Preview

Антибиотики и Химиотерапия

Расширенный поиск

Чувствительность штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных от больных COVID-19, к коммерчески доступным препаратам бактериофагов

https://doi.org/10.37489/0235-2990-2024-69-11-12-59-66

EDN: LKBMNT

Аннотация

Актуальность. Суперинфекция, обусловленная Klebsiella pneumoniae, занимает лидирующие позиции в структуре бактериальных осложнений у больных COVID-19. Интенсивная циркуляция клебсиелл в условиях специализированных стационаров способствовала закреплению наиболее клинически и эпидемически значимых штаммов данного возбудителя, в частности представителей гипервирулентных и карбапенеморезистентных клональных линий, не теряющих актуальности и в постпандемический период. Применение бактериофагов в качестве лечебных и противоэпидемических средств представляется обоснованным с учётом широкого распространения мультиантибиотикорезистентных штаммов K. pneumoniae.

Цель исследования. Оценка чувствительности штаммов K. pneumoniae, ассоциированных с нозокомиальными инфекциями у больных COVID-19, к поливалентным препаратам бактериофагов.

Материал и методы. В исследование были включены 96 неповторяющихся штаммов K. pneumoniae, выделенных в период с мая 2020 г. по январь 2021 г. из клинического материала больных тяжёлыми и среднетяжёлыми формами COVID-19, поступивших в крупный стационар г. Санкт-Петербурга. Оценку чувствительности клинических штаммов к бактериофагам проводили методом споттеста. Для тестирования использовали коммерчески доступные препараты бактериофагов: пиобактериофаг поливалентный очищенный, секстафаг и пиобактериофаг клебсиелл поливалентный очищенный. Для выявления вероятных механизмов фагорезистентности госпитальных штаммов K. pneumoniae были изучены нуклеотидные последовательности генома 6 штаммов данного возбудителя, отнесённых к доминирующим в стационаре генетическим линиям ST3, ST39, ST307, ST395, ST874.

Результаты. Отрицательные результаты спот-тестов наблюдали в 32,29% (95% ДИ=23,8–42,2) случаев. Доля пациентов, в отношении которых могла быть применена фаготерапия, составила 49% (95% ДИ=39,2–58,8). В структуре геномов изученных штаммов идентифицированы потенциально ассоциированные с резистентностью к бактериофагам CRISPR-Cas локусы 1 класса субтипов IV-A3 и I-E, а также ряд профаговых последовательностей.

Заключение. В исследовании продемонстрирована невысокая активность поливалентных бактериофаговых препаратов в отношении штаммов K. pneumoniae, вызывающих нозокомиальные инфекции у больных COVID-19. Расширение возможностей фаготерапии клебсиеллёзных инфекций может быть реализовано за счёт увеличения разнообразия штаммов бактериофагов, активных в отношении эпидемически актуальных клонов K. pneumoniae. Рациональное применение, включающее данные бактериофаги, возможно в рамках персонализированной фаготерапии.

Об авторах

Б. И. Асланов
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Асланов Батырбек Исмелович – д. м. н., заведующий кафедрой эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; заведующий лабораторией молекулярной эпидемиологии и исследований бактериофагов.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



А. Е. Гончаров
Институт экспериментальной медицины; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Гончаров Артемий Евгеньевич – д. м. н., заведующий лабораторией функциональной геномики и протеомики микроорганизмов ФГБНУ Институт экспериментальной медицины; профессор кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и исследований бактериофагов ФГБОУ ВО «Северо-Западный ГМУ им. И. И. Мечникова» МР.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



С. Д. Конев
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Конев Сергей Дмитриевич — аспирант кафедры эпидемиологии, паразитологтии и дезинфектологии ФГБОУ ВО «Северо-Западный ГМУ им. И. И. Мечникова» Минздрава России, начальник отдела эпидемиологии СПбГУ, КВМТ им. Н. И. Пирогова.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



