ORIGINAL RESEARCHES
© Коллектив авторов, 2020
Щ Check for updates
Филогенетический анализ родства штаммов Klebsiella pneumoniae по генам uge и fim
Устюжанин А.В.Н, Чистякова Г.Н., Ремизова И.И.
ФГБУ «Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества», 620028, Екатеринбург, Россия
Введение. В настоящее время недостаточно данных о том, какова частота встречаемости штаммов Klebsiella pneumoniae с генами факторов вирулентности uge и fim среди женщин и новорожденных, что диктует необходимость проведения исследования распространенности K. pneumoniae (uge+, fim*) и определения степени гетерогенности выделенной популяции бактерий среди детей и взрослых. Цель исследования — филогенетический анализ генов uge и fim штаммов K. pneumoniae для оценки гетерогенности изучаемой популяции и возможной кластеризации по локусу колонизации, временной и территориальной принадлежности.
Материалы и методы. Исследовано 65 штаммов K. pneumoniae, выделенных от 39 новорожденных и 24 женщин из проб фекалий, крови, мочи, последа, отделяемого цервикального канала, зева, шва. Две гемокультуры получены от одного пациента с интервалом в 2 нед, и 2 изолята выделены из отделяемого цервикального канала и шва одной пациентки. Детекцию наличия генов проводили методом полимеразной цепной реакции, нуклеотидные последовательности генов определяли секвенированием по Сэнгеру. Результаты исследования. Частота встречаемости гена uge составила 53,8%, fim — 23,1%, что свидетельствует о большей распространенности в штаммах гена uge, чем fim (р < 0,001). Проведенный филогенетический анализ 18 нуклеотидных последовательностей гена uge и 4 нуклеотидных последовательностей гена fim показал, что штаммы распределились по 7 и 4 кластерам соответственно. Установлено, что как по гену uge, так и по fim нет четкой кластеризации по временной и территориальной принадлежности, возрасту пациента, биологическому материалу.
Обсуждение. Результаты филогенетического анализа демонстрируют генетическую гетерогенность изучаемой популяции K. pneumoniae, что подтверждено широкой географией и временем выявления наиболее генетически близких бактериальных изолятов.
Ключевые слова: Klebsiella pneumoniae; филогенетический анализ; ген uge; ген fim.
Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Для цитирования: Устюжанин А.В., Чистякова Г.Н., Ремизова И.И. Филогенетический анализ родства штаммов Klebsiella pneumoniae по генам uge и fim. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020; 97(6): 556-563. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-6-6
Поступила 30.06.2020 Принята в печать 14.10.2020
The relatedness of Klebsiella pneumoniae strains based on phylogenetic analysis of uge and fim genes
Aleksander V. UstyuzhaninH, Guzel' N. Chistyakova, Irina I. Remizova
Ural Scientific Research Institute of Maternity and Child Care, 620028, Yekaterinburg, Russia
Introduction. Currently, there is insufficient data on the prevalence of Klebsiella pneumoniae strains with virulence factors genes uge and fim among women and newborns. This indicates the need for a study of the prevalence of K. pneumoniae (uge+, fim*) and the degree of heterogeneity of the bacterial population isolated from children and adults.
The aim of the study was to perform a phylogenetic analysis of the uge and fim genes of the K. pneumoniae strains.
Materials and methods. Total 65 strains of K. pneumoniae isolated from samples of feces, blood, urine, placenta, cervical canal, pharynx, suture of 39 newborns and 24 women were studied. Two blood cultures were obtained from one patient with an interval of two weeks, and two isolates were obtained from the separated cervical canal
ЖУРНАЛ МИКРОБИОЛОГИИ, ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ИММУНОБИОЛОГИИ. 2020; 97(6)
DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-6-6
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
and suture of one patient. The presence of genes was detected by PCR, nucleotide sequences of the genes were determined by Sanger sequencing.
Results. The frequency of detection of the uge gene was 53.8% (35 of 65), fim gene — 23.1% (15 of 65), which indicates a higher prevalence of uge gene strains compared to fim (p < 0.001). The phylogenetic analysis of 18 nucleotide sequences of the uge gene and 4 of the fim gene demonstrated that the strains were distributed in 7 and 4 clusters, respectively. It was established that for, there are No clear clustering by time and place of isolation, patient age, and type of biological material was observed for both uge and fim genes.
Discussion. The results of phylogenetic analysis demonstrate the genetic heterogeneity of the studied population of K. pneumoniae, which is confirmed by the wide geography and time variations in detection of the most genetically close bacterial isolates.
Keywords: Klebsiella pneumoniae; phylogenetic analysis; uge gene; fim gene. Acknowledgments. The study had no sponsorship.
