Антибиотикорезистентность штаммов энтерококков, циркулирующих в Оренбургской области Текст научной статьи по специальности «Медицина и здравоохранение»

Научная статья на тему 'Антибиотикорезистентность штаммов энтерококков, циркулирующих в Оренбургской области' по специальности 'Медицина и здравоохранение' Читать статью
Pdf скачать pdf Quote цитировать Review рецензии ВАКAGRIS
Авторы
Коды
  • ГРНТИ: 76 — Медицина и здравоохранение
  • ВАК РФ: 14.00.00
  • УДK: 61
  • Указанные автором: УДК:619:579.861

Статистика по статье
  • 17
    читатели
  • 2
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц.сети

Ключевые слова
  • ЭНТЕРОКОККИ
  • АНТИБИОТИКИ
  • АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ
  • ЖИВОТНЫЕ
  • ENTEROCOCCI
  • RESISTANCE TO ANTIBIOTICS
  • ANIMALS

Аннотация
научной статьи
по медицине и здравоохранению, автор научной работы — СЫЧЁВА МАРИЯ ВИКТОРОВНА

В статье рассмотрены региональные особенности антибиотикорезистентности бактерий рода Enterococcus. Опыты in vitro проведены на 334 штаммах энтерококков, выделенных из кишечника здоровых животных (n=162) и из очагов энтерококковой инфекции при инфекционно-воспалительных заболеваниях (n=172). Обнаружен высокий процент культур Enterococcus spp., резистентных к фторхинолонам (ципрофлоксацину, норфлоксацину, энрофлоксацину) и линезолиду. Ванкомицини цефтриаксонрезистентные энтерококки с высокой частотой обнаруживались только в популяции клинических изолятов. Установлено, что подавляющее большинство клинических и фекальных изолятов сохраняли чувствительность в отношении ампициллина, стрептомицина и гентамицина. В популяции фекальных изолятов энтерококков, выделенных от животных, обнаружен более низкий процент резистентных штаммов к различным антимикробным препаратам, чем среди клинических изолятов Enterococcus spp.

Abstract 2016 year, VAK speciality — 14.00.00, author — SYCHYOVA MARIYA VIKTOROVNA

The article is focused on the regional peculiarities of Enterococcus spp. resistance to antibiotics. The experiments in vitro were carried out on 334 strains of enterococci isolated from the intestines of healthy animals (n=162) and from the loci of enterococcal infections in cases of infectious and inflammatory diseases (n=172). High percentage of Enterococcus spp. cultures, resistant to fluoroquinolones (ciprofloxacin, norfloxacin, enrofloxacin) and linezolid, has been revealed. Vancomycinand ceftriaxon resistant enterococci have been very frequently observed only in the population of clinical isolates. It was found that the vast majority of clinical and fecal isolates were responsive to ampicillin, streptomycin and gentamicin. In the population of fecal isolates of enterococci isolated from animals, there was found a lower percentage of strains resistant to various antimicrobial agents than among clinical isolates of Enterococcus spp.

Научная статья по специальности "Медицина и здравоохранение" из научного журнала "Известия Оренбургского государственного аграрного университета", СЫЧЁВА МАРИЯ ВИКТОРОВНА

 
close Похожие темы научных работ
Читайте также
Читайте также
Читайте также
Рецензии [0]

Похожие темы
научных работ
по медицине и здравоохранению , автор научной работы — СЫЧЁВА МАРИЯ ВИКТОРОВНА

Текст
научной работы
на тему "Антибиотикорезистентность штаммов энтерококков, циркулирующих в Оренбургской области". Научная статья по специальности "Медицина и здравоохранение"

