ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗОЛЯТОВ STENOTROPHOMONAS MALTOPHILIA, ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ С МУКОВИСЦИДОЗОМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Аннотация

Stenotrophomonas maltophilia является распространённым условно-патогенным возбудителем, относится к группе бактерий, имеющих доказанное клиническое значение в развитии лёгочной инфекции при муковисцидозе. Цель работы — оценка спектра устойчивости к антибиотикам и сиквенс-типовой принадлежности изолятов S. maltophilia, выделенных у пациентов с муковисцидозом в Российской Федерации, определение генетических основ выявленной антибиотикорезистентности. Объектами исследования послужили изоляты S. maltophilia, выделенные из дыхательных путей 170 пациентов с муковисцидозом. Чувствительность к антибиотикам определяли при помощи тест-систем Sensititre Gram Negative GNX2F Plate и интерпретировали согласно критериям Института клинических и лабораторных стандартов США (CLSI). Полногеномное секвенирование проводили на платформе MGISEQ-2000. Для анализа геномов использована программа SPAdes, платформа Galaxy, сервисы ResFinder, Integrall, PubMLST. Штаммы S. maltophilia идентифицированы у 24 (14%) пациентов, у одного из пациентов выделено два различающихся штамма. Изоляты принадлежали к 17 сиквенс-типам (ST), в том числе к пяти новым ST. Самым распространённым являлся сиквенс-тип ST4. К цефтазидиму резистентны 60% изолятов, к тикарциллину-клавуланату — 32%, к левофлоксацину — 24%, к триметоприму-сульфаметоксазолу — 12% штаммов. Все изоляты чувствительны к миноциклину. Все штаммы сиквенс-типа ST4 были резистентны или имели промежуточную чувствительность к цефтазидиму и тикарциллину-клавуланату. У двух исследованных изолятов выявлен ген устойчивой к сульфаниламидам дигидроптероатсинтазы (sul1). У одного из изолятов ген sul1 входил в состав интегрона класса 1. В составе интегрона, помимо sul1, находились гены бета-лактамазы GES-7 (blaGES-7) и аминогликозид-модифицирующего фермента AAC(6’)-Ib-cr (aac(6’)-Ib-cr). Самым распространённым сиквенс-типом среди штаммов S. maltophilia, выделенных у пациентов с муковисцидозом в Российской Федерации, являлся ST4. Гены плазмидной резистентности выявлены у единичных штаммов и представлены генами sul1, aac(6’)-Ib-cr и blaGES-7.

Об авторах

Список литературы

Панина М.В., Клясова Г.А., Новичкова Г.А., Байдильдина Д.Д., Литвинов Д.В., Горонкова О.В. и др. Клинические проявления и исход бактериемии, вызванной Stenotrophomonas maltophilia, у детей с гематологическими и онкологическими заболеваниями. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2014; 13(2): 31-41

Reynaud Q., Weber E., Gagneux-Brunon A., Suy F., Romeyer-Bouchard C., Lucht F. et al. Late Stenotrophomonas maltophilia pacemaker infective endocarditis. Med. Mal. Infect. 2015; 45(3): 95-7. https://doi.org/10.1016/j.medmal.2015.01.016

Wang C.H., Hsu S.W., Tsai T.H., Wang N.C. An outbreak of trimethoprim/sulfamethoxazole-resistant Stenotrophomonas maltophilia meningitis associated with neuroendoscopy. J. Med. Sci. 2014; 34(5): 235-7. https://doi.org/10.4103/1011-4564.143653

Millan-Diaz B., Gonzalez-Tabares L., Cobelo-Casas C., Lopez-Vazquez M., Calvino-Varela J. Stenotrophomonas maltophilia: A rare cause of peritonitis in capd patients. Nefrologia. 2017; 37(6): 646-7. https://doi.org/10.1016/j.nefro.2017.03.018

Waters V., Atenafu E.G., Lu A., Yau Y., Tullis E., Ratjen F. Chronic Stenotrophomonas maltophilia infection and mortality or lung transplantation in cystic fibrosis patients. J. Cyst. Fibros. 2013; 12(5): 482-6. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2012.12.006

Adegoke A.A., Stenstrom T.A., Okoh A.I. Stenotrophomonas maltophilia as an emerging ubiquitous pathogen: looking beyond contemporary antibiotic therapy. Front. Microbiol. 2017; 8: 2276. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02276

Menetrey Q., Sorlin P., Jumas-Bilak E., Chiron R., Dupont C., Marchandin H. Achromobacter xylosoxidans and Stenotrophomonas maltophilia: emerging pathogens well-armed for life in the cystic fibrosis patients’ lung. Genes (Basel). 2021; 12(5): 610. https://doi.org/10.3390/genes12050610

European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST).Intrinsic Resistance and Unusual Phenotypes. Version 3.3, October 2021. Available at: https://www.eucast.org/expert_rules_and_intrinsic_resistance/ (accessed: February 2022).

