ХАРАКТЕРИСТИКА УРОПАТОГЕННЫХ ИЗОЛЯТОВ ESCHERICHIA COLI, ВЫДЕЛЕННЫХ В УСЛОВИЯХ СТАЦИОНАРА
ISSN: 0869-2084 (Print) ISSN: 2412-1320 (Online)
Аннотация
Цель исследования — оценить генетическое родство культур уропатогенной E. coli (UPEC) и определить основные типы β-лактамаз расширенного спектра (БЛРС), встречающиеся среди внутрибольничных изолятов. Проведено молекулярное типирование UPEC (n=93), выделенных от пациентов с инфекциями мочевыводящих путей (ИМВП), проходивших стационарное лечение в девяти медицинских организациях (МО) г. Перми. Определено, что 69,89% культур имели индивидуальные RAPD/ERIC-профили, остальные 30,10% распределились в 13 геномогрупп. Чаще всего, в моноварианте или в сочетании с другими генами β-лактамаз, детектирован blaCTX-М-1 (n=23, 79,31% от БЛРС-позитивных по фенотипу изолятов), в 17 случаях (58,62%) выявлены гены blaTEM и/или blaOXA, фрагмент blaCMY обнаружен только у 3 изолятов (10,34%), blaSHV в данной выборке отсутствовал. Возбудителями инфекционного процесса в двух третях ситуаций являются представители эндогенной кишечной микробиоты пациентов, в остальных случаях происходит экзогенное инфицирование. Доля «циркулирующих» (возможно, госпитальных) изолятов в спектре ИМВП нарастала в ряду терапия→хирургия→ОРИТ. В многопрофильных стационарах имеются условия для перекрёстных заражений пациентов, но эпидемиологические цепочки эпизодов ИМВП короткие и непродолжительные. Выявлено, что шанс инфицироваться E. coli, продуцирующими СТХ-М или ОХА ферменты, в ОРИТ существенно выше, чем в хирургии или терапии. Полученные данные дополняют представления об ИМВП, вызванных E. coli, и могут служить инструментом в планировании и реализации методов профилактики и контроля нозокомиальных ИМВП.
Об авторах
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН; ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера» Минздрава России 614081, Пермь, ул. Голева, 13 науч. сотр. mar@iegm.ru
Список литературы
Покровский В.И., Акимкин В.Г., Брико Н.И., Брусина Е.Б., Зуева Л.П., Ковалишена О.В. и др. Национальная концепция профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, и информационный материал по ее положениям. Н. Новгород: Ремедиум Приволжье; 2012.
Яковлев С.В., Суворова М.П. Нозокомиальные инфекции мочевыводящих путей. Урология. 2016; 3: 45-64.
Iacovelli V., Gaziev G., Topazio L., Bove P., Vespasiani G., Finazzi Agrò E. Nosocomial urinary tract infections: A review. Urologiya. 2014; 81(4): 222-7. https://doi.org/10.5301/uro.5000092 Epub 2014 Nov 12. Review.
Яковлев С.В., Суворова М.П., Белобородов В.Б., Басин Е.Е., Елисеева Е.В., Ковеленов С.В. и др. Распространенность и клиническое значение нозокомиальных инфекций в лечебных учреждениях России: исследование ЭРГИНИ. Антибиотики и химиотерапия. 2016; 61(5-6): 33-42.
Chenoweth C.E., Gould C.V., Saint S. Diagnosis, management, and prevention of catheter-associated urinary tract infections. Infect. Dis. Clin. North. Am. 2014; 28: 105-19. https://doi.org/10.1016/j.idc.2013.09.002 Epub 2013 Dec 8.
Balasubramanian A., Chairman K., Ranjit Singh A.J., Alagumuthu G. Isolation and identification of microbes from biofilm of urinary catheters and antimicrobial susceptibility evaluation. As. Pas. J. Trop. Biomed. 2012; 8: 1780-3.
Kranz J., Schmidt S., Wagenlehner F., Schneidewind L. Catheter-associated urinary tract infections in adult patients. Dtsch. Arztebl. Int. 2020; 117(6): 83-8. https://doi.org/10.3238/arztebl.2020.0083
Chenoweth C.E., Saint S. Preventing catheter-associated urinary tract infections in the intensive care unit. Crit. Care Clin. 2013; 29: 19-32. https://doi.org/10.1016/j.ccc.2012.10.005
Гриценко В.А., Шагинян И.А. Нозокомиальные инфекции: 1. Известные и новые подходы к классификации. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2013; 4: 1-17.