лучают на территории умеренного климатического пояса средней и южной тайги. В основном к ним относятся Сибирский, Уральский, Приволжский, Центральный и Северо-Западный федеральные округа, наиболее эндемичные в развитии клещевых инфекций. Сформированная благоприятная совокупность природных предпосылок, а также расширяющиеся антропургические очаги приводят к расширению очага распространения инфекции. Территория Пермского края, входящая в состав Приволжского федерального округа, является одной из наиболее заклещёванных, что увеличивает риски заражения энцефалитом и боррелиозом. Для того чтобы снизить вероятность заражения, необходимо проводить систему профилактических мероприятий, в которую входит акарицидная и дератизационная обработка местности, а также массовая вакцинация населения против энцефалита и соблюдение мер профилактики.
Литература
1. Афанасьева Н.Б. Клещевой энцефалит в Приморском крае (клинико-эпидемиологические аспекты современного периода): автореф. дисс. ... канд. мед. наук. Владивосток, 2004. 25 с.
2. Байгеланов К.Ж. Клинико-иммунологическая характеристика менингеальных форм иксодовых клещевых боррелиозов и клещевого энцефалита: автореф. дисс. ... канд. мед. наук. СПб., 2009. 28 с.
3. Конев В.П. Клещевой энцефалит: патоморфология и молекулярная патология // Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2007. № 11. С. 87—90.
4. Андаев Е.И. Клещевой энцефалит в Читинской области и этиология очаговых форм с летальным исходом / Е.И. Андаев, А.Г. Трухина, Л.С. Карань, В.В. Погодина, Е.Г. Гамова, Н.Г. Бочкова, Т.И. Борисова, О.А. Нагибина, Е.А. Верешинин, Е.А. Сидорова // Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2007. Т. 27. № 4. С. 60-65.
5. Болотин Е.И., Ананьев В.Ю., Бурухина Е.Г. Некоторые особенности экологии клещевых инфекций в Приморском крае // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2009. Т. 38. № 3. С. 63-65.
6. Захарычева Т.А. Клещевой энцефалит в Хабаровском крае: вчера, сегодня, завтра / Т.А. Захарычева, Т.В. Мжельская, Т.В. Корита, Т.Н. Каравянская, О.Е. Троценко // Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2012. № 20. С. 5-12.
7. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Пермском крае в 2014 году: государственный доклад. Пермь: Управление Роспотребнадзора по Пермскому краю, ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Пермском крае», 2015. 257 с.
8. Число зарегистрированных случаев инфекционных заболеваний (человек). Единая межведомственная информационно-статистическая система. [Электронный ресурс].URL: http:// fedstat.ru/indicator/data.do?id=38208 (дата обращения: 05.10.2015).
Антибиотикорезистентность штаммов энтерококков, циркулирующих в Оренбургской области
М.В. Сычёва, к.б.н, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Бактерии рода Е^егососсыз представляют особый научный и практический интерес, так как, с одной стороны, рассматриваются в качестве представителей нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта млекопитающих и благодаря наличию целого ряда полезных свойств для макроорганизма активно применяются в медицине в качестве пробиотиков. С другой стороны, ЕМегососсыз зрр. являются условно-патогенными микроорганизмами и могут выступать в роли этиологического агента экзогенных и эндогенных инфекционных процессов [1].
Энтерококки выработали устойчивость практически ко всем группам антимикробных препаратов, применяемых в клинической практике, используя для этого разнообразные генетические стратегии. Мультирезистентные энтерококки прекрасно адаптированы к выживанию в желудочно-кишечном тракте и могут становиться доминирующей флорой на фоне назначения антибиотиков, представляя серьёзную опасность в качестве возбудителей эндогенных инфекций [2].
Эмпирическое применение антибактериальных препаратов для терапии животных с инфекциями энтерококковой этиологии возможно лишь при определённом известном уровне резистентности ЕМегососсыз зрр. к этим средствам в данном регионе
или в данной популяции животных, что позволяет достаточно точно прогнозировать эффект терапии. В связи с этим актуальным является определение состояния региональной антибиотикорезистентно-сти энтерококков для выбора адекватной стартовой антибактериальной терапии, что и предопределило цель настоящего исследования — изучить антибиотикорезистентность штаммов ЕМегососсыз зрр., выделенных от животных в Оренбургской области.