Zając O.M., Tyski S., Laudy A.E. Phenotypic and molecular characteristics of the MDR efflux pump gene-carrying Stenotrophomonas maltophilia strains isolated in Warsaw, Poland. Biology. 2022; 11(1): 105. https://doi.org/10.3390/biology11010105

Baseri Z., Dehghan A., Yaghoubi S., Razavi S. Prevalence of resistance genes and antibiotic resistance profile among Stenotrophomonas maltophilia isolates from hospitalized patients in Iran. New Microbes New Infect. 2021; 44:100943. https://doi.org/10.1016/j.nmni.2021.100943

Esposito A., Pompilio A., Bettua C., Crocetta V., Giacobazzi E., Fiscarelli E. et al. Evolution of Stenotrophomonas maltophilia in cystic fibrosis lung over chronic infection: a genomic and phenotypic population study. Front. Microbiol. 2017; 8: 1590. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01590

Данные с сайта Всероссийской ассоциации для больных муковисцидозом. Регистр больных муковисцидозом в Российской Федерации. 2019 год. Available at: https://mukoviscidoz.org/doc/registr/site_Registre_2019.pdf (дата обращения: январь 2022 г.)

Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Available at: https://em100.edaptivedocs.net/dashboard.aspx (accessed: January 2022).

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

Lee I., Chalita M., Ha S.M., Na S.I., Yoon S.H., Chun J. ContEst16S: an algorithm that identifies contaminated prokaryotic genomes using 16S RNA gene sequences.Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017; 67(6): 2053-7. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.001872

Parks D.H., Imelfort M., Skennerton C.T., Hugenholtz P., Tyson G.W. CheckM: assessing the quality of microbial genomes recovered from isolates, single cells, and metagenomes. Genome Res. 2015; 25(7): 1043-55. https://doi.org/10.1101/gr.186072.114

Gurevich A., Saveliev V., Vyahhi N., Tesler G. QUAST: quality assessment tool for genome assemblies. Bioinformatics. 2013; 29(8): 1072-5. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btt086

ResFinder 4.1. Available at: https://cge.cbs.dtu.dk/services/ResFinder (accessed: January 2022).

Galaxy. Available at: https://usegalaxy.org/ (accessed: January 2022).

Integrall. The Integron Database. Available at: https://integrall.bio.ua.pt/ (accessed: January 2022).

Public databases for molecular typing and microbial genome diversity (PubMLST). Available at: https://pubmlst.org/bigsdb?db=pubmlst_smaltophilia_seqdef (accessed: January 2022).

Cystic Fibrosis Foundation. 2019 Patient registry annual data report. Available at: https://www.cff.org/sites/default/files/2021-10/2019-Patient-Registry-Annual-Data-Report.pdf (accessed: January 2022).

European Cystic Fibrosis Society Patient Registry Annual Data report 2019. Available at: https://www.ecfs.eu/sites/default/files/general-content-images/working-groups/ecfs-patient-registry/ECFSPR_Report_2019_v1_23Dec2021.pdf (accessed: January 2022).

Public databases for molecular typing and microbial genome diversity (PubMLST). Stenotrophomonas maltophilia. Available at: https://pubmlst.org/bigsdb?db=pubmlst_smaltophilia_isolates&page=query (accessed: January 2022).

Corlouer C., Lamy B., Desroches M., Ramos-Vivas J., Mehiri-Zghal E., Lemenand O. et al. Stenotrophomonas maltophilia healthcare-associated infections: identification of two main pathogenic genetic backgrounds. J. Hosp. Infect. 2017; 96(2): 183-8. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2017.02.003

Herrera-Heredia S.A., Pezina-Cantu C., Garza-Gonzalez E., Bocanegra-Ibarias P., Mendoza-Olazaran S., Morfin-Otero R. et al. Risk factors and molecular mechanisms associated with trimethoprim-sulfamethoxazole resistance in Stenotrophomonas maltophilia in Mexico. J. Med. Microbiol. 2017; 66(8): 1102-9. https://doi.org/10.1099/jmm.0.000550

Blanco P., Corona F., Martinez J.L. Involvement of the RND efflux pump transporter SmeH in the acquisition of resistance to ceftazidime in Stenotrophomonas maltophilia. Sci. Rep. 2019; 9: 4917. https://doi.org/10.1038/s41598-019-41308-9

Huang H.H., Chen P.Y., Hu R.M., Lin Y.T., Li L.H., Yang T.C. Impacts of L1 promoter variation and L2 clavulanate susceptibility on ticarcillin-clavulanate susceptibility of Stenotrophomonas maltophilia. Antimicrob. Agents Chemother. 2018; 62(11): e01222-18. https://doi.org/10.1128/AAC.01222-18

Azimi A., Rezaei F., Yaseri M., Jafari S., Rahbar M., Douraghi M. Emergence of fluoroquinolone resistance and possible mechanisms in clinical isolates of Stenotrophomonas maltophilia from Iran. Sci. Rep. 2021; 11: 9582. https://doi.org/10.1038/s41598-021-88977-z

Domingues S., da Silva G.J., Nielsen K.M.Integrons: Vehicles and pathways for horizontal dissemination in bacteria. Mob. Genet. Elements. 2012; 2(5): 211-23. https://doi.org/10.4161/mge.22967

The Comprehensive Antibiotic Resistance Database. Available at: https://card.mcmaster.ca/home (accessed: January 2022).

Ghaly T.M., Geoghegan J.L., Tetu S.G., Gillings M.R. The peril and promise of integrons: beyond antibiotic resistance. Trends Microbiol. 2020; 28(6): 455-64. https://doi.org/10.1016/j.tim.2019.12.002

Ключевые слова