de Souza G.M., Neto E.R.D.S., da Silva A.M., de Souza Iacia M.V.M., Rodrigues M.V.P., Pereira V.C., Winkelstroter L.K. Comparative study of genetic diversity, virulence genotype, biofilm formation and antimicrobial resistance of uropathogenic Escherichia coli (UPEC) isolated from nosocomial and community acquired urinary tract infection. Infect. Drug Resist. 2019;12: 3595-3606. https://doi.org/10.2147/IDR.S228612
Hassuna N.A., Khairalla A.S., Farahat E.M., Hammad A.M., Abdel-Fatta M. Molecular characterization of Extended-spectrum β lactamase producing E. coli recovered from community-acquired urinary tract infections in Upper Egypt. Sci. Rep. 2020; 10: 2772. https://doi.org/10.1038/s41598-020-59772-z
Moges A.F., Genetu A., Mengistu G. Antibiotic sensitivities of common bacterial pathogens in urinary tract infections at Gondar Hospital, Ethiopia. East. Afr. Med. J. 2002; 79: 140-2. https://doi.org/10.4314/eamj.v79i3.8893
Giray B., Ucar F.B., Aydemir S.S. Characterization of uropathogenic Escherichia coli strains obtained from urology outpatient clinic of Ege Medical Faculty in İzmir. Turk. J. Med. Sci. 2012; 42: 1328-37.
Kucheria R., Dasgupta P., Sacks S.H., Khan M.S., Sheerin N.S. Urinary tract infections: new insights into a common problem. Postgrad. Med. J. 2005; 81: 83-6. https://doi.org/10.1136/pgmj.2004.023036
Foxman B. The epidemiology of urinary tract infection. Nat. Rev. Urol. 2010; 7: 653-60. https://doi.org/10.1038/nrurol.2010.190
Flores-Mireles A.L., Walker J.N., Caparon M., Hultgren S.J. Urinary tract infections: epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nat. Rev. Microbiol. 2015; 13(5): 269-84. https://doi.org/10.1038/nrmicro3432
Picozzi S., Ricci C., Gaeta M., Macchi A., Dinang E., Paola G. et al. Do we really know the prevalence of multi-drug resistant Escherichia coli in the territorial and nosocomial population? Urol. Annals. 2013; 5: 25-9. https://doi.org/10.4103/0974-7796.106962
Van der Steen M., Leenstra T., Kluytmans J.A.J.W., van der Bij A.K. Trends in expanded-spectrum cephalosporin resistant Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae among dutch clinical isolates, from 2008 to 2012. PLoS ONE. 2015; 10(9): e0138088. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0138088
Рябкова Е.Л., Иванчик Н.В. Сухорукова М.В., Щебников А.Г., Решедько Г.К., Туркутюков В.Б. и др. Резистентность нозокомиальных штаммов в стационарах России. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2009; 11(2): 161-9.
Zhao R., Shi J., Shen Y., Li Y., Han Q., Zhang X. et al. Phylogenetic distribution of virulence genes among ESBL-producing uropathogenic Escherichia coli isolated from long-term hospitalized patients. J. Clin. Diagn. Res. 2015; 9(7): DC01-DC04. https://doi.org/10.7860/JCDR/2015/13234.6157 Epub 2015 Jul 1.
Briongos-Figuero L.S., Gómez-Traveso T., Bachiller-Luque P., Domínguez-Gil González M., Gómez-Nieto A., Palacios-Martín T. et al. Epidemiology, risk factors and comorbidity for urinary tract infections caused by extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing enterobacteria. Int. J. Clin. Pract. 2012; 66: 891-6. https://doi.org/10.1111/j.1742-1241.2012.02991.x
Lu P.L., Liu Y.C., Toh H.S., Lee Y.L., Liu Y.M., Ho C.M. et al. Epidemiology and antimicrobial susceptibility profiles of Gram-negative bacteria causing urinary tract infections in the Asia-Pacific region: 2009-2010 results from the Study for Monitoring Antimicrobial Resistance Trends (SMART). Int. J. Antimicrob. Agents. 2012; 40: S3743. https://doi.org/10.1016/S0924-8579(12)70008-0
Кузнецова М.В., Проворова С.В., Кубарев О.Г., Юдин Д.C., 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.
Versalovic J., Koeuth T., Lupski J.R. Distribution of repetitive DNA sequences in eubacteria and application to fingerprinting of bacterial genomes. Nucleic Acids Res. 1991; 19(24): 6823-6831. https://doi.org/10.1093/nar/19.24.6823
Huey B., Hall J. Hypervariable DNA fingerprinting in Escherichia coli: minisatellite probe from bacteriophage M13. J. Bacteriol. 1989; 171(5): 2528-2532. https://doi.org/10.1128/jb.171.5.2528-2532.1989
Aleisa A.M. Molecular detection of β-lactamases and aminoglycoside resistance genes among Escherichia coli isolates recovered from medicinal plant 2013. Afr. J. Microbiol. Res. 2013; 7(20): 2305-10. https://doi.org/10.5897/AJMR12.1965
Ahmed A.M., Motoi Y., Sato M., Maruyama A., Watanabe H., Fukumoto Y. et al. Zoo animals as reservoirs of gram-negative bacteria harboring integrons and antimicrobial resistance genes. Appl. Environ. Microbiol. 2007; 73(20): 6686-90. https://doi.org/10.1128/AEM.01054-07 Epub 2007 Aug 24.
