CC BY
75
УДК 616.94-022.7
А.З. ЗАРиПОВА12, Л.Т. БАЯЗиТОВА12, О.Ф. ТЮПКиНА1, Т.А. ЧАЗОВА1, Ю.А. ТЮРМН12, Г.Ш. иСАЕВА12, Е.М. ПОКРОВСКАЯ3
1 Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора, 420015, г. Казань, ул. Большая Красная, д. 67
2 Казанский государственный медицинский университет МЗ РФ, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49
3 Казанский (Приволжский) Федеральный университет, 420012, Казань, ул. К. Маркса, д. 74
Фенотипические и генотипические свойства Streptococcus pneumoniae при бактерионосительстве
Зарипова Альбина Зуфаровна — младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории микробиологии, тел. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-6790-0538
Баязитова Лира Табрисовна — кандидат медицинских наук, заведующая научно-исследовательской лабораторией микробиологии, доцент кафедры микробиологии, тел. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2142-7682 Тюпкина Ольга Феликсовна — старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории микробиологии, тел. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-8180-1165
Чазова Татьяна Александровна — младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории микробиологии, тел. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2013-4239
Тюрин Юрий Александрович — кандидат медицинских наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией иммунологии и разработки аллергенов, тел. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2536-3604 исаева Гузель Шавхатовна — доктор медицинских наук, директор, заведующая кафедрой микробиологии, тел. +7 (843) 236-67-21, e-mail: [email protected], ORCID 0000-0002-9719-9583
Покровская Елена Михайловна — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры хирургии Института фундаментальной медицины и биологии, тел. +7-917-263-90-96, e-mail: [email protected], ORCID 0000-0001-9437-4895
цель исследования. Оценить частоту распространенности носительства пневмококков у детей дошкольного возраста; определить серотиповой состав и изучить антибиотикочувствительность пневмококков.
Материал и методы. Фенотипическую идентификацию S. pneumoniae проводили на основании морфологических, культуральных данных. Видовую идентификацию культур подтверждали MALDI-TOF масс-спектрометрией. Тестирование антибиотикорезистентности и интерпретацию результатов проводили согласно Клиническим рекомендациям «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам (версия 2015), EUCAST (2015 г.). Молекулярное серотипирование штаммов S. pneumoniaе выполнено методом мультиплексной ПЦР (МПЦР).
Результаты. Обследовано 484 детей в возрасте 2-7 лет, посещающих детские дошкольные учреждения Республики Татарстан. Уровень носительства S. pneumoniae составил 25,9% детей, проживающих в городе и 37,5% детей из сельской местности с ассоциативным характером микробиоты носоглотки у детей с длительным сроком носительства. Анализ серотипового состава пневмококков показал доминирование «вакцинных» серотипов; появление «невакцинных» серотипов; тенденцию к росту численности инкапсулированных пневмококков. Выявлен несущественный рост антибиотикорезистентности и встречаемости полирезистентных назофарингеальных пневмоккоков.
Заключение. Изучение назофарингеального носительства пневмококков с потенциальными вирулентными свойствами и антибиотикорезистентностью является необходимым условием для разработки мер профилактики и разработки алгоритмов антибактериальной терапии.
Ключевые слова: бактерионосительство, серотип, Streptococcus pneumoniae.
DOI: 10.32000/2072-1757-2018-9-106-112
(Для цитирования: Зарипова А.З., Баязитова Л.Т., Тюпкина О.Ф., Чазова Т.А., Тюрин Ю.А., Исаева Г.Ш., Покровская Е.М. Фенотипические и генотипические свойства Streptococcus pneumoniae при бактерионосительстве. Практическая медицина. 2018. Том 16, № 9, С. 106-112)
A.Z. ZARIPOVA12, L.T. BAYAZITOVA12, O.F. TUPKINA1, T.A. CHAZOVA1, Y.A. TYURIN12, G.Sh. ISAEVA12, E.M. POKROVSKAYA3
1 Kazan Scientific and Research Institute for Epidemiology and Microbiology of Rospotrebnadzor, 67 Bolshaya Krasnaya Str., Kazan, Russian Federation, 420015
2 Kazan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, 49 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012
3 Kazan (Volga Region) Federal University, 18 Kremlevskaya Str., Kazan, Russian Federation, 420008
Phenotypic and genotypic properties of Streptococcus pneumoniae in case of bacteria carrying
Zaripova A.Z. — Junior Research Associate of Scientific and Research Laboratory of Microbiology, tel. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-6790-0538
Bayazitova L.T. — Ph. D. (medicine), Head of Scientific and Research Laboratory of Microbiology, associate Professor of the Department of Microbiology, tel. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2142-7682 Tyupkina O.F. — Senior Research Associate of Scientific and Research Laboratory of Microbiology, tel. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-8180-1165
Chazova TA — Junior Research Associate of Scientific and Research Laboratory of Microbiology, tel. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2013-4239
Tyurin Y.A. — Ph. D. (medicine), Head of Scientific and Research Laboratory of Immunology and Allergen Development, tel. +7 (843) 236-67-91, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-2536-3604
Isaeva G.Sh. — D. Sc. (medicine), Director, Head of the Department of Microbiology, tel. +7 (843) 236-67-21, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-9719-9583
Pokrovskaya E.M. — Ph. D. (medicine), Assistant of the Department of Surgery of the Institute of Fundamental Medicine and Biology, tel. +7-917-263-90-96, е-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-9437-4895
To assess the frequency of the prevalence of pneumococcal carriage in preschool children; to determine the serotype composition and to study the antibiotic sensitivity of pneumococci.