Материал и методы исследования. В работе было изучено 334 штамма бактерий рода ЕМегососсыз. Из них 162 изолята, выделенные из фекалий клинически здоровых сельскохозяйственных животных, сформировали I гр. и 172 штамма ЕМегососсыз зрр., изолированные от продуктивных животных с инфекционно-воспалительными заболеваниями, составили II гр. сравнения. Штаммы энтерококков идентифицировали до вида при помощи мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР) по наличию видоспецифических генов, кодирующих синтез супероксиддисмутазы [3].
Чувствительность микроорганизмов к антибактериальным препаратам (АБП) определяли диско-диффузионным методом [4]. При помощи ПЦР-анализа у изолятов энтерококков определяли гены, кодирующие резистентность к аминоглико-зидам [5], тетрациклинам [6] и гликопептидам [7] (высокий уровень резистентности к гентамицину — аас(6)-1е-арН(2")-1а, резистентность к аминоглико-
зидам (кроме гентамицина) — aph(3')-IIIa, ant(4)-Ia; резистентность к тетрациклину — tetL, резистентность к тетрациклину и миноциклину — tetM; резистентность к ванкомицину и тейкопланину — vanA, резистентность к различным концентрациям ванкомицина — vanB, резистентность к низким концентрациям ванкомицина — vanC-1, vanC-2/3).
Полученные в ходе исследований численные материалы были обработаны статистически [8].
Результаты исследования. В результате идентификации, проведённой с помощью мультиплексной ПЦР, из 162 кишечных изолятов энтерококков 45 штаммов (27,8%) были отнесены к виду E. faecium, 39 культур (24,1%) идентифицированы как E. hirae, 36 изолятов (22,2%) — E. durans, 21 культура (12,9%) — E. faecalis, 15 штаммов (9,3%) — E. flavescens и 6 изолятов (3,7%) — E. casseliflavus. Видовой состав клинических изо-лятов энтерококков был не менее разнообразным, однако доминирующее положение занимали культуры вида E. faecalis (79,1%). 9 культур (5,2%) принадлежали к виду E. faecium, 8 (4,7%) — E. casseliflavus, 7 штаммов (4,1%) — E. flavescens. В единичных случаях высевали E. hirae (1,7%), E. avium (2,3%), E. durans (2,9%).
По данным определения чувствительности энтерококков к антибактериальным препаратам диско-диффузионным методом установлено, что 85,1+2,79% фекальных и 28,0+3,42% клинических изолятов были чувствительны к ванкомицину (Р<0,001). Умеренной резистентностью к изучаемому гликопептиду характеризовались соответственно 13,0+2,64 и 23,2+3,22% культур (Р<0,05). Ванкомицинрезистентные культуры Enterococcus spp. встречались среди клинических изолятов в 25 раз чаще, чем среди штаммов, выделенных из кишечника, — 48,8+3,81 и 1,9+1,07% соответственно (Р<0,001).
В отношении ампициллина фекальные изо-ляты энтерококков сохраняли чувствительность в 87,0+2,64% случаев, клинические — в 100%. У 13,0+2,64% культур Enterococcus spp., выделенных из кишечника здоровых продуктивных животных, зарегистрирована резистентность к ампициллину.
Высокий процент резистентных штаммов энтерококков, выделенных из кишечника, отмечен к фторхинолонам: к норфлоксацину нечувствительными оказались 33,3+3,70% изолятов, к ципроф-локсацину — 50,0+3,92 % культур, к энрофлокса-цину — 64,9+3,75% штаммов. Процент фекальных изолятов чувствительных и умеренно резистентных к норфлоксацину был одинаковым и составил 33,3+3,70%. В отношении ципрофлоксацина культуры Enterococcus spp. сохраняли чувствительность в 14,8+2,78% случаев, энрофлоксацина — в 5,5+1,79% случаев. Спектр чувствительности к фторхинолонам клинических изолятов Enterococcus spp. характеризовался следующими особенностями: распространённость резистентности к норфлоксацину,
ципрофлоксацину и энрофлоксацину составила 21,0+3,10, 48,8+3,81 и 62,8+1,85%, соответственно.
Среди фторхинолонов максимальную антимикробную активность в отношении 39,5+3,72% культур энтерококков, выделенных от животных с инфекционно-воспалительными заболеваниями, проявлял норфлоксацин. Чувствительность энтерококков к ципрофлоксацину отмечена в 18,6+2,97%, умеренная резистентность — в 32,6+3,58% случаев (рис. 1).
К тетрациклину были чувствительны 77,8+3,26% фекальных культур энтерококков и 20,9+3,10% клинических изолятов (Р<0,001), резистентны — 13,0+2,64 и 76,7+3,23% соответственно (Р<0,001). Процент культур умеренно резистентных к данному АБП был больше среди энтерококков кишечного биотопа (9,2+2,27 против 2,3+1,15% клинических изолятов (Р<0,01).
Более половины энтерококков, выделенных из фекалий и клинического материала, обладали резистентностью к линезолиду (53,8+3,91 и 79,1+3,10% соответственно (Р<0,001). Только 16,6+2,92% фекальных и 9,3+2,22% клинических изолятов Enterococcus spp. демонстрировали чувствительность к линезолиду (Р<0,05), процент умеренно резистентных культур составил 29,6+3,58 и 11,6+2,44% соответственно (Р<0,001).
