ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРУЛЕНТНЫХ ШТАММОВ ESCHERICHIA COLI, ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ С УРОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФЕКЦИЕЙ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Научная статья

https://doi.org/10.36233/0372-9311-134

Характеристика вирулентных штаммов Escherichia coli, выделенных от пациентов с урологической инфекцией

Слукин П.В.1И, Асташкин Е.И.1, Асланян Е.М.1, Ершова М.Г.2, Полетаева Е.Д.2, Светоч Э.А.1, Шепелин А.П.1, Фурсова Н.К.1

'Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора, Оболенск, Россия;

2Инфекционная клиническая больница № 1, Ярославль, Россия

Аннотация

Введение. Инфекции мочевыводящих путей (ИМП), вызванные уропатогенными Escherichia coli (UPEC), ежегодно поражают 150 млн человек.

Цель: характеристика внегоспитальных штаммов UPEC, выделенных от пациентов с ИМП в Ярославле в 2016-2017 гг.

Материалы и методы. Чувствительность штаммов UPEC (n = 20) к антимикробным препаратам определяли методом серийных разведений; гены антибиотикорезистентности и вирулентности, филогруппы, О-серогруппы и сиквенс-типы идентифицировали методом ПЦР и полногеномного секвенирования. Вирулентность штаммов изучали на модели личинок Galleria mellonella.

Результаты. Штаммы UPEC отнесены к категориям лекарственно-резистентных (n = 11) и множественно лекарственно-резистентных (n = 9) патогенов. Выявлены гены р-лактамаз WaTEM (n = 10), blaCTXM (n = 6), интегроны класса 1 (n = 8) и генные кассеты dfrA17-aadA5 (n = 2), dfrA1 (n = 1) и aacA4-cmlA1 (n = 1). Идентифицированы гены вирулентности UPEC: адгезинов fimH, papG, sfaS, focG, afa/draBC, csgA, си-дерофоров iroN, fyuA, iutA, факторов противодействия иммунитету макроорганизма ompT и traT, токсинов hlyA, cnf1, usp, транспортёра капсулы kpsMTII, колицина cvaC, островов патогенности I536, II536, III536, IV536, IIJ96 и IICFT073. Определены высоковирулентные и слабовирулентные для личинок G. mellonella штаммы UPEC с LD50 1 04-105 и 106-107 КО соответственно. Идентифицированы филогруппы A, B1, B2, E и F, серо-группы О2, О4, О6, O9, O11, О15, О18, О25, О75 и O89, известные сиквенс-типы ST14, ST58, ST69, ST73, ST93, ST127, ST131, ST141, ST165, ST297, ST457, ST537, ST744, ST1434 и впервые найденные в данном исследовании ST9239 и ST10102.

Заключение. Выявленное генетическое разнообразие внегоспитальных штаммов UPEC согласуется с мировой тенденцией распространения патогенов человека, обладающих одновременно высокой вирулентностью и множественной лекарственной устойчивостью. Это позволяет проспективно охарактеризовать текущую эпидемиологическую ситуацию, дать прогноз её развития, а также определить оптимальные направления терапии.

Ключевые слова: UPEC, уропатогенные Escherichia coli, гены факторов патогенности, мультило-кусное секвенирование-типирование, полногеномное секвенирование, сиквенс-типы, Galleria mellonella

Этическое утверждение. В работе использована модель личинок Galleria mellonella, которые не подпадают под этические ограничения для моделей на млекопитающих животных. При содержании животных были соблюдены все применимые институциональные принципы ухода.

Источник финансирования. Исследование выполнено в рамках Отраслевой программы Роспотребнадзора. Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Для цитирования: Слукин П.В., Асташкин Е.И., Асланян Е.М., Ершова М.Г., Полетаева Е.Д., Светоч Э.А., Шепелин А.П., Фурсова Н.К. Характеристика вирулентных штаммов Escherichia coli, выделенных от пациентов с урологической инфекцией. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021;98(6):671-684. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-134

Щ Check for updates

© Коллектив авторов, 2021

ORIGINAL RESEARCHES

Original article

https://doi.org/10.36233/0372-9311-134

Characterization of virulent Escherichia coli strains isolated from patients with urological infection

Pavel V. Slukin1H, Eugeny I. Astashkin1, Elena M. Aslanyan1, Marina G. Ershova2, Elena D. Poletaeva2, Edward A. Svetoch1, Anatoly P. Shepelin1, Nadezhda K. Fursova1

'State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia; 2Infectious Clinical Hospital No. 1, Yaroslavl, Russia

Abstract

Objective. Urinary tract infections (UTIs) caused by uropathogenic Escherichia coli (UPEC) affect 150 million people annually.

Purpose: Characteristics of non-hospital strains of UPEC isolated from patients with UTI in Yaroslavl in 20162017.

Materials and methods. Susceptibility of UPEC strains (n = 20) to antibacterials was measured by the serial dilution method; the antibiotic resistance and virulence genes, phylogroups, O-serogroups and sequence types were identified by PCR and whole genome sequencing. The virulence of the strains was studied using the model of Gallería mellonella larvae.

Results. UPEC strains were classified as resistant (n = 11) and multi-drug resistant (n = 9) pathogens. Beta-lactamase genes blaTEM (n = 10), blaCTXM (n = 6), class 1 integrons (n = 8), and gene cassettes dfrA17-aadA5 (n = 2), dfrA1 (n = 1) and aacA4-cmlA1 (n = 1) were identified. UPEC-virulence genetic determinants coding adhesins fimH, papG, sfaS, focG, afa/draBC, csgA, siderophores iroN, fyuA, iutA, counteracting factors of host immunity ompT, traT, toxins hlyA, cnf1, usp, capsule transporter kpsMTII, colicin cvaC, and pathogenicity islands I536, II536, IM536, IV536, IIJ96 m IICFT073 were detected. Highly virulent and slightly virulent for G. mellonella larvae UPEC strains were obtained with LD50 1 04-105 and 106-107 CFU, respectively. The phylogroups A, B1, B2, E and F, serogroups 02, 04, 06, O9, O11, 015, 018, 025, 075 and O89, known sequence types ST14, ST58, ST69, ST73, ST93, ST127, ST131, ST-141, ST165, ST297, ST457, ST537, ST744, ST1434 and novel ST9239 and ST10102 were revealed.

Conclusions. The identified genetic diversity of non-hospital UPEC strains is consistent with the observed global trend in the spread of human pathogens, which are characterized with both high virulence and multiple drug resistance. This makes possible to assess prospectively the current epidemiological situation, give a forecast for its development in the future, as well as determine the optimal therapeutic options.

Keywords: UPEC, uropathogenic Escherichia coli, pathogenic factor genes, multilocus sequence typing, whole genomе sequencing, sequence-type, Galleria mellonella

Ethics approval. We used a model of Galleria mellonella larvae, which are not subject to ethical restrictions for mammalian models. All applicable institutional care guidelines have been observed in the keeping of the animals.

Funding source. The study was done on the frame of the Sectoral Programme of Rospotrebnadzor..

Conflict of interest. The authors declare no apparent or potential conflicts of interest related to the publication of this

article.

For citation: Slukin P.V., Astashkin E.I., Aslanyan E.M., Ershova M.G., Poletaeva E.D., Svetoch E.A., Shepelin A.P., Fursova N.K. Characterization of virulent Escherichia coli strains isolated from patients with urological infection. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology = Zhurnal mikrobiologii, épidemiologii i immunobiologii. 2021;98(6):671-684.

DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-134

Введение

Инфекции мочевыводящих путей (ИМП) — широко распространённые бактериальные инфекции, ежегодно поражающие в мире 150 млн человек [1]. Доминирующий возбудитель ИМП — уропато-генные Escherichia coli (uropathogenic Escherichia coli — UPEC), которые вызывают 90% внегоспи-тальных и 50% госпитальных урологических инфекций [2]. В России в 2018 г. E. coli были ведущим возбудителем ИМП в разных субпопуляциях пациентов — от 71 до 80% [3]. Около 50-60% взрослых женщин имеют хотя бы один эпизод ИМП

в течение жизни [4]. UPEC-инфекции зачастую вызваны множественно резистентными E. coli, в частности, глобальным доминирующим клоном UPEC сиквенс-типа ST-131, несущим ß-лактамазы расширенного спектра (БЛРС) [5]. У продуцентов БЛРС были идентифицированы гены bla CTXM (до 100% штаммов), blaSHV (~63%), blaTEM (~11%) [6]. Фенотип множественной резистентности ассоциирован с наличием также генетических детерминант, определяющих устойчивость к аминогликозидам (aac, aad, ant, aph), сульфаниламидам (dfr) и фторхино-лонам (мутации в хромосомном гене gyrA), а также

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

наличием интегронов класса 1 [7]. К генетическим детерминантам, ассоциированным с проявлением патогенных свойств UPEC, относятся гены адгези-нов, токсинов, рецепторов сидерофоров, факторов противодействия иммунной системе макроорганизма, транспортёров капсул 2-й и 3-й групп, коли-цина V и островов патогенности [6]. В России все штаммы UPEC, выделенные в 2017-2018 гг., несли гены, ответственные за синтез сидерофоров (irp2, iuc, iroN), устойчивость и персистенцию (ompT) и факторы адгезии (fimH, iha) [8].

