Лахтин В.М., Байракова А.Л., Лахтин М.В., Афанасьев С.С., Алешкин В.А.

Московский научно-исследовательский институт им. Г.Н. Габричевского, Россия

Альтернативная оценка риска патогенности антибиотикорезистентных групп клинических штаммов стафилококков городской популяции

Резюме.

Предложен альтернативный способ постгеномной оценки риска патогенности различающихся по антибиотикорезистентности групп популяции клинических штаммов микроорганизмов на примере стафилококков.

Ключевые слова: антибиотикочувствительность, антибиотикорезистентность, микробиоценоз, городская популяция, стафилококки, риск патогенности, ранжирование.

Lakhtin V.M., Bajrakova A.L., Lakhtin M.V., Afanasiev S.S., Aleshkin V.A.

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology, Russia

Alternative evaluation of risk of pathogenicity of antibiotic resistant groups of

clinical strains of staphylococci of urban population

Summary.

Alternative way of postgenomic evaluation of pathogenic risk of antibiotic resistant groups of clinical strains of staphylococci of local population is proposed.

Key words: antibiotic sensitivity, antibiotic resistance, microbiocenosis, urban population, clinical staphylococci, pathogenic risk, ranging.

      Чувствительность и (мульти)резистентность клинических изолятов микроорганизмов биотопных микробиоценозов пациентов к антибиотикам является одним из показателей риска патогенности (РП) микроба, микробных групп и микробиоценозных популяций [1]. 

      Цель работы - предложить новые критерии оценки РП групп и подгрупп условно-патогенных микроорганизмов на примере стафилококков городской ПП с помощью сравнения рядов ранжирования антибиотикочувствительности.

      Материалы и методы. Исследовали клинические штаммы стафилококков S. epidermidis городской популяции пациентов (ПП), наблюдавшихся в КДЦ при  МНИИЭМ имени Г.Н. Габричевского. Антибиотикорезистентность стафилококков определяли диск-диффузионным методом на агаре с использованием стандартных диск-антибиотиков (измерение зон отсутствия роста бактерий вокруг диск-антибиотика). Гемолиз стафилококками регистрировали на кровяном агаре. Способность бактерий к биопленкообразованию (БПО) оценивали в полистироловой плоскодонной микропанели окрашиваниеми пленки генцианвиолетом, экстракцией красителя и фотометрией экстракта в видимой области.

      Результаты.

      Предложен подход к оценке постгеномного риска патогенности (РП) групп клинических штаммов стафилококков городской ПП. Алгоритм подхода заключался в следующем.

      1. Пул стафилококков Staphylococcus epidermidis ПП делили на группы и подгруппы по выраженности полной и частичной антибиотикорезистентности (ПАР, ЧАР) к одному или более дисковым антибиотикам, что соответствовало ожидаемому (модельному) возрастанию РП в ряду I, II, IV, V (табл. 1).  

      2. По данным табл. 1 строили ряды ранжирования антибиотикочувствительности в группах, подгруппах и ПП.   

      2.1. Сравнили ПП и ее группы/ подгруппы. ПП, группа I (ПАР к одному антибиотику) и ее подгруппы (с учетом дополнительной ЧАР) характеризовались снижением антибиотикочувствительности (1- цефазолин,  2- цефамоксин, 3- доксициклин, 4- спирамицин, 5- кларометроцин, 6- ампицилин, 7- азитромицин, 8-рокситромицин) в рядах:

ПП: 1, 2> 3> 4> 5, 6> 7> 8;

Iа: 1> 2> 3, 7, 8> 5> 4> 6*, *-ЧАР;

Iб: 2, 1> 3> 8, 5> 4, 7> 6*;

Iв: 6> 1> 2> 3, 4> 5> 7> 8**; **-ПАР;

Iг: 5> 2> 1, 3> 4> 6> 8> 7**. При сравнении I и ПП по мере возрастания РП в подгруппах (в направлении появления ЧАР и затем ПАР) наблюдался блочный характер изменений антибиотикочувствительности (регистрировалось смещение блока [1, 2 и 3: выделены жирным] в направлении появления ЧАР и ПАР). По этому критерию сблоченности РП в подгруппах I возрастало в ряду: (Iа, Iб)< (Iв, Iг).  

      2.2. В группе II регистрировались отличающиеся ряды.  IIа: 1> 4> 2> 7> 3> 5> 6*> 8**;

IIб: 2> 1> 6> 3> 7*> 4*> 5**, 8**. В II была нарушена сблоченность (1, 2 и 3), что указывало на дальнейшее возрастание РП в II (II> I). Нарушение сблоченности являлось еще одним критерием изменения РП группы/ подгруппы.  

