Генетический профиль антибиотикорезистентности штаммов энтеробактерий, выделенных от пациентов акушерско-гинекологического и педиатрического профилей

Введение

Использование антибактериальных препаратов с лечебной и профилактической целью в медицинской практике сопровождается развитием ряда побочных эффектов, одним из которых является возникновение антибиотикорезистентности [1].

Антибактериальная терапия приводит к качественным и количественным изменениям спектра микроорганизмов в нестерильных локусах человеческого организма и способствует селекции штаммов, устойчивых к антибиотикам [2]. Изучение механизмов антибиотикорезистентности, детекция генетических детерминант в сочетании с фенотипической характеристикой имеют значение как для выбора лечебного препарата и тактики ведения конкретного пациента, так и для длительного глобального и локального микробиологического мониторинга, отражающего эволюционные закономерности распространения эпидемиологически значимых клональных линий, что в конечном итоге сказывается на эффективности эмпирической терапии как на госпитальном, так и на амбулаторном этапах оказания медицинской помощи [3].

В настоящее время распространены исследования генетического профиля антибиотикорезистентности представителей энтеробактерий, выделенных, главным образом, от взрослого населения [4]. Вместе с тем бактерии с множественной лекарственной устойчивостью зарегистрированы в качестве этиологических агентов генерализованной инфекции в учреждениях как акушерско-гинекологического, так и педиатрического профилей [5]. Вопросу рационального использования антибактериальных препаратов и микробиологическому мониторингу в учреждениях родовспоможения уделяется большое внимание [6]. Изучение структуры и распространенности генетических детерминант антибиотикорезистентности является актуальным научно- исследовательским направлением.

Цель — изучить генетический профиль антибиотикорезистентности штаммов энтеробактерий, выделенных от пациентов акушерско-гинекологического и педиатрического профилей.

Материалы и методы

Исследуемый материал, поступивший по клиническим показаниям и в ходе локального микробиологического мониторинга, в ходе микробиологического исследования которого обнаружены БЛРС-продуцирующие штаммы энтеробактерий, представлен в таблице 1.

Генетический профиль антибиотикорезистентности определяли у БЛРС-продуцирующих штаммов энтеробактерий, выделенных из образцов биологического материала, полученного от 43 женщин и 24 детей, госпитализированных в отделения ФГБУ «НИИ ОММ» Минздрава России в 2024г.

Для выявления детерминант устойчивости к антибактериальным препаратам были изучены 67 не дублирующих друг друга штамма 5-ти видов семейства Enterobacteriaceae (Таблица 2).

Проведение бактериологического исследования образцов биологического материала, доставленного в лабораторию осуществляли в соответствии с действующими нормативными документами (СанПин 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней»). Посев проводили на дифференциально-диагностическую питательную среду Эндо (ФБУН ГНЦ ПМБ, Россия г. Оболенск) для выделения энтеробактерий и первичной дифференциации на лактозоположительные и лактозоотрицательные колонии и на кровяно-сывороточный агар (основа-Conda, Испания) с целью выявления гемолитической активности бактериальных штаммов. Видовую идентификацию чистой культуры, определение антибиотикочувствительности проводили на бактериологическом анализаторе VITEK 2 compact (Bio Mérieux, Франция, входит в перечень оборудования ЦКП «Инновационный научно-лабораторный центр перинатальной и репродуктивной медицины» ФГБУ «НИИ ОММ» Минздрава России) согласно инструкции производителя с использованием карт VITEK 2 GN (идентификация) и AST-N360, AST-N361 (определение антибиотикочувствительности). ДНК бактериальных клеток БЛРС продуцирующих изолятов выделяли из суточной культуры микроорганизмов с использованием набора «ПРОБА-НК». Детекцию генов bla_tem, bla_ctx-М-1, bla_shv; bla_oxa-40-like, bla_oxa-48-like, bla_оxa-23-like, bla_oxa-51-like, bla_imp, bla_KPS, bla_NDM, проводили с использованием набора «БакРезиста GLA» на детектирующем амплификаторе ДТ-48 (ДНК-технология, Россия).

Для оценки статистической значимости различий частоты встречаемости генов использовали критерий х² Пирсона с поправкой Йейтса.