А. С. Мохов
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Мохов Алексей Сергеевич — к. м. н., ассистент кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Д. В. Азаров
Институт экспериментальной медицины; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Азаров Даниил Валерьевич — к. м. н., заведующий лабораторией инновационных методов микробиологического мониторинга НОЦ НЦМУ Центр персонализированной медицины ФГБНУ Институт экспериментальной медицины; старший научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и исследований бактериофагов ФГБОУ ВО «Северо-Западный ГМУ им. И. И. Мечникова» Минздрава России.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Е. А. Лебедева
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Лебедева Екатерина Андреевна — к. м. н., асcистент кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии; старший научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии и исследований бактериофагов ФГБОУ ВО «Северо-Западный ГМУ им. И. И. Мечникова» Минздрава России.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



А. В. Кулешова
Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии ФМБА России
Россия

Кулешова Алена Витальевна — заведующий бактериологической лаборатории, научный сотрудник.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



В. В. Колоджиева
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Колоджиева Виктория Васильевна — к. м. н., доцент кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Е. Н. Колосовская
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава России
Россия

Колосовская Елена Николаевна — профессор кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



А. М. Нифонтова
ФГБУ «НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России
Россия

Нифонтова Анна Михайловна — аспирант.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Д. А. Лиознов
ФГБУ «НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России; ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова Минздрава России
Россия

Лиознов Дмитрий Анатольевич — д. м. н., профессор, директор ФГБУ «НИИ гриппа им. А. А. Смородинцева» Минздрава России; заведующий кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии ФГБОУ ВО ПСПбГМУ им. И. П. Павлова Минздрава России.

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов



Список литературы

1. Zhou F., Yu T., Du R., Fan G., Liu Y., Liu Z., Xiang J., Wang Y., Song B., Gu X., Guan L., Wei Y., Li H., Wu X., Xu J., Tu S., Zhang Y., Chen H., Cao B. Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective cohort study. Lancet. 2020; 395 (10229): 1054–1062. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30566-3.

2. Sang L., Xi Y., Lin Z., Pan Y., Song B., Li C. A. Zheng X., Zhong M., Jiang L., Pan C., Zhang W., Lv Z., Xia J., Chen N., Wu W., Xu Y., Chen S.,

3. Гончаров А. Е., Зуева Л. П., Мохов А. С. и др. Распространение мультиантибиотикорезистентных возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, в стационарах для лечения пациентов с COVID-19. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2021; 20 (2): 68–73. https://doi:10.31631/2073-3046-2021-20-2-68-73.

4. Mashigo B., Parker A., Lalla U., Allwood B. W. Moolla M. S. Lovelock T., Koegelenberg CFN. An outbreak within an outbreak: the impact of infection prevention and control strategies on hospital-acquired infections and the occurrence of multi-drug resistant organisms during the COVID-19 pandemic. S Afr Med J. 2023 Dec 4; 113 (12): 42. doi: 10.7196/SAMJ.2023.v113i12.97.

5. Loconsole D., Sallustio A., Sacco D., Santantonio M., Casulli D., Gatti D., Accogli M., Parisi A., Zagaria R., Colella V., Centrone F., Chironna M. Genomic surveillance of carbapenem-resistant Klebsiella pneumonia reveals a prolonged outbreak of extensively drug-resistant ST147 NDM1 during the COVID-19 pandemic in the Apulia region (Southern Italy). J Glob Antimicrob Resist. 2024 Mar; 36: 260–266. doi: 10.1016/j.jgar.2024.01.015.

6. Sandfort M., Hans J. B. Fischer M. A. Reichert F., Cremanns M., Eisfeld J., Pfeifer Y., Heck A., Eckmanns T., Werner G., Gatermann S., Haller S., Pfennigwerth N. Increase in NDM-1 and NDM-1/OXA-48-producing Klebsiella pneumoniae in Germany associated with the war in Ukraine, 2022. Euro Surveill. 2022 Dec; 27 (50): 2200926. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2022.27.50.2200926.

7. Самойлова А. А., Краева Л. А., Михайлов Н. В., Саитова А. Т., Полев Д. Е., Вашукова М. А., Гордеева С. А., Смирнова Е. В., Белятич Л. И., Долгова А. С., Шабалина А. В. Геномный анализ вирулентности и антибиотикорезистентности штаммов Klebsiella pneumoniae. Инфекция и иммунитет. 2024; 14 (2): 339–350. doi: https://doi.org/10.15789/2220-7619-GAO-15645.

