Микробная контаминация лекарственных препаратов это
22.1 Общая характеристика типовых источников микробной контаминации в фармацевтическом производстве
К числу основных производств биологически активных веществ (БАВ) относят производство лекарственных субстанций, готовых лекарственных средств и иммунобиологических препаратов для медицины и ветеринарии, а также производство различных нелекарственных веществ, используемых в народном хозяйстве.
Биотехнологическое производство представляет собой сложный многоступенчатый технологический процесс, включающий получение полупродукта, субстанции БАВ и готовой продукции.
Полупродуктом называют частично обработанное сырье или лекарственные вещества, которые должны пройти дальнейшие стадии производственного процесса прежде, чем они станут лекарственным продуктом.
Лекарственным веществом или субстанцией называют стандартизованное химическое соединение (вещество), обладающее лечебными или профилактическими свойствами, разрешенное к применению и предназначенное для изготовления лекарственных средств.
Готовое лекарственное средство (ГЛС) — это лекарственное средство, предназначенное для отпуска индивидуальному потребителю в удобной для применения (дозированной) форме. В готовой лекарственной форме лекарственное вещество проявляет максимальное терапевтическое действие, обладает минимальным побочным эффектом, является удобным для применения и хранения.
Лекарственные вещества (субстанции) получают химическим синтезом, путем выделения и химической очистки из растительного сырья или с использованием клеток-продуцентов (бактерий, грибов, растений и животных) (рис. 81). Особенности организации технологических процессов влияют на микробную контаминацию субстанции и в конечном итоге — готовой продукции.
Рис. 81. Основные технологические процессы получения готовых лекарственных средств (ГЛС)
При всем многообразии технологических схем получения разных по происхождению лекарственных веществ основными (типовыми) источниками попадания микроорганизмов в сферу биотехнологических производств являются:
— сырье и вспомогательные вещества на всех стадиях производства, хранения и транспортировки продукции;
— тара и упаковочные материалы;
— вода, используемая в производстве;
— технологический и вентиляционный воздух;
— персонал, занятый в производстве.
Для производства с участием клеток-продуцентов в дополнении к перечисленным особое значение, как источники микробного загрязнения имеют питательная среда и добавки, пеногасители, посевной материал. В зависимости от характера производства и технологической стадии удельный вес вышеуказанных факторов в контаминации (contamine — загрязнение) может существенно изменяться.
22.2 Зависимость микробной контаминации от качества эксплуатации технологического оборудования
Значение оборудования и коммуникаций в возможной контаминации продуктов биосинтеза особенно велико при культивировании клеток продуцентов. Процесс должен осуществляться в асептических условиях [42].
Ферментационный комплекс включает аппарат для культивирования (ферментатор) и совокупность примыкающих к нему коммуникаций, арматуры, контрольно-измерительных приборов и др. Трубопроводы для подачи материальных потоков (стерильного воздуха, пара, питательной среды и добавок) достигают десятков километров. Вся эта система должна обеспечить стерильность внутреннего объема ферментатора. Разгерметизация ферментационного комплекса во время работы является одной из причин микробной контаминации. Это может произойти в результате несоответствия технического уровня оборудования требованиям эффективной герметизации, в результате чего микроорганизмы из окружающего воздуха будут попадать во внутренние полости аппаратов и арматуры.
Конструкционные особенности оборудования и коммуникаций не всегда обеспечивают стерилизуемость всех точек внутренних полостей. Например, особого внимания требует придонная часть ферментатора, где скапливается конденсат, а также трубные окончания для отбора проб из ферментатора и штуцеры для внесения посевного материала. При стерилизации температура в этих зонах будет ниже, чем во всем объеме ферментатора, что может стать причиной нестерильности. Важен правильный подбор материала, из которого изготавливают оборудование. Необходимо использовать такие материалы, внутренние поверхности которых не подвергаются биоповреждению и биообрастанию. Одним из условий, исключающих опасность биообрастания, является высокое качество обработки (полирования) внутренних поверхностей оборудования.
Целесообразным является замена природных фильтрующих материалов на синтетические, менее благоприятные для размножения микроорганизмов. Например, при использовании бельтинговой ткани в процессе фильтрации в новых образцах содержание клеток составляет менее 500, а в образцах, выстиранных для повторного использования до 10 4 на 1 см 2 поверхности.
Причинами загрязнения объектов производства через технологическое оборудование являются также неудовлетворительная подготовка его к работе (некачественная мойка и дезинфекция, неэффективная стерилизация) и нарушение правил его эксплуатации.