Штаммы UPEC характеризуются высокой степенью генетической гетерогенности, поэтому важное эпидемиологическое значение имеет молеку-лярно-генетическая характеристика, позволяющая определить принадлежность штаммов к филогенетическим группам (A, B1, B2, D, E и F), О-группам и сиквенс-типам. Штаммы UPEC, выделенные в разных регионах мира, преимущественно относятся к филогруппам B2 и D, серогруппам O8, O15, O25 и O75, сиквенс-типам ST131, ST69, ST73, ST10, ST127 и ST140 [9-11]. В России описаны штаммы UPEC филогенетических групп A, B1, B2, D, E и F [10, 12] и серогрупп О1, О2, О6, О7, О8, О16, О25 и О75 [13, 14]. Публикации о сиквенс-типах штаммов UPEC, выделенных в России, отсутствуют.

Для определения вирулентности штаммов UPEC в последнее время широко используется хорошо охарактеризованная модель личинок большой восковой моли Galleria mellonella [5, 15]. Адекватность использования данной модели обеспечивается наличием у личинок элементов иммунной системы (гемоциты гемолимфы, антимикробные пептиды и факторы опсонизации), аналогичных элементам иммунной системы человека [16]. Наибольшей вирулентностью для личинок G. mellonella обладали штаммы UPEC наиболее распространённых в мире генетических линий: ST69, ST73 и ST127, а также серогрупп О2 и О6 [15].

Целью данной работы была характеристика штаммов E. coli, выделенных от пациентов с вне-госпитальными ИМП в ходе пилотного одноцен-трового исследования в Ярославле, в том числе определение фенотипов и генотипов антибиотико-резистентности, идентификация генов вирулентности, оценка уровней вирулентности на модели личинок G. mellonella, определение принадлежности к филогенетическим группам, О-серогруппам и сиквенс-типам.

Материалы и методы

Биоэтические требования

Использованные в данном исследовании материалы не содержат персональных данных пациентов. В соответствии с требованиями Биоэтического комитета РФ каждый пациент подписывал инфор-

мированное согласие при поступлении в лечебное учреждение на проведение лабораторных исследований.

Штаммы, условия культивирования и хранения

Штаммы E. coli (n = 20) выделены из образцов мочи от пациентов урологического отделения Инфекционной клинической больницы № 1 г. Ярославля при поступлении в лечебное учреждение, в рамках пилотного одноцентрового клинического исследования в декабре 2016 г. - январе 2017 г. Культуры E. coli выращивали на питательной среде ГРМ 1 (ФБУН ГНЦ ПМБ) в аэробных условиях при 37°C. Хранение культур осуществляли в 20% растворе глицерина при -70°C.

Видовая идентификация

Видовую идентификацию бактерий осуществляли с помощью высевов на дифференциально-диагностические питательные среды «Агар Эндо-ГРМ», «Агар Клиглера-ГРМ», «Железо-глю-козо-лактозный агар с мочевиной» и «Ацетатный агар» (ФБУН ГНЦ ПМБ, Оболенск, Россия), с последующим подтверждением на приборе «MALDI-TOF Biotyper» («Bruker»).

Чувствительность к антимикробным препаратам

Минимальные подавляющие концентрации (МПК) 17 антимикробных препаратов (АМП) 6 функциональных классов: Р-лактамов (ампициллин, ампициллин/сульбактам, амоксициллин/ клавуланат, цефуроксим, цефотаксим, цефтазидим, азтреонам и меропенем), фторхинолонов (ципро-флоксацин, левофлоксацин и норфлоксацин), ами-ногликозидов (гентамицин), фосфомицинов (фос-фомицин), нитрофуранов (фуразолидон, фурацилин и нитрофурантоин) и полимиксинов (колистин) («Sigma-Aldrich») определяли методом микроразведений в бульоне в соответствии с рекомендациями EUCAST Breakpoint tables v 9.01. В качестве стандартного использовали штамм E. coli ATCC25922, полученный из Государственной коллекции патогенных микроорганизмов и клеточных культур «ГКПМ-Оболенск». Категорию резистентности штамма определяли в соответствии с [17].

Детекция генов антибиотикорезистентности и вирулентности

Гены, кодирующие Р-лактамазы blaTEM, blaSHV, blaCTX-M, blaOXA-48 и blaNDM, а также интегроны классов 1 и 2 выявляли методом ПЦР со специфичными праймерами [18]. Острова патогенности UPEC I536,

II536, III536, IV536, IJ96, IIJ96, ICFT073 и IICFT073 и гены, к°-

дирующие факторы вирулентности UPEC, — фим-

URL: http://www.eucast.org

ORIGINAL RESEARCHES

брии типа 1 fimH, P фимбрииpapGI, papGII, papGIII, S фимбрии sfaS, F1C фимбрии focG, AFA/Dr адге-зин afa/draBC, основной белок курли волокон csgA, гемолизин hlyA, цитотоксический некротический фактор cnfl, уропатогенный специфический белок usp, рецепторы сидерофоров сальмохелина iroN, иерсиниабактина fyuA и аэробактина iutA, протеазу внешней мембраны ompT, липопротеин наружной мембраны traT, транспортёры капсулы 2-го типа kpsMTII и 3-го типа kpsMTIII, основной белок коли-цина V cvaC — определяли методом ПЦР со специфичными праймерами [8, 19].

Определение вирулентности штаммов

Уровень вирулентности штаммов E. coli определяли на модели личинок G. mellonella, как описано в работе [15]. Оценивали количество особей, погибших в результате введения им в гемоцель суспензий бактерий в дозах 104, 105, 106, 107, 108 и 109 КОЕ/особь. Все эксперименты проводили в 3 повторностях. Расчёт среднелетальной дозы (ЛД50) штаммов E. coli для личинок проводили согласно методу Кербера в модификации Ашмарина [11]. В опытах использовали личинок G. mellonella, полученных из лабораторной культуры, поддерживаемой во ФБУН ГНЦ ПМБ.

Идентификация филогенетических групп

Принадлежность штаммов UPEC к филогенетическим группам E. coli A, B1, B2, D, E и F определяли с помощью детекции генов, кодирующих геминовый рецептор внешней мембраны chuA, гипотетический протеин yjaA, анкирин-повторяю-щий белок А arpA, триптофансинтетазу a-SU trpA и эстеразу TspE4.C2, согласно [21].

Определение серологических О-групп

Серологические О-группы определяли методом ПЦР со специфичными праймерами на гены кластера липополисахаридов wzxО1, wzx04, wzx016,

W^O!^ ^О^ ^УсЛУ wzy О251 wzy075, ^ОШ

wzto9 и wzto89 [22].

Мультилокусное секвенирование-типирование (МЛСТ)

Сиквенс-типы штаммов E. coli определяли с помощью ПЦР-амплификации и секвенирования 7 генов «домашнего хозяйства»: аденилаткиназы adk, фумаратгидратазы fumC, ДНК-гиразы gyrB, изоцитратдегидрогеназы icd, малатдегидрогеназы mdh, аденил-сукцинатдегидрогеназы purA и АТФ/ ГТФ-связывающего мотива гена recA с последующим определением аллельного профиля на сайте Уорикского университета (Великобритания)2 [23].

Секвенирование нуклеотидных последовательностей

Последовательности ПЦР-продуктов секвени-ровали в ООО «СИНТОЛ» на генетическом анализаторе «ABI Prizm 3130xl» с использованием наборов для секвенирования «BigDye v3.1» и анализировали с помощью программ «Chromas»3 («Technelysium»), «Vector NTI 9» («Life Technologies») и BLAST4.

Полногеномное секвенирование

Полногеномное секвенирование штаммов E. coli проводили с использованием наборов «Nextera DNA Library Preparation Kit» («Illumina») и «MiSeq Reagent Kits v3» («Illumina») на платформе «Illumina MiSeq» согласно инструкции производителя. Единичные прочтения собирали в контиги с использованием программного обеспечения «SPAdes 3.9.0» [24]. Аннотировали собранные геномы с помощью сервера NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline [25]. Анализ полногеномных последовательностей проводили с использованием инструментов Центра геномной эпидемиологии5.

Филогенетический анализ

Филогенетический анализ штаммов E. coli проводили с использованием ресурсов NCBI «Blastn» и «Blast Tree View»6 на основании сравнения искусственно собранных последовательностей аллель-ных профилей генов МЛСТ.

Статистический анализ

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью пакета «Microsoft Office 2010» и программы «SPSS Statistica 17.0» («IBM»). Проверку распределения на нормальность осуществляли с помощью критерия Колмогорова-Смирнова, нормальным считалось распределение при двусторонней асимптоматической значимости более 0,05. Различие сформированных групп вирулентности подтверждали методом двухвыборочно-го /-критерия Стьюдента для независимых выборок. Различия считали значимыми при величине коэффициента достоверности p < 0,01.

Депонирование нуклеотидных последовательностей в базе данных GenBank

В базе данных GenBank размещены 9 полногеномных последовательностей штаммов UPEC: SERS01000000, SERT01000000, SERU00000000, SERV00000000, JACSYM000000000, SERW01000000, SERX00000000, JACSYL000000000, SERY00000000.

2 URL: http://enterobase.warwick.ac.uk/species/ecoli/allele_st_

search

3 URL: http://technelysium.com.au/wp/chromas

4 URL: https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi

5 URL: http://www.genomicepidemiology.org

6 URL: https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/blast

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты

Штаммы

Штаммы E. coli выделены от 20 женщин 2384 лет с урологическими диагнозами: хронический цистит (n = 12), инфекция мочевыводящей системы без установленной локализации (n = 3), цистит (n=2), мочекаменная болезнь (n = 2) и гиперактивный мочевой пузырь (n = 1) (табл. 1).

