Preview

Антибиотики и Химиотерапия

Расширенный поиск

Ассоциированная устойчивость к полимиксину и бета-лактамам Escherichia coli, выделенных от людей и животных

https://doi.org/10.37489/0235-2990-2021-66-11-12-9-17

Полный текст:

Аннотация

В исследование были включены изоляты Escherichia coli, выделенные из различных источников в период с 2018 по 2019 гг. Гены mcr-1 были обнаружены у двух из 105 штаммов, выделенных от животных (2%), и у семи из 928 штаммов, выделенных от человека (0,8%). Все mcr-1-положительные штаммы проявляли невысокий уровень устойчивости к колистину (МПК от 4 до 8 мкг/мл). Оба штамма, выделенные от животных сохраняли чувствительность к бета-лактамным антибиотикам и не содержали генов бета-лактамаз. Бета-лактамазы отсутствовали лишь у одного из штаммов, выделенных от человека. Четыре штамма проявляли устойчивость к цефалоспоринам при чувствительности к карбапенемам и несли гены бета-лактамаз расширенного спектра класса А (blaCTX-M-15 или blaCTX-M-1) или класса С (blaCMY-2). Один штамм демонстрировал устойчивость к цефалоспоринам и меропенему и содержал гены четырёх бета-лактамаз: blaNDM-1, blaCTX-M-15, blaTEM-1B и blaCMY-6. Лишь один штамм, выделенный от животных, сохранял чувствительность к ципрофлоксацину, все остальные проявляли высокий уровень устойчивости, у них были выявлены аминокислотные замены в генах ДНК-гираз либо мутации, приводящие к гиперэкспрессии гена mdfA. По уровню устойчивости к аминогликозидам штаммы варьировали в широких пределах и несли до четырёх генов аминогликозид-модифицирующих ферментов. Устойчивость к тигециклину проявлял один штамм, выделенный от человека, однако генов устойчивости к этому антибиотику обнаружено не было. Полученные данные обосновывают необходимость проведения расширенных исследований по молекулярной эпидемиологии ассоциированной резистентности к полимиксинам и бета-лактамам.

Ключевые слова


Об авторах

Сулян О. С.
Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины; Детский научно-клинический центр инфекционных болезней
Россия

 Сулян Офелия Спартаковна

Санкт-Петербург

ID: AAB-3314-2021. Scopus Author ID: 57219423522 



В. А. Агеевец
Детский научно-клинический центр инфекционных болезней
Россия

 Агеевец Владимир Андреевич — к. б. н.

WOS Researcher ID: F-9282-2017. Scopus Author ID: 55949608900 



А. А. Сухинин
Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины
Россия

 Сухинин Александр Александрович — д.б.н., профессор,

Санкт-Петербург

 WOS Researcher ID: AAB-9644-2022.

Scopus Author ID: 57219424465 



И. В. Агеевец
Детский научно-клинический центр инфекционных болезней
Россия

 Агеевец Ирина Владимировна — к. м. н.

WOS Researcher ID: F-8698-2017.

Scopus Author ID: 57189621346 



С. Р. Абгарян
Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины
Россия

 Абгарян Сусанна Рафиковна — к. в. н.

 СанктПетербург

 



С. А. Макавчик
Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины
Россия

 Макавчик Светлана Анатольевна — к. в. н.

Санкт-Петербург

 WOS Researcher ID: K-2887-2017.

Scopus Author ID: 57211625230 



О. А. Каменева
Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждения здравоохранения «Детская городская больница № 22»
Россия

 Каменева Ольга Анатольевна

Санкт-Петербург

 Scopus Author ID: 57203148265 



К. Г. Косякова
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова
Россия

 Косякова Карина Георгиевна — к. м. н

Санкт-Петербург

 WOS Researcher ID:M-1161-2014. Scopus Author ID: 56657503200 



Т. М. Мругова
Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы «Городская клиническая больница им. В. В. Вересаева Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

 Мругова Татьяна Маратовна — к. м. н.


Москва

WOS Researcher ID: D-9468-2019.

Scopus Author ID:57210186625 



Д. А. Попов
Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева
Россия

 Попов Дмитрий Александрович – д. м. н.

Москва

WOS Researcher ID: H-5556-2012.

Scopus Author ID: 14120091800 



О. Е. Пунченко
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова; ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»
Россия

 Пунченко Ольга Евгеньевна — к. м. н., доцент кафедры
медицинской микробиологии, старший научный сотрудник лаборатории биомедицинской микроэкологии

Санкт-Петербург

WOS Researcher ID: ID L-9448-2014.

Scopus Author ID: 56657489900 



С. В. Сидоренко
Детский научно-клинический центр инфекционных болезней; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова
Россия

 Сидоренко Сергей Владимирович — д. м. н., профессор,

 WOS Researcher ID: 7875 E-5870-2011.

