Связь механизмов генотипической резистентности Streptococcus pneumoniae к антибиотикам с фенотипической резистентностью и серотипами


https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-4-454-467

Полный текст:


Аннотация

Изучение резистома пневмококка и получение данных о молекулярно-генетических механизмах резистентности и их распространении имеют важное значение при проведении сравнительных исследований и осуществлении эпидемиологического надзора за резистентностью.

Цель исследования – изучение генотипической резистентности к антибиотикам штаммов пневмококка, выделенных от пациентов с различными формами пневмококковой инфекции и бактерионосителей, а также ее взаимосвязи с фенотипической резистентностью к антибиотикам и клинико-эпидемиологическими характеристиками штаммов (серотип, форма вызываемой инфекции).

Материалом исследования являлись 546 штаммов пневмококка и 5 образцов биологического материала, выделенных/полученных от пациентов разного возраста (5 дней – 81 год) с различными формами пневмококковой инфекции (менингит и другие инвазивные формы – 28 пациентов; пневмония – 27; острый синусит – 18; острый средний отит – 118; конъюнктивит – 26) и бактерионосителей (331 пациент).

Генотипическая резистентность пневмококка к антибиотикам исследовалась посредством мультиплексной ПЦР с детекцией генов mefAermB и мутаций в генах пенициллин-связывающих белков: pbp1a (574T→N, 575S→T, 576Q→ G и 577F→Y); pbp2b (431T→K, 432Q→L) и pbp2x (338T→A).

В ходе исследования 551 изолята S. pneumoniae установлено, что у 60 % из них имеется как минимум один механизм резистентности к макролидам/линкозамидам, а распространенность гетерорезистентности (mefA + ermB) составила 22 %. Среди исследованных штаммов как минимум одну модификацию pbp имели 65 %, две модификации – 26, все три исследованные модификации pbp – 24 %. Доминирующим механизмом резистентности к макролидам является метилирование 23S РНК (ген ermB), который был обнаружен у 43 % генетически резистентных изолятов. Среди генетически резистентных к пенициллину изолятов пневмококка чаще всего встречались комбинации модификаций генов pbp 1a + 2x + 2b или pbp 1a + 2x (по 39–40 %) и отсутствовал генотип резистентности, обусловленный модификацией только pbp2b.


Об авторах

А. В. Давыдов
Белорусский государственный медицинский университет
Беларусь

Давыдов Александр Владимирович – ассистент. 

пр. Дзержинского, 83, 220116, г. Минск



Л. П. Титов
Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии
Беларусь

Титов Леонид Петрович – член-корреспондент, доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией. 

ул. Филимонова, 23, 220114, г. Минск



А. Н. Хархаль
Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии
Беларусь

Хархаль Анна Николаевна – младший научный сотрудник. 

ул. Филимонова, 23, 220114, г. Минск



В. Г. Барауля
Минский городской центр гигиены и эпидемиологии
Беларусь

Барауля Валентина Геннадьевна – заведующий отделением.

ул. П. Бровки, 13/1, 220013, г. Минск



Ю. В. Гусакова
Минский городской центр гигиены и эпидемиологии
Беларусь

Гусакова Юлия Владимировна – врач-бактериолог. 

ул. П. Бровки, 13/1, 220013, г. Минск



Список литературы

1. Белошицкий, Г. В. Пневмококковые менингиты в Российской Федерации / Г. В. Белошицкий, И. С. Королева, Н. И. Кошкина // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. – 2009. – № 2. – С. 21–26.

2. Biological and epidemiological features of antibiotic-resistant Streptococcus pneumoniae in preand post-conjugate vaccine eras: a United States perspective / L. Kim [et al.] // Clin. Microbiol. Rev. – 2016. – Vol. 29, N 3. – P. 525–552. https://doi.org/10.1128/cmr.00058-15

3. Molecular mechanisms and epidemiology of resistance in Streptococcus pneumoniae in the Middle East region / G. El Moujaber [et al.] // J. Med. Microbiol. – 2017. – Vol. 66, N 7. – P. 847–858. https://doi.org/10.1099/jmm.0.000503

4. Molecular epidemiology of macrolide-resistant Streptococcus pneumoniae isolates in Europe / R. R. Reinert [et al.] // J. Clin. Microbiol. – 2005. – Vol. 43, N 3. – P. 1294–1300. https://doi.org/10.1128/jcm.43.3.1294-1300.2005

5. Central Asian and Eastern European surveillance of antimicrobial resistance. Annual report 2016 / World Health Organization. – Copenhagen : WHO, 2016. – 133 p.

