CC BY
40
БЮЛЛЕТЕНЬ ВСНЦ СО РАМН, 2GG7, № 2 (54)_
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
УДК 613.32.614.777-78
Е.В. Анганова, Е.Н. Рычкова, Б.Д. Савилов
ОСОБЕННОСТИ АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВОСТИ БАКТЕРИЙ МИКРОБИОЦЕНОЗА РЕКИ ВИЛЮЙ
Институт эпидемиологии и микробиологии НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (Иркутск)
В статье представлены результаты изучения антибиотикоустойчивости бактерий микробного сообщества реки. Вилюй (Республика Саха (Якутия)). Показано доминирование микроорганизмов со спектром, устойчивости к трем-пяти антимикробным, препаратам, и. наличие бактерий, чувствительных ко всем антибиотикам.. Установлен, более высокий уровень антибиотикорезистентности представителей, семейства Enterobacteriaceae по сравнению с бактериями семейства Vibrionaceae. Ключевые слова: поверхностные водоемы, микроорганизмы, антибиотикоустойчивость
ANTIBIOTIC RESISTANCE BACTERIA OF MICROBE COMMUNITY OF THE RIVER VILUY
E.V. Anganova, E.N. Richkova, E.D. Savilov
Institute of Epidemiology and Microbiology SC ME ESSC SB RAMN, Irkutsk
In the article the results of studying antibiotic resistance of bacteria of microbic community of the river Viluy (Republic Sakha (Yakutia) are submitted. Domination of microorganisms with a spectrum, of stability to three-five antimicrobic preparations and presence of the bacteria sensitive to all antibiotics is shown. The higher level of antibiotic resistance of representatives of Enterobacteriaceae family is established, in comparison with bacteria of family Vibrionaceae.
Key words: superficial reservoirs, microorganisms, antibiotic resistance
Работа выполнена при поддержке гранта МНТЦ № 2539
Одной из важнейших биологических характеристик микроорганизмов является их резистентность к антимикробным препаратам. В настоящее время отмечается нарастание антибиотикоустойчивости не только возбудителей заболеваний, но и бактерий мик-робоценозов природных, в т.ч. водных, экосистем [1], что определяет актуальность мониторинга резистентности микроорганизмов водных объектов [4 ].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение антибиотикоустойчивости бактерий микробного сообщества реки Вилюй (Республика Саха (Якутия), полученных во время экспедиции в 2005 г.
МЕТОДЫ
Всего протестировано 75 грамотрицательных штаммов бактерий (представителей семейств Enterobаcteriаceаe и Vibrionaceae), составивших 18,4 % от всех выделенных изолятов микробоценоза реки. Определение антибиотикоустойчивости микроорганизмов проводили в соответствии с общепринятыми методиками [2], интерпретацию результатов
— по стандартам ЫССЬ8. Исследована резистентность к 20 антимикробным препаратам (АМП), принадлежащим к восьми фармакологическим группам: пенициллины, карбапенемы, монобактамы, цефа-
лоспорины, аминогликозиды, фторхинолоны, тетра-циклины, сульфаниламиды. Микроорганизмы, имеющие значения зон подавления роста в рамках «moderately susceptible», относили к чувствительным, «intermediate» — к устойчивым штаммам.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Оценка антибиотикоустойчивости к отдельным антимикробным препаратам аминогликозидов, представленных в работе препаратами ll (гентами-цин, тобрамицин) и lll поколений (амикацин), показала, что амикацин является одним из наиболее активных антибиотиков против грамотрицательных бактерий. К амикацину оказались чувствительными все протестированные нами микроорганизмы. Кроме того, они продемонстрировали и высокую степень чувствительности к двум другим ами-ногликозидам: тобрамицину и базовому препарату данной группы — гентамицину. Несмотря на то, что для России, по данным Л.С. Страчунского с соавт. [3], среди грамотрицательных бактерий характерна высокая частота распространения устойчивости к гентамицину и тобрамицину, микроорганизмы р. Вилюй только в 4,6 и 9,3 % случаев соответственно оказались устойчивыми к данным АМП. Более того, не выявлено ни одного штамма, обладающего перекрестной устойчивостью между препаратами данного класса (тобрамицином и гентамицином).
