amputation and arthrodesis after a failed infected TKA? Clin Orthop Relat Res. 2017; 475(12): 2905-2913. doi: 10.1007/s11999-017-5285-x

8. Canham CD, Walsh CP, Incavo SJ. Antibiotic impregnated total femur spacers: A technical tip. Arthroplast Today. 2018; 4(1): 65-70. doi: 10.1016/j.artd.2017.06.001

9. Kliushin NM, Ababkov YV, Ermakov AM, Malkova TA. Modified Girdlestone arthroplasty and hip arthrodesis using the Ilizarov external fixator as a salvage method in the management of severely infected total hip replacement. Indian J Orthop. 2016; 50(1): 16-24. doi: 10.4103/0019-5413.173513

10. Тикунова Н.В., Власов В.В. Бактериофаги – враги наших врагов. Наука из первых рук. 2013; 2(50): 58-69.

11. Malik DJ, Sokolov IJ, Vinner GK, Mancuso F, Cinquerrui S, Vladisavljevic GT, et al. Formulation, stabilisation and encapsulation of bacteriophage for phage therapy. Adv Colloid Interface Sci. 2017; 249: 100-133. doi: 10.1016/j.cis.2017.05.014

12. Самохин А.Г., Козлова Ю.Н., Корнеев Д.В., Таранов О.С., Фёдоров Е.А., Павлов В.В., и др. Экспериментальное исследование антибактериальной активности литического стафилококкового бактериофага ph20 и литического бактериофага синегнойной палочки ph57 при моделировании их импрегнации в ортопедические полимерные конструкции из полиметилметакрилата (костного цемента). Вестник Российской академии медицинских наук. 2018; 73(1): 59-68. doi: 10.15690/vramn905

13. Parvizi J, Gehrke T, Chen AF. Proceedings of the international consensus on periprosthetic joint infection. Bone Joint J. 2013; 95-B(11): 1450-1452. doi: 10.1302/0301-620X.95B11.33135

14. Parvizi J, Fassihi SC, Enayatollahi MA. Diagnosis of periprosthetic joint infection following hip and knee arthroplasty. Orthop Clin North Am. 2016; 47(3): 505-515. doi: 10.1016/j.ocl.2016.03.001

15. Tsukayama DT, Estrada R, Gustilo RB. Infection after total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 1996; 78(4): 512-523. doi: 10.2106/00004623-199604000-00005

16. Павлов В.В., Самохин А.Г., Козлова Ю.Н., Федоров Е.А., Прохоренко В.М., Кретьен С.О., и др. Способ оценки эффективности фаготерапии при лечении хирургических инфекций: Патент № 2624511 Рос. Федерация; МПК G01N 33/48 (2006.01), C12Q 1/04 (2006.01). Заявл. 03.08.2016; опубл. 04.07.2017. Бюл. № 19.

17. Chow SC, Shao J, Wang H, Lokhnygina Y. Sample size calculations in clinical research. Chapman and Hall/CRC; 2017

18. Самохин А.Г., Фёдоров Е.А., Козлова Ю.Н., Тикунова Н.В., Павлов В.В., Морозова В.В., и др. Применение литических бактериофагов при хирургическом лечении парапротезной инфекции эндопротеза тазобедренного сустава (пилотное исследование). Современные проблемы науки и образования. 2016; 6: 209. URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=25851 [Дата доступа: 02.09.2020]. doi: 10.17513/spno.25851

19. Lora-Tamayo J, Euba G, Cobo J, Horcajada JP, Soriano A, Sandoval E, et al. Short- versus long-duration levofloxacin plus rifampicin for acute staphylococcal prosthetic joint infection managed with implant retention: A randomised clinical trial. Int J Antimicrob Agents. 2016; 48(3): 310-316. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2016.05.021

20. Byren I, Rege S, Campanaro E, Yankelev S, Anastasiou D, Kuropatkin G, et al. Randomized controlled trial of the safety and efficacy of Daptomycin versus standard-of-care therapy for management of patients with osteomyelitis associated with prosthetic devices undergoing two-stage revision arthroplasty. Antimicrob Agents Chemother. 2012; 56(11): 5626-5632. doi: 10.1128/AAC.00038-12

21. Божкова С.А., Касимова А.Р., Тихилов Р.М., Полякова Е.М., Рукина А.Н., Шабанова В.В., и др. Неблагоприятные тенденции в этиологии ортопедической инфекции: результаты 6-летнего мониторинга структуры и резистентности ведущих возбудителей. Травматология и ортопедия России. 2018; 24(4): 20-31. doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-4-20-31

22. Mullen A, Wieland HJ, Wieser ES, Spannhake EW, Marinos RS. Perioperative participation of orthopedic patients and surgical staff in a nasal decolonization intervention to reduce Staphylococcus spp. surgical site infections. Am J Infect Control. 2017; 45(5): 554-556. doi: 10.1016/j.ajic.2016.12.021

23. Rosteius T, Jansen O, Fehmer T, Baecker H, Citak M, Schildhauer TA, et al. Evaluating the microbial pattern of periprosthetic joint infections of the hip and knee. J Med Microbiol. 2018; 67(11): 1608-1613. doi: 10.1099/jmm.0.000835

24. Gorski A, Miedzybrodzki R, Borysowski J, Weber-Dabrowska B, Lobocka M, Fortuna W, et al. Bacteriophage therapy for the treatment of infections. Curr Opin Investig Drugs. 2009; 10(8): 766-774.