Conflict of interest. The authors declare no apparent or potential conflicts of interest related to the publication of this article.
For citation: Ustyuzhanin A.V., Chistyakova G.N., Remizova I.I. The relatedness of Klebsiella pneumoniae strains based on phylogenetic analysis of uge and fim genes. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology = Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2020; 97(6): 556-563. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-6-6
Received 30 June 2020 Accepted 14 October 2020
Введение
Klebsiella pneumoniae часто колонизирует кишечник детей и взрослых без клинических и лабораторных признаков микробного воспаления, в то же время указанный вид бактерий может быть оппортунистическим этиологическим агентом пневмонии, абсцесса, бактериемии, инфекции мочевы-водящих путей [1], неонатального сепсиса [2, 3]. Одним из возбудителей внутрибольничных, в том числе гнойно-септических, инфекций являются полирезистентные к антибиотикам и устойчивые к де-зинфектантам штаммы K. pneumoniae [4-6].
Среди представителей семейства энтеробакте-рий, с которыми ассоциировано развитие осложнений инфекционного характера у новорожденных в отделении реанимации, на долю K. pneumoniae приходится 48% [7]. В этиологической структуре пневмоний с летальным исходом у взрослого населения штаммы K. pneumoniae выявлены в 27,27% случаев [8]. В настоящее время выделяют две эволюционно сложившиеся линии, отличающиеся по степени вирулентности. Одну представляют так называемые классические штаммы, вторую — вирулентные, с выраженной продукцией слизи [9].
J.M. Vargas и соавт. описывают 16 генов вирулентности, имеющих разный вклад в патогенный потенциал [10]. Другие авторы также приводят результаты аналогичных исследований различных генов K. pneumoniae [9, 11], выделенных при обследовании пациентов с различной выраженностью клинических проявлений в стационарах хирургического, пульмонологического, травматологического профилей, отделениях реанимации и интенсивной терапии. В то же время недостаточно данных, характеризующих бактериальные изоляты, обнаруженные в пробах кала новорождённых, в том числе недоношенных детей.
Значимость гена uge в реализации факторов патогенности, согласно исследованиям M.A. Regué (2004), заключается в кодировании фермента ури-дин-дифосфат-галактуронат-4-эпимеразы, необходимого для синтеза липополисахарида — компонента клеточной стенки грамотрицательных бактерий. При этом показано, что инактивация гена uge приводит к формированию авирулентных для лабораторных животных штаммов [12]. Распространенность генов в штаммах K. pneumoniae варьирует, по данным разных авторов, от 80% [12, 13] до 90% [14]. У детей с гастроинтестинальными расстройствами данный показатель составляет 83,3% [15].
Ген fimH определяет синтез фимбрий, нитевидных структур белковой природы, расположенных на поверхности бактерий и обеспечивающих адгезию штаммов к клеткам хозяина [16]. Прикрепление к поверхности слизистых оболочек способствует бактериальной колонизации, формированию резистентности к факторам иммунной защиты и реализации патогенного потенциала за счет механического соединения с субстратом. Данный ген играет важную роль в развитии инфекций мочевыводящих путей [10].
В настоящее время недостаточно данных о том, какова частота встречаемости штаммов K. pneumoniae с генами факторов вирулентности uge и fim среди женщин, планирующих беременность, беременных, рожениц и родильниц, а также новорожденных. Это диктует необходимость проведения дальнейшего исследования распространенности K. pneumoniae (uge+, fim+) и определения степени гетерогенности выделенной популяции бактерий среди детей и взрослых. Оценить степень генетического разнообразия штаммов позволит филогенетический анализ полученных нуклеотидных последовательностей указанных генов.
ORIGINAL RESEARCHES
Цель исследования — провести филогенетический анализ генов uge и fim штаммов K. pneumoniae для оценки гетерогенности изучаемой популяции и возможной кластеризации по локусу колонизации, временной и территориальной принадлежности.
Материалы и методы
Всего исследовано 65 штаммов K. pneumoniae, выделенных от 39 новорожденных и 24 женщин из проб фекалий (38), крови (2), мочи (3), последа (1), отделяемого цервикального канала (19), зева (1), шва (1). Две гемокультуры получены от одного пациента с интервалом в 2 нед, и 2 изолята выделены из отделяемого цервикального канала и шва одной пациентки. Биологический материал поступил в бактериологическую лабораторию от недоношенных детей, рожденных от матерей с различным сроком гестации (25-36 нед ± 3 дня), 3 женщин, планирующих беременность, 13 беременных, 5 рожениц и 3 родильниц.