Также незначительное количество исследованных штаммов бактерий оказались устойчивыми к фторхинолону II поколения — ципрофлоксацину (13,9 %). К цефалоспоринам выделенные микроорганизмы проявили разный уровень устойчивости. Так, небольшим был процент штаммов, устойчивых к цефалоспоринам III поколения — цефоперазону (9,3 %), цефтазидиму (16,3 %), а также цефтизокси-му (4,6 %). Около трети полученных штаммов бактерий были резистентными к цефотетану и цефт-риаксону. В то же время к цефалоспорину I поколения — цефазолину устойчивость оказалась существенно выше (более 50 % всех штаммов).
Более половины микроорганизмов проявили резистентность к большинству антимикробных препаратов пенициллинового ряда, за исключением представителя карбоксипенициллинов — ти-карциллина, к которому были устойчивы только 9,3 % культур.
Большинство выделенных изолятов были чувствительными в отношении тетрациклина. Обращает на себя внимание довольно высокий уровень резистентности к азтреонаму и имипенему (табл. 1).
Таблица 1
Количество бактерий микробоценоза р. Вилюй, устойчивых к антимикробным препаратам (%)
№ Антимикробный препарат %
1 Амикацин 0,0
2 Гентамицин 4,6
3 Тобрамицин 9,3
4 Циропрофлоксацин 13,9
б Цефтриаксон 37,2
6 Цефотаксим 46,5
7 Тикарциллин I клавуланат 30,2
В Пиперациллин 60,5
9 Азтреонам 65,1
10 Имипенем 4В,В
11 Триметоприм/сульфаметоксазол 41,В
12 Цефотетан 25,5
13 Цефазолин 5В,1
14 Цефтазидим 16,3
15 Цефоперазон 9,3
16 Цефтизоксим 4,6
17 Ампициллин/сульбактам 4В,9
1В Ампициллин 60,4
19 Тикарциллин 9,3
20 Тетрациклин 6,9
Проведенные исследования показали, что уровень антибиотикорезистентности представителей семейства Б^егоЬа^епасеае был достоверно выше по сравнению с бактериями семейства УгЪгюпасеае (р < 0,05). В частности, энтеробактерии оказались более устойчивыми к пиперацилли-ну, тикарциллин/клавуланату), цефатаксиму, цеф-
триаксону, ципрофлоксацину, тобрамицину и ген-тамицину. К триметоприм/сульфаметоксазолу резистеность представителей двух семейств была примерно равной (рис. 1).
Анализ устойчивости к АМП отдельных представителей энтеробактерий показал, что наибольшее количество резистентных культур было выявлено среди штаммов E. coli, Enterobacter spp., Klebsiella spp., в два-три раза реже антибиотикоустойчивость встречались среди штаммов Serratia spp. и Yersinia enterocolitica. Так, антибиотикорезистентность штаммов E. coli, Enterobacter spp. и Klebsiella spp к ампициллину составила 80—100 %, а Serratia spp. и Yersinia enterocolitica — около 50 %, к пиперацилли-ну — 66 — 76 % и 25 % соответственно, к цефтриак-сону — 33 — 66 % и 26 % соответственно и т.д. При этом следует отметить особенно низкий уровень резистентности среди штаммов Yersinia enterocolitica: только половина из них были устойчивы к ампициллину, цефазолину, азтреонаму и ципрофлоксацину; ко всем остальным антимикробным препаратам бактерии данного вида оказались чувствительными. Среди штаммов Serratia spp. антибиотикоустойчивость колебалась в основном от 25 до 50 %, а к тикар-циллин/клавуланату, имипенему, амикацину, гента-мицину и ципрофлоксацину резистентности выявлено не было. Несмотря на высокий уровень устойчивости штаммов E. coli и Enterobacter spp. к большинству протестированных антимикробных препаратов, все они оказались чувствительными к амикацину, тобрамицину и гентамицину, а штаммы E. coli — также и к ципрофлоксацину.
Антимикробные препараты амикацин, тобра-мицин и гентамицин оказались высокоэффективными и в отношении представителей семейства Vibrionaceae: не было выявлено ни одного штамма бактерий, резистентного к указанным препаратам. Кроме того, среди микроорганизмов данного семейства невысокой оказалась частота встречаемости штаммов, устойчивых к тикарциллин/клавуланату, цефтизоксиму, цефтриаксону и ципрофлоксацину (10 — 20%). Только к трем АМП (пиперацил-лин, цефтазидим и азтреонам) бактерии семейства Vibrionaceae продемонстрировали более высокий уровень устойчивости (от 50 до 70 %).