Scopus Author ID: 7102484509 

 11-я Парковая улица, 32,  г. Москва, 105077

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Gregoire N., Aranzana-Climent V., Magréault S. et al. Clinical pharmacokinetics and pharmacodynamics of colistin. Clin Pharmacokinet. 2017; 56 (12): 1441–1460. doi: 10.1007/s40262-017-0561-1.

2. Nation R.L., Velkov T., Li J. Colistin and polymyxin B: peas in a pod, or chalk and cheese? Clin Infect Dis. 2014. 59 (1): 88–94. doi: 10.1093/cid/ciu213. Epub 2014 Apr 3.

3. Lee J.Y., Park Y.K., Chung E.S. et al. Evolved resistance to colistin and its loss due to genetic reversion in Pseudomonas aeruginosa. Sci Rep. 2016; 6: 25543. doi: 10.1038/srep25543.

4. Lee J.Y., Park Y.K., Chung E.S. et al. Corrigendum: Evolved resistance to colistin and its loss due to genetic reversion in Pseudomonas aeruginosa. Sci Rep. 2016; 6: 30365. doi: 10.1038/srep30365.

5. Bialvaei A.Z., Kafil H.S. Colistin, mechanisms and prevalence of resistance. Curr Med Res Opin. 2015; 31 (4): 707–721. doi: 10.1185/03007995.2015.1018989. Epub 2015 Mar 19.

6. Falagas M.E., Kasiakou S.K. Colistin: the revival of polymyxins for the management of multidrug-resistant gram-negative bacterial infections. Clin Infect Dis. 2005; 40 (9): 1333–1341. doi: 10.1086/429323. Epub 2005 Mar 22.

7. Storm D.R., Rosenthal K.S., Swanson P.E. Polymyxin and related peptide antibiotics. Annu Rev Biochem. 1977; 46: 723–763. doi: 10.1146/ annurev.bi.46.070177.003451.

8. Poirel L., Jayol A., Nordmann P. Polymyxins: Antibacterial activity, susceptibility testing, and resistance mechanisms encoded by plasmids or chromosomes. Clin Microbiol Rev. 2017; 30 (2): 557–596. doi: 10.1128/CMR.00064-16.

9. Liu Y.Y., Wang Y., Walsh T.R. et al. Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. Lancet Infect Dis. 2016. 16 (2): 161–168. doi: 10.1016/S1473-3099(15)00424-7. Epub 2015 Nov 19.

10. Poirel L., Kieffer N., Fernandez-Garayzabal J.F. et al. MCR-2-mediated plasmid-borne polymyxin resistance most likely originates from Moraxella pluranimalium. J Antimicrob Chemother. 2017; 72 (10): 2947–2949. doi: 10.1093/jac/dkx225.

11. Elbediwi M., Li Y., Paudyal N. et al. Global burden of colistin-resistant bacteria: mobilized colistin resistance genes study (1980–2018). Microorganisms. 2019; 7 (10): 461. doi: 10.3390/microorganisms7100461.

12. Xavier B.B., Lammens C., Ruhal R. et al. Identification of a novel plasmid-mediated colistin-resistance gene, mcr-2, in Escherichia coli, Belgium, June 2016. Euro Surveill. 2016; 21 (27). doi: 10.2807/1560-7917.ES.2016.21.27.30280.

13. Yin W. et al. Novel plasmid-mediated colistin resistance gene mcr-3 in Escherichia coli. mBio. 2017; 8 (3): e00543-17. doi: 10.1128/mBio.00543-17

14. Yin W., Li H., Shen Y. et al. Erratum for Yin et al. Novel plasmid-mediated colistin resistance gene mcr-3 in Escherichia coli. mBio. 2017; 8 (4): e01166-17. doi: 10.1128/mBio.01166-17.

15. Carattoli A., Villa L., Feudi C. et al. Novel plasmid-mediated colistin resistance mcr-4 gene in Salmonella and Escherichia coli, Italy 2013, Spain and Belgium, 2015 to 2016. Euro Surveill. 2017; 22 (31): 30589. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2017.22.31.30589.

16. Borowiak M., Fisher J., Hammerl J.A. et al. Identification of a novel transposon-associated phosphoethanolamine transferase gene, mcr-5, conferring colistin resistance in d-tartrate fermenting Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi B. J Antimicrob Chemother. 2017; 72 (12): 3317–3324. doi: 10.1093/jac/dkx327.

17. AbuOun M., Stubberfield E.J., Duggett N.A. et al. mcr-1 and mcr-2 (mcr-6.1) variant genes identified in Moraxella species isolated from pigs in Great Britain from 2014 to 2015. J Antimicrob Chemother. 2018; 73 (10): 2904. doi: 10.1093/jac/dky272.