Фенотипы и генотипы антибиотикорезистентности

Охарактеризованные штаммы UPEC отнесены к 2 категориям резистентности к АМП: резистентные (n = 11) и множественно резистентные (n = 9). Резистентные штаммы были устойчивы к препаратам 1-2-й функциональных групп: ß-лак-тамам и нитрофуранам. Множественно резистентные штаммы были устойчивы к препаратам трех (ß-лактамам, фторхинолонам и нитрофуранам), четырех (ß-лактамам, фторхинолонам, аминоглико-

зидам и нитрофуранам) и пяти ф-лактамам, фторхинолонам, аминогликозидам, полимиксинам и нитрофуранам) функциональных групп. При этом все штаммы были чувствительны к фосфомицину (МПК < 32 мг/л), нитрофурантоину (МПК < 64 мг/л) и меропенему (МПК < 0,5 мг/л).

В изучаемых штаммах иРЕС выявлены гены Р-лактамаз Ь1аТЕМ (п = 10), Ь1аСТХМ (п = 6), интегразы класса 1 (п = 8) и генные кассеты интегронов класса 1 dfrA17-aadA5 (п = 2), dfrA1 (п = 1) и аасА4-ст1А1

(п = 1). Генов Ыа^нр ЬШ^РС Ь1а0ХА-48 и Ь1аЪЮМ не °бШ-

ружено. Шесть штаммов не имели детектируемых генов антибиотикорезистентности. Выявлено 5 вариантов сочетаний генетических детерминант резистентности: 1 ген Ь1аТЕМ определён у 4 штаммов, 1 ген Ь1а — у 2, сочетание 2 генов Ь1а +Ш11 —

у 3, 2 генов blaCTX M. blüm ,+bla,-.

+Ш11 — у 2, набор из 3 генов ,.ТЕМ. „^.СТХ М+тй1 — у 3 штаммов. Генные кассеты интегронов несли детерминанты устойчивости к аминогликозидам aadA5 и аасА4, сульфаниламидам

Таблица 1. Клинические данные и резистентность к АМП штаммов E. coli Table 1. Clinical data and antibacterial resistance of E. coli strains

Штамм E. coli E. coli strain Дата выделения Strain isolation date Возраст пациента, лет Patient's age, years Диагноз Diagnosis Фенотип резистентности Resistance phenotype Категория резистентности Resistance category Гены антибиотикорезистентности Antibiotic resistance genes

U18 14.12.2016 49 ХЦ / CC BL QNL AMI NIT MDR blaTEM

U10 13.12.2016 72 МКБ / UL BL QNL AMI NIT POL MDR blaTEM, ^CTX^ intl1

U22 22.12.2016 63 ХЦ / CC BL QNL AMI NIT POL MDR bla„.., bla^.., intl1 TEM' CTX-M'

U8 23.12.2016 74 ХЦ / CC BL NIT R -

U9 23.12.2016 67 ИМВС / UINL BL NIT R bla CTX-M

U15 09.01.2017 54 ХЦ / CC BL NIT R -

U14 09.01.2017 61 ХЦ / CC BL NIT R blaTEM, intl1

U24 19.12.2016 66 ХЦ / CC BL QNL NIT MDR blaTEM, intl1 (dfrA17-aadA5)

U13 21.12.2016 77 ХЦ / CC BL QNL NIT MDR blaTEM

U17 19.12.2016 74 ГАМП / OB BL NIT R blaTEM

U23 21.12.2016 38 ХЦ / CC NIT R -

U26 26.12.2016 76 МКБ / UL BL QNL NIT MDR blaTEM, blaCTX-M, intl1

U25 23.12.2016 23 ХЦ / CC NIT R -

U11 21.12.2016 84 ХЦ / CC BL QNL NIT MDR blaCTX-M, intl1

U12 14.12.2016 27 Ц / C BL QNL AMI NIT MDR bla CTX-M

U20 14.12.2016 26 Ц / C BL NIT R blaTEM

U28 26.12.2016 76 ИМВС / UINL BL QNL NIT MDR blaCTXM, intl1 (aacA4-cmlA1, - dfrA17-aadA5)

U16 14.12.2016 79 ХЦ / CC BL NIT R blaTEM, intl1 (dfrA1)

U19 29.12.2016 53 ХЦ / CC NIT R -

U21 09.01.2017 24 ИМВС / UINL BL NIT R -

Примечание. ХЦ — хронический цистит; МКБ — мочекаменная болезнь; ИМВС — инфекция мочевыводящей системы без установленной локализации; ГАМП — гиперактивный мочевой пузырь; Ц — цистит; BL — бета-лактамы; QNL — хинолоны; AMI — аминогли-козиды; NIT — нитрофураны; POL — полимиксины; R — резистентный штамм; MDR — множественно резистентный штамм. Note. CC — chronic cystitis; UL — urolithiasis; UINL — urinary tract infection with no known localization; OB — overactive bladder; C — cystitis; BL — beta-lactams; QNL — quinolones; AMI — aminoglycosides; NIT — nitrofurans; POL — polymyxins; R — resistant strain; MDR — multiply resistant strain.

ORIGINAL RESEARCHES

dfrAl и dfrA17, хлорамфениколу cmlAl. У 5 инте-гронов генные кассеты отсутствовали (табл. 1).

Генотипы вирулентности штаммов UPEC

В изучаемых штаммах E. coli выявлены гены факторов вирулентности UPEC 7 функциональных групп: адгезинов fimH (n = 20), csgA (n = 20), focG (n = 4), papGII (n = 4), papGIII (n = 4) и sfaS (n = 3); сидерофоров fyuA (n = 15), iroN (n = 11) и iutA (n = 6); токсинов hlyA (n = 7), cnf1 (n = 5) и usp (n = 9); транспортёров капсулы kpsMTII (n = 13); факторов противодействия иммунитету ompT (n = 16) и traT (n = 11); колицина cvaC (n = 1); а также островов па-тогенности 1Я6 (n = 5), ПЯ6 (n = 4), ШЯ6 (n = 1), IV^ (n = 15), IIJ96 (n = 5) и IICFT073 (n = 9). Гены адгезинов papGI и afa/draBC, транспортёра капсулы 3-го типа kpsMTIII и острова патогенности IJ96 и ICFT073 в этих штаммах не обнаружены (табл. 2).

В разных штаммах UPEC было выявлено разное количество генов вирулентности — от 2 до 14. Гены адгезинов были идентифицированы во всех изучаемых штаммах, гены сидерофоров — в 18, гены факторов противодействия иммунитету — в 17, гены транспортеров капсулы — в 14, гены токсинов — в 9, ген колицина — в 1, острова патогенности — в 15 штаммах. Анализ сочетания факторов вирулентности разных функциональных групп показал, что 7 штаммов несли все 7 групп, 1 штамм — 6 групп, 4 штамма — 5 групп, 4 штамма — 4 группы, 2 штамма — 3 группы, 2 штамма — 1 группу.

Вирулентность штаммов UPEC для личинок G. mellonella

На основании значений ЛД50 для личинок G. mellonella исследуемые штаммы разделены на 2 категории вирулентности: высоковирулентные штаммы с ЛД50 < 106 КОЕ (n = 13) и слабовирулентные с ЛД50 > 106 КОЕ (n = 7), как описано в работе [15]. Показано, что все штаммы в дозе более 1,0 х 108 КОЕ/особь вызывали гибель 100% личинок на 7-е сутки после заражения. При этом ~10% личинок погибали при заражении высоковирулентными штаммами в дозе 104 КОЕ/особь и слабовирулентными штаммами в дозе 106 КОЕ/особь. При заражающей дозе 106 КОЕ/особь выявлялись наибольшие различия в уровнях вирулентности штаммов двух категорий: высоковирулентные штаммы в этой дозе вызывали гибель ~90% личинок, а слабовирулентные--10% личинок. На этом основании доза заражения личинок 106 КОЕ/особь использована для дифференциации изучаемых штаммов E. coli по вирулентности (рис. 1). Доказана статистическая достоверность дифференциации штаммов на высоковирулентные и слабовирулентные для личинок G. mellonella в интервале доз заражения 105-107 КОЕ/особь при коэффициенте p < 0,01.

О-групповая принадлежность, филогенетические группы и сиквенс-типы штаммов UPEC

В ходе исследования идентифицированы 10 О-групп E. coli: 025 (n = 3), 02 (n = 2), O11 (n = 2), 018 (n=2), 04 (n = 1), 06 (n = 1), O9 (n = 1), 015 (n = 1), О75 (n = 1) и O89 (n = 1). Для 5 штаммов О-группы не идентифицированы с помощью использованного метода типирования. Определена принадлежность штаммов к филогруппам A (n = 4), B1 (n = 3), B2 (n = 10), E (n = 1) и F (n = 2). Идентифицированы 14 ранее известных сиквенс-типов E. coli: ST14 (n = 1), ST58 (n = 1), ST69 (n = 1), ST-73 (n = 1), ST93 (n = 1), ST127 (n = 1), ST131 (n = 3), ST141 (n = 2), ST165 (n = 1), ST297 (n = 1), ST457 (n = 2), ST537 (n = 1), ST744 (n =1) и ST1434 (n = 1), а также два новых, ранее не описанных сиквенс-ти-па ST10102 и ST9239 (табл. 2).

К филогруппе A отнесены штаммы О-групп 018, 089; к филогруппе B1 — 09; к филогруппе B2 — 02, 04, 06, 018, 025, 075; к филогруппе E — 015; к филогруппе F — 011 О-групп. Показано, что 3 штамма 025-группы принадлежат к сиквенс-ти-пу ST131, 2 штамма 011-группы — к сиквенс-типу ST457, два штамма 02-группы — к сиквенс-типу ST141. Два штамма 018-группы отнесены к разным сиквенс-типам (ST14 и ST1434) и разным фи-логруппам (B2 и A; табл. 2).

