ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Устойчивость карбапенемрезистентных штаммов Klebsiella pneumoniae к колистину: молекулярные механизмы и бактериальный фитнес

О. В. Шамина1, О. А. Крыжановская1, А. В. Лазарева1, Н. М. Алябьева1, Н. А. Маянский2
Информация об авторах

1 Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей, Москва, Россия

2 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия

Для корреспонденции: Ольга Вячеславовна Шамина
Ломоносовский проспект, д. 2, стр. 1, г. Москва, 119991; ur.xobni@animahs.aglo

Информация о статье

Финансирование: исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 20-15-00235).

Благодарности: авторы благодарят С. В. Поликарпову из Городской клинической больницы № 15 имени О. М. Филатова и О. В. Карасеву из Научно- исследовательского института неотложной детской хирургии и травматологии за предоставление изолятов K. pneumoniae.

Вклад авторов: О. В. Шамина — планирование и проведение исследования, анализ литературы, сбор, анализ и интерпретация данных, подготовка текста публикации; О. А. Крыжановская, А. В. Лазарева, Н. М. Алябьева — планирование и проведение исследования; Н. А. Маянский — научное руководство, планирование и проведение исследования, анализ литературы, сбор, анализ и интерпретация данных, подготовка и редактирование рукописи.

Статья получена: 18.05.2020 Статья принята к печати: 02.06.2020 Опубликовано online: 12.06.2020
|
  1. Суворова М. П., Яковлев С. В., Белобородов В. Б., Басин Е. Е., Елисеева К. В., Ковеленов С. В. Распространенность и клиническое значение нозокомиальных инфекций в лечебных учреждениях России: исследование ЭРГИНИ. Антибиотики и химиотерапия. 2016; 61 (5–6): 32–42.
  2. Сухорукова М. В., Эйдельштейн М. В., Склеенова Е. Ю., Иванчик Н. В., Микотина А. В., Дехнич А. В. и др. Антибиотикорезистентность нозокомиальных штаммов Enterobacteriaceae в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования «МАРАФОН» 2013–2014. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2017; 19 (1): 49–56.
  3. Сухорукова М. В., Эйдельштейн М. В., Склеенова Е. Ю., Иванчик Н. В., Тимохова А. В., Дехнич А. В. и др. Антибиотикорезистентность нозокомиальных штаммов Enterobacteriaceae в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования МАРАФОН в 2011–2012 гг. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2014; 16 (4): 254–65.
  4. Lee CR, Lee JH, Park KS, Kim YB, Jeong BC, Lee SH. Global dissemination of carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae: Epidemiology, genetic context, treatment options, and detection methods. Front Microbiol. 2016; 7: 1–30.
  5. Wyres KL, Holt KE. Klebsiella pneumoniae Population Genomics and Antimicrobial-Resistant Clones. Trends Microbiol. 2016; 24 (12): 944–56.
  6. Izdebski R, Baraniak A, Zabicka D, Machulska M, Urbanowicz P, Fiett J, et al. Enterobacteriaceae producing OXA-48-like carbapenemases in Poland, 2013-January 2017. J Antimicrob Chemother. 2018; 73 (3): 620–25.
  7. Wyres KL, Hawkey J, Hetland MAK, Fostervold A, Wick RR, Judd LM, et al. Emergence and rapid global dissemination of CTX-M-15- associated Klebsiella pneumoniae strain ST307. J Antimicrob Chemother. 2019; 74 (3): 577–81.
  8. Ah YM, Kim AJ, Lee JY. Colistin resistance in Klebsiella pneumoniae. International Journal of Antimicrobial Agents. 2014; 44 (1): 8–15.
  9. Rojas LJ, Salim M, Cober E, Richter SS, Perez F, Salata RA et al. Colistin Resistance in Carbapenem-Resistant Klebsiella pneumoniae: Laboratory Detection and Impact on Mortality. Clin Infect Dis. 2017; 64 (6): 711–8.
  10. Poirel L, Aurelie J, Nordmann P. Polymyxins: Antibacterial Activity, Susceptibility Testing, and Resistance Mechanisms Encoded by Plasmids or Chromosomes. Clin Microbiol Rev. 2017; 30 (2): 557–96.
  11. Guo B, Abdelraouf K, Ledesma KR, Nikolaou M, Tam VH. Predicting bacterial fitness cost associated with drug resistance. J Antimicrob Chemother. 2012; 67 (4): 928–32.