Material and methods. Phenotypic identification of S. pneumoniae was performed on the basis of morphological, cultural data. Species identification of cultures was confirmed by MALDI-TOF mass spectrometry. Testing of antibiotic resistance and interpretation of the results were carried out
according to the Clinical Recommendations «Determination of the sensitivity of microorganisms to antimicrobial agents» (version 2015), EUCAST (2015). Molecular serotyping of S. pneumoniae strains was performed by multiplex PCR (MPCR).
Results. 484 children aged 2-7 years, attending preschool institutions of the Republic of Tatarstan, were studied. The S. pneumoniae carrier status was 25.9% of children living in the city and 37.5% of children from rural areas with the associative nature of the nasopharyngeal microbiota in children with a long carrier period. Analysis of the serotype composition of pneumococci showed the dominance of «vaccine» serotypes; the appearance of «non-vaccine» serotypes; tendency to increase in the number of encapsulated pneumococci. An insignificant increase in the antibiotic resistance and incidence of polyresistant nasopharynegeal pneumococci was revealed.
The conclusion. The study of pneumococcal nasopharyngeal carriage with potential virulent properties and antibiotic resistance is a prerequisite for the development of preventive measures and antimicrobial therapy algorithms. Key words: bacteria carrier, serotype, Streptococcus pneumonia
(For citation: Zaripova A.Z., Bayazitova L.T., Tyupkina O.F., Chazova T.A., Tyurin Y.A., Isaeva G.Sh., Pokrovskaya E.M. Phenotypic and genotypic properties of Streptococcus pneumoniae in case of bacteria carrying. Practical Medicine. 2018. Vol. 16, no. 9, P. 106-112)
Введение
Одной из значимых причин заболеваемости и смертности во всех регионах мира, по данным ВОЗ, признаются пневмококковые заболевания. Болезни, вызванные пневмококковой инфекцией, ежегодно становятся причиной смерти 1,6 млн людей, включая 800 000 детей младше 5 лет [1, 2].
Пневмококки (Streptococcus pneumoniae) являются условно-патогенными бактериями, относятся к IV группе патогенности, являются комменсальной микрофлорой, компонентом нормомикробиоценоза носоглотки. Обычной средой обитания пневмококков является носоглотка, особенно у детей. Носи-тельство проходит, как правило, бессимптомно, но при развитии пневмококковой инфекции в качестве возбудителя выступает предшествующий носоглоточный штамм [3, 4]. Дети раннего возраста являются особой группой риска из-за высокой восприимчивости к пневмококковой инфекции [5, 6].
Колонизация носоглотки является начальным этапом генерализации инфекции. Исход взаимоотношений между S. pneumoniae и макроорганизмом зависит от реактивности иммунной системы организма [7]. При этом важная роль отводится антиинфекционной защите в месте входных ворот, поскольку пневмококковое носительство - процесс локальный. Однако современные представления о развитии, особенностях патогенетических механизмов бактерионосительства S. pneumoniae у детей дошкольного возраста не объясняют причины развития инвазивных форм пневмококковой инфекции, не позволяют прогнозировать исход персистенции пневмококка в организме. У детей 1-го полугодия жизни сохраняются материнские антитела, по мере снижения уровня антител заболеваемость возрастает, резкое снижение титра наблюдается со 2-го полугодия жизни. До 3-летнего возраста уровень антител к S. pneumoniae остается низким. Носительство одного серотипа пневмококка может длиться от одного до нескольких месяцев, затем данный серотип элиминируется, но возможна колонизация другим серотипом пневмококка. При колонизации новым штаммом S. pneumoniae у 15% детей в течение месяца развивается заболевание, чаще всего острый средний отит. Доказано, что носители пневмококков - эпидемиологически значимый источник горизонтального распространения данного микроба [8]. Особенно опасны пневмококковые инфекции для детей с нарушениями иммунной системы (нарушения системы комплемента и гуморального иммунитета, нейтропения, ВИЧ-инфицированность), пациентов с хроническими заболеваниями кроветворных органов (серповидноклеточная анемия, аспления), органов дыхания (обструктивные болезни легких, бронхиальная астма), сахарным диабетом, циррозом печени, почечной недостаточностью и заболеваниями эндокринной системы. Присоединение пневмококковой инфекции у таких больных грозит более тяжелым течением заболевания, формированием тяжелых осложнений и может стать причиной летального исхода.
