Три новых интегрона класса 1, обнаруженных в полирезистентных госпитальных штаммах

Авторы:
  • Е. И. Асташкин
    ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, Оболенск, Серпуховский район, Московская область, Россия, 142279
  • А. И. Лев
    ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, Оболенск, Серпуховский район, Московская область, Россия, 142279
  • О. Н. Ершова
    ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко» Минздрава РФ, 4-я Тверская-Ямская улица, 16, Москва, Россия, 125047
  • Т. С. Новикова
    ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, Оболенск, Серпуховский район, Московская область, Россия, 142279
  • Е. Н. Агеева
    ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, Оболенск, Серпуховский район, Московская область, Россия, 142279
  • Г. Н. Федюкина
    ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, Оболенск, Серпуховский район, Московская область, Россия, 142279
  • Э. А. Светоч
    ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, Оболенск, Серпуховский район, Московская область, Россия, 142279
  • Н. К. Фурсова
    ФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Роспотребнадзора, Оболенск, Серпуховский район, Московская область, Россия, 142279
Журнал: Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2019;37(1): 9-16
Просмотрено: 719 Скачано: 4
Антибиотикорезистентность возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП), является важной проблемой здравоохранения во всем мире. Pseudomonas aeruginosa — один из основных возбудителей ИСМП, особенно в отделениях реанимации и интенсивной терапии. Данное исследование посвящено идентификации генетических детерминант антибиотикорезистентности и определению структуры мобильных генетических элементов — новых интегронов класса 1 — у P. aeruginosa. Штаммы P. аeruginosa (n=105) выделены в отделении нейрореанимации Москвы в 2013—2016 гг. из органов дыхания (60,0%), мочи (28,6%), хирургических ран (5,7%), крови (2,9%) и цереброспинальной жидкости (2,9%). Большинство (92,4%) штаммов характеризовались множественной антибиотикорезистентностью. В ходе исследования выявлены гены бета-лактамаз: blaVIM-2-like (37,7% штаммов) — широко распространенный в России, и blaCTX-M-15 (3,0% штаммов) — впервые идентифицированный у штаммов P. aeruginosa, выделенных в России. Интегроны класса 1 обнаружены у 63,0% штаммов, из которых 36,7% штаммов несли наборы генных кассет 7 видов: (blaVIM-2-like), (aadA6-gcuD), (aacA7-blaVIM-2-like), (aac(3’)Ic-cmlA5), (aadA6Δ3::ISPa21e-gcuD), (gcu87-aadB-aphA15d-aadA1a) и (blaPBL-1-aacA4). Последние 3 набора генных кассет являются новыми для интегронов класса 1. В специализированной базе данных INTEGRAL новым интегронам присвоены идентификационные номера In1379, In1360 и In1375. Идентифицированы новые генетические структуры: генная кассета aadA6 с интеркалированным ISPa21e элементом (In1379); генная кассета gsu87, кодирующая гипотетический белок, не представленный в базе данных GenBank (In1360); новая аллель генной кассеты aphA15d и генная кассета blaPBL-1, кодирующая не описанную ранее бета-лактамазу класса А (In1375). Выявление новых генетических структур антибиотикорезистентности у штаммов P. aeruginosa, выделенных в течение 3 лет, свидетельствует об активности генетических процессов, ассоциированных с формированием множественной лекарственной устойчивости у госпитальных патогенов.