  12. Ternent L, Dyson RJ, Krachler AM, Jabbari S. Bacterial fitness shapes the population dynamics of antibiotic-resistant and -susceptible bacteria in a model of combined antibiotic and anti-virulence treatment. J Theor Biol. 2015; 372: 1–11.
  13. Beceiro A, Moreno A, Fernandez N, Vallejo JA, Aranda J, Adler B, et al. Biological cost of different mechanisms of colistin resistance and their impact on virulence in Acinetobacter baumannii. Antimicrob Agents Chemother. 2014; 58 (1): 518–26.
  14. Choi MJ, Ko KS. Loss of hypermucoviscosity and increased fitness cost in colistin-resistant Klebsiella pneumoniae sequence type 23 strains. Antimicrob Agents Chemother. 2015; 59 (11): 6763–73.
  15. eucast.org [Internet]. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Break- point tables for interpretation of MICs and zone diameters, version 8.0; c2018 [cited 2018 Dec 25]. Available from: http://www.eucast.org/ clinical_breakpoints/.
  16. Shamina OV, Kryzhanovskaya OA, Lazareva AV, Alyabieva NM, Polikarpova SV, Karaseva OV, et al. Emergence of a ST307 clone carrying a novel insertion element MITEKpn1 in the mgrB gene among carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae from Moscow, Russia. Int J Antimicrob Agents. 2020; 55 (2): 105850.
  17. Klebsiella pneumoniae MLST [база данных]. Доступно по ссылке: http://www.pasteur.fr/mlst/.
  18. ISfinder database [Internet] [cited 2018 Nov 18]. Available from: http://www-is.biotoul.fr/is.html.
  19. Baron S, Hadjadj L, Rolain JM, Olaitan AO. Molecular mechanisms of polymyxin resistance: knowns and unknowns. Int J Antimicrob Agents. 2016; 48 (6): 583–91.
  20. Шамина О. В., Крыжановская О. А., Лазарева А. В., Поликарпова С. В., Карасёва О. В., Чеботарь И. В. и др. Сравнение методов определения устойчивости к колистину у карбапенемрезистентных штаммов Klebsiella pneumoniae. Клиническая лабораторная диагностика. 2018; 63 (10): 646–50.
  21. Агеевец В. А. Молекулярная характеристика продуцентов карбапенемаз семейства Enterobacteriaceae, выделенных в Санкт-Петербурге [диссертация]. Спб., 2016.
  22. Tansarli GS, Papaparaskevas J, Balaska M, Samarkos M, Pantazatou A, Markogiannakis A, et al. Colistin resistance in carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae bloodstream isolates: Evolution over 15 years and temporal association with colistin use by time series analysis. Int J Antimicrob Agents. 2018; 52 (3): 397–403.
  23. Feretzakis G, Loupelis E, Sakagianni A, Skarmoutsou N, Michelidou S, Velentza A, et al. A 2-year single-centre audit on antibiotic resistance of Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae strains from an intensive care unit and other wards in a general public hospital in Greece. Antibiotics (Basel). 2019; 8 (2): 62.
  24. Cannatelli A, Santos-Lopez A, Giani T, Gonzalez-Zorn B, Rossolini GM. Polymyxin resistance caused by mgrB inactivation is not associated with significant biological cost in Klebsiella pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother. 2015; 59 (5): 2898– 900.
  25. Moskowitz SM, Brannon MK, Dasgupta N, Pier M, Sgambati N, Miller AK, et al. PmrB mutations promote polymyxin resistance of Pseudomonas aeruginosa isolated from colistin-treated cystic fibrosis patients. Antimicrob Agents Chemother. 2012; 56 (2): 1019–30.
  26. Nang SC, Morris FC, McDonald MJ, Han ML, Wang J, Strugnell RA, et al. Fitness cost of mcr-1-mediated polymyxin resistance in Klebsiella pneumoniae. J Antimicrob Chemother. 2018; 73 (6): 1604–10.
  27. Marcusson LL, Frimodt-Møller N, Hughes D. Interplay in the selection of fluoroquinolone resistance and bacterial fitness. PLoS Pathog. 2009; 5 (8): e1000541.
  28. Mu X, Wang N, Li X, Shi K, Zhou Z, Yu Y, et al. The Effect of Colistin Resistance-Associated Mutations on the Fitness of Acinetobacter baumannii. Front Microbiol. 2016; 7: 1715.