Начальным этапом патогенеза пневмококковой инфекции является адгезия и колонизация возбудителя на слизистой оболочке респираторного тракта. Streptococcus pneumoniae прикрепляется к эпителию слизистой носоглотки благодаря взаимодействию адгезинов с рецепторами эпителиальных клеток, которые содержат дисахарид Ы-ацетилглюкозамин-(бета 1-3)-галактозу [9]. При наличии благоприятных условий (вирусная инфек-
ция, переохлаждение, стресс и т.д.) микроб распространяется в смежные анатомические структуры (в евстахиеву трубу, придаточные пазухи носа), слизистые оболочки которых отечны вследствие аллергического воспаления, вирусной инфекции или других причин. Известны пневмококк-ассо-циированные заболевания с развитием местной формы (отит, синусит, бронхит, пневмония) или генерализованной формы инфекции (пневмония с бактериемией, менингит, сепсис). На фоне вирусной инфекции прикрепление пневмококков к аль-веолоцитам, вероятно, реализуется так: на поверхности активированных цитокинами альвеолоцитов экспрессируются рецепторы к фактору активации тромбоцитов. С этими рецепторами и связывается фосфорилхолин С-полисахарида пневмококков. По данным некоторых исследователей, пневмококки способны проникать через слизистую в глубжеле-жащие ткани, но клинически значение этого факта не доказано. Пневмококки, проникнув в те анатомические области, где их быть не должно, запускают классический и альтернативный пути активации комплемента, стимулируют продукцию цитокинов, привлекающих нейтрофилы.
Развитию воспалительного процесса в легких способствует попадание большого количества возбудителей и недостаточность фагоцитов. Менингит, инфекции костей и суставов развиваются вследствие гематогенного заноса инфекции из легочного очага.
Самым значимым фактором патогенности пневмококков является капсула полихаридной природы [10]. Благодаря наличию полисахаридной капсулы клетки пневмококков защищены от фагоцитоза. Предполагают, что при отсутствии антител к кап-сульным антигенам альвеолярные макрофаги почти не способны захватывать и уничтожать пневмококков (рис. 1).
Известно 94 серотипа S. pneumoniae , что свидетельствует о высокой пластичности генома данного патогена, достигающейся благодаря рекомбина-ционной изменчивости [11]. Данное свойство обусловливает не только антигенное разнообразие, но и рост антибиотикорезистентности. Капсула пневмококков является значимым вирулентным фактором, подавляющим альтернативный путь активации комплемента, нарушая тем самым процесс фагоцитоза. В дополнение к антифагоцитарной активности полисахаридная капсула играет роль в назофарин-геальной колонизации [12]. Однако уменьшение размеров капсулы может приводить к открытию поверхностных белковых адгезинов, которые обусловливают прикрепление к респираторному эпителию для дальнейшей колонизации и инвазии [13]. Потеря полисахаридной капсулы включает репрессию генов, кодирующих ее синтез и входящих в единый кластер, известный как cps-локус [12, 13]. Мутации или делеции cps-генов приводят к возникновению некапсулированных штаммов пневмококков. Потеря капсулы компенсируется приобретением у некапсулированных штаммов пневмококков новых факторов патогенности, в частности, экспрессией нового адгезина - поверхностного пневмококкового белка К (PspK), кодируемого геном pspk, заменяющего ген cps и описанного у некапсулирован-ных штаммов [12, 13]. PspK способствует адгезии инкапсулированного патогена в респираторном эпителии хозяина и колонизации носоглотки [12, 13, 14, 15]. Кроме того, PspK может увеличивать вирулентность некапсулированных пневмококков
Рисунок 1
Результаты электронной микроскопии капсу-лированных и некапсулированных пневмококков (E. Alonso De Velasco, A.F. Verheul, J. Verhoef and H. Snippe «Streptococcuspneumoniae: virulencefactors, pathogenesis, andvaccines», 1995) Fig. 1
Electron microscopy results of encapsulated and non-encapsulated pneumococci (E. Alonso De Velasco, A.F. Verheul, J. Verhoef and H. Snippe «Streptococcuspneumoniae: virulencefactors, pathogenesis, andvaccines», 1995)
за счет связывания и нейтрализации секреторного 1дА [14, 15]. Увеличение продукции биопленок у некапсулированных штаммов - это дополнительный механизм вирулентности, отличающий некап-сулированные штаммы от капсулированных [14, 16]. Помимо участия в формировании биопленок увеличивается экспрессия генов, ассоциированных с клеточным ростом, адгезией и повышенной клеточной трансформацией [17], что лежит в основе повышенных уровней антибиотикорезистентности у некапсулированных штаммов [14]. Но согласно данным последних исследований, пневмококки обладают достаточно разнообразным арсеналом факторов патогенности, роль которых еще окончательно не установлена.
