CC BY
45
MICROBIOLOGY
МИКРОБИОЛОГИЯ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2021
Тапальский Д.В.1, Тимошкова Е.В.1, Петровская Т.А.1, Осипкина О.В.1, Карпов И.А.2
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНАЦИЙ ИЗ ДВУХ КАРБАПЕНЕМОВ В ОТНОШЕНИИ АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНЫХ ШТАММОВ KLEBSIELLA PNEUMONIAE
1УО Гомельский государственный медицинский университет Минздрава Республики Беларусь, 246050, Гомель, Беларусь;
2УО Белорусский государственный медицинский университет Минздрава Республики Беларусь, 220116, Минск, Беларусь
Комбинированная антибиотикотерапия широко используется при инфекциях, вызванных карбапенеморезистентными штаммами K. pneumoniae. Цель работы - выявление синергидной активности комбинаций из двух карбапенемов в отношении множественно- и экстремально-антибиотикорезистентных штаммов K. pneumoniae, продуцирующих карбапе-немазы различных типов. Для 60 антибиотикорезистентных штаммов K. pneumoniae, выделенных в 8 городах Беларуси, методом последовательных микроразведений определены минимальные подавляющие концентрации (МПК) колистина и карбапенемов, выполнена детекция генов карбапенемаз и фосфоэтаноламинтрансфераз. Методом «шахматной доски» определена чувствительность к комбинации эртапенема и дорипенема. Выявлены высокие значения МПК карбапенемов для штаммов - продуцентов карбапенемазы NDM (МПК50 меропенема 64 мг/л, МПК50 дорипенема 64 мг/л). Дорипенем проявлял большую активность, МПК дорипенема < 16мг/л (низкийуровень резистентности) определялась у 28 (46,7%) штаммов, МПК меропенема < 16 мг/л - у 8 (13,3% штаммов). Эффект потенцирования активности дорипенема эрта-пенемом в фиксированной фармакокинетической / фармакодинамической концентрации наблюдали в отношении 20,0% штаммов, продуцирующих карбапенемазу KPC и 29,0% штаммов, продуцирующих карбапенемазу OXA-48. Потенцирующий эффект не зависел от наличия устойчивости к колистину. Таким образом, подтверждена способность эртапенема потенцировать антимикробную активность дорипенема и меропенема в отношении части штаммов, продуцирующих сериновые карбапенемазы (KPC и OXA-48). Показана необходимость рутинного определения истинных значений МПК карбапенемов для оптимизации режимов их дозирования и выбора схем комбинированной антибиотикотерапии.
Ключевые слова: Klebsiella pneumoniae; антибиотикорезистентность; карбапенемазы; эртапенем; меропенем; дорипенем; синергидная активность.
Для цитирования: Тапальский Д.В., Тимошкова Е.В., Петровская Т.А., Осипкина О.В., Карпов И.А. Микробиологическая эффективность комбинаций из двух карбапенемов в отношении антибиотикорезистентных штаммов Klebsiella pneumoniae. Клиническая лабораторная диагностика. 2021; 66 (5): 304-309. DOI: http://dx.doi.org/10.51620/0869-2084-2021-66-5-304-309
TapalskiD.V.', TimoshkovaE.V.1, Petrovskaya T.A.1, Osipkina O.V.', KarpovI.A.2
MICROBIOLOGICAL EFFICIENCY OF THE COMBINATIONS OF TWO CARBAPENEMS AGAINST ANTIBIOTIC RESISTANT KLEBSIELLA PNEUMONIAE STRAINS
1Gomel State Medical University, 246050, Gomel, Belarus; 2Belarusian State Medical University, 220116, Minsk, Belarus
Combined antibiotic therapy is widely used for infections caused by carbapenem-resistant K. pneumoniae. The objective of this work was to identify the synergistic activity of combinations of two carbapenems against multidrug- and extensively drug-resistant K. pneumoniae strains producing various types of carbapenemases. For 60 antibiotic-resistant K. pneumoniae strains isolated in 8 cities of Belarus, the minimum inhibitory concentrations (MIC) of colistin and carbapenems were determined by subsequent broth microdilution method, and the genes of carbapenemases and phosphoethanolamine transferases were detected. The checkerboard method was used to determine the sensitivity to the combination of ertapenem and doripenem. High MIC values of carbapenems were revealedfor NDM carbapenemase-producing strains (MIC50 ofmeropenem 64 mg/L, MIC50 of doripenem 64 mg/L). Doripenem was more active; MIC of doripenem < 16 mg/L (low level of resistance) was determined in 28 (46.7%) strains, MIC of meropenem < 16 mg/L — in 8 (13.3% of strains). The effect ofpotentiating the activity of doripenem with ertapenem at a fixed pharmacokinetic / pharmacodynamic concentration was observed for 20.0% of the strains producing KPC carbapenemase and 29.0% of the strains producing OXA-48 carbapenemase. The potentiating effect was independent of the presence of colistin resistance. Thus, the ability of ertapenem to potentiate the antimicrobial activity of doripenem and meropenem against some of the strains producing serine carbapenemases (KPC and OXA-48) was confirmed. The necessity of routine determination of the true MIC values of carbapenems was shown to optimize their dosage regimens and select the combination antibiotic therapy regimens.