22.3 Зависимость микробной контаминации от сырья и вспомогательных материалов
Сырье для производства лекарственных веществ может быть по происхождению минеральным, растительным, животным и синтетическим [43, 44]. Наиболее загрязненным является сырье животного и растительного происхождения.
22.3.1 Микробиота животного сырья
Сырье животного происхождения используют в качестве основного при получении органопрепаратов. Например, из поджелудочной железы свиней получают панкреатин, щитовидной железы крупного рогатого скота — тиреоидин, сердечной мышцы — цитохром С, тимуса — тималин и т. д. Органы убойных животных служат основой для многих питательных сред. В производстве вирусных вакцин используют культуры клеток почек обезьян, морских свинок, собак, а также эмбрионы: куриные, утиные, перепелиные и др.
Органы и ткани животных могут содержать большое количество микроорганизмов, включающих представителей нормальной микробиоты животного и микроорганизмов, попавших в соответствующий орган гематогенным путем при жизни животных в результате снижения сопротивляемости его организма при длительном голодании, утомленности и т. п. Микроорганизмы могут попадать в ткани после гибели животных, а также в процессе обработки с инструментов, рук, одежды рабочих при первичной разделке туши, при хранении и транспортировке.
По качественному составу микробиота животного сырья может включать сапротрофные, патогенные и условно-патогенные, преимущественно аэробные и факультативно-анаэробные бактерии, бактерии группы кишечной палочки (БГКП) — родов Proteus, Aeromonas, Salmonella, Clostridium perfringens, Bacillus cereus. Их количество может достигать 10-10 5 клеток на 1 см 3 поверхности. Многие микроорганизмы длительно сохраняются в сырье при замораживании. Например, сальмонеллы сохраняют жизнеспособность в мороженом мясе 13 месяцев, в яйцах — 12 месяцев. Животное сырье может содержать различные вирусы. Так, в культурах клеток обезьян, используемых для производства многих вакцин, обнаруживали аденовирусы, энтеровирусы, вирус герпеса обезьян, вызывающие заболевания у человека. Поэтому предусмотрено проведение дополнительного вирусологического контроля с использованием специальных методов.
22.3.2 Микробиота лекарственного растительного сырья
Лекарственным растительным сырьем (ЛРС) называют высушенные части лекарственных растений, не подвергавшиеся химической обработке. К ним относят корни, корневища, кору, цветы, листья, плоды, почки и др. В настоящее время используют около 200 видов растений для получения на их основе лекарственных препаратов.
Лекарственные растения, как и все другие, являются естественной средой обитания микроорганизмов (глава 3). Их микробиоту подразделяют на эпифитную (epi — над, phyton — растение) и фитопатогенную ( pathos — болезнь, страдание). К эпифитным относят микроорганизмы, развивающиеся в норме на поверхности растения и не наносящие ему вреда. Такие микроорганизмы не проникают внутрь тканей, растут за счет обычных выделений и органических загрязнений поверхности растения. Они устойчивы к фитонцидам, высушиванию и ультрафиолетовому облучению, препятствуют проникновению фитопатогенных микроорганизмов в растительные ткани. Наибольшее количество эпифитной микробиоты составляет Erwinia herbicola — антагонист возбудителей мягкой гнили овощей. В норме обнаруживают Pseudomonas fluorescens . Phytomonas spp ., Chromobacterium spp ., Bacillus mesentericus , небольшое количество грибов.
Состав микробиоты зависит от вида растения, возраста, высоты стебля, типа почвы, условий произрастания. При повышении влажности численность эпифитных микроорганизмов возрастает, при понижении влажности — уменьшается. К фитопатогенным микроорганизмам относят бактерии, грибы, вирусы. Наиболее распространенные заболевания растений, вызываемые бактериями (бактериозы) и грибами (микозы) приведены в таблице 46.
Таблица 46. Основные возбудители бактериозов и микозов растений
Источник
Семейство Enterobacteriaceae. Часть 2
Автор: врач – клинический фармаколог Трубачева Е.С.
Сегодня мы закончим разговор о микроорганизмах из семейства Enterobacteriaceae, которое, как мы помним, является одним из самых проблематичных источников внутрибольничных инфекций, потому что возбудители умеют делиться и передавать в рамках почти всего семейства свои механизмы резистентности, и это при том, что изначально почти каждый представитель имеет природную устойчивость к целым классам антибиотиков.
Автор: врач – клинический фармаколог Трубачева Е.С.
Сегодня мы закончим разговор о микроорганизмах из семейства Enterobacteriaceae, которое, как мы помним, является одним из самых проблематичных источников внутрибольничных инфекций, потому что возбудители умеют делиться и передавать в рамках почти всего семейства свои механизмы резистентности, и это при том, что изначально почти каждый представитель имеет природную устойчивость к целым классам антибиотиков.