Серотипоспецифичные антитела, появляющиеся в крови приблизительно через 7 дней после инфицирования или введения вакцины, значительно усиливают фагоцитоз и разрушение пневмококков, формируя, таким образом, серотипоспецифический иммунитет. В процессе разрушения клеток пневмококков выделяются токсины (пневмолизины) и продукты распада клеточной стенки, обладающие провоспалительными свойствами. Серотип обуславливает степень вирулентности пневмококка, устойчивость к антибиотикам, форму и тяжесть заболевания. Распространение серотипов варьируется в зависимости от возраста, практики применения антибактериальной терапии, клинических
Рисунок 2.
Характер роста S. pneumoniae на Columbia agar Base («Conda», Испания) c добавлением 5% крови (левый сектор) Fig. 2.
Growth pattern of S. pneumoniae on Columbia agar Base (Conda, Spain) with the addition of
проявлений, географического местоположения и сезона [19, 20]. Результаты исследований, проведенных в разных странах, свидетельствуют, что более 80% наиболее тяжелых инвазивных случаев болезни обусловлены 20 серотипами пневмококка, а 13 вызывают до 70-75% заболеваний. Повышенной устойчивостью к основным антибактериальным препаратам обладают пневмококки серогрупп 23, 19 и 6 [20]. Наиболее часто инвазивные инфекции среди детей до 5 лет вызывают представители се-рогрупп 4, 6, 9, 14, 18, 19, 23, в остальных возрастных группах, преобладающими являются серо-группы 4, 6, 9, 12, 14, 19, 23 [20]. По мнению ряда авторов, существует зависимость между тяжестью пневмонии и серотипом пневмококка. Так, согласно зарубежным исследованиям, к группе с высоким инвазивным потенциалом относят серотипы 1, 5, 7F, к низким - 3, 6А, 6В, 8, 23F [21]. Эти данные разнятся с результатами исследований, проведенных в России: неосложненные формы острой пневмонии чаще вызывают пневмококки серогрупп 15, 18, 21, 23, 34, 37, 42, а осложненные формы -1, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 14, 19 [21, 22]. Российскими исследователями показано, что у детей наиболее часто пневмонию вызывают серотипы 3, 14, 9^А, а у взрослых - серотипы 3, 19F, 6А/В/С [11]. В последние годы исследователи отмечают рост численности нетипичных и инкапсулированных штаммов пневмококков, которые долгое время считались авирулентными [14, 16]. Но исследователи приводят доказательства их патогенетической роли в развитии различных форм пневмококковых инфекций (ПИ) [23].
Наиболее эффективным методом предупреждения ПИ признана вакцинация [24]. Согласно позиции ВОЗ, вакцинация - единственный способ существенно повлиять на заболеваемость и смертность от ПИ; снижение уровня антибиотикорезистентности [25]. Несмотря на значительные успехи, достигнутые по снижению заболеваний инвазивными формами пневмококковой инфекции, возникают новые угрозы, связанные с колонизацией невакцинными серотипами и некапсулированными штамма-
ми пневмококков, что подчеркивает необходимость разработки вакцин нового поколения, имеющих более широкий защитный спектр.
Одной из значимых проблем в борьбе с пневмококковой инфекцией является растущая устойчивость возбудителя к антибиотикам. Пенициллин-резистентные S. pneumoniae вошли в перечень наиболее актуальных резистентных патогенов, представляющих угрозу для здоровья человека, опубликованный Всемирной Организацией здравоохранения в 2017 г. В списке - микроорганизмы, для борьбы с которыми срочно требуется создание новых антимикробных препаратов. Пневмококковая капсула позволяет данному патогену быть более защищенным перед действием антибиотика. Назофарингеальные штаммы пневмококков являются резервуаром микроорганизмов, обладающих генами антибиотикорезистентности [2б]. В микробной популяции одномоментно развиваются процессы развития, распространения и эволюции отдельных генетических линий (клонов или клональных комплексов), а также горизонтальный обмен генов (вирулентности, резистентности, капсульных полисахаридов) между ними, имеющие региональные особенности распространения [27, 28].