Key words: Klebsiella pneumoniae; antimicrobial resistance; carbapenemases, ertapenem; meropenem; doripenem; syner-gistic activity.
Для корреспонденции: Тапальский Дмитрий Викторович, д-р мед. наук, доц., зав. каф. микробиологии, вирусологии и иммунологии; е-mail: tapalskiy@gsmu.by
МИКРОБИОЛОГИЯ
For citation: Tapalski D.V., Timoshkova E.V., Petrovskaya T.A., Osipkina O.V., Karpov I.A. Microbiological efficiency of the combinations of two carbapenems against antibiotic resistant Klebsiella pneumoniae strains. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics). 2021; 66 (5): 304-309 (in Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.51620/0869-2084-2021-66-5-304-309
For correspondence: Tapalski D.V., PhD of medical Sciences, Head of Department of Microbiology, Virology and Immunology; e-mail: tapalskiy@gsmu.by
Information about authors:
Tapalski D.V., http://orcid org: 0000-0002-9484-7848; Timoshkova E.V., http://orcid org: 0000-0002-3952-6187; Petrovskaya T.A., http://orcid org: 0000-0001-6580-3603; Osipkina O.V., http://orcid org: 0000-0002-1931-4224; Karpov I.A., http://orcid org: 0000-0001-5816-2166.
Acknowledgment. The study was performed within the framework of the budget theme №20200311. Conflict of interests. The authors declare absence of conflict of interests.
Received 03.11.2020 Accepted 13.11.2020
Введение. Klebsiella pneumoniae с множественной и экстремальной устойчивостью к антибиотикам в последние годы становится лидирующим и наиболее опасным госпитальным патогеном во многих регионах мира [1]. Устойчивость клебсиелл к карбапенемам в Беларуси, как правило, опосредована продукцией карбапене-маз различных типов и ассоциирована с устойчивостью к большинству ß-лактамных и не ß-лактамных антибиотиков [2]. В лечении инфекций, вызванных карбапене-морезистентными штаммами, широко использовали по-лимиксины, что закономерно привело к формированию и распространению устойчивости к ним [3, 4]. Так, по данным многоцентрового исследования «МАРАФОН 2015-2016», у 14,4% нозокомиальных штаммов энтеро-бактерий обнаружена продукция карбапенемаз, 21,2% карбапенемазопродуцирующих штаммов имели устойчивость к колистину [5]. Особого внимания заслуживает горизонтальное распространение плазмидно-опосре-дованных генов фосфоэтаноламинтрансферазы mcr-1, mcr-2, mcr-3, способствующее быстрому накоплению устойчивости к полимиксинам в бактериальных популяциях энтеробактерий [6].
Комбинированная антибиотикотерапия с включением карбапенемов и полимиксинов широко используется при инфекциях, вызванных карбапенеморезистентными штаммами K. pneumoniae. Участившиеся случаи выделения штаммов K. pneumoniae с устойчивостью высокого уровня одновременно к антибиотикам каждой из этих групп требует поиска альтернативных комбинаций, активных в отношении штаммов с экстремальной и полной антибиотикорезистентностью [7]. Исследования, выполненные in vitro, а также на животных моделях, показали эффективность комбинаций из двух карбапене-мов в отношении карбапенемазопродуцирующих штаммов K. pneumoniae [8, 9]. Теоретическое обоснование использования комбинаций из двух карбапенемов, главным образом эртапенема с другими карбапенемами, заключается в «суицидальном ингибировании» активного центра карбапенемазы эртапенемом за счет его более высокой аффинности. В результате такого ингибирова-ния предотвращается ферментативный гидролиз молекул второго карбапенема [10]. Комбинацию эртапенема с меропенемом и дорипенемом с успехом применяли для лечения вентилятор-ассоциированной пневмонии, инфекций мочевыводящих путей, бактериемии, вызванных колистинорезистентными карбапенемазопро-
дуцирующими штаммами K. pneumoniae [11]. Показана клиническая эффективность комбинации меропенем -эртапенем в лечении инфекций кровотока, вызванных карбапенеморезистентными штаммами K. pneumoniae - продуцентами карбапенемазы KPC [12]. Данные о микробиологической и клинической эффективности комбинаций из двух карбапенемов в отношении продуцентов карбапенемаз других типов крайне ограничены. Это может быть связано со значительным преобладанием карбапенемазы KPC в странах, где были выполнены исследования [13]. Вместе с тем, в Республике Беларусь и Российской Федерации устойчивость K. pneumoniae к карбапенемам обусловлена главным образом продукцией карбапенемазы OXA-48, реже NDM [2, 5].