Shi H., Sun F., Chen J., Ou Q., Feng W., Yong X. et al. Epidemiology of CTX-M-type extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing nosocomial Escherichia coli infection in China. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 2015; 14: 4. https://doi.org/10.1186/s12941-015-0063-7
Koo H.J., Woo G.J. Characterization of antimicrobial resistance of Escherichia coli recovered from foods of animal and fish origin in Korea. J. Food Prot. 2012; 75(5): 966-72. https://doi.org/10.4315/0362-028X.JFP-11-003
Lévesque C., Piché L., Larose C., Roy P.H. PCR mapping of integrons reveals several novel combinations of resistance genes. Antimicrob. Agents Chemother. 1995; 39(1): 185-191. https://doi.org/10.1128/aac.39.1.185
Naas T., Aubert D., Lambert T., Nordmann P. Complex genetic structures with repeated elements, a sul-type class 1 integron, and the blaVEB extended-spectrum beta-lactamase gene. Antimicrob. Agents Chemother. 2006; 50: 1745-52. https://doi.org/10.1128/AAC.50.5.1745-1752.2006
Jukić I., Topić D., Đulić E., Dedeić-Ljubović A. Frequency and antimicrobial susceptibility pattern of hospital isolates of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in urine samples. Acta Medica Saliniana. 2019; 9(1): 195-200.
Ramazanzadeh R., Zamani S., Zamani S. Genetic diversity in clinical isolates of Escherichia coli by enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC)-PCR technique in Sanandaj hospitals. Iran. J. Microbiol. 2013; 5(2): 126-31.
Daga A.P., Koga V.L., Soncini J.G.M., de Matos C.M., Perugini M.R.E., Pelisson M. Escherichia coli bloodstream infections in patients at a university hospital: virulence factors and clinical characteristics. Front Cell Infect. Microbiol. 2019; 9: 191. doi: 10.3389/fcimb.2019.00191.
Ardakani M.A., Ranjbar R. Molecular typing of uropathogenic E. coli strains by the ERIC-PCR method. Elec. Physician. 2016; 8(4): 2291-6. https://doi.org/10.19082/2291
Meacham K.J., Zhang L., Foxman B., Bauer R.J., Marrs C.F. Evaluation of genotyping large numbers of Escherichia coli isolates by enterobacterial repetitive intergenic consensus-PCR. J. Clin. Microbiol. 2003; 41(11): 5224-6. https://doi.org/10.1128/JCM.41.11.5224-5226.2003
Edelstein M., Pimkin M., Palagin I., Edelstein I., Stratchounski L. Prevalence and molecular epidemiology of CTX-M extended-spectrum β-Lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in Russian hospitals. Antimicrob. Agents Chemother. 2003; 47: 3724-3732. https://doi.org/10.1128/aac.47.12.3724-3732.2003
Maldonado S.I.C., Luna J.A.C. Nosocomial urinary tract infections In: Dr. Ahmad Nikibaksh, editors. Clinical management of complicated urinary tract infection, Croatia: InTech Europe; 2011: 225-38. https://doi.org/10.5772/23521
Асланов Б.И., Долгий А.А., Гончаров А.Е., Архангельский А.И. Эпидемиологические особенности формирования патогенных свойств E. сoli в урологическом стационаре. Профилактическая и клиническая медицина. 2012; 1(42): 117-21.
Chen Y.H., Ko W.C., Hsueh P.R. Emerging resistance problems and future perspectives in pharmacotherapy for complicated urinary tract infections. Expert Opin. Pharmacother. 2013; 14: 587-96. https://doi.org/10.1517/14656566.2013.778827
Flores-Mireles A.L., Walker J.N., Caparon M., Hultgren S.J. Urinary tract infections: epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nat. Rev. Microbiol. 2015; 13: 269-84. https://doi.org/10.1038/nrmicro3432
Chong Y., Yakushiji H., Ito Y., Kamimura T. Clinical and molecular epidemiology of extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in a long-term study from Japan. Eur. J. Clin. Microbiol. 2011; 30(1): 83-7. https://doi.org/10.1007/s10096-010-1057-1
Allocati N., Michele M., Alexeyev M.F., Ilio D.C. Escherichia coli in Europe: An overview. Int. J. Envir. Res. Pub. Health. 2013; 10: 6235-54. https://doi.org/10.3390/ijerph10126235
Alqasim A., Jaffal A.A., Alyousef A.A. Prevalence of multidrug resistance and extended-spectrum β-Lactamase carriage of clinical uropathogenic Escherichia coli isolates in Riyadh, Saudi Arabia. Int. J. Microbiol. 2018; 2018. https://doi.org/10.1155/2018/3026851 eCollection 2018.