Сбор клинического материала для исследования осуществляли в стерильные лабораторные контейнеры для взятия проб объемом 60 мл с завинчивающейся крышкой и ложкой. Пробы биологического материала транспортировали и хранили в соответствии с СП 1.2.036-95 «Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I-IV групп патогенности». Для культивирования бактерий посев материала выполняли на среду Эндо (ФБУН ГНЦ ПМБ, Россия), кровя-но-сывороточный агар (основа — «Conda»; эритроциты барана — «ЭКОлаб»; сыворотка крови крупного рогатого скота — «БиолоТ»). Идентификацию штаммов K. pneumoniae и определение их антибио-тикочувствительности проводили с использованием автоматического анализатора «VITEK 2 compact» («Bio Merieux»).
ДНК бактериальных клеток выделяли из взвеси суточной культуры с использованием набора ДНК-экстран-2 («Синтол») согласно инструкции производителя. Наличие генов uge определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием реагентов, праймеров для гена uge 5'-TCTTCACGCCTTCCTTCACT-3', 5'-GATCATC-CGGTCTCCCTGTA-3' и для fimH (кодирует белок фимбрий первого типа) 5'-TGCTGCTGGGCTG-GTCGATG-3', 5'-GGGAGGGTGACGGTGACATC-3' производства ООО «Синтол». Визуализацию ПЦР продуктов осуществляли в присутствии интеркали-рующего красителя SYBR Green I в режиме реального времени на детектирующем амплификаторе «iCycler iQ5» («Bio Rad»). В состав смеси для амплификации входили 50 мкл реакционной смеси: 2,5х ПЦР буфер Б (KCl, ТрисНС1 pH 8,8, 6,25 мМ MgCl2 ), Syn-Taq ДНК-полимераза, глицерол, Tвин 20; дезоксинуклеозидтрифосфаты, 5 мкл dd H2O, 25 мМ MgCl2, по 1 мкл каждого праймера и 3,5 мкл
образца ДНК. Режим амплификации: первоначальная денатурация — 5 мин при 95°C, последующие 35 циклов — 15 с при 94°C; отжига праймеров — 20 с при 55°C для uge и 60°C для fim; элонгации — 30 с при 72°C. Завершающим этапом каждого цикла была детекция продуктов амплификации.
Для оценки статистической значимости различий частоты встречаемости генов uge и fim в штаммах K. pneumoniae использовали программу статистической обработки данных SPSS, критерии %2 Пирсона с поправкой Йейтса, V Крамера.
Секвенирование генов uge и fim проводили по методу Сэнгера [17]. Типирование полученных последовательностей осуществляли с использованием Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)1.
Выравнивание, филогенетический анализ ну-клеотидных последовательностей проводили с использованием программы Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA), версия 6 [18].
Филограммы были построены по алгоритму «ближайшего соседа» с использованием нуклео-тидных последовательностей, депонированных в GenBank.
Расчет эволюционных дистанций между последовательностями производили согласно двухпараметрической модели М. Кимуры (Kimura 2-parameter). Статистическую значимость топологии филограмм оценивали методом повторных выборок на основании анализа 1000 псевдореплик. Достоверными считали построения дендрограммы при индексе в узлах не менее 70.
Результаты
При исследовании 65 штаммов K. pneumoniae, выделенных от пациентов учреждения родовспоможения, частота встречаемости гена uge составила 53,8% (35 из 65), fim — 23,1% (15 из 65), что свидетельствует о большей распространенности в изученных штаммах гена uge, чем fim (р < 0,001). Частота встречаемости гена uge ниже, чем в результатах, опубликованных в литературе [12-14], что может быть связано с характеристикой исследуемой выборки пациентов, которые были госпитализированы в многопрофильные или специализированные стационары с нозологической формой клебсиеллезной этиологии. Сравнительный анализ K. pneumoniae, выделенных от новорожденных детей и женщин, не продемонстрировал статистически значимых различий в частоте встречаемости вышеназванных генов. Так, в группе штаммов, выделенных у детей, uge детектирован в 62,5% случаев (25 из 40), у женщин — в 40% (10 из 25; р = 0,130). Ген fim обнаружен в 17,5% штаммов (7 из 40), выделенных от детей, и в 32% штаммов (8 из 25), выделенных от женщин (р = 0,295). Оба
1 URL: https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
гена были выявлены в 18,4% случаев (12 из 65), из них в 28% штаммов, выделенных от женщин, и в 12,5%, выделенных от детей (р = 0,216).
Для определения степени генетического родства проанализировано 18 нуклеотидных последовательностей гена uge, полученных в результате секвенирования по Сэнгеру. Проведенный филогенетический анализ показал, что все штаммы распределились по 7 кластерам (рис. 1).
