МД-2021, день 1. Антибиотикорезистентность

На секции конференции «Молекулярная диагностика-2021», посвященной внутрибольничным инфекциям и антибиотикорезистентности бактерий, обсуждались динамика развития устойчивости к бета-лактамным антибиотикам, устойчивые патогены в онкогематологии, а также роль современных молекулярных методов в выявлении новых штаммов и поиске антибиотиков.

Credit:

123rf.com

Секцию открыл Алексей Егоров (МГУ, кафедра микробиологии им З.В. Ермольевой РМАНПО) с докладом о глобальной резистентности бактерий к антибиотикам. Темой доклада были ферменты β-лактамазы, ответственные за резистентность бактерий к β -лактамным антибиотикам, и поиск ингибиторов к ним.

Скорость создания новых антибиотиков в настоящее время снижается в связи с тем, что резистентность к ним возникает очень быстро: вложения в разработку могут не окупиться. При совмещении антибиотиков с ингибиторами бактериальных ферментов можно повысить их эффективность, а также продлить жизнь существующим антибиотикам или вернуть в обращение старые. Бета-лактамазы отличаются высокой гомологией третичной структуры, что позволяет определить новые мишени для антибиотиков и создать новые ингибиторы с использованием современных методов компьютерного моделирования.

Егоров отметил, что для молекулярной диагностики резистентности бактерий перспективным является использование экспресс тест-систем определения экпрессируемых β-лактамаз.

Следующим выступил профессор Сергей Сидоренко (Детский научно-клинический центр инфекционных болезней) с докладом об антибиотикорезистентнсти и вирулентности Klebsiella pneumoniae. В геноме бактерий содержится различное количество детерминант резистентности и вирулентности. На этом основании выделяют два патотипа клебсиелл: классический патотип, который отличается множественной устойчивостью к антибиотикам, и гипервирулетный.

В настоящий момент остро стоит проблема конвергенции двух патотипов и образования гибридов. Первый такой случай был зарегистрирован в Китае в 2018 году; гибрид получил название ST23 (ST — sequence type). Гибриды возникают тремя способами: вирулентная линия получает плазмиду устойчивости, устойчивая линия — плазмиду вирулентности, либо, что самое опасное, формируются гибридные плазмиды, несущие и то, и другое.

В России было зарегистрировано два сиквенс-типа гибридных клебсиелл: ST395 и ST147 в Санкт-Петербурге. Они содержат почти все детерминанты резистентности. Сходные плазмиды найдены в базе данных в Великобритании и Чехии. Сергей Сидоренко подчеркнул важность сотрудничества между группами, проводящими лабораторные и клинические исследования, для выявления генов вирулентности и резистентности и клинических особенностей течения заболеваний.

Выступление Владимира Гостева (Детский научно-клинический центр инфекционных болезней), было посвящено антибиотикорезистентности Staphylococcus aureus к β-лактамным антибиотикам.

Известны два типа механизмов устойчивости S. aureus к β-лактамам: «классические» механизмы, которые связаны c наличием кассет SCCmec (staphylococcal cassette chromosome mec), содержащих ген mecA и другие, или пенициллиназы, и mec-независимые механизмы, которые формируют устойчивость ко всем β-лактамным антибиотикам. Штаммы S. aureus, устойчивые к β-лактамам благодаря наличию SCCmec, относят к группе метициллинрезистентных золотистых стафилококков (MRSA). Российские представители MRSA произошли из Юго-Восточной клады ST59, или Тайванского клона.

Необходимо развивать методы детекции mec-независимых механизмов устойчивости у S. aureus, так как уровень выявления MRSA во всем мире снижается. По мнению ученого, нужно исследовать чувствительность к нескольким антибиотикам, в частности, цефокситину и оксациллину совместно с индукцией NaCl, параллельно проводить ПЦР-детекцию mec-генов либо определение пенициллинсвязывающего белка.

Галина Клясова (НМИЦ гематологии Минздрава России) рассказала об инфекциях, вызванным резистентными возбудителями, в онкогематологии. Летальность при инфекциях, вызванных грамотрицательными бактериями, выше, чем грамположительными, и на сегодня составляет от 11% до 45%. Основные возбудители инфекций — кишечная палочка Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae и синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa.

За последние годы отмечено значимое увеличение доли K. pneumoniae в структуре возбудителей (на 7%). В то же время возрастает доля антибиотикорезистентных штаммов. Среди разных сиксевенс-типов наиболее вирулентными являются ST23, ST395 и ST11. Для штаммов P. aeruginosa показано увеличение устойчивости к антибиотикам, в частности, к карбапенемам. Ведущие сиквенс-типы синегнойной палочки — ST235, ST654 и ST234.

Еще одна проблема в онкогематологии — инфекции кровотока, вызванные энтерококками, прежде всего Enterococcus faecalis. Галина Клясова особо отметила увеличение распространенности ванкомицин-устойчивых штаммов. Ведущие сиквенс-типы E. faecalis — ST17, ST78, ST80.

«Гематология без грибов — это не гематология», — отметила докладчица. Среди грибковых инфекций на данный момент преобладают случаи инвазивного аспергиллеза (76%), ведущий возбудитель — Aspergillus fumigatus (41%). У представителей этого рода отмечен всплеск резистентности к азолам, которые широко применяются в растениеводстве.

Галина Клясова подчеркнула важность молекулярных исследований в инфекционном контроле стационаров и необходимость более активных исследований выживаемости при инфекций в зависимости от молекулярных маркеров микроорганизмов.