Ключевые слова:
  • Pseudomonas aeruginosa
  • новые интегроны класса 1
  • новые генные кассеты
  • blaCTX-M-15
  • множественная лекарственная устойчивость

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Асташкин Е.И., Лев А.И., Ершова О.Н., Новикова Т.С., Агеева Е.Н., Федюкина Г.Н., Светоч Э.А., Фурсова Н.К. Три новых интегрона класса 1, обнаруженных в полирезистентных госпитальных штаммах. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2019;37(1):9-16. https://doi.org/10.17116/molgen2019370119

Список литературы:

  1. Santajit S, Indrawattana N. Mechanisms of Antimicrobial Resistance in ESKAPE Pathogens. Biomed Res Int. 2016;2475067. https://doi.org/10.1155/2016/2475067
  2. Rodrigo-Troyano A, Sibila O. The respiratory threat posed by multidrug resistant Gram-negative bacteria. Respirology. 2017;22(7):1288-1299. https://doi.org/10.1111/resp.13115
  3. Valadbeigi H, Sadeghifard N, Salehi MB. The Prevalence of pilA and algD Virulence Genes in Pseudomonas aeruginosa Urinary Tract and Tracheal Isolates. Infect Disord. Drug Targets. 2017;104:28-31. https://doi.org/10.2174/1871526517666170427121956
  4. Dortet L, Poirel L, Nordmann P. Rapid identification of carbapenemase types in Enterobacteriaceae and Pseudomonas spp. by using a biochemical test. Antimicrob Agents Chemother. 2012;56(12):6437-6440. https://doi.org/10.1128/AAC.01395-12
  5. Shahcheraghi F, Badmasti F, Feizabadi MM. Molecular characterization of class1 integrons in MDR Pseudomonas aeruginosa isolated from clinical settings inIran, Tehran. FEMS Immunol. Med Microbiol. 2010;58:421-425.
  6. Terzi HA, Kulah C, Ciftci˙IH. The effects of active efflux pumps on antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa. World J Microbiol Biotechnol. 2014;30:2681-2687.
  7. Goudarzi SM, Eftekhar F. Multidrug resistance and integron carriage in clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa in Tehran, Iran. Turk J Med Sci. 2015;45:789-793.
  8. Chen J, Su Z, Liu Y, Wang S, Dai X, Li Y, et al. Identification and characterizationof class 1 integrons among Pseudomonas aeruginosa isolates from patients in Zhenjiang, China. Int J Infect Dis. 2009;13:717-721.
  9. Shamaeva SK, Portnyagina US, Edelstein MV, Kuzmina AA, Maloguloval S, Varfolomeeva NA. Results of monitoring metallo-beta-lactamase-producing strains of Pseudomonas aeruginosa in a multi-profile hospital. Wiad Lek. 2015;68(4):546-548.
  10. Miriagou V, Cornaglia G, Edelstein M, Galani I, Giske CG, Gniadkowski M, et al. Acquired carbapenemases in Gram-negative bacterial pathogens: detection and surveillance issues. Clin Microbiol Infect. 2010;16(2):112-122. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2009.03116.x
  11. Hong JS, Yoon EJ, Lee H, Jeong SH, Lee K. Clonal Dissemination of Pseudomonas aeruginosa Sequence Type 235 Isolates Carrying blaIMP-6 and Emergence of blaGES-24 and blaIMP-10 on Novel Genomic Islands PAGI-15 and -16 in South Korea. Antimicrob Agents Chemother. 2016;60(12):7216-7223. https://doi.org/10.1128/AAC.01601-16
  12. alNaiemi N, Duim B, Bart A. A CTX-M extended-spectrum beta-lactamase in Pseudomonas aeruginosa and Stenotrophomonasmaltophilia. J Med Microbiol. 2006;55(Pt 11):1607-1608. https://doi.org/10.1099/jmm.0.46704-0
  13. Karim A, Poirel L, Nagarajan S, Nordmann P. Plasmid-mediated extended-spectrum beta-lactamase (CTX-M-3 like) from India and gene association with insertion sequence IS Ecp1. FEMS Microbiol Lett. 2001;201(2):237-241.
  14. Прямчук С.Д., Фурсова Н.К., Абаев И.В., Ковалев Ю.Н., Шишкова Н.А., Печерских Э.И. и др. Генетические детерминанты устойчивости к антибактериальным средствам в нозокомиальных штаммах Escherichia coli, Klebsiella spp. и Enterobacter spp., выделенных в России в 2003—2007 гг. Антибиот и химиотер. 2010;55(9-10):3-10.