18. Yang Y.Q., Li Y-X., Lei C-W. et al. Novel plasmid-mediated colistin resistance gene mcr-7.1 in Klebsiella pneumoniae. J Antimicrob Chemother. 2018; 73 (7): 1791-1795. doi: 10.1093/jac/dky111.

19. Wang X., Wang Y., Zhou Y. et al. Emergence of a novel mobile colistin resistance gene, mcr-8, in NDM-producing Klebsiella pneumoniae. Emerg Microbes Infect. 2018; 7 (1): 122. doi: 10.1038/s41426-018-0124-z.

20. Carroll L.M., Gaballa A., Guldimann C. et al. Identification of novel mobilized colistin resistance gene mcr-9 in a multidrug-resistant, colistinsusceptible Salmonella enterica serotype typhimurium isolate. mBio. 2019; 10 (3): e00853-19. doi: 10.1128/mBio.00853-19.

21. Shen Z., Wang Y., Shen Y. et al. Early emergence of mcr-1 in Escherichia coli from food-producing animals. The Lancet Infectious Diseases. 2016; 16 (3): 293. doi: 10.1016/S1473-3099(16)00061-X.

22. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 11.0, 2021. http://www.eucast.org

23. Liu X., Chan E.W.-C., Chen S. Transmission and stable inheritance of carbapenemase gene (blaKPC-2 or blaNDM-1)-encoding and mcr-1-encoding plasmids in c doi: 10.1016/j.jgar.2021.05.022. Epub 2021 Jul 7.linical Enterobacteriaceae strains. Journal of Global Antimicrobial Resistance, 2021; 26: 255–261.

24. Sun J., Zhang H., Liu Y-H. et al. Towards understanding MCR-like colistin resistance. Trends Microbiol. 2018; 26 (9): 794–808. doi: 10.1016j.tim.2018.02.006.

25. Meinersmann R.J., Ladely S.R., Plumblee J.R. et al. Prevalence of mcr-1 in the cecal contents of food animals in the United States. . Antimicrob. Agents Chemother. 2017; 61: e02244-16. doi: 10.1128/AAC.02244-16.

26. Irrgang A., Roschanski N., Tenhagen B-A. et al. Prevalence of mcr-1 in E.coli from livestock and food in Germany, 2010–2015. PLoS One. 2016; 11: e0159863. doi: 10.1371/journal.pone.0159863. eCollection 2016.

27. Shen C. et al. Dynamics of mcr-1 prevalence and mcr-1-positive Escherichia coli after the cessation of colistin use as a feed additive for animals in China: a prospective cross-sectional and whole genome sequencingbased molecular epidemiological study. Lancet Microbe. 2020; 1 (1): e34-e43.

28. Wang Y., Xu C., Zhang R. et al. Changes in colistin resistance and mcr-1 abundance in Escherichia coli of animal and human origins following the ban of colistin-positive additives in China: an epidemiological comparative study. Lancet Infect Dis. 2020; 20 (10): 1161–1171. doi:10.1016/S1473-3099(20)30149-3.

29. Usui M., Nozawa Y., Fukuda A. et al. Decreased colistin resistance and mcr-1 prevalence in pig-derived Escherichia coli in Japan after banning colistin as a feed additive. J Glob Antimicrob Resist. 2021; 24: 383-386. doi: 10.1016/j.jgar.2021.01.016. Epub 2021 Feb 3.

30. Ling, Z., yin W., Shen Z. et al. Epidemiology of mobile colistin resistance genes mcr-1 to mcr-9. J Antimicrob Chemother. 2020; 75 (11): 3087–3095. doi: 10.1093/jac/dkaa205.

31. Jiang B., Du P., Jia P. et al. Antimicrobial susceptibility and virulence of mcr-1-positive Enterobacteriaceae in China, a Multicenter Longitudinal Epidemiological Study. Front Microbiol. 2020; 11: 1611. doi: 10.3389/fmicb.2020.01611. eCollection 2020.

32. Wang Y., Tian G-B., Zhang R. et al. Prevalence, riskfactors, outcomes, and molecular epidemiologyof mcr-1-positive Enterobacteriaceae in patients and healthy adults from China: an epidemiological and clinical study. Lancet Infect.Dis. 2017; 17: 390–399. doi: 10.1016/S1473-3099(16)30527-8. Epub 2017 Jan 28.

33. Quan J., Li X., Chen Y. et al. Prevalenceof mcr-1 in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae recovered from bloodstream infections in China: a multicentre longitudinal study. Lancet Infect Dis. 2017; 17 (4): 400–410. doi: 10.1016/S1473-3099(16)30528-X. Epub 2017 Jan 28.