В первый кластер вошли два штамма, выделенные из проб фекалий от пациентов двух педиатрических отделений в апреле и марте 2019 г., и близкородственные им штаммы, выделенные на Тайване в 2014 г. (ЛБ924589), в США в 2006 г. ^000647) и Таиланде в 2012 г. ^03521).
Во второй кластер распределились два штамма, выделенные также из проб фекалий новорожденных детей из отделения патологии новорождённых
Рис. 1. Филогенетическое дерево штаммов Klebsiella pneumoniae, построенное при анализе нуклеотидных
последовательностей гена uge (435 н.т.). Fig. 1. Phylogenetic tree for nucleotide sequences of uge gene of Klebsiella pneumoniae strains (435 n.t.).
ORIGINAL RESEARCHES
недоношенных детей (ОПННД) в сентябре 2019 г. и феврале 2020 г., один штамм, полученный при исследовании пробы из цервикального канала от пациентки акушерско-физиологического отделения (ноябрь 2019 г.) после родоразрешения способом кесарева сечения. Следует отметить, что все штаммы, по данным бактериологического анализа, продуцировали бета-лактамазы расширенного спектра (БЛРС). Наиболее генетически близкий штамм был выделен в Оболенске в 2012 г. (KJ633804).
Третий кластер включал в себя последовательности гена uge K. pneumoniae, выделенные из проб кала двух недоношенных детей и проб из церви-кального канала (декабрь 2019 г.). Один ребенок со сроком гестации 31 нед в возрасте 5 сут находился в отделении реанимации и интенсивной терапии новорожденных (ОРИТН) (декабрь 2019 г.). Другой пациент в возрасте 11 сут сроком гестации 36 нед был госпитализирован в ОПННД (август 2019 г.). Генетически близкие штаммы обнаружены в Индии (2017 г. — CP030857), Китае (2014 г. — CP026160) и США (2014 г. — CP021740).
Четвертый кластер представлен БЛРС-про-дуцирующими штаммами, выделенными из проб кала недоношенных детей из ОРИТН (апрель 2019 г.) и ОПННД (сентябрь 2019 г.). В него же вошли изоляты, выделенные из эндотрахеального аспирата в 2013 г. (KX954847) и пробы мочи в 2014 г. (KP760057) в Оболенске.
В пятый кластер сгруппировались 3 штамма, выделенные от 2 детей из тройни. Два из них получены из гемокультуры одного ребёнка в возрасте 41 и 63 сут. При этом отсутствие микробного роста в крови в 1-е сутки жизни может свидетельствовать об исключении внутриутробного сепсиса. Другой штамм изолирован из кала второго ребёнка. Третий ребенок из тройни также выделял с калом K. pneumoniae, однако детектировать ген uge в нем не удалось. Установлена идентичность между штаммами, выделенными из крови одного ребёнка и из кала другого ребёнка. При этом в штамме, выделенном из пробы кала ребёнка с положительной гемокультурой, ген uge не обнаружен. На основании полученных результатов исследования можно с высокой долей вероятности предполагать экзогенную инфекцию кровотока, а не трансцитоз бактерий через стенку кишечника недоношенного новорождённого (эндогенную инфекцию). Следует также отметить, что наиболее генетически близкий штамм, найденный BLAST, также был получен из гемокультуры в 2013 г. в Канаде (CP012992). Полученные результаты свидетельствуют о возможном присутствии в разных локусах макроорганизма бактерий одного вида с отличающимся набором генов. Молекулярно-генетический мониторинг, направленный на выявление циркуляции штаммов с определенными генетическими детерминантами виру-
лентности, способствует обнаружению источника инфицирования.
Два штамма K. pneumoniae, один из которых выделен из пробы зева женщины 33 лет, планирующей беременность, а другой — из кала новорождённого в возрасте 8 сут, вместе с изолятами, зарегистрированными в Австралии в 2007 г. (CP042520), Китае в 2013 г. (CP030172) и Индии в 2017 г. (CP030877), образовали шестой кластер.
Седьмой кластер представлен штаммом, выделенным из пробы цервикального канала беременной женщины в возрасте 26 лет со сроком гестации 30 нед. Наиболее генетически близкие штаммы были выделены в Оболенске в 2014 г. (KX954839), в США в 2015 г. (CP034778) и в Канаде в 2019 г. (CP034778).
Следует отметить, что все выделенные в настоящем исследовании штаммы генетически отличались от гипервирулентных, описанных в исследовании А.И. Лев и группирующихся отдельным кластером [16].
Из 14 штаммов, имеющих ген fim, в 4 случаях нуклеотидные последовательности были успешно секвенированы. Филогенетический анализ показал, что все штаммы распределились по 4 кластерам (рис. 2).