Цель исследования - выявление синергидной активности комбинаций из двух карбапенемов в отношении множественно- и экстремально-антибиотикорезистент-ных штаммов K. pneumoniae, продуцирующих карбапе-немазы различных типов.
Материал и методы. В исследование включено 60 штаммов K. pneumoniae с множественной либо экстремальной антибиотикорезистентностью. Все штаммы были выделены в 2016-2019 гг. в 20 организациях здравоохранения 8 городов Беларуси (Минск - 16 штаммов, Витебск - 17 штаммов, Гомель - 19 штаммов, районные центры Гомельской области - 9 штаммов). Все штаммы имели устойчивость к карбапенемам (МПК меропенема > 8 мг/л), обусловленную продукцией карбапенемаз. Детекция генов карбапенемаз выполнена методом ПЦР в реальном времени с использованием диагностических наборов «АмплиСенс MDR KPC/OXA-48-FL» и «Ам-плиСенс MDR MBL-FL», ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Российская Федерация. Определение минимальных подавляющих концентраций (МПК) ме-ропенема, дорипенема, колистина выполнено методом последовательных микроразведений в бульоне Мюллер-Хинтон (BD, США) в стерильных круглодонных 96-лу-ночных полистироловых планшетах в соответствии с ISO 20776-1:2006 [14].
Для штаммов с устойчивостью к колистину (МПК > 2 мг/мл) выполнен поиск генов фосфоэтаноламинтранс-ферзы mcr-1, mcr-2, mcr-3 методом ПЦР с электрофоре-тической детекцией [15]. В качестве позитивных контролей использовали mcr-позитивные штаммы Escherichia coli из коллекции НИИ антимикробной химиотерапии, Смоленск, Российская Федерация.
MICROBIOLOGY
Для оценки способности эртапенема потенцировать активность других карбапенемов выполнено определение МПК меропенема и дорипенема в присутствии фиксированной концентрации эртапенема 0,5 мг/л. Используемая концентрация эртапенема соответствует его фармакокинетической/фармакодинамической (ФК/ФД) концентрации, рекомендованной EUCAST [16]. Фактор потенцирования (ФП) рассчитывали как соотношение МПК меропенема (дорипенема) к МПК меропенема (до-рипенема) в присутствии фиксированной ФК/ФД концентрации эртапенема.
Дополнительно оценивали чувствительность к комбинации дорипенема с эртапенемом для 15 штаммов K. pneumoniae с использованием метода «шахматной доски» [17]. Рассчитывали фракционные подавляющие концентрации (ФПК) для каждого из антибиотиков в комбинации: ФПКА = МПКАВ / МПКА ФПКВ = МПКВА / МПКВ где МПКВВ - минимальная подавляющая концентрация антибиотика А в присутствии антибиотика В, МПКА -минимальная подавляющая концентрация антибиотика А без добавления второго антибиотика.
Индекс ФПК (ЕФПК) рассчитывался как сумма ФПК каждого из антибиотиков в комбинации: ЕФПК = ФПКВ + ФПКВ
При ЕФПК < 0,5 эффект комбинации антибиотиков оценивался как синергидный, при 0,5 < ЕФПК < 1 - как аддитивный.
Контроль качества всех исследований по определению чувствительности к антибиотикам и их комбинациям выполняли с использованием референсных штаммов Американской коллекции типовых культур. После приготовления рабочих растворов антибиотиков параллельно с выполнением основного исследования готовили последовательные микроразведения рабочих растворов в бульоне Мюллер-Хинтон и определяли МПК референсных штаммов E. coli ATCC 25922 и Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853.