8. Mohammadi M., Saffari M., Siadat S. D. Hejazi S. H. Shayestehpour M., Motallebi M., Eidi M. Isolation, characterization, therapeutic potency, and genomic analysis of a novel bacteriophage vB_KshKPC-M against carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae strains (CRKP) isolated from Ventilator-associated pneumoniae (VAP) infection of COVID-19 patients. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2023 Feb 24; 22 (1): 18. doi: 10.1186/s12941-023-00567-1.

9. Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике. Методические рекомендации. М.: 2022; 32. [Racional'noe primenenie bakteriofagov v lechebnoj i protivoepi-demicheskoj praktike. Metodicheskie rekomendacii. Moscow: 2022; 32. (in Russian)

10. Гончаров А. Е., Зуева Л. П., Мохов А. С., Колоджиева В. В., Мельцер А. А., Смирнова М. В., Хавлина Т. В., Оришак Е. А. Распространение мультиантибиотикорезистентных возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, в стационарах для лечения пациентов с COVID-19. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2021; 20 (2): 68–73. doi: https://doi.org/10.31631/2073-3046-2021-20-2-68-73.

11. Гончаров А. Е., Азаров Д. В., Мохов А. С., Почтовый А. А., Кустова Д. Д., Гущин В. А., Лебедева Е. А., Колоджиева В. В., Киреева А. Г., Краева Л. А., Долинный С. В., Бургасова О. А., Гончарова А. Р., Белькова Е. И., Дмитриев А. В. Характеристика гипервирулентных мультиантибиотикорезистентных штаммов Klebsiella pneumoniae у стационарных пациентов с тяжёлым течением COVID-19. Инфекционные болезни. 2022; 20 (2): 33–40. doi: https://doi.org/10.20953/1729-92252022-2-33-40.

12. Russel J., Pinilla-Redondo R., Mayo-Muñoz D., Shah S. A., Sørensen S. J. CRISPRCasTyper: automated identification, annotation, and classification of CRISPR-Cas Loci. CRISPR J. 2020 Dec; 3 (6): 462–469. doi: 10.1089/crispr.2020.0059.

13. Shang J., Tang X., Guo R., Sun Y. Accurate identification of bacteriophages from metagenomic data using Transformer. Brief Bioinform. 2022 Jul 18; 23 (4): bbac258. doi: 10.1093/bib/bbac258.

14. Shang J., Tang X., Sun Y. PhaTYP: predicting the lifestyle for bacteriophages using BERT. Brief Bioinform. 2023 Jan 19; 24 (1): bbac487. doi: 10.1093/bib/bbac487.

15. Зуева Л. П., Асланов Б. И., Акимкин В. Г. Современный взгляд на роль бактериофагов в эволюции госпитальных штаммов и профилактике инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014; 3: 100–107.

16. Villarroel J., Larsen M. V. Kilstrup M., Nielsen M. Metagenomic Analysis of Therapeutic PYO Phage Cocktails from 1997 to 2014. Viruses. 2017 Nov 3; 9 (11): 328. doi: 10.3390/v9110328.

17. Баязитова Л. Т., Тюпкина О. Ф., Чазова Т. А., Родионова М. С., Анамов Р. И., Попцов О. И., Валиуллина И. Р., Насыбуллова З. З. Оценка литической активности бактериофагов в отношении Klebsiella pneumoniae, выделенных от детей с пневмококковым носительством. Практическая медицина. 2023; 21 (5): 80–85.

18. Козлова А. И., Тапальский Д. В. Чувствительность к антибиотикам и бактериофагам клинических изолятов Klebsiella pneumoniae с классическим и гипермукоидным фенотипами. Военная медицина. 2019; 1 (50): 44–48.

19. Makarova K. S. Zhang F., Koonin E. V. SnapShot: Class 1 CRISPR-Cas Systems. Cell. 2017 Feb 23; 168 (5): 946–946.e1. doi: 10.1016/j.cell.2017.02.018.

20. Xue C., Sashital D. G. Mechanisms of type I-E and I-F CRISPR-Cas systems in Enterobacteriaceae. EcoSal Plus. 2019 Feb; 8 (2): 10.1128/ecosalplus.ESP-0008-2018. doi: 10.1128/ecosalplus.ESP-0008-2018.

