У российских пациентов с микоплазменной пневмонией обнаружены лекарственно-устойчивые штаммы и вирусные коинфекции

Ученые из НИИ системной биологии и медицины Роспотребнадзора, МФТИ и Института общей генетики РАН исследовали мутации Mycoplasma pneumonia, ассоциированные с устойчивостью к антибиотикам. Анализировали геномы изолятов, полученных от детей из разных регионов Российской Федерации, госпитализированных с микоплазменной пневмонией осенью и зимой 2023–2024 гг. К счастью, новые, не описанные ранее мутации устойчивости не были обнаружены, зато значительная доля больных была коинфицирована респираторными вирусами. Авторы исследования также генотипировали и впервые охарактеризовали полный геном изолята M. pneumoniae от российского пациента.

M. pneumoniae, бактерия небольшого размера, не имеющая клеточной стенки, является возбудителем респираторных инфекций у детей и взрослых. Симптомы варьируют от характерной картины «простуды», то есть нетяжелого поражения верхних дыхательных путей, до атипичной пневмонии. Осложнять течение болезни и усиливать симптомы могут коинфекции другими патогенами. Вспышки заболеваний, вызванных M. pneumoniae, происходят в мире каждые 3-7 лет. Последняя большая вспышка была в конце 2019 — начале 2020 года, перед пандемией COVID-19, причем большинство сообщений об эпидсобытиях поступило из стран Европы и Юго-Восточной Азии.

Для лечения инфекций, вызванных M. pneumoniae, преимущественно используют антибиотики группы макролидов из-за их малых минимальных ингибирующих концентрациях, низкой токсичности и отсутствия противопоказаний у детей младшего возраста. Макролиды воздействуют на 23S рРНК возбудителя, и устойчивость к ним в основном связана с мутациями в V-домене гена этой рРНК. В настоящий момент единственная реальная альтернатива для лечения инфекций, вызванных резистентными к макролидам штаммами, — фторхинолоны и тетрациклины, однако детям они противопоказаны. Фторхинолоны нацелены на субъединицу топоизомеразы IV (ген parC) и ДНК-гиразы (ген gyrA). Мутации в определяющих устойчивость к хинолонам регионах (QRDR) гена gyrA еще не были описаны для M. pneumoniae, однако они присутствуют у резистентных к фторохинолонам штаммов M. genitalium и других микоплазм.

В исследование включили 193 образца (мазки из носоглотки и мокрота) от пациентов младше 18 лет, госпитализированных с микоплазменной пневмонией. Образцы были собраны в 16 регионах: Москве и Московской области, Новгородской, Волгоградской, Воронежской, Липецкой, Нижегородской, Амурской, Костромской, Ярославской, Свердловской, Тверской, Тульской областях, Республиках Чувашии, Коми, Марий Эл. Также исследовались мазки из носоглотки двух контрольных групп — здоровых детей (38 человек до 18 лет) и здоровых взрослых (72 человека старше 18 лет).

Инфекцию и вирусные коинфекции выявляли методом ПЦР в реальном времени. Для обнаружения мутаций устойчивости амплифицировали V-области гена 23S рРНК и QRDR-области генов parC и gyrA и затем секвенировали амплифицированные участки методом Сэнгера либо с помощью нанопорового секвенирования. Также авторы провели нанопоровое секвенирование нескольких изолятов.

У 119 из 193 (62%) детей с пневмонией, вызванной M. pneumoniae, обнаружилась коинфекция различными респираторными вирусами. Чаще всего это были вирусы парагриппа человека 3 и 4 типов (HPIV-3 и HPIV-4) — их обнаружили у 18 и 26,4% пациентов соответственно. Среди других преобладающих вирусов были SARS-CoV-2 (12,4%), аденовирусы hAdV (4%) и риновирусы (4%). Географический фактор на преобладание тех или иных патогенов, по-видимому, не влиял. Кроме того, в образцах были выявлены сезонные коронавирусы HKU1, OC43, 229E, NL-63; респираторно-синцитиальный вирус типов A и B; бокавирус (hBoV) и метапневмовирусы (MPV).

В контрольных группах вирусные инфекции также встречались достаточно часто: у 8 здоровых детей (21%) и 39 здоровых взрослых (54%). У детей чаще всего обнаруживались сезонные коронавирусы и SARS-CoV-2, у взрослых — вирусы парагриппа человека. Часть людей из контрольных групп (4 детей и 3 взрослых) оказались положительными на M. pneumoniae, при этом ни у кого из них не развилась пневмония в течение периода наблюдения. Важно отметить, что значительная часть пациентов с микоплазменной пневмонией, а также многие здоровые вирусоположительные дети и взрослые были инфицированы более чем одним респираторным вирусом.