Патогенность пневмококков обусловлена не только их устойчивостью к фагоцитозу, но и тем, что они вызывают воспалительную реакцию. Некоторые компоненты пневмококков непосредственно оказывают повреждающее действие на ткани млекопитающих.
Таким образом, частая встречаемость респираторных инфекций пневмококковой этиологии у детей дошкольного возраста, возможность развития инвазивных жизнеугрожающих заболеваний, увеличение доли циркулирующих резистентных штаммов обосновывают необходимость проведения исследований по слежению за пневмококковым бактерионосительством и мониторингом антибиоти-корезистентности пневмококков.
Цель исследования
Оценить частоту распространенности назофа-рингеального носительства пневмококков у детей дошкольного возраста; определить серотиповой состав циркулирующих штаммов и изучить спектр чувствительности к антимикробным препаратам.
Материал и методы
Обследованы 484 детей в возрасте 2-7 лет, посещающих детские дошкольные учреждения, в том числе 331 ребенок, проживающие в г. Казани и 153 ребенка, проживающие в сельской местности -с. Новый Кинер Арского района (n=64) и с. Тюля-чи Тюлячинского района (n=99) Республики Татарстан.
Микробиологическое обследование. Биоматериал из носовых ходов, задней стенки глотки забирали тампон-зондами с транспортной средой Амиеса. С целью повышения результативности бактериологического исследования строго соблюдались следующие принципы: дети не получали антимикробные препараты 14 дней до момента обследования; с момента забора биоматериала до высева на питательные среды проходило не более 3 ч. Материал высевали на плотные питательные среды ColumbiaagarBase («Conda», Испания) c добавлением 5% крови. Посевы инкубировали в сО2-инкубаторе 24 ч. Фенотипическую идентификацию S. pneumoniae проводили на основании морфологических, культуральных данных [29]. Для диф-
ференциальной диагностики использовали опто-хиновый тест, лизис в присутствии солей желчи. Видовую идентификацию культур подтверждали MALDI-TOF масс-спектрометрией.
Серологическое типирование. Для серологической диагностики применяли латекс-агглютинацию «SlidexPneumo-Kit», («bioMerieux», Франция); постановку реакции Нейфельда с пневмококковой антисывороткой OMNI (SSI Omniserum, StatensSerumInstitut). Тестирование антибиотикорезистентности и интерпретацию результатов проводили согласно Клиническим рекомендациям «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам (версия 2015), EUCAST (2015 г.). Для скрининга пенициллинчув-ствительности использовали диск с оксациллином 1 мкг («bioMerieux», Франция). Профиль антибио-тикочувствительности изолятов изучали при помощи диско-диффузионного метода; для оценки чувствительности к р-лактамным антибиотикам использовали Е-тесты (HiComb MIC Test, «Himedia»). Минимальную подавляющую концентрацию (МПК) пенициллина и амоксициллина определяли методом Е-теста. Чувствительными считали изоляты с МПК <0,6 мкг/мл, нечувствительными к пенициллину - штаммы с МПК>0,06 мкг/мл. Молекулярное серотипирование штаммов S. pneumoniaе методом мультиплексной ПЦР (МПЦР) изучалось с использованием праймеров наиболее значимых в эпидемиологическом аспекте серотипов (ООО «Синтол», Россия).
Результаты
Колонизация носоглотки S. pneumoniae выявлена у 25,9% детей, проживающих в городе и 37,5% детей из сельской местности. Микробиологическое обследование организованных детей сопровождалось анкетированием родителей. Родители отметили, что у 30,9% детей диагностированы 4 и более эпизодов острых респираторных заболеваний в течение текущего года. У 20% детей отмечены бронхиты и пневмонии в анамнезе; родители 17,8% обследованных детей отмечают хотя бы один эпизод острого среднего отита. Также проведено повторное обследование микробиоты носоглотки 45 детей-носителей пневмококков, выявленных ранее. Длительная персистенция пневмококков в носоглотке (6 мес. и более) наблюдалась у 27 детей (60% носителей). С целью определения характера ассоциативного роста у детей с длительным сроком носительства проведено исследование микробиома носоглотки: видовую идентификацию культур подтверждали MALDI-TOF масс-спектрометрией. Как правило, микробиоценоз носоглотки был представлен 2-3 компонентными микробными ассоциациями. Встречаемость пневмококк-ассоциированных таксонов была следующей: Staphylococcus aureus выделены у 46,1% детей, Streptococcusspp - у 46% организованных детей. Колонизация Moraxella (Branhamella) catarrhalis наблюдалась у 15,4% носителей; Moraxella nonliquefaciens - в 23% случаев. Из носоглотки 30,8% детей выделены непатогенные Neisseria spp. Встречаемость Corynebacterium pseudodiphtheriticum составила 15,4%. Контаминация носоглотки энтеробактериями наблюдалась редко. Так, Enterobactercloacae встречался в 7,7% случаев.