Стоит отметить, что серогруппы 04, 06, 09, 011, 075 и 089 в данном исследовании идентифицированы только у высоковирулентных штаммов, а серогруппы 015 и 025 — только у слабовирулентных. Две серогруппы — 02 и 018 — были идентифицированы в группе как высоковирулентных, так и слабовирулентных штаммов. Филогруппы A, B1 и F определены только у высоковирулентных штаммов, в то время как филогруппа B2 — в обеих группах вирулентности. Среди 13 высоковирулентных

p < 0,01

100 t

80

g m

s га Z £=

; s

s □ □ «

60

40

20

1,00E+03 1,00E+04 1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 1,00E+09 Заражающая доза, КОЕ / Infectious dose, CFU —О— Высоковирулентные штаммы / High virulent strains

Рис. 1. Анализ вирулентности штаммов E. coli на модели личинок G. mellonella. Fig. 1. Analysis of the virulence E. coli strains in the G. mellonella larvae model.

0

Таблица 2. Генетические детерминанты вирулентности, вирулентность для личинок G. mellonella, О-групповая принадлежность, филогенетические группы и сиквенс-типы изучаемых штаммов UPEC

Table 2. Genetic virulence determinants, virulence for larvae of G. mellonella, O-group affiliation, phylogenetic groups and sequence types of UPEC strains

Штамм Детектируемые гены факторов вирулентности / Detectable genes of virulence factors

E. coli E. coli strain адгезины adhesins сидерофоры siderophores противодействие иммунитету anti-immunity транспортер капсулы capsule transporter токсины toxins КОЛИЦИН kolitsin остров патогенности island pathogenicity ЛД50, КОЕ ld50, cfu or OG ФГ PhG ST

U18 fimH, csgA fyuA traT kpsMTII - iv536 0,4 x 105 Nl A ST-93

U10 fimH, csgA iutA ompT, traT kpsMTII - - 0,9 x 105 011 f ST457

U 22 fimH, csgA iutA ompT, traT kpsMTII - - 1,0 x 105 011 f ST457

U8 fimH, csgA fyuA ompT, traT - IV536 0,2 x 106 Nl B1 ST297

U9 fimH, focG, papGIII, csgA iroN, fyuA ompT kpsMTII cnfl, hlyA, usp '^536' "cFT073' 'бЗб' "j96 0,2 x 106 075 B2 ST537

U15 fimH, sfaS, focG, papGIII, csgA iroN, fyuA ompT, traT kpsMTII cnfl, hlyA, usp '^536' "cFT073' 'бЗб' 0,3 x 106 02 B2 ST141

U14 fimH, csgA iroN, iutA, fyuA ompT, traT - - cvaC IV536 0,3 x 106 09 B1 ST58

U 24 fimH, csgA - - - - - 0,3 x 106 089 A ST744

U13 fimH, csgA iroN, fyuA ompT, traT - - IV536 0,4 x 106 Nl A ST165

U17 fimH, focG, papGII, csgA iroN, iutA, fyuA ompT kpsMTII hlyA, usp '^536' "cFT073' "бЗб 0,5 x 106 06 B2 ST73

U 23 fimH, sfaS, papGIII, csgA iroN, fyuA ompT kpsMTII cnfl, hlyA, usp '^536' ''' 536' "cFT073> 'бЗб' "536' "j96 0,6 x 106 04 B2 ST127

U 26 fimH, csgA iroN, iutA - - - 0,6 x 106 Nl B1 ST9239*

U 25 fimH, csgA - - - - - 0,7 x 106 018 A ST1434

U11 fimH, papGII, csgA iutA, fyuA ompT kpsMTII usp '^536' "cFT073 0,2 x 107 025 B2 ST131

U12 fimH, papGII, csgA iutA, fyuA ompT, traT kpsMTII cnfl, hlyA, usp '^536' "cFT073' '536' "бЗб' "ü96 0,8 x 107 025 B2 ST131

U 20 fimH, papGII, csgA iroN, iutA, fyuA ompT, traT kpsMTII hlyA, usp '^536' "cFT073' "бЗб 0,9 x 107 018 B2 ST14

U 28 fimH, csgA iutA, fyuA ompT, traT kpsMTII usp '^536' "cFT073 1,0 x 107 025 B2 ST131

U16 fimH, csgA iroN, fyuA ompT, traT kpsMTII - IV536 0,2 x 108 015 E ST69

U19 fimH, csgA iroN, fyuA ompT - - IV536 0,2 x 108 Nl B2 ST10102*

U21 fimH, sfaS, focG, papGIII, csgA iroN, fyuA ompT kpsMTII cnfl, hlyA, usp '^536' "cFT073' 'бЗб' "j96 0,7 x 108 02 B2 ST141

Примечание. ОГ — О-группа; ФГ — филогенетическая группа; ST — сиквенс-тип; N1 — не определяется использованным методом; «-» — отсутствие гена; жирным шрифтом выделены значения ЛД50 высоковирулентных штаммов; * — ST идентифицирован в данном исследовании.

Note. OG — O-group; PhG — phylogenetic group; ST — sequence type; N1 — not determined by the method used,"-" — the absence of a gene; LD50 values of highly virulent strains are highlighted in bold; * — ST identified in this study.

ORIGINAL RESEARCHES

для личинок G. mellonella штаммов E. coli определены 12 сиквенс-типов, среди 7 слабовирулентных штаммов — 5 сиквенс-типов, сиквенс-тип ST141 был идентифицирован как у 1 высоковирулентного, так и у 1 слабовирулентного штамма (табл. 2).

Филогенетическое дерево

Анализ филогенетического родства сиквенс-типов штаммов UPEC выявил два кластера: кластер I, включающий ST457; и кластер II, объединяющий все остальные сиквенс-типы. Кластер II состоит из двух подкластеров: IIa (ST69) и IIb, который включает в себя две подгруппы: IIb-1 (ST14, ST73, ST127, ST131, ST141, ST537 и ST10102) и IIb-2 (ST58, ST93, ST165, ST297, ST744, ST1434 и ST9239). Расположение изученных штаммов UPEC на филогенетическом дереве сиквенс-типов полностью совпадает с принадлежностью штаммов к филогенетическим группам: в кластер I входят штаммы группы F, в подкластер IIa — E, в под-кластер IIb-1 — B2 и в подкластер IIb-2 — A и B1. В кластер I и подгруппу IIb-2 вошли только высоковирулентные для личинок G. mellonella штаммы, в подкластер IIa — один слабовирулентный штамм, в подгруппу IIb-1 — как высоковирулентные, так и слабовирулентные штаммы. Новые сиквенс-типы ST9239 (IIb-1) и ST10102 (IIb-2) филогенетически наиболее близки к сиквенс-типам ST297 и ST73 соответственно (рис. 2).

Интересно отметить, что только штаммы UPEC, относящиеся к филогруппе B2, серогруппам О2, О4, О6, О18, О25, О75 и подгруппе IIb-1 филогенетического дерева, несли гены адгезинов papGII, papGIII, sfaS и focG, гены токсинов hlyA, cnfl, usp

и острова патогенности Ш536, ПСРТ073, 1536, П536, П196 (табл. 2).

Анализ полных геномов штаммов UPEC

Проанализированы 9 полногеномных последовательностей штаммов иРЕС, которые характеризовались размерами 4,5-5,4 млн п.н. и ГЦ-составом 51-52%, несущих 4,3-5,2 тыс. генов (табл. 3). В геномах 7 штаммов выявлены генетические детерминанты, определяющие устойчивость к 10 функциональным классам АМП ф-лактамам, аминогликозидам, фениколам, фторхинолонам, по-лимиксинам, сульфаниламидам, тетрациклинам, макролидам, фосфомицинам и четвертичным аммониевым соединениям). Кроме того, у 8 штаммов идентифицированы гены белка MdfA, обеспечивающего чрезвычайно широкий спектр лекарственной устойчивости (табл. 4). Спектр выявленных генетических детерминант антибиотикорезистент-ности коррелировал с описанными выше фенотипами устойчивости штаммов к АМП: наличие генов Р-лактамаз — с устойчивостью к Р-лактамам, генов аминогликозид-модифицирующих ферментов — с устойчивостью к аминогликозидам, гена тег — с устойчивостью к колистину, мутаций в генах ^угЛ — с устойчивостью к фторхинолонам.

В геномах изучаемых штаммов обнаружены гены, кодирующие группы факторов вирулентности: адгезинов, сидерофоров, противодействия иммунитету макроорганизма, капсулообразования, токсинов, бактериоцинов и др. Отмечено значительное разнообразие геномов по количеству идентифицированных генов вирулентности — от 1 до 35. В геномах штаммов были выявлены до 6 генов адге-

Рис. 2. Филогенетическое дерево штаммов UPEC, построенное на основании искусственно собранных нуклеотидных

последовательностей генов МЛСТ-профиля. Точкой обозначены сиквенс-типы высоковирулентных штаммов, звездочкой — новые сиквенс-типы.

Fig. 2. Phylogenetic tree of UPEC strains, built on the basis of artificially assembled nucleotide sequences of MLST-profile

genes.

The point denotes the sequence types of highly virulent strains, the asterisk — new sequence types.