Секвенирование V области гена 23S рРНК провели для 90 образцов из 193, и у 36 пациентов (40 %) обнаружили ранее описанные мутации, ассоциированные с устойчивостью к макролидам. Кроме того, были выявлены две мутации с неизвестным клиническим значением. Также для 45 образцов была секвенирована область QRDR гена parC, а для 29 образцов — QRDR гена gyrA, но мутации устойчивости к хинолонам отсутствовали.

Для одного из образцов микоплазмы, полученных от московских пациентов, был секвенирован полный геном; мутаций устойчивости в нем не было. Полученный штамм (CP155805.1) был отнесен к варианту P1, тип 1.

На вопросы PCR.NEWS отвечают авторы статьи — Ирина Рог, выпускница факультета фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, м.н.с. лаборатории мультиомиксных исследований НИИ СБМ Роспотребнадзора, и Анна Сперанская, в.н.с. ИОГен РАН.

Что можно сказать о генетическом разнообразии микоплазм и какое место в нем занимает новый штамм?

[АС:] Пневмонийные микоплазмы разделяют на две группы, в соответствии с тем, какой у них ген Р1 (адгезин). Секвенированный геном российского штамма относится к той ветви филогенетического древа (P1 type 1), на которой большая часть «лиcтьев» — сиквенсы из Азии. Но это мало о чем нам говорит, поскольку в Азии микоплазму секвенировали более интенсивно, а на основании результатов, полученных при анализе «перекошенной» выборки, неправильно делать далеко идущие выводы. Однако ближайшие родственники у секвенированного нами штамма — из Азии, это утверждать можно.

Разнообразие клинических проявлений инфекции микоплазмой как-то связано с генетическими факторами?

[ИР:] В нашей работе мы не концентрировались на анализе клинических проявлений. В прошлом такие работы публиковались. Например, в ряде исследований ученые не нашли статистически достоверных различий в патогенности между типами 1 и 2 гена P1. Есть исследования, в которых обнаруживается более тяжелое течение для P1 типа 1 и различия в симптомах между типами 1 и 2. Но объем выборок и противоречивость данных на данный момент не позволяют сделать однозначные выводы.

Что происходит с лекарственной устойчивостью микоплазм в мире?

[АС:] Считается, что происходит рост лекарственной устойчивости. Однако наши данные не показывают каких-то радикальных перемен. Никакого резкого «взрыва» с внезапным формированием большого количества мутаций, как это было в ковидные времена, когда внезапно по миру с очень высокой скоростью распространялись новые штаммы, содержащие одновременно очень много новых мутаций и вызывающие новую волну заболеваний.

Чем опасны китайские микоплазмы?

[АС:] В китайской популяции совершенно точно больше процент пациентов, у которых найдены резистентные формы микоплазмы. Но почему именно так произошло, можно лишь догадываться. Нет радикальных генетических отличий азиатских штаммов от тех, что циркулируют в России. Складывается впечатление, что разница обусловлена чем-то другим (возможно, поведением людей, например, бо́льшим употребление антибиотиков). Есть японская статья, в которой проследили такую связь: снизили употребление макролидов и через несколько лет уменьшилось количество резистентных штаммов.

В нашем исследовании принципиальных отличий между Европейской Россией и Амурской областью, которая близка к Китаю, мы не нашли. В Европейской части пациентов с устойчивыми бактериями было 40,8%, в Амурской области 35,7%. Если бы китайские штаммы были опасны сами по себе, без учета поведения людей, все-таки разницу мы должны были увидеть. Но нет, что в Европейской России, что на Дальнем Востоке процент пациентов с устойчивыми бактериями был немного выше, чем в европейских странах или в США, однако заметно ниже, чем в Корее и Китае (70–90%).

Можно ли из полученных данных сделать вывод, что коинфекция микоплазмой и вирусом повышает риски госпитализации при микоплазменной пневмонии?

[АС:] Да, конечно, напрашивается именно такое предположение. Но для того, чтобы отвечать научно обоснованно, необходимо провести исследования на широкой выборке. Это очень сложно в организационном плане и вряд ли будет сделано.

МД-2023: Респираторные заболевания после 2020 года