Молекулярное типирование носоглоточных изо-лятов S. pneumoniae, проведенное при помощи мультиплексной ПЦР, показало, что не все штаммы являются капсулированными. Так, встречаемость
Таблица 1.
Новые факторы вирулентности пневмококков (по Feldman C., Andersen R., 2016 [18]) Table 1.
New virulence factors of pneumococci (according to Feldman C., Andersen R., 2016 [18])
Факторы вирулентности Функция Значение
Тромбоцитсвязывающий белок клеточной стенки, фаг-опосредованный (PblB) Проадгезивные свойства, связывание с галактозсодержащими рецепторами эпителия легких Участие в назофарингеальной колонизации
Протеин клеточной стенки (DiiA) Проадгезивные свойства, связывание с коллагеном и лактоферрином Участие в назофарингеальной колонизации и диссеминации
р-гексозаминидаза клеточной стенки (GH2OC) Участие в обмене веществ путем превращения гексозаминидов (сахаров) из гликанов хозяина Способствует росту и персистенции
6-фосфо-р-глюкозидаза клеточной мембраны (Bg1A3) Преобразование фосфорилированных субстратов в питательные моносахариды Способствует выживанию и повышению вирулентности
Гемоглобин-связывающий белок клеточной стенки^рЬ1пр-37) Получение ионов железа Способствует росту усилению инфекциозности
Фактор элонгации Tu (Tuf) протеин с двойной локализацией на цитоплазматической и поверхностной клеточной мембране Связывание и инактивация системы комплемента Уход от иммунного ответа
Белок-переносчик полиаминов (potABCD) Способствует усвоению полиаминов, которые защищают от активных форм кислорода и способствуют образованию биопленки Уход от иммунного ответа
L-аскорбат-б-фосфатлактоназа -белок с локализацией в клеточной мембране Высоко консервативный фермент с р- металлолактамазной активностью Возможное участие в резистентности к р-лактамным антибиотикам
Таблица 2.
Динамика чувствительности к антимикробным препаратам носоглоточных штаммов S. Pneumoniae в 2016-2017 гг. Table 2.
Dynamics of sensitivity to antimicrobial drugs of nasopharyngeal strains S. pneumoniae in 2016-2017
таких нетипичных штаммов составила 11,7% в 2016 г. и 17,0 % в 2017 г. Распределение серотипов в популяции организованных детей в 2017 г. было следующее: наиболее часто встречающимися стали серотипы - 14 (24,3%); серотип 19F (17,1%); серотип 33F (14,6%). Реже выявлялись другие «вакцинные» серотипы: серотип 23 F - у 4,87% детей и 12F - в 4,87% случаев. У 1 ребенка выделен S. pneumoniae серотип 7F. Нами выделены также и «невакцинные» пневмококки - 16F - в 4,87% и 35В - у 4,87% детей. То есть в носоглотке носителей преобладают серотипы, входящие в состав пневмококковых вакцин. Необходимо отметить, что серотипы 7F, 14, 23F входят в состав всех 3 видов вакцин (Превенар, Синфлорикс и Пневмо-23), а серотипы 12F и 33F - в состав 23 валентной вакцины Пневмо-23. Серотип 19F входит в состав вакцины Синфлорикс и Пневмо-23. В 2016 г. наиболее часто встречающимися серотипами, персистирующими у «организованных» детей, были серотипы 3, 6А, 19А. Таким образом, анализ серотипового состава пневмококков, циркулирующих у детей Республики Татарстан, выявил доминирование «вакцинных» серотипов; появление новых, «невакцинных» серо-типов; тенденцию к росту численности «некапсу-лярных» пневмококков.
Результаты мониторинга антибиотикорезистент-ности назофарингеальных штаммов пневмококков к антимикробным препаратам: по данным скрининга
Доля чувствительных штаммов 2016 г. (n=47) Абс/% 2017 г. (n = 11) Абс/%
к пенициллину 40/85,1 92/83,63
к амоксициллину 45/95,7 102/94,7
к азитромицину 36/76,5 83/75,4
к кларитромицину 40/85,1 91/82,7
к ципрофлоксацину 36/76,6 82/74,5
к клиндамицину 43/91,5 98/89,1
с оксациллином выявлено, что 83,б% штаммов чувствительны к ß-лактамным антибиотикам, что сопоставимо с данными в 2016 г. (85,1%).