34. Zheng B., Xu H., Yu X. et al. Low prevalence of MCR-1-producing Klebsiella pneumoniae in bloodstream infections in China. Clin Microbiol Infect. 2018; 24: 205–206. doi: 10.1016/j.cmi.2017.08.004. Epub 2017 Aug 12.

35. Fan R., Li C., Duan R. et al. Retrospective screening and analysis of mcr-1 and blaNDM in gram-negative bacteria in China, 2010–2019. Front Microbiol. 2020; 11: 121. doi: 10.3389/fmicb.2020.00121. eCollection 2020.

36. Huang H., Dong N., Shu L. et al. Colistin-resistance gene mcr in clinical carbapenem-resistant Enterobacteriaceae strains in China, 2014–2019. Emerg Microbes Infect. 2020; 9 (1): 237–245. doi: 10.1080/22221751.2020.1717380.

37. Kim J.S., Yu J.K., Jeon S.J. et al. Distribution of mcr genes among carbapenem-resistant Enterobacterales clinical isolates: High prevalence of mcr-positive Enterobacter cloacae complex in Seoul, Republic of Korea. Int J Antimicrob Agents. 2021; 58 (5): 106418. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2021.106418.

38. Malchione M.D., Torres L., Hartley D.M. et al. Carbapenem and colistin resistance in Enterobacteriaceae in Southeast Asia: Review and mapping of emerging and overlapping challenges. Int J Antimicrob Agents. 2019; 54 (4): 381–399. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2019.07.019. Epub 2019 Jul 29.

39. Falgenhauer L., Waezsada S-E., Yao Y. et al. Colistin resistance gene mcr-1 in extended-spectrum β-lactamase-producing and carbapenemase-producing Gram-negative bacteria in Germany. The Lancet Infecti Dis. 2016; 16 (3): 282-283. doi: 10.1016/S1473-3099(16)00009-8.

40. Corbella M., Mariani B., Ferrari C. et al. Three cases of mcr-1-positive colistin-resistant Escherichia coli bloodstream infections in Italy, August 2016 to January 2017. Euro Surveill. 2017; 22: e30517. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2017.22.16.30517.

41. Hasman H., Hammerum A.M., Hansen F. et al. Detection of mcr-1 encoding plasmid-mediated colistin-resistant Escherichia coli isolates from human bloodstream infection and imported chicken meat, Denmark 2015. Euro Surveill. 2015; 20 (49). doi: 10.2807/1560-7917.ES.2015.20.49.30085

42. Ageevets V., Lazareva I., Mrugova T. et al. IncX4 plasmids harbouring mcr-1 genes: Further dissemination. J Glob Antimicrob Resist. 2019; 18: 166–167. doi: 10.1016/j.jgar.2019.07.002.

43. Sulian O., Ageevets V., Lazareva I. et al. Co-production of MCR-1 and NDM-1 by Escherichia coli sequence type 31 isolated from a newborn in Moscow, Russia. Int J Infect Dis. 2020; 101: 4–5. doi: 10.1016/j.ijid.2020.09.1422. Epub 2020 Sep 24.

44. Tarabai H., Valcek A., Jamborova I. et al. Plasmid-mediated mcr-1 colistin resistance in Escherichia coli from a Black Kite in Russia. Antimicrob Agents Chemother. 2019; 63 (9): e01266-19. doi: 10.1128/AAC.01266-19.

45. Liakopoulos A., Mevius D.J., Olsen B. et al. The colistin resistance mcr-1 gene is going wild. J Antimicrob Chemother. 2016; 71 (8): 2335–6. doi:10.1093/jac/dkw262. Epub 2016 Jun 20.


Рецензия

Для цитирования:


С. С.О., Агеевец В.А., Сухинин А.А., Агеевец И.В., Абгарян С.Р., Макавчик С.А., Каменева О.А., Косякова К.Г., Мругова Т.М., Попов Д.А., Пунченко О.Е., Сидоренко С.В. Ассоциированная устойчивость к полимиксину и бета-лактамам Escherichia coli, выделенных от людей и животных. Антибиотики и Химиотерапия. 2021;66(11-12):9-17. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2021-66-11-12-9-17

For citation:


Sulian O.S., Ageevets V.A., Sukhinin A.A., Ageevets I.V., Abgaryan S.R., Makavchik S.A., Kameneva O.A., Kosyakova K.G., Mrugova T.M., Popov D.A., Punchenko O.E., Sidorenko S.V. Associated resistance of Escherichia coli isolated from humans and animals to polymyxin and beta-lactam antibiotics. Antibiotics and Chemotherapy. 2021;66(11-12):9-17. (In Russ.) https://doi.org/10.37489/0235-2990-2021-66-11-12-9-17

Просмотров: 145


ISSN 0235-2990 (Print)