  15. Botelho J, Grosso F, Peixe L. Characterization of the pJB12 Plasmid from Pseudomonas aeruginosa Reveals Tn6352, a Novel Putative Transposon Associated with Mobilization of the blaVIM-2-Harboring In58 Integron. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61(5):pii: e02532-16. https://doi.org/10.1128/AAC.02532-16
  16. Li J, Zou M, Dou Q, Hu Y, Wang H, Yan Q, et al. Characterization of clinical extensively drug-resistant Pseudomonas aeruginosa in the Hunan province of China. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2016;15(1):35. https://doi.org/10.1186/s12941-016-0148-y
  17. Rasheed JK, Jay C, Metchock B, Berkowitz F, Weigel L, Crellin J, et al. Evolution of extended-spectrum beta-lactam resistance (SHV-8) in a strain of Escherichia coli during multiple episodes of bacteremia. Antimicrob Agents Chemother. 1997;41(3):647-653.
  18. Edelstein M, Pimkin M, Palagin I, Edelstein I, Stratchounski L. Prevalence and molecular epidemiology of CTX-M extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in Russian hospitals. Antimicrob Agents Chemother. 2003;47(12):3724-3732.
  19. Poirel L, Bonnin RA, Nordmann P. Genetic features of the widespread plasmid coding for the carbapenemase OXA-48. Antimicrob Agents Chemother. 2012;56(1):559-562.
  20. Yang J, Chen Y, Jia X, Luo Y, Song Q, Zhao W, et al. Dissemination and characterization of NDM-1-producing Acinetobacterpittii in an intensive care unit in China. Clin Microbiol Infect. 2012;18(12):506-513. https://doi.org/10.1111/1469-0691.12035
  21. Dallenne C, Da Costa A, Decre D, Favier C, Arlet G. Development of a set of multiplex PCR assays for the detection of genes encoding important beta-lactamases in Enterobacteriaceae. J Antimicrob Chemother. 2010;65:490-495.
  22. Jiang X, Ni Y, Jiang Y, Yuan F, Han L, Li M, et al. Outbreak of infection caused by Enterobacter cloacae producing the novel VEB-3 beta-lactamase in China. J Clin Microbiol. 2005;43(2):826-831.
  23. Skurnik D, Le Menac’h A, Zurakowski D, Mazel D, Courvalin P, Denamur E, et al. Integron-associated antibiotic resistance and phylogenetic grouping of Escherichia coli isolates from healthy subjects free of recent antibiotic exposure. Antimicrob Agents Chemother. 2005;49(7):3062-3065.
  24. Eckert C, Gautier V, Arlet G. DNA sequence analysis of the genetic environment of various blaCTX-M genes. J Antimicrob Chemother. 2006;57(1):14-23. https://doi.org/10.1093/jac/dki398
  25. Feng W, Sun F, Wang Q, Xiong W, Qiu X, Dai X, et al. Epidemiology and resistance characteristics of Pseudomonas aeruginosa isolates from the respiratory department of a hospital in China. J Glob Antimicrob Resist. 2017;8:142-147.
  26. Acharya M, Joshi PR, Thapa K, Aryal R, Kakshapati T, Sharma S. Detection of metallo-β-lactamases-encoding genes among clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa in a tertiary care hospital, Kathmandu, Nepal. BMC Res Notes. 2017;10(1):718.
  27. Edelstein MV, Skleenova EN, Shevchenko OV, D’souza JW, Tapalski DV, Azizov IS, et al. Spread of extensively resistant VIM-2-positive ST235 Pseudomonas aeruginosa in Belarus, Kazakhstan, and Russia: a longitudinal epidemiological and clinical study. Lancet Infect Dis. 2013;13(10):867-876. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(13)70168-3
  28. Fursova NK, Astashkin EI, Knyazeva AI, Kartsev NN, Leonova ES, Ershova ON, et al. The spread of blaOXA-48 and blaOXA-244 carbapenemase genes among Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis and Enterobacter spp. isolated in Moscow, Russia. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2015;14:46. https://doi.org/10.1186/s12941-015-0108-y