Результаты

При изучении генетического профиля антибиотикорезистентности штаммов энтеробактерий, выделенных от пациентов акушерско-гинекологического и педиатрического профилей, идентифицировано 8 геновариантов, обеспечивающих невосприимчивость к антибиотикам группы бета лактамов.

На рисунке 1 представлен спектр генетических детерминант антибиотикорезистентности, установленный при исследовании штаммов, выделенных от детей.

У представителей семейства Enterobacteriaceae, выделенных от детей, геновариант bla_ctx-М-1+bla_shv идентифицирован в 29,2% случаев и встречался только у Klebsiella pneumoniae. Bla_tem+bla_ctx-М-1 детектирован в 20,8%, а bla_ctx-М-1+bla_shv+bla_tem — в 12%.

Не удалось определить генетические детерминанты резистентности у одного штамма Escherichia coli и Enterobacter cloacae. Однокрано детектирован ген bla_ctx-М-1 у Escherichia coli, bla_tem — у Escherichia coli и Proteus mirabilis. Обращает на себя внимание обнаруженное в ходе локального микробиологического мониторинга носительство карбапенемазу продуцирующего штамма Escherichia coli (bla_ctx-М-1+bla_NDM), устойчивого к карбапенемам, антибиотикам группы резерва. Отсутствие штамма с аналогичной фенотипической характеристикой в образцах биологического материала и смывах с объектов окружающей среды в течение шестимесячного периода до и после даты обнаружения карбапенемазы продуцирующего изолята позволяет с высокой долей вероятности предполагать о том, что выявленный штамм внебольничного происхождения, который не включился в циркуляцию госпитальных штаммов во внутрибольничной среде.

На рисунке 2 представлен спектр генетических детерминант антибиотикорезистентности, установленный при исследовании штаммов, выделенных от женщин.

Среди представителей семейства Enterobacteriaceae, выделенных от женщин, геновариант bla_ctx-М-1 встречался в 37,2% случаев и был выявлен только у Escherichia coli. А варианты bla_ctx-М-1+bla_tem и bla_ctx-М-1+bla_shv — в 16,3%.

В результате проведенного исследования установлено, что в 2024г., как и в 2021, 2022 г.г. доминирующим геном, остается bla_CTX-M-1 [7][8].

Обсуждение.

Наличие штаммов без выявленных детерминант антибиотикорезистентности используемыми диагностическими подходами подтверждает реализацию иных механизмов формирования антибиотикорезистентности, таких как работу эффлюксных насосов, изменение структуры транспортных каналов, формирование метаболического шунта и изменение мишени для действия антибиотика.

Доминирование геноварианта bla_ctx-М-1
среди энтеробактерий, выделенных от женщин, обусловлено преобладанием БЛРС-продуцирующих штаммов Escherichia coli.

В 2024 г впервые за 7 лет проводимых нами исследований по выявлению генетических детерминант антибиотикорезистентности выявлен штамм Escherichia coli с множественной лекарственной устойчивостью, обладающий геном bla_NDM. Аналогичный ген был детектирован в 2022, но в штамме K. pneumoniae, колонизирующем кищечный биотоп новорожденного ребенка, что подтверждает распространение антибиотикорезистентных штаммов в человеческой популяции.

Также обращает на себя внимание выявление K. pneumoniae с генетическим профилем антибиотикорезистентности bla_tem, bla_ctx-М-1, bla_shv, bla_oxa-48-like, bla_NDM.

Полученные в ходе настоящего исследования результаты свидетельствуют о возможной колонизации кишечника новорожденных детей в период их нахождения на стационарном этапе выхаживания штаммами энтеробактерий с множественной лекарственной устойчивостью, ассоциированной с несколькими генетическими детерминантами антибиотикорезистентности. Что способствует формированию так называемого депо устойчивых к действию антибиотиков штаммов условно-патогенных микроорганизмов и пребыванию во внутрибольничной среде источников возбудителей инфекционных заболеваний [9-11].

Заключение

Таким образом, генетический профиль антибиотикорезистентности штаммов энтеробактерий, выделенных от пациентов акушерско-гинекологического и педиатрического отделений представлен 8-ю геновариантами, в которых доминирующим геном, обеспечивающим устойчивость к бета лактамным антибиотикам среди представителей энтеробактерий в 2024г, как и в 2021, 2022 гг., остается bla_CTX-M-1, который обнаруживается как в моноварианте, так и в ассоциации с bla_tem и bla_shv.