Таблица 3. Характеристика полных геномов штаммов UPEC

Table 3. Characterization of the whole genome sequences of UPEC strains

Штамм Strain Код штамма Strain ID Код доступа SRA SRA accession Код доступа GenBank GenBank accession ГЦ-состав, % GC-content, % Размер генома, п.н. Genome size, bp Количество контигов Number of contigs N50 L50 Количество генов Number of genes

U10 SCPM-O-B-8551 SRR8517671 SERS01000000 51,7 5003875 143 164113 9 4702

U12 SCPM-0-B-8430 SRR8517670 SERT01000000 51,4 5222884 140 222568 7 5014

U14 SCPM-O-B-8552 SRR8517669 SERU00000000 51,4 4979967 155 155426 11 4692

U15 SCPM-O-B-8431 SRR8517668 SERV00000000 51,5 5391052 178 266427 8 5206

U19 SCPM-O-B-8724 SRR12512406 JACSYM000000000 52,0 4730654 236 36661 41 4402

U 22 SCPM-O-B-8553 SRR8517667 SERW01000000 51,6 5015557 112 270519 7 4694

U 24 SCPM-O-B-8432 SRR8517666 SERX00000000 51,1 4550637 130 113832 12 4255

U 26 SCPM-O-B-8768 SRR12512405 JACSYL000000000 51,5 4912144 163 106301 15 4639

U 28 SCPM-O-B-8433 SRR8517665 SERY00000000 51,3 5117977 128 222568 9 4912

Примечание. «SCPM-O-В» — State Collection of Pathogenic Microbes - Obolensk - Bacteria (Государственная коллекция патогенных микроорганизмов - Оболенск - Бактерии). Note. «SCPM-O-В» — State Collection of Pathogenic Microbes - Obolensk - Bacteria.

Таблица 4. Генетические детерминанты устойчивости к АМП, идентифицированные в полных геномах штаммов UPEC Table 4. Genetic determinants of antibacterial drug resistance identified in the complete genomes of UPEC strains

Штамм Strain BL AMI QNL POL SUL TET MKL FOS MDR QAC

U10 WaTEM-1B' WaCTX-M-55 aac(3)-lla, aph(3')-la, aadA1, aph(6)-ld, aph(3")-lb catA2, floR, gyrA mcr-1.1 sul2, dfrA14 tet(A) - - mdf(A) -

U12 Wa0XA-1' WaCTX-M-15 aac(6')-lb-cr, aac(3)-lla catB3, catB3, gyrA - - tet(A) - mdf(A) -

U14 bla TEM-1B aph(3")-lb, aph(6)-ld - - sul2, dfrA5 - - mdf(A) -

U15 - - - - - - mdf(A) -

U19 - - - - - - mdf(A) -

U 22 WaTEM-1B' WaCTX-M-55 aac(3)-lla, aph(3')-la, aadA1, aph(6)-ld, aph(3")-lb catA2, floR, gyrA mcr-1.1 sul2, dfrA14 tet(A) mdf(A)

U 24 WaTEM-1B aph(6)-ld, aph(3")-lb, aadA5, aph(3')-la gyrA - sul1, sul2, dfrA17 tet(B) mph(A) mdf(A) qacE

U 26 bla CTX-M-27 aph(3")-lb, aph(3')-la, aph(6)-ld catA1, gyrA - sul2, dfrA17 tet(B) - fosA7 - -

U 28 WaCTX-M-14> WaTEM-1B aac(6')-lb3, aac(6')-lb-cr, aadA5 cmlA1, catA1, gyrA - sul1, dfrA17 - mph(A) mdf(A) qacE

Примечание. BL — р-лактамы; AMI — аминогликозиды; QNL — хинолоны; POL — полимиксины; SUL — сульфаниламиды; TET — тетрациклины; MKL — макролиды; FOS — фосфо-мицины; MDR — транспортёр, обеспечивающий множественную лекарственную устойчивость; QAC — четвертичные аммониевые соединения.

Note. BL — beta-lactams; AMI — aminoglycosides; QNL — quinolones; POL — polymyxins; SUL — sulfonamides; TET — tetracyclines; MKL — macrolides; FOS — fosfomycins; MDR — transporter providing multiple drug resistance; QAC — quaternary ammonium compounds.

ORIGINAL RESEARCHES

зинов, до 6 генов сидерофоров, до 4 генов факторов противодействия иммунитету организма-хозяина, до 3 генов капсуло-образования, до 5 генов токсинов, до 8 генов бактериоцинов и 1-5 генов других факторов вирулентности (табл. 5).

Обсуждение

Объектом данного исследования являлись штаммы уропатогенных E. coli — ведущего возбудителя ИМП как в России, так и во всём мире [2, 3]. Показано, что около половины охарактеризованных нами штаммов UPEC относятся к категории множественно резистентных, устойчивы к АМП 3 и более функциональных классов (ß-лактамам, фторхинолонам, нитрофура-нам, аминогликозидам, полимиксинам), что согласуется с ранее опубликованными данными [3]. Поскольку все штаммы в нашем исследовании были чувствительны к фосфомицину, нитрофурантоину и меропе-нему, данные АМП могут рассматриваться в качестве препаратов выбора в клинической практике, что согласуется с данными, полученными для России [3].

Фенотипы множественной лекарственной устойчивости коррелировали с наличием генетических детерминант антибиоти-корезистентности: генов ß-лактамаз blaTEM, blaCTX-M и blaOXA типов, генов аминогли-козид-модифицирующих ферментов aac, aph и aad типов, гена колистин-модифи-цирующего фермента mcr, мутаций в гене ДНК-гиразы gyrA, обеспечивающих устойчивость к ß-лактамам, аминогликозидам, колистину и фторхинолонам соответственно. Аналогичные гены были выявлены в штаммах UPEC в работе [6]. Обращает на себя внимание разнообразие идентифицированных аллелей эпидемически значимого гена БЛРС blaCTX-M — 14, 15, 27 и 55, обнаруженных в трети изученных штаммов за достаточно короткий промежуток времени исследования у небольшой группы пациентов с внегоспитальными инфекциями. Это согласуется с большим разнообразием аллелей гена blaCTX-M, описанным в исследовании европейских авторов для госпитальных и внегоспитальных штаммов UPEC [26], а также с увеличением доли БЛРС-проду-цирующих штаммов UPEC в России [3]. Необходимо подчеркнуть, что в 2 штаммах идентифицирован ген устойчивости к антибиотику резерва колистину mcr-1.

В геномах изучаемых штаммов UPEC выявлено большое количество и разноо-

о ш 0_ ZD ш о

го н Э

X го S

0

1

ф

(Л

X л

I

с; ё

ш

CL

ш

ф

.о

Ü ° го <л m Ф

Я Si

Ф CT Ф

JK

X

Ф

s о

о

¡5 ®

s I

[E т. ф ®

H -I

m

2 <i>

x ё

го Ф

S >

Ü. 4-

ф О

Ф Ф

ГО

О ф

s Ф н

£ о

ф О

ц, »

ю ла

ГО га

¿to

э-'ö

о о

га ш

LQ

га с

вс га ü

га о О ^

ф s

IS

ft s E

ч I

2 ^.i m 5 "7

IZ

_fl (Л

a. ф

О Ü

а. о

il о w

з .Й-= i

ra ra

tn i5 ■§|

ra

> T3

с с га

к w ст 2 £ ir E m

00 s га .o.

m ^

s _

- л

1 I

Г0 Ф

_ ф

га=ё

<

ra ° ° 2

LIU Uj rn

О

О

<Л

О ф

О

U)

It

< £

in ■—

О о

m

£ О

О ü

- О

о ~

Ф <

.S ф --.-

T3 ф

ra ra

<

- E О "

га E

> -

О Ll_

- -C

га о E E

о -

£ ё ф о ° E

■

<Л = <

U)

< Ф

<

<n <C

<

Q ^ - CO

Ъ о .2 Ü ra

га" ^

> ,0

О

О з ф

с ^

О

(Я

О ш

О

и> £

■а

и> <С

> р

Ci

О

(Я

<

In <С

О

■

га

<

■

га

■

> .о

О

N N

ä iä

сэ СЭ

X X

N N

ä ä

1

s §

(Л (Л

. .

■ic ■ic

U^"

(Л U)

-sc

н " " H

2 2

■ ■ ■ ■

Е E E E

о о о о

in in in in

in tn <л in

О CN <

о

z

< <

In

% сч d

<с < <

о

■

га

<£ <

> <о

CN ^Г (D CN О) 00 CN CN CN — -- CN 3 3 3 3 3 3

ш 1

m с

I <и

to 1

m °

га (о

о

S -о

о оо

fe га

" ю

I ü

<и га

2 -1 I х

ч: <и

га "о

5 10 i= а

0Q Ь

с о

<ъ х

<я х

. - <и

га ^ ü о

:<U

о га

с m

о о

х Ü

га н ü о

н о °

m

га о

Ü 0Q

^ Л 5

ш <j 50 ■ -

о с <В

ö: ^ с

^^ ? "¡^

¡5 ш [5 fti^ "¡2 73 3^ ¡¡= гага I-

¡3"

-

(D —

% 2 S. ^

X CD I

l2!5cl ¡2 о ПВ ^

& I

Ä Ш <D CT

£ ^ I Ü

£ ie

* ° I E

H a Ü

о -B <o ¡5 о с

X <u . -

H I >, —

S3 ? '<= <u

^ с 0) Ü

5 $ го с

"> о га

<u

га о

^ о 9- ü

с ш Ю X £

— Hi ra in

" х о

^ 11 х га <и

dj

_ £ <и

Ф .с

га ¡я ^ :<u <U 2

I— -С з ^

О ^^ ф

s О Ф

^ 1 с ^ ( 1 ■- га ф с W

га -fi I

-г V I

ф 3

И

-ч < ф ш

о. с

ф ■—

,

х ч ф Ф

ф Ф

о "> к^ Т

¡0 о <п | ф

5

га ¡^ о ^ ¥ ф

<и ч:

С Ф

ф сх га ф

<5

<л с

со ^

. ю

Ф о

5 х

а

П. 2

- ü IV »

I ^ ^

| ш га ^ 1- .с -Ü О -к <л .с £

О О-П ® Z Е

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

бразие генетических детерминант вирулентности. Все штаммы имели гены fimH и csgA, что аналогично данным, описанным в работах других авторов [8, 27]. Ген afa/draBC в изученных нами штаммах E. coli не обнаружен, в то время как в работе [27] встречаемость данного гена составляла 15%. В нашем исследовании представленность генов fyuA, iroN и iutA составляла 83, 50 и 45%, что принципиально не отличается от данных других авторов: 78, 36-68 и 67% соответственно [8, 27]. Интересно отметить, что гены рецепторов сидерофоров в нашем исследовании чаще встречались в сочетаниях, чем индивидуально: fyuA + iroN (n = 6), fyuA + iutA (n = 3) и fyuA + iroN + iutA (n = 3). Гены факторов противодействия иммунитету макроорганизма ompT и traT были выявлены у большинства штаммов нашего исследования (83 и 61% соответственно), что аналогично другим данным — 75 и 71% соответственно [27]. Наличие генов focG и sfaS и оперона pap в нашем исследовании отмечено у 22, 17 и 44% изучаемых штаммов соответственно, что аналогично данным [8], но отличается от данных в других исследованиях — 50, 26 и 80% соответственно [27]. Ген hlyA в нашем исследовании идентифицирован у 39% штаммов, что примерно соответствует уровню встречаемости (42%) этого гена в исследовании российских авторов [8], но ниже, чем в работе [27] — 76%. Ген cnf1 в нашем исследовании встречался у 28% штаммов, а в работе [27] — у 83% штаммов. Таким образом, в нашем исследовании у подавляющего большинства штаммов присутствовали гены адгезинов, сидерофоров и факторов противодействия иммунной системе.

Фенотипическое проявление вирулентности исследуемых штаммов UPEC изучали на модели личинок G. mellonella, которая широко используется для характеристики бактериальных уропатогенов [15, 16]. Показано, что множественно резистентным фенотипом обладали 6 высоковирулентных штаммов из 13, что указывает на вовлечённость в процесс объединения потенциалов вирулентности и антибиотикорезистентности UPEC.

Профили генов вирулентности, выявленные в нашей работе в полных геномах штаммов UPEC, различались у высоко- и слабовирулентных штаммов. Гены lpfA, papA_F12, focC, sfaD, ireA, air, neuC, kpsMII_K1, astA, cma, cvaC, cea, celb, mchB, mchC, mchF, mcmA, eilA, tcpC и epeA встречались только в геномах высоковирулентных штаммов, а гены papA_F43, afaD, ibeA, kpsMII_K5, sat, senB — только в геномах слабовирулентных штаммов.

Важно отметить, что исследованные в нашей работе внегоспитальные штаммы UPEC, как и во всем мире, характеризуются высокой степенью генетической гетерогенности: идентифицированы 3 филогенетические группы, 10 О-групп и 16 сиквенс-типов. По данным литературы, выявлен-

ные нами серогруппы О2, О6, О15, О25 и О75 относятся к числу часто встречающихся у UPEC [10, 13, 14]. Это согласуется также с тем, что в базе данных EnteroBase7 на 20.09.2020 серогруппы O2, O4, O6, O18, O25 и О75 были представлены более чем 10 штаммами UPEC каждая, а серогруппы O9, O11, О15 и O89 — менее чем 10 штаммами каждая. Стоит отметить, что штаммы серогруппы О6 охарактеризованы как высоковирулентные для личинок G. mellonella и в нашем исследовании, и в работе [15]. В то же время штаммы О15- и О25-групп были отнесены нами к слабовирулентным для личинок G. mellonella, а штаммы О2- и О18-групп — и к высоковирулентным, и к слабовирулентным штаммам, что не совпадает с результатами исследования [15].

Показано, что штаммы 11 сиквенс-типов, в том числе нового ST-9239, принадлежат к категории высоковирулентных, а 4 сиквенс-типов, в том числе нового ST-10102, — к категории слабовирулентных. Сиквенс-тип ST-131, описанный в нашей работе, характерен для штаммов UPEC во всём мире (65 упоминаний среди UPEC в базе данных EnteroBase на 20.09.2020). Другие характерные для UPEC сиквенс-типы ST69, ST73, ST127, ST14, ST58, ST93, ST141, ST457, ST537 и ST297, описанные в нашем исследовании, также представлены в базе данных EnteroBase (от 1 до 106 упоминаний среди UPEC на 20.09.2020). В нашей работе впервые описаны штаммы E. coli сиквенс-типов ST165, ST744 и ST1434, выделенные от человека с ИМП; ранее эти сиквенс-типы были ассоциированы с другими патогруппами E. coli (согласно базе данных EnteroBase на 20.09.2020). В нашем исследовании штаммы E. coli ST131 обладали слабой вирулентностью для личинок G. mellonella, что совпадает с результатами [15]. Интересно, что все штаммы этого сиквенс-типа в нашем исследовании принадлежали к серогруппе О25, а в упомянутой работе — не только к серогруппе О25, но и к другим серогруппам [15].

Высоко- и слабовирулентные штаммы UPEC подгруппы IIb-1 филогенетического дерева, относящиеся к характерным для UPEC филогруппе B2 и серогруппам О2, О4, О6, О18, О25 и О75, несли ген usp, кодирующий токсин — уропатогенный специфический белок Usp, что согласуется с опубликованными ранее данными о наличии ассоциации гена usp с сиквенс-типами ST131, ST69, ST73 и ST141 [9].

Полученные нами данные о принадлежности штаммов UPEC ST73 серогруппы О6 и ST127 се-рогруппы О4 к группе высоковирулентных для личинок G. mellonella аналогичны описанным в литературе [15]. В то же время штамм UPEC серогруппы О15 сиквенс-типа ST69 в нашем исследовании отнесён к слабовирулентным, а в работе [15] — к высоковирулентным UPEC. Особое внимание об-

7 URL: http://enterobase.warwick.ac.uk/species/index/ecoli

ORIGINAL RESEARCHES

ращают на себя два высоковирулентных для личинок G. mellonella штамма E. coli (O11, ST457), которые характеризовались устойчивостью к резервному антибиотику колистину и несли ген mcr-1. Ранее mcr-1 -позитивные штаммы UPEC такого же сиквенс-типа были описаны в Китае [28]. В России этот ген был детектирован ранее в штаммах E. coli сиквенс-типов ST156 и ST359 [29].

Заключение

Описано генетическое разнообразие изученных внегоспитальных штаммов UPEC, относящихся к 3 филогенетическим группам, 10 О-группам и 16 сиквенс-типам и несущих разные наборы генетических детерминант факторов патогенности и антибиотикорезистентности. Все штаммы отнесены к категории резистентных, у половины из них определена множественная лекарственная устойчивость, обусловленная наличием генов устойчивости к Р-лактамам, фторхинолонам, аминогликозидам и др., что согласуется с общемировой тенденцией распространения антибиотикорезистентности среди внегоспитальных патогенов. Идентифицированы две группы штаммов UPEC по степени вирулентности на модели личинок G. mellonella — высоковирулентные и слабовирулентные, геномы которых существенно отличались по наличию наборов генов адгезинов, сидерофоров, токсинов, факторов противодействия иммунитету макроорганизма, капсу-лообразования и островов патогенности. Описаны штаммы UPEC, характеризующиеся одновременно высокой вирулентностью и множественной лекарственной устойчивостью во внегоспитальной среде. Дальнейшее накопление данных позволит оценить эпидемиологическую ситуацию по ИМП, дать прогноз её развития в будущем, а также определить оптимальные направления терапии.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Oztürk R., Murt A. Epidemiology of urological infections: a global burden. World J. Urol. 2020; 38: 2669-79. https://doi.org/10.1007/s00345-019-03071-4

2. Javed S., Mirani Z.A., Pirzada Z.A. Phylogenetic group B2 expressed significant biofilm formation among drug resistant uropathogenic Escherichia coli. Libyan. J. Med. 2021; 16(1): 1845444. https://doi.org/10.1080/19932820.2020.1845444

3. Палагин И.С., Сухорукова М.В., Дехнич А.В., Эйдель-штейн М.В., Перепанова Т.С., Козлов Р.С. Антибиотико-резистентность возбудителей внебольничных инфекций мочевых путей в России: результаты многоцентрового исследования «ДАРМИС-2018». Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019; 21(2): 134-46. https://doi.org/10.36488/cmac.2019.2.134-146

4. Medina M., Castillo-Pino E. An introduction to the epidemiology and burden of urinary tract infections. Ther. Adv. Urol. 2019; 11: 1756287219832172.

https://doi.org/10.1177/1756287219832172

5. Zhong Z.X., Cui Z.H., Li X.J., Tang T., Zheng Z.J., Ni W.N., et al. Nitrofurantoin combined with amikacin: a promising alternative strategy for combating MDR uropathogenic Escherichia coli.