В первый кластер вошел штамм 5, выделенный в феврале 2019 г. из зева женщины, планирующей беременность. Он группировался вместе с гипервирулентным штаммом CP034778, обладающим плазмидой вирулентности, выявленным в Канаде в
2018 г. в пробе фекалий пациента в возрасте старше 90 лет [19].
Во втором кластере сгруппировались штаммы, выделенные из цервикального канала в ноябре
2019 г., пробы крови пациентов в Великобритании в 2018 г. (CP034200) и Индии в 2017 г. (CP036327).
В третий кластер распределились штаммы, выделенные из отделяемого шва пациентки послеродового отделения в январе 2020 г., крови в Китае в
2017 г. (CP050275, CP050280) и пробы мочи в Чехии в 2018 г. (CP050371).
Штаммы, выделенные из цервикального канала в феврале 2020 г. в послеродовом отделении, в Китае в 2013 г. (CP026017), из мокроты в Непале в
2018 г. (AP021880), в Чехии в 2018 г. из пробы фекалий (CP050360), образовали четвертый кластер.
Из 65 штаммов 17 продуцировали БЛРС. Устойчивых к карбапенемам и аминогликозидам бактерий не выявлено. Для описания связи между геновариантами uge+/fimr, uge+/fim+, uge~/fim~, uge~/ fim+ и антибиотикорезистентностью строили таблицы сопряженности и рассчитывали критерии %2 и V Крамера (поскольку оценивали более одной градации переменных). Статистический анализ показал, что х2 = 3,641; V Крамера = 0,237; р = 0,303, что свидетельствует об отсутствии связи между выявленными геновариантами штаммов и антибиотико-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Рис. 2. Филогенетическое дерево штаммов Klebsiella pneumoniae, построенное при анализе нуклеотидных
последовательностей гена fim (460 н.т.). Fig. 2. Phylogenetic tree for nucleotide sequences of fim gene of Klebsiella pneumoniae strains (460 n.t.).
резистентностью за счёт БЛРС. Таким образом, с высокой долей вероятности можно утверждать, что гены uge и fim не обеспечивают молекулярные механизмы устойчивости к бета-лактамным антибиотикам.
Проведенный генетический анализ показал, что все штаммы в изучаемой популяции K. pneumoniae можно разделить на 4 группы:
1) штаммы, не имеющие генов uge и fim (n = 27);
2) изоляты, в которых детектирован ген uge (n = 23);
3) штаммы с геном fim (n = 3);
4) бактерии, содержащие оба гена (n = 12).
Таким образом, с целью дифференциации бактерий внутри каждой группы необходимы дополнительные методы исследования.
Обсуждение
Для оценки внутривидового разнообразия бактерий может быть использован метод мультило-кусного сиквенс-типирования, при котором анализируют нуклеотидные последовательности 7 генов «домашнего хозяйства», присутствующих у всех штаммов K. pneumoniae, и выявляют клональные комплексы эпидемических генетических линий [20]. Однако указанный метод не позволяет анализировать гены факторов вирулентности. Использование для оценки степени родства детекции и анализа генетических детерминант вирулентности позволит не только определить субтиповую структуру штаммов, но и оценить их патогенный потенциал.
Учитывая, что ген uge среди изучаемой популяции K. pneumoniae встречается чаще, чем fim, он может быть выбран для индикации и проведения молеку-лярно-генетического мониторинга, направленного на предупреждение распространения в стационаре бактерий, обладающих патогенным потенциалом, и профилактику инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи.
Результаты филогенетического анализа последовательностей генов uge и fim демонстрируют гетерогенность изучаемой популяции штаммов K. pneumoniae, что подтверждено широкой географией и временем выявления наиболее генетически близких бактериальных изолятов. Отсутствие четкой кластеризации по временному и территориальному признаку, возрасту пациента и биологическому материалу исключает наличие общих молекуляр-но-генетических признаков, объединяющих группу штаммов из изучаемой популяции, отвечающих за тропность бактерий к определенным тканям человеческого организма. В то же время монофилитиче-ское происхождение гипервирулентных штаммов, напротив, может указывать на мутации в гене uge, определяющие более выраженные вирулентные свойства. Следовательно, детекция вышеназванного гена предоставляет ценную дополнительную информацию для клинических суждений и является перспективным направлением для дальнейших исследований.
Отсутствие одновременного выявления на протяжении длительного времени штаммов одного субварианта свидетельствует, с одной стороны,
ORIGINAL RESEARCHES
о проведении эффективных противоэпидемических мероприятий, препятствующих длительной циркуляции штаммов среди пациентов стационара, с другой — о возможном существовании разных источников инфицирования.