6. Substitutions in PBP2b from β-lactam-resistant Streptococcus pneumoniae have different effects on enzymatic activity and drug reactivity / P. Calvez [et al.] // J. Biol. Chem. – 2017. – Vol. 292, N 7. – P. 2854–2865. https://doi.org/10.1074/jbc.m116.764696

7. Reinert, R. R. The antimicrobial resistance profile of Streptococcus pneumoniae / R. R. Reinert // Clin. Microbiol. Infect. – 2009. – Vol. 15, suppl. 3. – P. 7–11. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2009.02724.x

8. Внебольничная пневмония у взрослых: практические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике / А. Г. Чучалин [и др.] // Инфекц. болезни: новости, мнения, обучение. – 2013. – № 2 (3). – С. 91–123.

9. Antimicrobial susceptibility and analysis of macrolide resistance genes in Streptococcus pneumoniae isolated in Hamadan / M. N. Mosleh [et al.] // Iran. J. Basic Med. Sci. – 2014. – Vol. 17, N 8. – P. 595–599.

10. Quadriplex real-time polymerase chain reaction (lytA, mef, erm, pbp2bwt) for pneumococcal detection and assessment of antibiotic susceptibility / V. Srinivasan [et al.] // Diagn. Microbiol. Infect. Dis. – 2011. – Vol. 71, N 4. – P. 453–456. https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2011.08.017

11. Rapid identification of penicillin and macrolide resistance genes and simultaneous quantification of Streptococcus pneumoniae in purulent sputum samples by use of a novel real-time multiplex PCR assay / K. Y. Fukushima [et al.] // J. Clin. Microbiol. – 2008. – Vol. 46, N 7. – P. 2384–2388. https://doi.org/10.1128/jcm.00051-08

12. World Health Organization. Laboratory methods for the diagnosis of meningitis caused by Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, and Haemophilus influenzae : WHO manual / World Health Organization, Centers for Disease Control and Prevention. – Pub. 2. – WHO/IVB.11.09, 2011. – 311 p.

13. Серотиповая характеристика штаммов Streptococcus pneumoniae, выделенных у детей с острыми средними отитами и синуситами / А. В. Давыдов [и др.] // Здравоохранение. – 2016. – № 3. – С. 12–20.

14. Давыдов, А. В. Использование мультиплексной ПЦР для серогенотипирования штаммов Streptococcus pneumoniae в рамках осуществления мониторинга пневмококковой инфекции в Беларуси / А. В. Давыдов, Л. П. Титов, А. Н. Хархаль // Молекулярная диагностика 2017 : сб. тр. IX Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (Москва, 18–20 апр. 2017 г.) : в 2 т. / Федер. служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека [и др.] ; под ред. В. И. Покровского. – М., 2017. – Т. 2. – С. 336–338.

15. Antimicrobial wild type distributions of microorganisms [Electronic resource] // EUCAST. – Mode of access : https://mic.eucast.org/Eucast2/SearchController/search.jsp?action=performSearch&BeginIndex=0&Micdif=mic&NumberIndex=50&Antib=-1&Specium=12. – Date of access : 02.12.2017.

16. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically; Approved standard. – 10th ed. CLSI document M07-A10. – Wayne, PA : Clinical and Laboratory Standards Institute, 2015. – 94 p.

17. CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. CLSI supplement M100 / CLSI. – Pub. 27th. – Wayne, PA : Clinical and Laboratory Standards Institute, 2017. – 224 p.