Темой доклада Михаила Эйдельштейна (Смоленский государственный университет) была интеграция фенотипических и молекулярно-генетических данных для анализа антибиотикорезистентности. Лекарственная устойчивость микроорганизмов исследуется главным образом классическими фенотипическими методами. В то же время молекулярно-генетические методы позволяют быстро и безопасно детектировать возбудителей и детерминанты резистентности в клиническом материале без выделения в культуре, подтверждать механизмы устойчивости, выявлять труднокультивируемых и некультивируемых возбудителей.

Около трети всех инфекций вызвано бактериями с резистентностью к карбапенемам. Разрабатываются комбинации антибиотиков, позволяющие бороться с такими патогенами. Выявление конкретных карбапенемаз позволяет предсказывать чувствительность к новым комбинациям без использования фенотипических методов.

Необходимо также учитывать, что МПК (минимальная подавляющая концентрация) бета-лактамного антибиотика зависит не только от присутствия микробного фермента, но от многих других факторов, таких как работа поринов, мутации, ответственные за аффинность пенициллинсвязывающих белков и др.

Докладчик перечислил веб-ресурсы для анализа данных по резистентности: AMRmap, SNPT, AMRcloud и AMRseq. SNPT — большая база данных с результатами генопитирования клональных комплексов и сиквенс-типов трех основных грамотрицательных возбудителей: Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и K. pneumoniae. Этот ресурс напрямую связан с AMRmap. AMRcloud содержит фенотипические данные по оценке чувствительности к антимикробным препаратам. AMRseq находится на этапе разработки и представляет собой систему аннотаций детерминанты резистентности в геномных последовательностях. Как и остальные упомянутые ресурсы, она будет развиваться в формате открытого проекта.

Выступление Марины Сухоруковой (Смоленский государственный медицинский университет) было посвящено антибиотикорезистентности возбудителей нозокомиальных (внутрибольничных) инфекций в России. Данные, представленные в докладе, основаны на источниках AMRmap и отчете ВОЗ по программе CAESAR.

Среди основных проблем докладчица назвала недостаточно надежное выявление и высокий процент ошибок при определении резистентности, а также отсутствие универсальных препаратов и схем лечения.

На сегодня устойчивость энтеробактерий к карбапенемным антибиотикам относительно невелика (10-26%) по сравнению к таковой к цефалоспоринам, тем не менее, с каждым годом она увеличивается. У K. pneumoniae в 50% случаев выявляются карбапенемазы, среди них лидирует Oxa-48. Высокая устойчивость к карбапенемным антибиотикам, а также к новым антимикробным препаратам, обусловленная продукцией металло-β-лактамаз, наблюдается у синегнойной палочки. A. baumannii — третий по частоте и один из ведущих возбудителей инфекций, заканчивающихся смертью больного. Практически каждый изолят от госпитализированных пациентов обладает высокой резистентностью, причем она проявляется к антибиотикам почти всех известных классов. Препаратом выбора в случае данного возбудителя остается колистин. Тем не менее выделяют изоляты с устойчивостью и к нему, и существует проблема выявления резистентности.

На долю грамположительных бактерий приходится значительно меньше нозокомиальных инфекций. Золотистый стафилококк стоит на четвертом месте среди возбудителей. Он также обладает резистентностью к β-лактамным антибиотикам, обусловленной наличием mecА гена. Для Enterococcus faecium показано 25% резистентности, причем наблюдается значимый рост резистентности в ванкомицину.

О быстрых молекулярных методах выявления возбудителей нозокомиальных инфекций рассказала Юлия Савочкина (ФГБУ «Центр стратегического планирования»). Стандартные методы занимают около 2-3 суток, в то время как применение молекулярных методов может значительно сократить длительность анализа и увеличить эффективность диагностики. К таким методам относятся ПЦР в реальном времени, изотермическая амплификация ДНК, секвенирование ДНК и масс-спектрометрия. Использование данных методов позволяет ускорить назначение антимикробных препаратов, улучшить исходы лечения, снизить летальность. Недостаток данных методов — возможность анализировать лишь ограниченный спектр ДНК-мишеней.

Юлия Савочкина перечислила разработанные и внедренные в практику методики для решения этой задачи. Прежде всего это тесты на основе ПЦР в реальном времени для выявления ряда основных возбудителей и генов карбопенемаз, а также методы изотермической амплификации, в том числе LAMP, HDA и RPA. Среди них наиболее внедряемым является LAMP (петлевая изотермическая амплификация). При использовании LAMP поддерживается постоянная температура, поэтому используется более простое оборудование и упрощенные методы экстракции нуклеиновых кислот.

Информация о докладчиках

Алексей Михайлович Егоров, академик РАН, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», кафедра микробиологии им. З.В. Ермольевой РМАНПО (Москва)

Сергей Владимирович Сидоренко, д.м.н., профессор, ФГБУ «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней» ФМБА России (Москва)

Владимир Валерьвич Гостев, к.б.н., ФГБУ «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней» ФМБА России (Москва)

Галина Александровна Клясова, д.м.н., профессор, ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России (Москва)

Михаил Владимирович Эйдельштейн, к.б.н., НИИ антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России (Смоленск)

Марина Витальевна Сухорукова, к.м.н., НИИ антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России (Смоленск)

Юлия Анатольевна Савочкина, к.б.н., ФГБУ «Центр стратегического планирования» ФМБА России (Москва)

Добавить в избранное

Вам будет интересно