Результаты. Продукция карбапенемазы KPC обнаружена у 15 штаммов K. pneumoniae из 3 городов, карбапенемазы OXA-48 - у 31 штамма из 5 городов, металло^-лактамазы (МБЛ) NDM - у 14 штаммов из 5 городов. Только 33 штамма (55,0%) сохраняли чувствительность к колистину (МПК < 2 мг/л, см. рисунок). Колистинорезистентные штаммы выявлены среди продуцентов карбапенемаз всех трех типов. Из 16 штаммов K. pneumoniae с высокими уровнями резистентности к колистину (МПК 32-64 мг/л) 14 были продуцентами карбапенемазы OXA-48.
Фрагменты генов фосфоэтаноламинтрансферазы mcr-1 (502 п.н.), mcr-2 (379 п.н.), mcr-3 (296 п.н.) ам-плифицированы у соответствующих mcr-позитивных контрольных штаммов E. coli, но не обнаружены среди включенных в исследование колистинорезистентных штаммов K. pneumoniae.
Для всех штаммов подтверждена устойчивость к меропенему (МПК > 8 мг/л) и дорипенему (МПК > 2 мг/л). Штаммы, продуцирующие карбапенемазу OXA-48, в целом имели менее выраженную устойчивость к карбапенемам (для меропенема МПК - 32 мг/л, МПК -64 мг/л, для дорипенема МПК50 - 64 мг/л, МПК90 - 128 мг/л) по сравнению с продуцентами карбапенемаз KPC и NDM (табл. 1). Уровни устойчивости к дорипенему были максимальными у продуцентов МБЛ NDM (МПК50 -64 мг/л, МПК90 - 256 мг/л).
Известно, что стандартный режим дозирования ме-ропенема (внутривенное введение 1000 мг в течение 1 ч каждые 8 часов) обеспечивает его адекватную экспозицию (поддержание концентрации выше значения МПК в течение >40% интервала дозирования) для штаммов с МПК < 4 мг/л. Увеличение разовой дозы до 2000 мг и ее введение в виде продленной 3-часовой инфузии позволяет выдержать адекватную экспозицию для штаммов с МПК меропенема < 16 мг/л. Стандартный режим дозирования дорипенема (внутривенное введение 500 мг в течение 1 ч каждые 8 часов) эффективен в отношении штаммов с МПК < 1 мг/л, увеличение разовой дозы до 1000 мг и ее введение в виде продленной 4-часовой инфузии позволяет воздействовать на штаммы с МПК дорипенема < 8 мг/л [18]. Гуманизированные режимы терапии высокими дозами дорипенема в мышиных моделях, аналогичные 4-часовой инфузии 1000 мг каждые 8 ч, показали микробиологическую эффективность в отношении карбапенемазопродуцирующих штаммов K. pneumoniae с МПК дорипенема до 16 мг/л [19].
Только 8 из 60 исследуемых штаммов (13,3%) имели МПК меропенема < 16 мг/л. Все они продуцировали карбапенемазу OXA-48. В присутствии фиксированной концентрации эртапенема 0,5 мг/л отмечено снижение МПК меропенема в 2-4 раза только у 5 штаммов K. pneumoniae (8,3%). Дорипенем являлся более активным карбапенемом, МПК дорипенема < 16 мг/л определена у 28 (46,7%) штаммов. Эффект потенцирования активности дорипенема эртапенемом в ФК/ФД-концентрации был отмечен только для штаммов, продуцирующих карбапенемазу KPC (в отношении 20,0% таких штаммов) и карбапенемазу OXA-48 (в отношении 29,0% штаммов). Потенцирующий эффект не зависел от наличия устойчивости к колистину и отмечался в отношении 18,2% колистиночувствительных и 22,2% колистинорезистентных штаммов. Не выявлено штаммов, для которых эффект комбинаций меропенема или дорипенема с 0,5 мг/л эртапенема был бы антагонистическим.
Для количественной оценки фармакодинамических взаимодействий проведено исследование комбинации дорипенема с эртапенемом методом «шахматной доски». В него включены 15 штаммов (по 3 штамма - продуцента карбапенемаз KPC и OXA-48 с выявленным в предварительном эксперименте эффектом потенцирования эр-тапенемом антибактериальной активности дорипенема, и по 3 штамма - продуцента карбапенемаз KPC, OXA-48 и NDM, для которых указанный эффект не наблюдали). Полученные методом «шахматной доски» результаты дополняют результаты определения МПК дорипенема в присутствии фиксированной ФК/ФД-концентрации эр-
0,25 0,5
2 4 МПК, мг/л
Гистограмма распределения минимальных подавляющих концентраций колистина для штаммов K. pneumoniae.