Установлено, что большинство штаммов, выделенных из клинического материала, характеризовалось выраженной резистентностью к цефтриаксону (90,7+2,21%). Умеренная резистентность к данному АБП среди клинических изолятов энтерококков определена в 9,3+2,22% случаев. Фекальные культуры энтерококков, резистентные к цефтриаксону, обнаружены в значительно меньшем проценте случаев (26,0+3,44% (Р<0,001), 59,2+3,86% штаммов проявляли умеренную резистентность к данному цефалоспорину и только 14,8+2,78% изолятов демонстрировали чувствительность.
Высокий процент чувствительных штаммов энтерококков фекального происхождения отмечен к аминогликозидам: к стрептомицину чувствительными оказались 94,5+1,79% изолятов, к гентамицину — 96,3+1,48% культур.
Уровень чувствительности клинических изо-лятов энтерококков к аминогликозидам (стрептомицин и гентамицин) варьировал в пределах от 83,7+2,82 до 95,3+1,62%. Устойчивость среди фекальных культур энтерококков к аминогликозидам не обнаружена, в то время как среди штаммов, выделенных из клинического материала, 14,0+2,65% изолятов были резистентны к стрептомицину, 4,7+1,62% — к гентамицину.
В результате исследования антибиотикорези-стентности штаммов энтерококков, выделенных из клинического материала, у 79,1+3,10% культур обнаружена полирезистентность. Процент полирезистентных штаммов среди фекальных изолятов был значительно меньшим — 48,1+3,93% (Р< 0,001).
и S я фекальные изоляты
х £ клинические изоляты
= = х К фекальные изоляты
и & О s 5 клинические изоляты
i я & и Я х фекальные изоляты
о клинические изоляты
4 5 - О фекальные изоляты
и х К Ч клинические изоляты
я & циклин фекальные изоляты
й £ клинические изоляты
О и S я я фекальные изоляты
IS m й о - клинические изоляты
& я S я я фекальные изоляты
Я £ о - & клинические изоляты
о & к S * я фекальные изоляты
й о - & клинические изоляты
i S я I фекальные изоляты
= 1 - клинические изоляты
я 5 и S
фекальные изоляты
клинические изоляты
0% 20% 40% 60% 80% Доля штаммов, % I Чувствительный □ Умер енно-р езистентный □ Резистентный
100%
Примечание: * — достоверность различий частоты встречаемости резистентности к АБП в популяции клинических и фекальных изолятов энтерококков (Р<0,05); ** - (Р<0,01); *** - (Р<0,001).
Рис. 1 - Чувствительность энтерококков к антибактериальным препаратам
Таким образом, прослеживается следующая общая закономерность: в популяции фекальных изолятов энтерококков, выделенных от животных, обнаружен более низкий процент резистентных штаммов к различным антимикробным препаратам, чем среди клинических изолятов ЕМегососст зрр. Исключение составили фторхинолоны: на фенотипическом уровне процент чувствительных к норфлоксацину и ципрофлоксацину культур был недостоверно больше среди клинических изолятов.
Поскольку известно, что на фенотипическом уровне не всегда проявляется информация, закодированная в геноме, представлялось интересным изучить распространённость среди культур энтерококков генов, кодирующих антибиотико-резистентность, и сравнить полученные данные с фенотипическим профилем изолятов. При исследовании штаммов энтерококков на наличие генов резистентности к аминогликозидам генетическая детерминанта аас(6)-1е-арк(2")-1а, кодирующая
высокии уровень резистентности к гентамицину, была выявлена у 33,4+3,70% фекальных культур и 55,8+3,78% штаммов, изолированных из клинического материала (Р< 0,001).
Данный ген в популяции фекальных энтерококков был обнаружен у культур E. faecium, E. hi-rae, E. durans и E. faecalis, в то время как среди клинических изолятов ген aac(6')-Ie-aph(2")-Ia содержали только штаммы E. faecalis.
Ген aph(3)-IIIa, обусловливающий резистентность к аминогликозидам (кроме гентамицина), достоверно чаще регистрировался в геноме клинических изолятов E. faecalis, E. avium, E. casseliflavus чем фекальных E. flavescens (37,2+3,68 и 1,8+1,04% соответственно (Р<0,001).
Напротив, генетическая детерминанта ant(4)-Ia, кодирующая резистентность к аминогликозидам (кроме гентамицина), чаще была обнаружена в популяции энтерококков, выделенных из кишечника здоровых животных (31,5+3,64%), чем среди клинических изолятов (7,0+1,95% (Р<0,001) (рис. 2).
% 70 60 50 40 30 20 10 0
Гены резистентности к тетрациклином
Гены резистентности к гликопептидам
■ Клинические изоляты □ Фекальные изоляты
Примечание: ** — достоверность различий частоты встречаемости генов антибиотикорезистентности в популяции клинических и фекальных изолятов энтерококков — (Р< 0,01); *** — (Р< 0,001)