Героями сегодняшнего разговора станут энтеробактеры, серрации, морганеллы. Конечно, есть и другие представители и, возможно, в постковид они начнут встречаться намного чаще, но пока нам в рамках Азбуки достаточно вышеперечисленных плюс кишечные палки и клебсиеллы, о которых мы говорили ранее.
Enterobacter spp.
Микробиологические аспекты
Род энтеробактера включает несколько видов, но наиболее клинически значимыми из них являются:
Очень важно помнить, что энтеробактеры проявляют природную устойчивость к большому спектру антибиотиков, таким как бета-лактамы, к которым они продуцируют хромосомные AmpC бета-лактамазы, плазмидные бета-лактамазы расширенного спектра, а также карбапенемазы. Так как клинически значимые представители Enterobacter spp. обитают в желудочно-кишечном тракте человека, то основным источником инфицирования для пациента становится медицинский персонал, который просто по факту своей ежедневной работы в больнице с антибиотиками является резервуаром всевозможных антибиотикорезистентностей.
Клинически значимые аспекты
Enterobacter spp. является причиной:
Инфекций мочевыводящих путей: катетер— или инструментально-ассоциированных (как результат эндоскопических манипуляций контаминированным инструментарием).
Внутрибольничных пневмоний, в том числе вентилятор-ассоциированных.
Инфекций кожи и мягких тканей, таких как раневые инфекции, инфицирование пролежней, ожоговые инфекции и послеоперационные инфекции. Кроме того в случае полимикробного характера инфицирования пролежней возможно развитие сепсиса как исхода раневой инфекции.
Инфекций кровотока — катетер— и инструмент-ассоциированные.
Инфекций центральной нервной системы — менингиты, чаще всего внутрибольничные, как следствие нейрохирургических вмешательств.
Неонатальных инфекций, таких как некротический энтероколит, сепсис и менингит.
Чем лечить?
Ответ будет традиционным — лучше вообще не инфицировать, тогда не придется ломать голову, чем все это лечить. В основе терапии лежит обязательное микробиологическое исследование с определением антибиотикочувствительности.
В случае выявления представителей Enterobacter spp. при лечении тяжелых инфекций предпочтение следует отдавать комбинированной терапии, и самыми подходящими будут пиперациллин-тазобактам в комбинации с аминогликозидами или фторхинолонами. А для преодоления резистентности, вызванной бета-лактамазами расширенного спектра, можно использовать карбопенемы.
Для лечения инфекций мочевыводящих путей самым первым и наиважнейшим является удаление мочевого катетера до момента прекращения пиурии. Далее лечим либо исходя из профиля антибиотикограммы, либо ципрофлоксацином в правильно подобранной дозе, либо, как было указано выше, рассматриваем назначение нитрофуранов и фосфомицина.
Serratia spp.
Серрации по своей сути являются родными сестрами клебсиелл, но в отличие от последних только S.marcescens вызывает клинически значимые заболевания у людей, а остальные виды — S.liquefaciens и S.rubidaea — делают это значительно реже, и в обычной, доковидной жизни, ими можно было пренебречь.
Клинические аспекты
Что вызывает?
Катетер-ассоциированные инфекции и как их исход — сепсис.
Инфекции мочевыводящих путей как следствие медицинских манипуляций необработанным инструментом.
Раневые инфекции в послеоперационном периоде.
Нозокомиальные пневмонии как следствие интубации.
Конъюнктивиты и кератиты.
И редко вызывали остеомиелиты и эндокардиты
Терапевтические аспекты
В первую очередь про серрацию надо узнать, а значит, необходимо микробиологическое исследование. Во-вторую, вспомнить о природной устойчивости. В-третью, держать в уме то, что очень часто цефалоспорины третьего и четвертого поколения тоже не будут работать, так как посредством плазмид получают устойчивость от родственников по семейству Enterobacteriaceae, например, от родной сестры — клебсиеллы. Точно таким же образом серрация может оказаться устойчивой и к карбопенемам. К фторхинолонам резистентность так же уже давно описана.
Так чем лечить?
Лучше вообще не заражать — потому что если бак. лаборатория дает серрацию, то ниоткуда кроме как с наших рук она появиться не может, так как ни ходить, ни летать сия зверюшка до сих пор не научилась.