тапенема, и в целом согласуются с ними (табл. 2). Так, для 5 из 6 штаммов - продуцентов карбапенемаз KPC и OXA-48, у которых в предварительном эксперименте выявлен эффект потенцирования для комбинации до-рипенем-эртапенем, методом «шахматной доски» подтвержден синергидный эффект данной комбинации (ЕФПК 0,31-0,50). Еще для одного штамма эффект взаимодействия аддитивный (ЕФПК 1,00). Аддитивный эффект комбинации дорипенем-эртапенем выявлен также для 2 из 3 штаммов - продуцентов карбапенемазы KPC и 2 из 3 штаммов - продуцентов карбапенемазы OXA-48, для которых в предварительном эксперименте с фиксированной концентрацией эртапенема потенцирующий эффект отсутствовал. Вместе с тем, эффект комбинации дорипенем-эртапенем был нейтральным в отношении всех протестированных штаммов, продуцирующих МБЛ NDM (ЕФПК 1,50-2,00).
Для всех штаммов - продуцентов карбапенемазы OXA-48, а также для 3 из 6 штаммов - продуцентов кар-бапанемазы KPC методом «шахматной доски» выявлено снижение МПК дорипенема с исходных 16-64 мг/л до 2-8 мг/л в присутствии эртапенема.
Обсуждение. Эффективность бактерицидного действия ß-лактамных антибиотиков зависит от времени поддержания их концентации в очаге инфекции на
МИКРОБИОЛОГИЯ
уровне, превышающем значение МПК для возбудителя (t > МПК) [20]. Полученные результаты о распределении МПК карбапенемов важны для оптимизации режимов дозирования. Показано, что изменение режима дозирования позволяет в некоторых случаях преодолевать устойчивость к карбапенемам низкого уровня без подключения препаратов резерва [21]. Полученные результаты обосновывают возможность эффективного антимикробного воздействия на карбапенеморезистентные штаммы K. pneumoniae, продуцирующие карбапенемазы ОХА-48 и KPC, путем оптимизации режима дозирования карбапенемов (увеличение разовой дозы, использование продленных инфузий). Поскольку дорипенем является наиболее устойчивым из всех карбапенемов в растворенном состоянии при комнатной температуре (стабилен в течение 8 ч, меропенем и имипенем - 4 ч, эр-тапенем - 6 часов) выбор его для использования в виде пролонгированных инфузий более предпочтителен [22].
Потенцирующий эффект фиксированной ФК/ФД концентрации эртапенема проявлялся преимущественно в комбинации с дорипенемом и отмечен в отношении штаммов, продуцирующих карбапенемазы OXA-48 и KPC. Для меропенема эффект потенцирования антибактериальной активности эртапенемом в ФК/ФД концентрации значительно менее выражен. Он обнаруживался
Таблица 1
Чувствительность к меропенему и дорипенему карбапенемазопродуцирующих штаммов K. pneumoniae
Антибиотик Тип продуцируемой карбапенемазы % изолятов со значением МПК, мг/л МПК, мг/л
4 8 16 32 64 128 256 512 50% 90%
Меропенем KPC (n=15) 0,0 0,0 0,0 46,7 26,7 26,7 0,0 0,0 64 128
OXA-48 (n=31) 0,0 0,0 25,8 58,1 16,1 0,0 0,0 0,0 32 64
NDM (n=14) 0,0 0,0 0,0 21,4 64,3 0,0 7,1 7,1 64 256
Дорипенем KPC (n=15) 0,0 0,0 20,0 46,7 33,3 0,0 0,0 0,0 32 64
OXA-48 (n=31) 6,5 9,7 64,5 19,4 0,0 0,0 0,0 0,0 16 32
NDM (n=14) 0,0 0,0 0,0 21,4 57,1 7,1 14,3 0,0 64 256
Штамм Город Карбапенемаза Потенцирование (предварительный эксперимент) МПК ФПК ЕФПК Эффект
ДОР ЭРТ ДОР/ЭРТ ЭРТ/ДОР
В-387 Витебск KPC Есть 16 64 4 8 0,38 Синергидный
В-388 Витебск KPC Есть 64 128 8 32 0,38 Синергидный
МК-021 Минск KPC Есть 64 128 32 64 1,00 Аддитивный
БК-079 Жлобин KPC Нет 64 128 64 128 2,00 Нейтральный
В-644 Витебск KPC Нет 32 128 16 8 0,56 Аддитивный
В-074 Витебск KPC Нет 16 128 8 32 0,75 Аддитивный
БК-164 Жлобин OXA-48 Есть 16 64 4 4 0,31 Синергидный
БК-039 Гомель OXA-48 Есть 16 128 4 16 0,38 Синергидный
БК-051 Гомель OXA-48 Есть 16 64 4 16 0,50 Синергидный
БК-044 Петриков OXA-48 Нет 16 64 2 64 1,13 Нейтральный
БК-074 Гомель OXA-48 Нет 16 64 8 16 0,75 Аддитивный
37221 Минск OXA-48 Нет 16 64 8 16 0,75 Аддитивный
БК-060 Гомель NDM Нет 256 128 128 128 1,50 Нейтральный
БК-080 Жлобин NDM Нет 64 64 64 64 2,00 Нейтральный
БК-117 Светлогорск NDM Нет 32 32 16 32 1,50 Нейтральный
Примечание. ДОР - дорипенем, ЭРТ - эртапенем, ДОР/ЭРТ - дорипенем в присутствии эртапенема, ЭРТ/ДОР - эртапенем в присутствии дорипенема.