Также необходимо отметить, что в международной базе генетической информации содержится недостаточное количество задепонированных нуклеотидных последовательностей изучаемых генов для оценки генетического родства штаммов K. pneumoniae, выделенных на территории России. Для выявления региональных особенностей циркуляции штаммов необходимо создание локальных баз данных. Использование таких подходов к определению идентичности и сравнению нуклеотидных последовательностей генов факторов вирулентности позволит разработать алгоритм проведения молекулярно-генетического мониторинга за циркуляцией штаммов в лечебном учреждении и оценки распространенности бактерий, обладающих разным патогенным потенциалом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Lu B., Lin C., Liu H., Zhang X., Tian Y., Huang Y., et al. Molecular characteristics of Klebsiella pneumoniae isolates from outpatients in sentinel hospitals, Beijing, China, 2010-2019. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2020; 10: 85. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.00085
2. Mukherjee S., Bhattacharjee A., Naha S., Majumdar T., Debbar-ma S.K., Kaur H., et al. Molecular characterization of NDM-1-producing Klebsiella pneumoniae ST29, ST347, ST1224, and ST2558 causing sepsis in neonates in a tertiary care hospital of North-East India. Infect. Genet. Evol. 2019; 69: 166-75. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2019.01.024
3. Wang B., Pan F., Wang C., Zhao W., Sun Y., Zhang T., et al. Molecular epidemiology of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae in a paediatric hospital in China. Int. J. Infect. Dis. 2020; 93: 311-9. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.02.009
4. Сергевнин В.И., Кудрявцева Л.Г., Пегушина О.Г., Волкова Э.О., Решетникова Н.И. Групповая заболеваемость гнойно-септическими инфекциями клебсиеллезной этиологии пациентов кардиохирургического стационара. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2020; 19(1): 90-8. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2020-19-1-90-98
5. Aslanov B., Lubimova A., Dolgiy A., Pshenichnaya N. Bac-teriophages for the control of Klebsiella outbreak in the neonatal intensive care unit. Int. J. Infect. Dis. 2018; 73(5): 295. (in German)
6. Кузьменко С.А., Шмакова М.А., Брусина Е.Б. Факторы риска инфицирования Klebsiella pneumoniae пациентов детских медицинских организаций. Эпидемиология и вакцинопрофипактика. 2020; 19(2): 40-7. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2020-20-2-40-47
7. Дубоделов Д.В., Любасовская Л.А., Шубина Е.С., Мукосей И.С., Коростин Д.О., Кочеткова Т.О. и др. Генетические детерминанты резистентности к Р-лактамным антибиотикам госпитальных штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных у новорожденных. Генетика. 2016; 52(9): 1097-102. https://doi.org/10.7868/S0016675816090046
8. Козловских Д.Н., Романов С.В., Диконская О.В. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Свердловской области в 2019 году». Екатеринбург; 2020.
9. Shah R.K., Ni Z.H., Sun X.Y., Wang G.Q., Li F. The determination and correlation of various virulence genes, ESBL, serum bactericidal effect and biofilm formation of clinical isolated classical Klebsiella pneumoniae and hypervirulent Klebsiella pneumoniae from respiratory tract infected patients. Pol. J. Microbiol. 2017; 66(4): 501-8. https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.7042
10. Vargas J.M., Moreno Mochi M.P., Nuñez J.M., Cáceres M., Mochi S., Del Campo Moreno R., et al. Virulence factors and clinical patterns of multiple-clone hypermucoviscous KPC-2 producing K. pneumoniae. Heliyon. 2019; 5(6): e01829. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01829
11. Izquierdo L., Coderch N., Piqué N., Bedini E., Corsaro M.M., Merino S., et al. The Klebsiella pneumoniae wabG gene: role in biosynthesis of the core lipopolysaccharide and virulence. J. Bacteriol. 2003; 185(24): 7213-21. https://doi.org/10.1128/jb.185.24.7213-7221.2003
12. Regué M., Hita B., Piqué N., Izquierdo L., Merino S., Fresno S., et al. A gene, uge, is essential for Klebsiella pneumoniae virulence. Infect. Immun. 2004; 72(1): 54-61. https://doi.org/10.1128/iai.72.1.54-61.2004
13. Ikeda M., Mizoguchi M., Oshida Y., Tatsuno K., Saito R., Okazaki M., et al. Clinical and microbiological characteristics and occurrence of Klebsiella pneumoniae infection in Japan. Int. J. Gen. Med. 2018; 11: 293-9. https://doi.org/10.2147/ijgm.s166940
14. Zhang S., Zhang X., Wu Q., Zheng X., Dong G., Fang R., et al. Clinical, microbiological, and molecular epidemiological characteristics of Klebsiella pneumoniae-induced pyogenic liver abscess in southeastern China. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2019; 8: 166. https://doi.org/10.1186/s13756-019-0615-2
15. Григорова Е.В., Рычкова Л.В., Иванова Е.И., Немчен-ко УМ., Савелькаева М.В. Детекция генетических детерминант патогенности у штаммов Klebsiella spp., выделенных из кишечного биотопа детей с функциональными гастроин-тестинальными расстройствами. Acta Biomedica Scientifica. 2018; 3(5): 60-5. https://doi.org/10.29413/ABS.2018-3.5.9
16. Лев А.И. Молекулярно-генетическая характеристика клинических штаммов Klebsiella pneumoniae: вирулентность и устойчивость к антимикробным препаратам: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. 2018; Оболенск.