В случае развития тяжелых инфекций — сепсиса, вентилятор-ассоциированной пневмонии и т. п., и только при документированной чувствительности, препаратами выбора могут быть цефепим или меропенем, или ципрофлоксацин в вену в стандартных дозировках. Если чувствительность утеряна, то зовем клинического фармаколога, а если такового нет, то смотрим в сторону амикацина, пиперациллина-тазобактама и азтреонама, только помним об их побочных эффектах. Курс лечения соблюдать жизненно необходимо, чтобы зверюшка еще куда-нибудь не мутировала и новыми механизмами защиты не обзавелась. Обычно речь идет о 10–14 днях (но так как польза превышает вред, то нефротоксичность аминогликозидов со временем отступит, а ототоксичность — тут уж как повезет).
Инфекции мочеполового тракта лечим так же с учетом чувствительности, и если таковая располагает, то препаратом выбора становятся фторхинолоны, либо комбинация двух антибиотиков, например фторхинолон с карбапенемом или бета-лактам с аминогликозидом.
Эндокардиты с остеомиелитами бывают хоть и редко, но крайне метко, а потому снова сначала исследуем чувствительность, потом индивидуально в каждом случае подбираем антибиотики (а лучше зовем клинического фармаколога, пусть он мучается). И снова крайне важно соблюдение сроков лечения, для эндокардита это порядка четырех, а то и шести недель внутривенной антибактериальной терапии, а для остеомиелита не менее двух недель. Почему нельзя меньше? Потому что последует мутация и новый рецидив, а антибиотиков просто может не хватить, ибо, как и сестра-клебсиелла, серрация тоже умеет в панрезистентность.
В заключении хочется повторить, что и в этом случае проще помыть руки, чем разгребать последствия инфицирования серрацией. Мытье рук и проще, и дешевле, и, что самое главное, спокойнее.
Morganella spp.
Морганеллы будут последними представителями семейства Enterobacteriaceae, которых мы обсуждаем в рамках нашей Азбуки. Если кому-то станет интересно покопаться дальше, то к их услугам всегда будет четырехтомник по медицинской микробиологии под редакцией Лабинской, конкретно второй и третий том, в которых все очень подробно расписано, правда, чтение это для неподготовленного человека будет довольно сложным. Но вернемся к нашей морганелле.
Микробиологические аспекты
Морганелла существует только одна — M.morganii, но имеет два подвида — M.morganii и M.sibonii, которые отличаются только по ферментации треалозы, и никакого клинического значения данное отличие не имеет.
Конечно, и морганелла умеет в природную устойчивость к антибиотикам, а именно к пенициллинам, цефалоспоринам первого и второго поколения, макролидам и ко-тримоксазолу. При этом сохраняет высочайшую чувствительность к аминогликозидам, пиперациллину, цефалоспоринам третьего и четвертого поколения, фторхинолонам и карбопенемам. То есть данную зверюшку есть чем победить.
Клинические аспекты
Морганелла является представителем нормальной микрофлоры человека и самостоятельно крайне редко что-то вызывает. Этим крайне редким являются инфекции мочевыводящих путей, чему способствуют крайне пожилой возраст, длительная госпитализация, мочевой катетер и иммунодефицит любой этиологии.
В плане приобретенной антибиотикорезистентности морганелла обзавелась факторами устойчивости к фторхинолонам, что и понятно, учитывая какие именно заболевания она вызывает и чем их чаще всего лечат.
Что еще может вызывать?
Крайне редко — сепсис, как исход инфекции мочевыводящих путей.
Раневую хирургическую инфекцию.
Неонатальный сепсис и хореоамнионит.
Но стоит иметь в виду, что данные ситуации крайне редки, и стоит изначально подумать не об этом возбудителе, а о том, какой за ним может прятаться в виду контаминации материала, и лучше бы все еще раз пересеять и перепроверить.
Терапевтические аспекты
Если результат микробиологического исследования сомнений не вызывает и вы убеждены, что имеете дело с морганеллами, то препаратами выбора становятся карбопенемы, и только в случае их недоступности и документированной бактериологом чувствительности, можно посмотреть в сторону цефалоспоринов, например, цефтазидима (для которого нужна отдельная цефалоспориназа, чтобы он был инактивирован), а лучше цефтазидим-авибактама. Хотя если недоступны карбопенемы, то и Завицефте, скорее всего, взяться будет неоткуда.
Какие препараты могут быть использованы в качестве резервных? Решать этот вопрос также необходимо только после получения результата микробиологии и чувствительности в идеале по МПК, и только после этого рассматривать назначение цефепима или ципрофлоксацина, или аминогликозидов (они, к слову, в случае морганеллы могут обоснованно выступать в качестве монотерапии инфекций мочевыводящих путей).
На этом автор заканчивает обзор семейства Enterobacteriaceae и в сотый раз призывает: «Коллеги, мойте руки! Это намного проще, дешевле и быстрее, чем лечить то, что с немытых рук может упасть в пациента».
Источник