Таблица 2
Чувствительность карбапенемазопродуцирующих штаммов K pneumoniae к дорипенему, эртапенему и их комбинации, метод «шахматной доски»
MICROBIOLOGY
среди отдельных штаммов, продуцирующих карбапенемазы OXA-48 и KPC, и не приводил к формальному восстановлению их чувствительности к меропенему (падению МПК меропенема до уровня < 8 мг/л).
Эртапенем является наименее активным in vitro кар-бапенемом в отношении карбапенемазопродуцирующих штаммов K. pneumoniae, что может быть связано с наиболее высокой аффинностью к нему карбапенемаз [23]. В настоящем исследовании у 9 из 15 штаммов, тестированных методом «шахматной доски», МПК эртапенема в 4-8 раз превышала МПК дорипенема. Эффект потенцирования дорипенема эртапенемом (синергидный либо аддитивный эффект) выявлялся только для штаммов -продуцентов сериновых карбапенемаз (KPC и OXA-48), и отсутствовал у штаммов - продуцентов МБЛ NDM. Это может быть связано с различиями в строении активных центров карбапенем-гидролизующих ферментов и в целом соответствует литературным данным [24]. Потенцирующий эффект был обнаружен как в отношении колистиночувствительных, так и в отношении колисти-норезистентных штаммов. Для продуцентов сериновых карбапенемаз степень выраженности потенцирующего эффекта комбинации из дорипенема и эртапенема была штаммоспецифичной, поскольку вероятно он обусловлен не только типом карбапенемазы, но и другими фе-нотипическими и генотипическими характеристиками. Это согласуется с результатами большинства опубликованных исследований синергизма антибиотиков in vitro и подчеркивает необходимость рутинного использования методов определения чувствительности к комбинациям антибиотиков.
Проведенное исследование показало микробиологическую эффективность комбинаций из двух карбапене-мов (главным образом комбинации дорипенем-эртапе-нем) в отношении карбапенеморезистентных штаммов K. pneumoniae, продуцирующих карбапенемазу OXA-48, и, в меньшей степени, в отношении продуцентов карбапенемазы KPC. Необходимо отметить, что в Республике Беларусь и Российской Федерации OXA-48 является самым распространенным типом карбапенемаз среди энтеробактерий, а карбапенемаза KPC встречается только у единичных штаммов [2, 5]. Определение типа карбапенемазы возможно не только с использованием молекулярно-генетических тестов, доступных в специализированных научно-исследовательских лабораториях, но и простыми фенотипическими методами. Так, присутствие у штамма МБЛ NDM как правило проявляется высокими значениями МПК карбапенемов и может быть подтверждено достаточно простым методом комбинированных дисков, основанным на ингибировании этого фермента металлохелаторами [25].
Кроме того, для оптимизации режимов антибио-тикотерапии, позволяющих преодолеть устойчивость к карбапенемам низкого уровня, и эмпирического назначения комбинаций антибиотиков при инфекциях, вызванных экстремально-антибиотикорезистентными грамотрицательными возбудителями, требуется знание истинных значений МПК основных антибиотиков (карбапенемов, аминогликозидов, полимиксинов), а не только категорий чувствительности к ним (чувствителен/умеренно-устойчив/устойчив). Таким образом, широкое внедрение методов определения МПК антибиотиков в рутинную работу микробиологических лабораторий становится насущной потребностью практического здравоохранения.