Следует отметить, что уровень устойчивости бактерий рода Vibrio, представленного штаммами вида V. paiahaemolyticus, оказался выше по сравнению с частотой встречаемости резистентных микроорганизмов рода Aeromonas (вид A. hydrophila).
В результате проведенных исследований установлено, что в микробном сообществе реки Вилюй доминируют штаммы бактерий, имеющие спектр резистентности к трем, четырем и пяти препаратам (65,1 % всех штаммов). Микроорганизмы со спектром антибиотикоустойчивости к шести и семи антибиотикам составили 9,3 и 11,6 % соответственно. Частота встречаемости бактерий, резистентных к 8—13 антимикробным препаратам, оказалась невысокой (рис. 2).
Анализ фенотипов резистентности бактерий микробоценоза реки показал, что среди исследо-
Тр./сульфаметаксозол Имипенем Азтреонам Пиперациллин Тикарциллин/клавуланат Цефотаксим Цефтриаксон Щ Циропрофлоксацин Тобрамицин Гентамицин Амикацин
63,5
Ш Enterobacteriaceae
I Vibrionaceae
Рис. 1. Сравнительная характеристика антибиотикоустойчивости бактерий семейств Enterobacteriaceae и Vibrionaceae микробоценоза р. Вилюй.
количество АМП
Рис. 2. Количественные спектры антибиотикоустойчивости микроорганизмов р. Вилюй.
ванных микроорганизмов было выявлено 36 фенотипов устойчивости, которые включали от 1 до 13 препаратов. При этом 16,7 % изученных штаммов распределялись среди трех доминирующих фенотипов, характеризующихся резистентностью к азтреонаму (4,7 %), цефаперазону, цефазолину (7,0 %) и ампициллину, ампициллин/сульбактаму, пипирациллину, тикарциллин/клавуланату (4,7 %). Подавляющее большинство выявленных фенотипов были представлены единичными штаммами.
Характерной особенностью микробного сообщества р. Вилюй является присутствие в нем штаммов бактерий, чувствительных ко всем использованным в работе антибиотикам, о чем свидетельствует выявление 9,3 % микроорганизмов с фенотипом устойчивости 0.
Также следует отметить, что в ходе исследований не выявлено ни одного штамма бактерий, устойчивого ко всем тестируемым антибиотикам.
Таким образом, проведенные исследования показали, что энтеробактерии (преимущественно штаммы E. coli, Enterobacter spp., Klebsiella spp,), входящие в микробный ценоз реки Вилюй, имеют более высокий уровень антибиотикоустойчивос-ти по сравнению с представителями семейства Vibrionaceae. Установлено доминирование микроорганизмов со спектром устойчивости к трем-пяти антимикробным препаратам и наличие бактерий,
чувствительных ко всем антибиотикам. Выявлено, что микроорганизмы р. Вилюй характеризуются чувствительностью к аминогликозидам (амика-цин, гентамицин и тобрамицин), фторхинолону II поколения — ципрофлоксацину, цефалоспоринам
— цефоперазону и цефтизоксиму, а также тикар-циллину и тетрациклину. В то же время продемонстрирован значительный уровень устойчивости к ампициллину, цефазолину, пиперациллину, азтре-онаму.
ЛИТЕРАТУРА
1. Инфекционная «агрессивность» окружающей среды: Концепция микробиологического мониторинга / Л.М. Мамонтова, Е.Д. Савилов, А.П. Протодьяконов, Ю.А. Маркова. — Новосибирск, 2000. — 240 с.
2. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: Методические указания. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. — 91 с.
3. Страчунский Л.С. Практическое руководство по антиинфекционной терапии / Л.С. Страчунский, Ю.Ю. Белоусов, С.Н. Козлов. — М., 2002. — 381 с.
4. Эколого-эпидемиологическая оценка качества вод реки Лены / Е.Д. Савилов, Ю.А. Должен-ко, А.П. Протодьяконов и др. — Новосибирск: Наука, 2006. — 136 с.