21. Benz F., Camara-Wilpert S., Russel J., Wandera K. G. Čepaitė R., Ares-Arroyo M., Gomes-Filho J. V. Englert F., Kuehn J. A. Gloor S., Mestre M. R. Cuénod A., Aguilà-Sans M., Maccario L., Egli A., Randau L., Pausch P., Rocha EPC, Beisel C. L. Madsen J. S. Bikard D., Hall A. R. Sørensen S. J. Pinilla-Redondo R. Type IV-A3 CRISPR-Cas systems drive inter-plasmid conflicts by acquiring spacers in trans. Cell Host Microbe. 2024 Jun 12; 32 (6): 875–886.e9. doi: 10.1016/j.chom.2024.04.016.

22. Wang J., Feng Y., Zong Z. The Origins of ST11 KL64 Klebsiella pneumoniae: a Genome-Based Study. Microbiol Spectr. 2023 Mar 27; 11 (2): e0416522. doi: 10.1128/spectrum.04165-22.

23. Hu F., Pan Y., Li H., Han R., Liu X., Ma R., Wu Y., Lun H., Qin X., Li J., Wang A., Zhou M., Liu B., Zhou Z., He P. Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae capsular types, antibiotic resistance and virulence factors in China: a longitudinal, multi-centre study. Nat Microbiol. 2024 Mar; 9 (3): 814–829. doi: 10.1038/s41564-024-01612-1.

24. Eckstein S., Stender J., Mzoughi S., Vogele K., Kühn J., Friese D., Bugert C., Handrick S., Ferjani M., Wölfel R., Millard A., Ben Moussa M., Bugert J. J. Isolation and characterization of lytic phage TUN1 specific for Klebsiella pneumoniae K64 clinical isolates from Tunisia. BMC Microbiol. 2021 Jun 21; 21 (1): 186. doi: 10.1186/s12866-021-02251-w.

25. Hallal Ferreira Raro O., Nordmann P., Dominguez Pino M., Findlay J., Poirel L. Emergence of carbapenemase-producing hypervirulent Klebsiella pneumoniae in Switzerland. Antimicrob Agents Chemother. 2023 Mar 16; 67 (3): e0142422. doi: 10.1128/aac.01424-22.

26. Chen H., Liu H., Gong Y., Dunstan R. A. Ma Z., Zhou C., Zhao D., Tang M., Lithgow T., Zhou T. A Klebsiella-phage cocktail to broaden the host range and delay bacteriophage resistance both in vitro and in vivo. NPJ Biofilms Microbiomes. 2024 Nov 14; 10 (1): 127. doi: 10.1038/s41522-024-00603-8.

27. Chen H., Liu H., Gong Y., Dunstan R. A. Ma Z., Zhou C., Zhao D., Tang M., Lithgow T., Zhou T. A Klebsiella-phage cocktail to broaden the host range and delay bacteriophage resistance both in vitro and in vivo. NPJ Biofilms Microbiomes. 2024 Nov 14; 10 (1): 127. doi: 10.1038/s41522-024-00603-8.


Рецензия

Для цитирования:


Асланов Б.И., Гончаров А.Е., Конев С.Д., Мохов А.С., Азаров Д.В., Лебедева Е.А., Кулешова А.В., Колоджиева В.В., Колосовская Е.Н., Нифонтова А.М., Лиознов Д.А. Чувствительность штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных от больных COVID-19, к коммерчески доступным препаратам бактериофагов. Антибиотики и Химиотерапия. 2024;69(11-12):59-66. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2024-69-11-12-59-66. EDN: LKBMNT

For citation:


Aslanov B.I., Goncharov A.E., Konev S.D., Mochov A.S., Azarov D.A., Lebedeva E.А., Kuleshova A.V., Kolodzhieva V.V., Kolosovskaya E.N., Nifontova A.M., Lioznov D.A. The Susceptibility of Klebsiella Pneumoniae Strains Isolated from COVID-19 Patients to Commercially Available Bacteriophage Medications. Antibiot Khimioter = Antibiotics and Chemotherapy. 2024;69(11-12):59-66. (In Russ.) https://doi.org/10.37489/0235-2990-2024-69-11-12-59-66. EDN: LKBMNT

Просмотров: 779


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0235-2990 (Print)