Доля амоксициллинчувствительных изолятов, выделенных от здоровых детей-носителей, незначительно уменьшилась и составила 94,9% (табл. 2). Также выявлен рост численности шта-мов, устойчивых к макролидам. Так, доля азитро-мицинчувствительных изолятов снизилась с 7б,5% в 2016 г. до 75,4% в 2017 г. Численность клари-тромицинчувствительных штаммов стала меньше на 2,4%. В 2017 г. в носоглотке детей-носителей стали чаще встречаться штаммы, резистентные к ципрофлоксацину (табл. 2). Антипневмококковая активность клиндамицина в 201б г. составляла 91,5%; а в 2017 г. - 89,1%. Необходимо отметить, что из носоглотки 9,9% детей-носителей высеяны штаммы с множественной резистентностью к антибиотикам (в 201б г. зафиксировано 8,5% полирезистентных пневмококков).
Выводы
Микробиота респираторного тракта является динамичной системой, активно участвующей в обеспечении колонизационной резистентности и формировании инфекционных процессов в макроорганизме. В патогенезе любой инфекции важнейшим этапом является первичная колонизация биотопов человека патогенными и условно-патогенными микроорганизмами. Изучение носительства условно-патогенных микроорганизмов, обладающих патогенными свойствами и антибиотикорезистентностью, является необходимым условием для разработки мер профилактики. Носоглоточное носительство S. pneumoniae представляет высокий риск развития внебольничной пневмонии и других пневмококк-ассоциированных заболеваний у детей. В настоящее время актуальным является изучение иммунологического ответа организма на вакцинацию пневмококковыми вакцинами, характер сдвигов в микробиоценозе респираторного тракта в до- и поствакцинальный периоды как у конкретного ребенка, так и в популяции детей в целом. Также очень важно при разработке алгоритмов антибактериальной терапии пневмококк-ассоциирован-ных заболеваний учитывать региональные уровни резистентности штаммов возбудителей пневмонии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Методические указания МУ 3.1.2.3047-13 «Эпидемиологический надзор за внебольничными пневмониями».
2. Брико Н.И. Бремя пневмококковых инфекций и направления совершенствования эпидемиологического надзора в России // Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. — 2013. — №б. — С. 4-9.
3. Jonson H.L., Deloria-Knoll M., Levine O.S. et al. Systematic Evaluation of Serotypes Causing invasive Pneumoccocal Disease among Children Under Five: The Pneumoccocal Global Serotype Project // PLoSMed. — 2010. — Vol. 7. — №10: е1000348.
4. Simell B.I., Auranen K., Käyhty H., Goldblatt D., Dagan R., O'Brien K.L. The fundamental link between pneumococcal carriage and disease // ExpertRevVaccines. — 2012. — Vol. 11. — № 7. — P. 841-855.
5. Hirst R.A., Kadioglu A., O'Callaghan C., Andrew P.W. The role of pneumolysin in pneumococcal pneumonia and meningitis // ClinExpImmunol. — 2004. — Vol. 138. — №2. — P. 195-201.
6. Sierra A.I., Lopez P., Zapata M.A., Vanegas B., Castrejon M.M., Deantonio R., Hausdorff W.P., Colindres R.E. Non-typeableHaemophilusinfluenzae and Streptococcus pneumoniae as primary causes of acute otitis media in colombian children: a prospective study // MC Infect Dis. — 2011. — Vol. 5. — №1. — P. 4-11. DOI: 10.118б/1471-2334-11-4/
7. Иваничкин С.А. Клинико-патогенетические аспекты применения топического иммуномодулятора при ЛОР-патологии в детской практике // Вопросы современной педиатрии. — 2012. — Т. 11. — №5. — С. 90-97.
8. Лобзин Ю.В., Сидоренко С.В., Харит С.М. и др. Серотипы Streptococcus pneumoniae, вызывающие ведущие нозологические формы пневмококковых инфекций // Журнал инфектологии. —
2013. — №4. — С. 36-42.
9. Kapatai G., Sheppard C.L., Al-Shahib A. et all. Whole genome sequencing of Streptococcus pneumoniae: development, evaluation and verification of targets for serogroup and serotype prediction using an automated pipeline // Peer J. — 2016, Sep 14. — №4. — P. 2477. DOI: 10.7717/peerj.2477.
10. AlonsoDeVelasco E., Verheul A. F., Verhoef J., and Snippe H. Streptococcus pneumoniae: virulence factors, pathogenesis, and vaccines // Microbiol Rev. — 1995, Dec. — №59 (4). — P. 591-603.
11. Королева И.С., Белошицкий Г.В., Миронов К.О. Серотипо-вая характеристика пневмококков, выделенных от больных пневмококковым менингитом / И.С. Королева // Вопросы современной педиатрии. — 2012. — Т. 11. — №4. — С. 122-127.
12. Nelson A.L., Roche A.M., Gould J.M. et al. Capsule enhances pneumococcal colonization by limiting mucus-mediated clearance // Infect Immun. — 2007. — №75 (1). — P. 83-90.