Рис. 2 - Распространённость генетических детерминант резистентности к антибактериальным препаратам в популяции Е^етососсш 5рр., %
Резистентность к тетрациклину и миноцикли-ну (¿еШ) на генетическом уровне обнаружена у 51,2+3,81% клинических изолятов энтерококков и у 35,1+3,74% культур, выделенных из кишечного биотопа здоровых животных (Р<0,01). У фекальных культур ЕМегососы зрр. выявлен только ген ¿е1Ы, тогда как у штаммов энтерококков, изолированных от животных с инфекционно-воспалительными заболеваниями, наряду с данным геном зарегистрирован ген ¿е1Ь в 9,3+2,21% случаев.
При исследовании клинических изолятов энтерококков на наличие генов резистентности к гликопептидам ген уапА обнаружен у 32,6+3,58% культур. Частота встречаемости данного гена у фекальных культур энтерококков составила 29,6+3,58%. Штаммов, содержащих генетическую детерминанту резистентности к различным концентрациям ван-комицина (уапБ), среди энтерококков, выделенных из клинического материала, выявлено не было. Фекальные изоляты ЕПегососсыз зрр. содержали ген уапБ в 1,8+1,04% случаев. Генами резистентности к низким концентрациям ванкомицина — уапС-1 и уапС-2/3 обладали 14,0+2,65 и 7,0+1,95% клинических изолятов и 16,7+2,93 и 22,2+3,26% (Р<0,001) фекальных культур ЕМегососы зрр. соответственно.
Корреляционный анализ антибиотикорези-стентности клинических и фекальных культур энтерококков к тетрациклину на уровне фено- и генотипа выявил достоверную высокую положи -тельную связь между наличием генов резистентности и фенотипическим проявлением признака (Р< 0,001). У исследуемых штаммов энтерококков, изолированных из кишечного биотопа, обнаружена обратная взаимосвязь (г=-0,625; Р< 0,001) между наличием в геноме генетических детерминант резистентности к аминогликозидам и гликопеп-тидам и фенотипическим проявлением признака. Последнее обстоятельство может быть связано с тем, что данные препараты в настоящее время редко используется для лечения инфекционных заболеваний животных, в связи с этим не возникает
селективного давления антибиотика, способствующего фенотипическому проявлению признака.
Выводы. В Оренбургской области для лечения животных с энтерококковыми инфекциями обосновано использование ампициллина, являющегося препаратом выбора. Из других антибиотиков, потенциально эффективных при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний, вызванных энтерококками, можно рассматривать гентамицин и стрептомицин. Целесообразность применения фторхинолонов в качестве резервной терапии является сомнительной в связи с относительно высоким уровнем резистентности энтерококков к данной группе антимикробных лекарственных средств.
Учитывая, что распространённость микроорганизмов Enterococcus spp. с повышенной резистентностью к тем или иным антибактериальным препаратам в разных регионах может быть различной и изменяться во времени, целесообразно составление и динамическое пополнение баз данных на региональных уровнях.
Литература
1. Пошвина Д.В., Щепитова Н.Е., Сычёва М.В. и др. Видовая характеристика и факторы персистенции энтерококков, выделенных от животных в норме и при патологии // Ветеринария. 2015. № 6. С. 26-30.
2. Miller W.R., Munita J.M., Arias C.A. Mechanisms of antibiotic resistance in enterococci // Expert. Rev. Anti Infect. Ther. 2014. Vol. 12. No. 10. P. 1221-1236.
3. Jackson C.R., Fedorka-Cray P.J., Barrett J.B. Use of a genus- and species-specific multiplex PCR for identification of enterococci // Journal of Clinical Microbiology. 2004. Vol. 42. No. 8. P. 3558-3565.
4. Методические указания МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам»: (утв. гл. гос. санитар. врачом РФ 04.03.2004: введ. 04.03.2004). М.: Минздрав России, 2005. 62 с.
5. Vakulenko S., Donabedian S.M., Voskresenskiy A.M. et al. Multiplex PCR for detection of aminoglycoside resistance genes in enterococci // Antimicrob. Agents and Chemother. 2003. Vol. 47. No. 4. P. 1423-1426.
6. De Leener E., Martel A., Decostere A. et al. Distribution ofthe erm(B) gene, tetracycline resistance genes, and Tn1545-like transposons in macrolide- and lincosamide-resistant enterococci from pigs and humans // Microb. Drug Resist. 2004. No. 10. P. 341-345.
7. Dutka-Malen S., Evers S., Courvalin P. Detection ofglycopeptide resistance genotypes and identification to the species level of clinically relevant enterococci by PCR // J. Clin. Microbiol. 1995. Vol. 33. No. 1. P. 24-27.
8. Ашмарин И.П., Воробьёв А.А. Статистические методы в микробиологии. Л.: Гос. изд. мед. лит., 1962. 177 с.

читать описание
Star side в избранное
скачать
цитировать
наверх