17. Sanger F., Nicklen S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977; 74(12): 5463-7. https://doi.org/10.1073/pnas.74.12.5463
18. Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol. 2011; 28(10): 2731-9. https://doi.org/10.1093/molbev/msr121
19. Mataseje L.F., Boyd D.A., Mulvey M.R., Longtin Y. Two hypervirulent Klebsiella pneumoniae isolates producing a bla KPC-2 carbapenemase from a Canadian patient. Antimicrob. Agents Chemother. 2019; 63(7): e00517-19. https://doi.org/10.1128/aac.00517-19
20. Diancourt L., Passet V., Verhoef J., Grimont P.A., Brisse S. Mul-tilocus sequence typing of Klebsiella pneumoniae nosocomial isolates. J. Clin. Microbiol. 2005; 43(8): 4178-82. https://doi.org/10.1128/jcm.43.8.4178-4182.2005
REFERENCES
1. Lu B., Lin C., Liu H., Zhang X., Tian Y., Huang Y., et al. Molecular characteristics of Klebsiella pneumoniae isolates from outpatients in sentinel hospitals, Beijing, China, 2010-2019. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2020; 10: 85. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.00085
2. Mukherjee S., Bhattacharjee A., Naha S., Majumdar T., Deb-barma S.K., Kaur H., et al. Molecular characterization of NDM-1-producing Klebsiella pneumoniae ST29, ST347, ST1224, and ST2558 causing sepsis in neonates in a tertiary
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
care hospital of North-East India. Infect. Genet. Evol. 2019; 69: 166-75. https://doi.Org/10.1016/j.meegid.2019.01.024
3. Wang B., Pan F., Wang C., Zhao W., Sun Y., Zhang T., et al. Molecular epidemiology of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae in a paediatric hospital in China. Int. J. Infect. Dis. 2020; 93: 311-9. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.02.009
4. Sergevnin VI., Kudryavtseva L.G., Pegushina O.G., Volko-va E.O., Reshetnikova N.I. Group incidence by purulent-septic infections of clebsiellous etiology in cardiosurgical patients. Epi-demiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2020; 19(1): 90-8. https://doi. org/10.31631/2073-3046-2020-19-1-90-98 (in Russian)
5. Aslanov B., Lubimova A., Dolgiy A., Pshenichnaya N. Bacte-riophages for the control of Klebsiella outbreak in the neonatal intensive care unit. Int. J. Infect. Dis. 2018; 73(5): 295. (in German)
6. Kuz'menko S.A., Shmakova M.A., Brusina E.B. Risk factors of Klebsiella pneumoniae infections in pediatric healthcare settings. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2020; 19(2): 40-7. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2020-20-2-40-47 (in Russian)
7. Dubodelov D.V., Lyubasovskaya L.A., Shubina E.S., Muko-sey I.S., Korostin D.O., Kochetkova T.O., et al. Genetic determinants of resistance of hospital-associated strains of Klebsiella pneumoniae to P-lactam antibiotics isolated in neonates. Gene-tika. 2016; 52(9): 993-8. https://doi.org/10.1134/S1022795416090040
8. Kozlovskikh D.N., Romanov S.V., Dikonskaya O.V. State report «On the state of sanitary and epidemiological welfare of the population in the Sverdlovsk region in 2019». Ekaterinburg; 2020. (in Russian)
9. Shah R.K., Ni Z.H., Sun X.Y., Wang G.Q., Li F. The determination and correlation of various virulence genes, ESBL, serum bactericidal effect and biofilm formation of clinical isolated classical Klebsiella pneumoniae and hypervirulent Klebsiella pneumoniae from respiratory tract infected patients. Pol. J.Microbiol. 2017; 66(4): 501-8. https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.7042
10. Vargas J.M., Moreno Mochi M.P., Nuñez J.M., Cáceres M., Mochi S., Del Campo Moreno R., et al. Virulence factors and clinical patterns of multiple-clone hypermucoviscous KPC-2 producing K. pneumoniae. Heliyon. 2019; 5(6): e01829. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01829
11. Izquierdo L., Coderch N., Piqué N., Bedini E., Corsaro M.M., Merino S., et al. The Klebsiella pneumoniae wabG gene: role
Информация об авторах
Устюжанин Александр Владимирович — к.м.н., с.н.с. научного отделения иммунологии, микробиологии, патоморфологии и цитодиагностики ФГБУ «Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества», 620028, Екатеринбург, Россия.