13. Park I.H., Kim K.H., Andrade A.L. et al. Nontypeable pneumococci can be divided into multiple cps types, including one type expressing the novel gene pspK // MBio. — 2012, Apr 24. — №3 (3). Pii: e00035-12. DOI: 10.1128/mBio.00035-12.
14. Keller L.E., Robinson D.A., McDaniel L.S. Nonencapsulated Streptococcus pneumoniae: Emergence and Pathogenesis // MBio. — 2016, Mar 22. — №7 (2). E01792. DOI: 10.1128/mBio.01792-15/
15. Keller L.E., Jones C.V., Thornton J.A. et al. PspK of Streptococcus pneumoniae increases adherence to epithelial cells and enhances nasopharyngeal colonization // Infect Immun. — 2013. — №81 (1). — P. 173-81.
16. Keller L.E., Bradshaw J.L., Pipkins H. et al. Surface Proteins and Pneumolysin of Encapsulated and Nonencapsulated Streptococcus pneumoniae Mediate Virulence in a Chinchilla Model of Otitis Media // Front Cell Infect Microbiol. — 2016. — №6. — P. 55.
17. Moscoso M., Gar^a E., Lуpez R. Biofilm formation by Streptococcus pneumoniae: role of choline, extracellular DNA, and capsular polysaccharide in microbial accretion // J Bacteriol. — 2006. — №188 (22). — P. 7785-7795.
18. Schaffner T.O., Hinds J., Gould K.A. et al. A point mutation in cps Erenders Streptococcus pneumoniae nonencapsulated and enhances its growth, adherence and competence // BMC Microbiol.—
2014. — №14. — P. 210.
19. Feldman C., Andersen R. Epidemiology, virulence factors and management of the pneumococcus // F1000Research 2016, 5(F1000 Faculty Rev): 2320 Last updated: 14 SEP 2016.
20. Баязитова Л.Т., Тюпкина О.Ф., ЧазоваТ.А., Тюрин Ю.А., Исаева Г.Ш., Зарипова А.З., Патяшина М.А., Авдонина Л.Г., Юзлибаева Л.Р. Микробиологические аспекты назофарингеаль-ного носительства Streptococcuspneumoniae у детей в Республике Татарстан // Инфекция и иммунитет. — 2017. — №3. — С. 271-278. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-3-271-278
21. Hanage W.P., Bishop C.J., Huang S.S., Stevenson A.E. et all. Carried pneumococci in Massachusetts children: the contribution of clonal expansion and serotype switching Pediatr Infect // Dis J. — 2011, Apr.— №30 (4). — P. 302-308. DOI: 10.1097/INF.0b013e318201a154.
22. Pletz M.W., von Baum H., Van der Linden M., Schutte H., Welte T. et all. The burden of pneumococcal pneumonia - experience of the German competence network CAPNETZ // Pneumologie. — 2012. — №66 (8). — P. 470-475. DOI: 10.1055/s-0032-1310103.
23. Ing J., Mason E.O., Kaplan S.L. et al. Characterization of nontypeable and atypical Streptococcus pneumoniae pediatric isolates from 1994 to 2010 // J Clin Microbiol. — 2012, Apr. — №50 (4). — P. 1326-1330. DOI: 10.1128/JCM.05182-11.
24. Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С., Таточенко В.К., Брико Н.И. и др. Эпидемиология и вакцинопрофилактика инфекции, вызываемой Streptococcus pneumonia // Методические рекомендации МР 3. 3. 1. 0027-11. — М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2011. — 27 с.
25. Вакцинопрофилактика пневмококковой инфекции. Федеральные клинические рекомендации. — М., 2015. — 24 с.
26. Greenberg D., Speert D.P., Mahenthiralingam E., Henry D.A., Campbell M.E., Scheifele D.W. and the CPS/LCDC(2002) IMPACT Monitoring Network Emergence of Penicillin-Nonsusceptible Streptococcus pneumoniae // InClin Exp Immunol. — Vol. 138. — №2. — P. 195-201.
27. Козлов Р.С. Динамика антибиотикорезистентности Streptococcus pneumoniae в России (по данным многоцентрового проспективного исследования ПЕГАС 2006-2009гг) // Клин. микро-биол. антимикроб. химиотер. — 2010. — №4. - С. 329-341.
28. Croucher N.J., Chewapreecha C., Hanage W.P. et al. Evidence for soft selective sweeps in the evolution of pneumococcal multidrug resistance and vaccine escape // Genome Biology and Evolution. — 2014. — №6 (7). — P. 1589-1602. DOI: 10.1093/gbe/evu120.
29. Методические рекомендации 4.2.0114-16 «Лабораторная диагностика внебольничной пневмонии пневмококковой этиологии». — М., 2016.
актуальные вопросы современной клинической медицины