Заключение. Подтверждена способность эртапенема потенцировать антимикробную активность дорипенема и меропенема в отношении штаммов, продуцирующих сериновые карбапенемазы (KPC и OXA-48). Показана необходимость рутинного определения истинных значений МПК карбапенемов для оптимизации режимов их дозирования и выбора схем комбинированной антибио-тикотерапии.
Финансирование. Работа выполнена в рамках бюджетной темы № 20200311.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА (пп . 3, 4, 6-20, 22-24 см .REFERENCES)
1. Чеботарь И.В., Бочарова Ю.А., Подопригора И.В., Шагин Д.А. Почему Klebsiella pneumoniae становится лидирующим оппортунистическим патогеном. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2020; 22(1): 4-19.
2. Тапальский Д.В., Осипов В.А., Евсеенко Е.О. Савельева А.К., Козловская И.В., Козик А.П. и др. Металло-бета-лактамазы и карбапенемазы экстремально-антибиотикорезистентных Klebsiella pneumoniae: распространение в Беларуси. Здравоохранение. 2017; 3: 40-7.
5. Сухорукова М.В., Эйдельштейн М.В., Иванчик Н.В. Склеенова Е.Ю., Шайдуллина Э.Р., Азизов И.С. и др. Антибиотикорези-стентность нозокомиальных штаммов Enterobacterales в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования МАРАФОН 2015-2016. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019; 21(2): 147-59. 22. Стецюк О.У, Андреева И.В., Козлов Р.С. Новый карбапенем-ный антибиотик дорипенем: перспективы применения в клинической практике. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2008; 10(3): 245-59.
REFERENCES
1. Chebotar I.V., ВоЛагс^а Yu.A., Podoprigora I.V., Shagin D.A. The reasons why Klebsiella pneumoniae becomes a leading opportunistic pathogen. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khi-mioterapiya. 2020; 22(1): 4-19. (in Russian)
2. Tapalski D.V., Osipov V.A., Yevseyenko E.O., Saveliyeva A.K., Kozlovskaya I.V., Kozik A.P., et al. Metallo-beta-lactamases and carbapenemases among extreme antibiotic-resistant Klebsiella pneumoniae: occurrence in Belarus. Zdravookhranenie. 2017; 3: 40-7. (in Russian)
3. Stefaniuk E.M., Tyski S. Colistin resistance in Enterobacterales strains - a current view. Pol. J. Microbiol. 2019; 68(4): 417-27. DOI: 10.33073/pjm-2019-055.
4. Rojas L.J., Salim M., Cober E., Richter S.S., Perez F., Salata R.A. et al. Colistin resistance in carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae: laboratory detection and impact on mortality. Clin. Infect. Dis. 2017; 64(6): 711-8. DOI: 10.1093/cid/ciw805.
5. Sukhorukova M.V., Edelstein M.V., Ivanchik N.V., Skleenova E.Yu., Shajdullina E.R., Azyzov I.S. et al. Antimicrobial resistance of nosocomial Enterobacterales isolates in Russia: results of multicenter epidemiological study MARATHON 2015-2016. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya. 2019; 21(2): 147-59. (in Russian)
6. Elbediwi M., Li Y., Paudyal N., Pan H., Li X., Xie S. et al. Global burden of colistin-resistant bacteria: mobilized colistin resistance genes study (1980-2018). Microorganisms. 2019; 7(10): 461. DOI: 10.3390/microorganisms7100461.
7. Petrosillo N., Giannella M., Lewis R., Viale P. Treatment of car-bapenem-resistant Klebsiella pneumoniae: the state of the art. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 2013; 11(2): 159-77. DOI: 10.1586/ eri.12.162.
8. Galani I., Nafplioti K., Chatzikonstantinou M., Souli M. In vitro evaluation of double-carbapenem combinations against OXA-
МИКРОБИОЛОГИЯ
48-producing Klebsiella pneumoniae isolates using time-kill studies. J. Med. Microbiol. 2018; 67(5): 662-8. DOI: 10.1099/ jmm.0.000725.
9. Cancelli F., Oliva A., De Angelis M., Mascellino M.T., Mastroianni C.M., Vullo V. Role of double-carbapenem regimen in the treatment of infections due to carbapenemase producing carbapenem-resistant Enterobacteriaceae: a single-center, observational study. Biomed. Res. Int. 2018; 2018: 2785696. DOI: 10.1155/2018/2785696.
10. Cprek J.B., Gallagher J.C. Ertapenem-containing double-carbapen-em therapy for treatment of infections caused by carbapenem-resis-tant Klebsiella pneumoniae. Antimicrob. Agents Chemother. 2015; 60(1): 669-673. DOI: 10.1128/AAC.01569-15.