18. Predominance of 23S rRNA mutants among non-erm, non-mef macrolide-resistant clinical isolates of Streptococcus pneumoniae collected in the United States in 1999–2000 / T. A. Davies [et al.] // Antimicrob. Agents Chemother. – 2005. – Vol. 49, N 7. – P. 3031–3033. https://doi.org/10.1128/aac.49.7.3031-3033.2005

19. Susceptibilities to telithromycin and six other agents and prevalence of macrolide resistance due to L4 ribosomal protein mutation among 992 Pneumococci from 10 central and Eastern European countries / K. Nagai [et al.] // Antimicrob. Agents Chemother. – 2002. – Vol. 46, N 2. – P. 371–377. https://doi.org/10.1128/aac.46.2.371-377.2002

20. Kargar, M. M. Multi-drug resistance and molecular pattern of erythromycin and penicillin resistance genes in Streptococcus pneumoniae / M. Kargar, M. Baghernejad, D. S. Ghorbani // Afr. J. Biotechnol. – 2012. – Vol. 11, N 4. – P. 968–973. https://doi.org/10.5897/ajb11.2783

21. New aspects of the interplay between penicillin binding proteins, murm, and the two-component system CiaRH of penicillin-resistant Streptococcus pneumoniae serotype 19A isolates from Hungary / I. Schweizer [et al.] // Antimicrob. Agents Chemother. – 2017. – Vol. 61, N 7. – P. e00414–e00417. https://doi.org/10.1128/aac.00414-17

22. Central Asian and Eastern European surveillance of antimicrobial resistance. Annual report 2017 / World Health Organization. – Copenhagen : WHO, 2018. – 135 p.

23. Serotypes and antibiotic resistance of non-invasive Streptococcus pneumoniae circulating in pediatric hospitals in Moscow, Russia / N. Mayanskiy [et al.] // Int. J. Infect. Dis. – 2014. – Vol. 20. – P. 58–62. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2013.11.005

24. Чувствительность к антибиотикам штаммов Streptococcus pneumoniae, выделенных от пациентов с менингитом в Беларуси / А. В. Давыдов [и др.] // Здравоохранение. – 2018. – № 1. – С. 22–32.

25. Чувствительность к антибиотикам штаммов Streptococcus pneumoniae, выделенных от пациентов с пневмонией в Беларуси / А. В. Давыдов [и др.] // Мед. новости. – 2017. – № 12. – С. 74–82.

26. Чувствительность к антибиотикам и связь с серотипами штаммов Streptococcus pneumoniae у детей с острым средним отитом и острым синуситом в Беларуси / А. В. Давыдов [и др.] // Клин. микробиол. и антимикроб. химиотер. – 2018. – Т. 20, № 3. – С. 206–215.

27. Phenotype, genotype, and serotype distribution of macrolide resistant invasive and non-invasive Streptococcus pneumoniae strains, in Sousse, Tunisia / M. Marzouk [et al.] // Med. Mal. Infect. – 2014. – Vol. 44, N 10. – P. 478–482. https://doi.org/10.1016/j.medmal.2014.07.016

28. Molecular epidemiology of penicillin-non-susceptible Streptococcus pneumoniae isolates from children with invasive pneumococcal disease in Germany / R. R. Reinert [et al.] // Clin. Microbiol. Infect. – 2007. – Vol. 13, N 4. – P. 363–368. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2006.01676.x


Дополнительные файлы

Для цитирования: Давыдов А.В., Титов Л.П., Хархаль А.Н., Барауля В.Г., Гусакова Ю.В. Связь механизмов генотипической резистентности Streptococcus pneumoniae к антибиотикам с фенотипической резистентностью и серотипами. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2019;16(4):454-467. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-4-454-467

For citation: Davydov A.V., Titov L.P., Kharkhal A.N., Baraulya V.G., Gusakova Y.V. Accociation between molecular mechanisms of antimicrobial resistance, pnenotypes and serotypes in Streptococcus pneumoniae. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series. 2019;16(4):454-467. (In Russ.) https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-4-454-467

Просмотров: 148

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1814-6023 (Print)
ISSN 2524-2350 (Online)