      2.3. В группах IV и V наблюдались наиболее сильные нарушения последовательности ПП за счет усиления вклада ПАР (максимально выраженной мультирезистентности к антибиотикам). IV: 2> 1> 4> 3> 5**, 6**, 7**, 8**. V:  2> 1> 4> 3**, 5**, 6**, 7**, 8**.

      3. Исследовали способность других факторов влиять на выраженность РП в группах. Возрастание способности к БПО в ряду V< (IIa≤ IIб)< (Iв< Iг) (но не Iа, Iб) соответствовало ранжированию групп по ожидаемой, согласно классификации групп по (мульти)антибиотикорезистентности, выраженности РП. В случае IV наличие активностей, приводящих к гемолизу, препятствовало адекватной оценке БПО.

      Заключение. Результаты указывают на перспективу использования предложенного подхода к оценке относительной РП в различных группах условно-патогенных микроорганизмов популяции по ранжированию антибиотикочувствительности с использованием блочной индикации РП в рядах в качестве альтернативных критериев (в том числе в группах с отсутствием данных о мультиантибиотикорезистентности). Регистрация нарушения сблоченности в рядах ранжирования антибиотикочувствительности, по-видимому, отражает появление в группах условно-патогенных микроорганизмов с резко отличающимся (потенциально агрессивным) метаболизмом. Учет дополнительных потенциальных факторов вирулентности (новых сцепленных координат анализа РП) в группах перспективно для дальнейшей дифференциации прогностико-диагностической оценки постгеномного РП групп клинически значимых изолятов микроорганизмов расширенной популяции локального контингента индивидуумов. Результаты могут иметь эпидемиологическое значение.

 

Таблица 1.  Антибиотикочувствительность групп и подгрупп штаммов городской популяции стафилококков S. epidermidis.

Группы, п/группы

Ази

Амп

Док

Кла

Рок

Спи

Цфз

Цфм

Iа (5)

 15,20

 ±1,09

2,40

±2,20

13,60

±0,89

12,00

±0,00

0,00*

  18,40

  ±1,67

20,40

±0,89

16,80*

±3,03

Iб (5)

 21,60*

 ±2,19

7,60

±6,50

21,60

±4,56

20,00

±0,00

21,60*

±2,19

  16,00

  ±2,45

28,40

±10,62

24,40

±10,33

Iв (5)

 0,00*

 0,00*

  16,33

  ±4,08

  0,00*

  0,00*

  17,33

  ±1,63

  22,0

 ±2,83

  22,33

  ±2,66

Iг (5)

        18,40

        ±0,89

36,00*

±3,74

20,20

±0,45

19,20

±1,09

0,40

±0,39

  20,40

  ±0,89

26,80

±2,28

22,80

±1,79

IIа (5)

         0,00*

0,00*

 40,00*

±0,00

0,00*

0,00*

  15,00

  ±1,09

18,00

±1,26

21,00

±1,10

IIб (6)

        9,60

        ±5,37

2,40

±2,31

12,80

±1,09

10,00

±5,66

10,40

±5,90

  9,60*

 ±5,37

18,40

±3,29

19,20

±1,79

III (6)

         0,00*

18,00

±0,00

 29,20*

±6,10

40,00*

±0,00

13,60*

±0,89

  20,00

  ±0,00

29,20

±6,26

31,60

±10,62

IV (6)

         5,60

         ±4,71

32,67*

±11,43

20,33

±3,88

0,00*

0,00*

   8,00

  ±6,03

37,67

±5,71

40,00*

±0,00

ПП(43)

   8,74

  ±8,01

12,28

±11,20

16,44

±8,78

15,44

±15,05

5,35

±5,03

  15,44

  ±5,73

25,16

±7,99

24,98

±8,76

 

      Примечание. Указаны диаметры зон отсутствия роста (мм). Ази= азитромицин, Амп= ампицилин, Док= доксициклин, Кла= кларометроцин, Рок=рокситромицин, Спи= спирамицин, Цфз= цефазолин,  Цфм= цефамоксин. *Статистическая достоверность различия (P< 0,05; P< 0,01) между группой/ подгруппой и ПП (в скобках – число штаммов).

 

Литература:

1. Алешкин В.А., Афанасьев С.С., Караулов А.В., редакторы. Микробиоценозы и здоровье человека. М.: Издательство «Династия», 2015. ISBN 978-5-98125-099-6.