25. Kutateladze M, Adamia R. Bacteriophages as potential new therapeutics to replace or supplement antibiotics. Trends Biotechnol. 2010; 28(12): 591-595. doi: 10.1016/j.tibtech.2010.08.001

26. Morozova V, Kozlova Y, Shedko E, Babkin I, Kurilshikov A, Bokovaya O, et al. Isolation and characterization of a group of new Proteus bacteriophages. Arch Virol. 2018; 163(8): 2189-2197. doi: 10.1007/s00705-018-3853-3

27. Sabitova Y, Fomenko N, Tikunov A, Stronin O, Khasnatinov M, Abmed D, et al. Multilocus sequence analysis of Borrelia burgdorferi sensu lato isolates from Western Siberia, Russia and Northern Mongolia. Infect Genet Evol. 2018; 62: 160-169. doi: 10.1016/j.meegid.2018.04.015

28. Kakasis A, Panitsa G. Bacteriophage therapy as an alternative treatment for human infections. A comprehensive review. Int J Antimicrob Agents. 2019; 53(1): 16-21. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2018.09.004

29. Moelling K, Broecker F, Willy C. A wake-up call: we need phage therapy now. Viruses. 2018; 10(12): 688. doi: 10.3390/

30. v10120688

31. Sohail M, Latif Z. Prevalence and antibiogram of methicillin resistant Staphylococcus aureus isolated from medical devicerelated infections; a retrospective study in Lahore, Pakistan. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. 2017; 50(5): 680-684. doi: 10.1590/0037-8682-0352-2016

32. Leung F, Richards CJ, Garbuz DS, Masri BA, Duncan CP. Two-stage total hip arthroplasty: How often does it control methicillin-resistant infection? Clin Orthop Relat Res. 2011; 469(4): 1009-1015. doi: 10.1007/s11999-010-1725-6

33. Parvizi J, Azzam K, Ghanem E, Austin MS, Rothman RH. Periprosthetic infection due to resistant staphylococci: Serious problems on the horizon. Clin Orthop Relat Res. 2009; 467(7): 1732-1739. doi: 10.1007/s11999-009-0857-z

34. Santoso A, Anwar IB, Sibarani TS, Soetjahjo B, Yoon TR, Park K, et al. The results of two-stage revision for methicillinresistant periprosthetic joint infection (PJI) of the hip. Orthop J Sports Med. 2020; 8(5): 18-23. doi: 10.5704/MOJ.2003.003

35. Abdelaziz H, Grüber H, Gehrke T, Salber J, Citak M. What are the factors associated with re-revision after one-stage revision for periprosthetic joint infection of the hip? A case-control study. Clin Orthop Relat Res. 2019; 477(10): 2258-2263. doi: 10.1097/CORR.0000000000000780

36. Zahar A, Klaber I, Gerken AM, Gehrke T, Gebauer M, Lausmann C, et al. Ten-year results following one-stage septic hip exchange in the management of periprosthetic joint infection. J Arthroplasty. 2019; 34(6): 1221-1226. doi: 10.1016/j.arth.2019.02.021

37. Zeller V, Lhotellier L, Marmor S, Leclerc P, Krain A, Graff W, et al. One-stage exchange arthroplasty for chronic periprosthetic hip infection: Results of a large prospective cohort study. JBJS. 2014; 96(1): e1. doi: 10.2106/JBJS.L.01451

38. Петрова Н.В. Диагностика имплант-ассоциированных инфекций в ортопедии с позиции доказательной медицины. Хирургия позвоночника. 2012; 1: 74-83. doi: 10.14531/ss2012.1.74-83

39. Izakovicova P, Borens O, Trampuz A. Periprosthetic joint infection: Current concepts and outlook. EFORT Open Rev. 2019; 4(7): 482-494. doi: 10.1302/2058-5241.4.180092

40. Lewis K. Persister cells, dormancy and infectious disease. Nat Rev Microbiol. 2007; 5(1): 48-56. doi: 10.1038/nrmicro1557

41. Gefen O, Balaban NQ. The importance of being persistent: Heterogeneity of bacterial populations under antibiotic stress. FEMS Microbiol. Rev. 2009; 33(4): 704-717. doi: 10.1111/j.1574-6976.2008.00156.x

42. Bigger JW. Treatment of Staphylococcal infections with penicillin by intermittent sterilization. Lancet. 1944; 244(6320): 497-500. doi: 10.1016/S0140-6736(00)74210-3

43. Balaban NQ, Gerdes K, Lewis K, McKinney J. A problem of persistence: Still more questions than answers? Nature Rev Microbiol. 2013; 11(8): 587-591. doi: 10.1038/nrmicro3076

44. Lewis K. Persister cells. Annu Rev Microbiol. 2010; 64(1): 357-372. doi: 10.1146/annurev.micro.112408.134306

45. Fenton M, McAuliffe O, O’Mahony J, Coffey A. Recombinant bacteriophage lysins as antibacterials. Bioeng Bugs. 2010; 1(1): 9-16. doi: 10.4161/bbug.1.1.9818

46. Hughes KA, Sutherland IW, Jones MV. Biofilm susceptibility to bacteriophage attack: The role of phage-borne polysaccharide depolymerase. Microbiology. 1998; 144(11): 3039-3047. doi: 10.1099/00221287-144-11-3039