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-8521-7652. E-mail: ust103@yandex.ru
Чистякова Гузель Нуховна — д.м.н., проф., рук. научного отделения иммунологии, микробиологии, патоморфологии и цитодиагностики ФГБУ «Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества», 620028, Екатеринбург, Россия.
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-0852-6766.
Ремизова Ирина Ивановна — к.б.н., с.н.с. научного отделения иммунологии, микробиологии, патоморфологии и цитодиагностики ФГБУ «Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества», 620028, Екатеринбург, Россия.
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4238-4642.
Участие авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
in biosynthesis of the core lipopolysaccharide and virulence. J. Bacteriol. 2003; 185(24): 7213-21. https://doi.org/10.1128/jb.185.24.7213-7221.2003
12. Regué M., Hita B., Piqué N., Izquierdo L., Merino S., Fresno S., et al. A gene, uge, is essential for Klebsiella pneumoniae virulence. Infect. Immun. 2004; 72(1): 54-61. https://doi.org/10.1128/iai.72.L54-61.2004
13. Ikeda M., Mizoguchi M., Oshida Y., Tatsuno K., Saito R., Oka-zaki M., et al. Clinical and microbiological characteristics and occurrence of Klebsiella pneumoniae infection in Japan. Int. J. Gen. Med. 2018; 11: 293-9. https://doi.org/10.2147/ijgm.s166940
14. Zhang S., Zhang X., Wu Q., Zheng X., Dong G., Fang R., et al. Clinical, microbiological, and molecular epidemiological characteristics of Klebsiella pneumoniae-induced pyogenic liver abscess in southeastern China. Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2019; 8: 166. https://doi.org/10.1186/s13756-019-0615-2
15. Grigorova E.V., Rychkova L.V., Ivanova E.I., Nemchen-ko U.M., Savel'kaeva M.V. Detection of genetic determinants of pathogenicity of strains of Klebsiella spp. isolated from the intestinal biotope of children with functional gastrointestinal disorders. Acta Biomedica Scientifica. 2018; 3(5): 60-5. https://doi.org/10.29413/ABS.2018-3.5.9 (in Russian)
16. Lev A.I. Molecular genetic characteristics of clinical strains of Klebsiella pneumoniae : virulence and antimicrobial resistance: Diss. 2018; Obolensk. (in Russian)
17. Sanger F., Nicklen S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977; 74(12): 5463-7. https://doi.org/10.1073/pnas.74.12.5463
18. Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol. 2011; 28(10): 2731-9. https://doi.org/10.1093/molbev/msr121
19. Mataseje L.F., Boyd D.A., Mulvey M.R., Longtin Y. Two hypervirulent Klebsiella pneumoniae isolates producing a bla KPC-2 carbapenemase from a Canadian patient. Antimicrob. Agents Chemother. 2019; 63(7): e00517-19. https://doi.org/10.1128/aac.00517-19
20. Diancourt L., Passet V., Verhoef J., Grimont P.A., Brisse S. Mul-tilocus sequence typing of Klebsiella pneumoniae nosocomial isolates. J. Clin. Microbiol. 2005; 43(8): 4178-82. https://doi.org/10.1128/jcm.43.8.4178-4182.2005
Information about the authors
Aleksander V. UstyuzhaninM — PhD. (Med.), senior researcher, Scientific department of immunology, microbiology, pathomorphology and cytodiagnostics, Ural Scientific Research Institute of Maternity and Child Care, 620028, Yekaterinburg, Russia.
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-8521-7652. E-mail: ust103@yandex.ru
Guzel'N. Chistyakova — D. Sci. (Med.), Prof., Head, Scientific
department of immunology, microbiology, pathomorphology and
cytodiagnostics, Ural Scientific Research Institute of Maternity
and Child Care, 620028, Yekaterinburg, Russia.
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-0852-6766.
Irina I. Remizova — PhD. (Biol.), senior researcher, Scientific
department of immunology, microbiology, pathomorphology and
cytodiagnostics, Ural Scientific Research Institute of Maternity
and Child Care, 620028, Yekaterinburg, Russia.
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-4238-4642.
Contribution: the authors contributed equally to this article.