Front. Cell Infect. Microbiol. 2020; 10: 608547. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.608547

6. Naziri Z., Derakhshandeh A., Soltani Borchaloee A., Poor-maleknia M., Azimzadeh N. Treatment failure in urinary tract infections: A warning witness for virulent multi-drug resistant ESBL-producing Escherichia coli. Infect. Drug Resist. 2020; 13: 1839-50. https://doi.org/10.2147/IDR.S256131

7. Sun D.H., Lv D.F., Mi Z.H., Hu L.Q., Huang Y., Gao X., et al. Investigation of antibiotic resistance determinants and virulence factors of uropathogenic Escherichia coli. J. Antibiot. (Tokyo). 2020; 73(5): 314-9.

https://doi.org/10.1038/s41429-020-0284-7

8. Казанцев А.В., Осина Н.А., Глинская Т.О., Кошелева О.Н., Максимов Ю.В., Девдариани З.Л. и др. Факторы вирулентности и филогенетическая характеристика уропатогенных штаммов Eschericihia coli, выделенных на территории г. Саратова. Проблемы особо опасных инфекций. 2019; (4): 56-60. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2019-4-56-60

9. Nüesch-Inderbinen M.T., Baschera M., Zurfluh K., Hächler H., Nüesch H, Stephan R. Clonal diversity, virulence potential and antimicrobial resistance of Escherichia coli causing community acquired urinary tract infection in Switzerland. Front. Microbiol. 2017; 8: 2334. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02334

10. Noie Oskouie A., Hasani A., Ahangarzadeh Rezaee M., Soroush Bar Haghi M.H., Hasani A., Soltani E. A relationship between O-serotype, antibiotic susceptibility and biofilm formation in uropathogenic Escherichia coli. Microb. Drug. Resist. 2019; 25(6): 951-8. https://doi.org/10.1089/mdr.2018.0330

11. Baldiris-Avila R., Montes-Robledo A., Buelvas-Montes Y. Phylogenetic classification, biofilm-forming capacity, virulence factors, and antimicrobial resistance in uropathogenic Escherichia coli (UPEC). Curr. Microbiol. 2020; 77(11): 3361-70. https://doi.org/10.1007/s00284-020-02173-2

12. Кузнецова М.В., Проворова С.В., Кубарев О.Г., Юдин Д.П., Каримова Н.В., Баяндина Н.В. и др. Сравнительная характеристика штаммов уропатогенной Escherichia coli, выделенных в условиях поликлиники и стационара. Урология. 2018; (6): 37-44. https://doi.org/10.18565/urology.2018.6.37-44

13. Аминева Э.М., Бахарева Л.И. Характеристика Escherichia coli, выделенной из мочи пациентов при различных клинических ситуациях. Вестник Челябинского государственного университета. 2013; (7): 51-2.

14. Казанцев А.В. Определение принадлежности к О-серо-группе по результатам молекулярно-генетического анализа уропатогенных штаммов Escherichia coli, выделенных от пациентов, находящихся на госпитализации в урологических отделениях на территории г. Саратов, с симптомами пиелонефрита и цистита. В кн.: Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Аспирантские чтения - 2018». Самара; 2018.

15. Alghoribi M.F., Gibreel T.M., DodgsonA.R., Beatson S.A., Upton M. Galleria mellonella infection model demonstrates high lethality of ST69 and ST127 uropathogenic E. coli. PLoS One. 2014; 9(7): e101547. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101547

16. Tsai C.J., Loh J.M., Proft T. Galleria mellonella infection models for the study of bacterial diseases and for antimicrobial drug testing. Virulence. 2016; 7(3): 214-29. https://doi.org/10.1080/21505594.2015.1135289

17. Magiorakos A.P., Srinivasan A., Carey R.B., Carmeli Y., Falagas M.E., Giske C.G., et al. Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: an international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance. Clin. Microbiol. Infect. 2012; 18(3): 268-81. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2011.03570.x

18. Кузина Е.С., Асташкин Е.И., Лев А.И., Агеева Е.Н., Карцев Н.Н., Светоч Э.А. и др. Интегроны классов 1 и 2 в госпитальных штаммах грам-отрицательных бактерий, выделенных в Москве и регионах Российской Федерации. Мо-

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

лекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2019; 37(1): 17-24. https://doi.org/10.17116/molgen20193701117

19. Sabaté M., Moreno E., Pérez T., Andreu A., Prats G. Pathogenicity island markers in commensal and uropathogenic Escherichia coli isolates. Clin. Microbiol. Infect. 2006; 12(9): 880-6. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2006.01461.x

20. Ашмарин И.П., Воробьев A.A. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Ленинград: Наука; 1962.

21. Clermont O., Christenson J.K., Denamur E., Gordon D.M. The Clermont Escherichia coli phylo-typing method revisited: improvement of specificity and detection of new phylo-groups. Environ. Microbiol. Rep. 2013; 5(1): 58-65. https://doi.org/10.1111/1758-2229.12019

22. Iguchi A., Iyoda S., Seto K., Morita-Ishihara T., Scheutz F., Ohnishi M., et al. Escherichia coli O-genotyping PCR: a comprehensive and practical platform for molecular O serogroup-ing. J. Clin. Microbiol. 2015; 53(8): 2427-32. https://doi.org/10.1128/JCM.00321-15

23. Alikhan N.F., Zhou Z., Sergeant M.J., Achtman M. A genomic overview of the population structure of Salmonella. PLoS Genet. 2018; 14(4): e1007261. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007261

24. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., et al. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. J. Comput. Biol. 2012; 19(5): 455-77. https://doi.org/10.1089/cmb.2012.0021

25. Angiuoli S.V., Gussman A., Klimke W., Cochrane G., Field D., Garrity G., et al. Toward an online repository of Standard Operating Procedures (SOPs) for (meta)genomic annotation. OMICS. 2008; 12(2): 137-41. https://doi.org/10.1089/omi.2008.0017

26. Edowik Y., Caspari T., Williams H.M. The amino acid changes T55A, A273P and R277C in the beta-lactamase CTX-M-14 render E. coli resistant to the antibiotic nitrofurantoin, a first-line treatment of urinary tract infections. Microorganisms. 2020; 8(12): 1983. https://doi.org/10.3390/microorganisms8121983

27. Kudinha T., Kong F., Johnson J.R., Andrew S.D., Anderson P., Gilbert G.L. Multiplex PCR-based reverse line blot assay for simultaneous detection of 22 virulence genes in uropathogenic Escherichia coli. Appl. Environ. Microbiol. 2012; 78(4): 1198202. https://doi.org/10.1128/AEM.06921-11

28. Yu H., Qu F., Shan B., Huang B., Jia W., Chen C., et al. Detection of the mcr-1 colistin resistance gene in carbapenem-resis-tant Enterobacteriaceae from different hospitals in China. Anti-microb. Agents Chemother. 2016; 60(8): 5033-5. https://doi.org/10.1128/AAC.00440-16

29. Ageevets V., Lazareva I., Mrugova T., Gostev V., Lobzin Y., Sidorenko S. IncX4 plasmids harbouring mcr-1 genes: further dissemination. J. Glob. Antimicrob. Resist. 2019; 18: 166-7. https://doi.org/10.1016/jjgar.2019.07.002

REFERENCES

1. Oztürk R., Murt A. Epidemiology of urological infections: a global burden. World J. Urol. 2020; 38: 2669-79. https://doi.org/10.1007/s00345-019-03071-4

2. Javed S., Mirani Z.A., Pirzada Z.A. Phylogenetic group B2 expressed significant biofilm formation among drug resistant uropathogenic Escherichia coli. Libyan. J. Med. 2021; 16(1): 1845444. https://doi.org/10.1080/19932820.2020.1845444

3. Palagin I.S., Sukhorukova M.V., Dekhnich A.V., Eydel'sh-teyn M.V., Perepanova T.S., Kozlov R.S. Antimicrobial resistance of pathogens causing community-acquired urinary tract infections in Russia: results of multicenter study "DARMIS-2018". Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrob-naya khimioterapiya. 2019; 21(2): 134-46. https://doi.org/10.36488/cmac.2019.2.134-146 (in Russian)

4. Medina M., Castillo-Pino E. An introduction to the epidemiology and burden of urinary tract infections. Ther. Adv. Urol. 2019; 11: 1756287219832172. https://doi.org/10.1177/1756287219832172

5. Zhong Z.X., Cui Z.H., Li X.J., Tang T., Zheng Z.J., Ni W.N., et al. Nitrofurantoin combined with amikacin: a promising alternative strategy for combating MDR uropathogenic Escherichia coli. Front. Cell Infect. Microbiol. 2020; 10: 608547. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.608547

6. Naziri Z., Derakhshandeh A., Soltani Borchaloee A., Poor-maleknia M., Azimzadeh N. Treatment failure in urinary tract infections: A warning witness for virulent multi-drug resistant ESBL-producing Escherichia coli. Infect. Drug Resist. 2020; 13: 1839-50. https://doi.org/10.2147/IDR.S256131

7. Sun D.H., Lv D.F., Mi Z.H., Hu L.Q., Huang Y., Gao X., et al. Investigation of antibiotic resistance determinants and virulence factors of uropathogenic Escherichia coli. J. Antibiot. (Tokyo). 2020; 73(5): 314-9.

https://doi.org/10.1038/s41429-020-0284-7

8. Kazantsev A.V., Osina N.A., Glinskaya T.O., Kosheleva O.N., Maksimov Yu.V., Devdariani Z.L., et al. Virulence factors and phylogenetic characteristics of uropathogenic Eschericihia coli strains isolated in Saratov. Problemy osobo opasnykh infektsiy. 2019; (4): 56-60.

https://doi.org/10.21055/0370-1069-2019-4-56-60 (in Russian)

9. Nüesch-Inderbinen M.T., Baschera M., Zurfluh K., Hächler H., Nüesch H, Stephan R. Clonal diversity, virulence potential and antimicrobial resistance of Escherichia coli causing community acquired urinary tract infection in Switzerland. Front. Microbi-ol. 2017; 8: 2334.