11. Mashni O., Nazer L., Le J. Critical review of double-carbapenem therapy for the treatment of carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae. Ann. Pharmacother. 2019; 53(1): 70-81. DOI: 10.1177/1060028018790573.
12. White B.P., Patel S., Tsui J., Chastain D.B. Adding double carbape-nem therapy to the armamentarium against carbapenem-resistant Enterobacteriaceae bloodstream infections. Infect. Dis. 2019; 51(3): 161-7. DOI: 10.1080/23744235.2018.1527470.
13. De Pascale G., Martucci G., Montini L., Panarello G., Cutuli S.L., Di Carlo D. et al. Double carbapenem as a rescue strategy for the treatment of severe carbapenemase-producing Klebsiella pneu-moniae infections: a two-center, matched case-control study. Crit. Care. 2017; 21(1): 173. DOI: 10.1186/s13054-017-1769-z.
14. ISO 20776-1:2006 Clinical laboratory testing and in vitro diagnostic test systems - Susceptibility testing of infectious agents and evaluation of performance of antimicrobial susceptibility test devices -Part 1 : Reference method for testing the in vitro, 2006. Available at: www.iso.org/standard/41630.html. Accessed October 01, 2020.
15. Rebelo A.R., Bortolaia V., Kjeldgaard J.S. Multiplex PCR for detection of plasmid-mediated colistin resistance determinants, mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 and mcr-5 for surveillance purposes. Euro Surveill. 2018; 23(6): 17-00672. DOI: 10.2807/1560-7917. ES.2018.23.6.17-00672.
16. European Committee on Antimicrobial Susceptibility testing (EU-CAST). Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone
diameters. Ver. 10.0., 2020. Available at: www.eucast.org/clini-cal_breakpoints/. Accessed October 01, 2020.
17. Laishram S., Pragasam A.K., Bakthavatchalam Y.D., Veeraragha-van B. An update on technical, interpretative and clinical relevance of antimicrobial synergy testing methodologies. Indian J. Med. Microbiol. 2017; 35(4): 445-68. DOI: 10.4103/ijmm.IJMM_17_189.
18. Ikawa K., Morikawa N., Uehara S., Monden K., Yamada Y., Honda N., Kumon H. Pharmacokinetic-pharmacodynamic target attainment analysis of doripenem in infected patients. Int. J. Antimicrob. Agents. 2009; 33(3): 276-9. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2008.08.031.
19. Van Wart S.A., Andes D.R., Ambrose P.G., Bhavnani S.M.. Phar-macokinetic-pharmacodynamic modeling to support doripenem dose regimen optimization for critically ill patients. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2009; 63(4): 409-14. DOI: 10.1016/j.diagmicro-bio.2009.01.027.
20. Mouton J.W., Punt N. Use of the t > MIC to choose between different dosing regimens of ß-lactam antibiotics. J. Antimicrob. Chemother. 2001; 47(4): 500-1. DOI: 10.1093/jac/47.4.500.
21. O'Donnell J.N., Miglis C.M., Lee J.Y., Tuvell M., Lertharakul T., Scheetz M.H. Carbapenem susceptibility breakpoints, clinical implications with the moving target. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 2016; 14(4): 389-401. DOI: 10.1586/14787210.2016.1159131.
22. Stetsiouk O.U., Andreeva I.V., Kozlov R.S. Doripenem: a new carbapenem antimicrobial. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrob-naya khimioterapiya. 2008; 10(3): 245-9. (in Russian)
23. Anderson K.F., Lonsway D.R., Rasheed J.K., Biddle J., Jensen B., McDougal L.K., Carey R.B. et al. Evaluation of methods to identify the Klebsiella pneumoniae carbapenemase in Enterobacteriaceae. J. Clin Microbiol. 2007; 45(8): 2723-5. DOI: 10.1128/JCM.00015-07.
24. Poirel L., Kieffer N., Nordmann P. In vitro evaluation of dual carbapenem combinations against carbapenemase-producing Enterobacteriaceae. J. Antimicrob. Chemother. 2016; 71(1): 156-61. DOI: 10.1093/jac/dkv294.
25. Bialvaei A.Z., Kafil H.S., Asgharzadeh M., Yousef Memar M., Yousefi M. Current methods for the identification of carbapenemases. J. Che-mother. 2016; 28(1): 1-19. DOI: 10.1179/1973947815Y.0000000063.
Поступила 03.11.20 Принята к печати 13.11.20