https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02334

10. Noie Oskouie A., Hasani A., Ahangarzadeh Rezaee M., Soroush Bar Haghi M.H., Hasani A., Soltani E. A relationship between O-serotype, antibiotic susceptibility and biofilm formation in uropathogenic Escherichia coli. Microb. Drug. Resist. 2019; 25(6): 951-8. https://doi.org/10.1089/mdr.2018.0330

11. Baldiris-Avila R., Montes-Robledo A., Buelvas-Montes Y. Phy-logenetic classification, biofilm-forming capacity, virulence factors, and antimicrobial resistance in uropathogenic Escherichia coli (UPEC). Curr. Microbiol. 2020; 77(11): 3361-70. https://doi.org/10.1007/s00284-020-02173-2

12. Kuznetsova M.V., Provorova S.V., Kubarev O.G., Yudin D.P., Karimova N.V., Bayandina N.V., et al. Comparative characteristics of uropathogenic Escherichia coli strains, allocated in polyclinic and stationary conditions. Urologiya. 2018; (6): 37-44. https://doi.org/10.18565/urology.2018.6.37-44 (in Russian)

13. Amineva E.M., Bakhareva L.I. Characteristics of Escherichia coli isolated from the urine of patients in various clinical situations. Vestnik Chelyabinskogo gosudarstvennogo universiteta. 2013; (7): 51-2. (in Russian)

14. Kazantsev A.V. Determination of belonging to the O-serogroup according to the results of molecular genetic analysis of uro-pathogenic strains of Escherichia coli isolated from patients hospitalized in urological departments in the city of Saratov with symptoms of pyelonephritis and cystitis. In: Materials of the All-Russian Scientific-Practical Conference with International Participation «Postgraduate Readings - 2018» [Ma-terialy vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «Aspirantskie chteniya - 2018»]. Samara; 2018. (in Russian)

15. Alghoribi M.F., Gibreel T.M., Dodgson A.R., Beatson S.A., Upton M. Galleria mellonella infection model demonstrates high lethality of ST69 and ST127 uropathogenic E. coli. PLoS One. 2014; 9(7): e101547.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101547

16. Tsai C.J., Loh J.M., Proft T. Galleria mellonella infection models for the study of bacterial diseases and for antimicrobial drug testing. Virulence. 2016; 7(3): 214-29. https://doi.org/10.1080/21505594.2015.1135289

17. Magiorakos A.P., Srinivasan A., Carey R.B., Carmeli Y., Fal-agas M.E., Giske C.G., et al. Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: an international expert proposal for interim standard definitions for acquired re-

sistance. Clin. Microbiol. Infect. 2012; 18(3): 268-81. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2011.03570.x

18. Kuzina E.S., Astashkin E.I., Lev A.I., Ageeva E.N., Kart-sev N.N., Svetoch E.A., et al. Class 1 and class 2 integrons in hospital strains of gramnegative bacteria isolated in Moscow and other regions of the Russian Federation. Molekulyarnaya genetika, mikrobiologiya i virusologiya. 2019; 34(1): 16-24. https://doi.org/10.3103/S0891416819010051

19. Sabaté M., Moreno E., Pérez T., Andreu A., Prats G. Pathoge-nicity island markers in commensal and uropathogenic Esche-richia coli isolates. Clin. Microbiol. Infect. 2006; 12(9): 880-6. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2006.01461.x

20. Ashmarin I.P., Vorob'ev A.A. Statistical Methods in Microbiological Research [Statisticheskie metody v mikrobiologicheski-kh issledovaniyakh]. Leningrad: Nauka; 1962. (in Russian)

21. Clermont O., Christenson J.K., Denamur E., Gordon D.M. The Clermont Escherichia coli phylo-typing method revisited: improvement of specificity and detection of new phylo-groups. Environ. Microbiol. Rep. 2013; 5(1): 58-65. https://doi.org/10.1111/1758-2229.12019

22. Iguchi A., Iyoda S., Seto K., Morita-Ishihara T., Scheutz F., Ohnishi M., et al. Escherichia coli O-genotyping PCR: a comprehensive and practical platform for molecular O serogroup-ing. J. Clin. Microbiol. 2015; 53(8): 2427-32. https://doi.org/10.1128/JCM.00321-15

23. Alikhan N.F., Zhou Z., Sergeant M.J., Achtman M. A genomic overview of the population structure of Salmonella. PLoS Genet. 2018; 14(4): e1007261. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007261

Информация об авторах

Слукин Павел Владимирович — н.с. лаб. антимикробных препаратов отдела молекулярной микробиологии ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии, Оболенск, Россия, xopgi@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-4976-0145 Асташкин Евгений Ильич — к.м.н., в.н.с. лаб. антимикробных препаратов отдела молекулярной микробиологии ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии, Оболенск, Россия, https://orcid.org/0000-0002-3559-9071

Асланян Елена Мкртичевна — к.б.н., н.с. отдела дезинфектоло-

гии ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии, Оболенск,

Россия, https://orcid.org/0000-0001-9538-9968

Ершова Марина Геннадьевна — зав. микробиологической лаб.

Инфекционной клинической больницы № 1, Ярославль, Россия,

https://orcid.org/0000-0003-4691-648X

Полетаева Елена Дмитриевна — врач-бактериолог Инфекционной клинической больницы № 1, Ярославль, Россия, https://orcid.org/0000-0002-7074-6989

Светоч Эдуард Арсеньевич — д.вет.н., профессор, г.н.с. лаб. антимикробных препаратов отдела молекулярной микробиологии ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии, Оболенск, Россия, https://orcid.org/0000-0002-3185-1954

Шепелин Анатолий Прокопьевич — д.б.н., зам. директора по научной и производственной работе ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии, Оболенск, Россия, https://orcid.org/0000-0002-8253-7527

Фурсова Надежда Константиновна — к.б.н., в.н.с. лаб. антимикробных препаратов отдела молекулярной микробиологии ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии, Оболенск, Россия, https://orcid.org/0000-0001-6053-2621

Участие авторов. Все авторы внесли существенный вклад в проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.

Статья поступила в редакцию 27.09.2021; принята к публикации 12.11.2021; опубликована 25.12.2021

ORIGINAL RESEARCHES

24. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., et al. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. J. Comput. Biol. 2012; 19(5): 455-77. https://doi.org/10.1089/cmb.2012.0021

25. Angiuoli S.V., Gussman A., Klimke W., Cochrane G., Field D., Garrity G., et al. Toward an online repository of Standard Operating Procedures (SOPs) for (meta)genomic annotation. OMICS. 2008; 12(2): 137-41. https://doi.org/10.1089/omi.2008.0017

26. Edowik Y., Caspari T., Williams H.M. The amino acid changes T55A, A273P and R277C in the beta-lactamase CTX-M-14 render E. coli resistant to the antibiotic nitrofurantoin, a first-line treatment of urinary tract infections. Microorganisms. 2020; 8(12): 1983.

https://doi.org/10.3390/microorganisms8121983

27. Kudinha T., Kong F., Johnson J.R., Andrew S.D., Anderson P., Gilbert G.L. Multiplex PCR-based reverse line blot assay for simultaneous detection of 22 virulence genes in uropathogenic Escherichia coli. Appl. Environ. Microbiol. 2012; 78(4): 1198— 202. https://doi.org/10.1128/AEM.06921-11

28. Yu H., Qu F., Shan B., Huang B., Jia W., Chen C., et al. Detection of the mcr-1 colistin resistance gene in carbapenem-resis-tant Enterobacteriaceae from different hospitals in China. Anti-microb. Agents Chemother. 2016; 60(8): 5033—5. https://doi.org/10.1128/AAC.00440-16

29. Ageevets V., Lazareva I., Mrugova T., Gostev V., Lobzin Y., Sidorenko S. IncX4 plasmids harbouring mcr-1 genes: further dissemination. J. Glob. Antimicrob. Resist. 2019; 18: 166—7. https://doi.org/10.1016/jjgar.2019.07.002

Information about the authors

Pavel V. SlukinM — researcher, Laboratoty of antimicrobial agents, Molecular microbiology department, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia, xopgi@ yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-4976-0145 Eugeny I. Astashkin — Cand. Sci. (Med.), leading researcher, Laboratoty of antimicrobial agents, Molecular microbiology department, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia, https://orcid.org/0000-0002-3559-9071

Elena M. Aslanyan — researcher, Disinfectology department, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia, https://orcid.org/0000-0001-9538-9968

Marina G. Ershova — Head, Microbiology laboratory, Infectious Clinical Hospital No. 1, Yaroslavl, Russia, https://orcid.org/0000-0003-4691-648X

Elena D. Poletaeva — bacteriologist, Microbiology laboratory, Infectious Clinical Hospital No. 1, Yaroslavl, Russia, https://orcid.org/0000-0002-7074-6989

Edward A. Svetoch — D. Sci. (Vet.), Professor, chief researcher, Laboratoty of antimicrobial agents, Molecular microbiology department, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia, https://orcid.org/0000-0002-3185-1954

Anatoly P. Shepelin — D. Sci. (Biol.), Deputy director for scientific and industrial Work, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia, https://orcid.org/0000-0002-8253-7527

Nadezhda K. Fursova — Cand. Sci. (Biol.), leading researcher, Labo-ratoty of antimicrobial agents, Molecular microbiology department, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology, Obolensk, Russia,

https://orcid.org/0000-0001-6053-2621

Author contribution. АН authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published.

The article was submitted 27.09.2021; accepted for publication 12.11.2021;

published 25.12.2021