Антибиотикорезистентность уропатогенных Escherichia coli, выделенных от пациентов с инфекциями мочевыводящих путей в урологическом стационаре клинической больницы Саратова

Цель работы – изучить профиль антибиотикорезистентности уропатогенных штаммов Escherichia coli, выделенных от пациентов с инфекциями мочевыводящих путей в урологическом стационаре клинической больницы Саратова, в зависимости от принадлежности к филогенетическим группам и подгруппам, О‑серогруппам.

Материалы и методы. У 102 штаммов уропатогенных E. coli (УПЭК), выделенных из мочи пациентов с инфекциями мочевыводящих путей, изучена чувствительность/устойчивость к 25 различным антибактериальным препаратам. Исследования проводили с использованием диско-диффузионного метода. Методом двойных дисков оценена продукция бета-лактамаз расширенного спектра. Продукцию карбапенемаз определяли с использованием CIM-теста. Методом ПЦР определяли принадлежность к филогенетическим группам и подгруппам, О‑серогруппам, а также частоту встречаемости генов mcr‑1, mcr‑2, mcr‑3, mcr‑4, mcr‑5, кодирующих белки, опосредующих развитие резистентности к колистину.

Результаты и обсуждение. Установлено, что все штаммы уропатогенных E. coli в той или иной мере обладают резистентностью к антибактериальным препаратам. У всех изученных 102 штаммов выявлена резистентность к 23 антибактериальным препаратам из 8 функциональных групп. Резистентность штаммов уропатогенных E. coli в зависимости от принадлежности к филогенетическим группам и подгруппам, О‑серогруппам имела определенные отличия. Штаммы уропатогенных E. coli, обладающие высокой резистентностью (до 100,0 %), принадлежали к филогенетической подгруппе B2₃, основными представителями которой являются культуры наиболее часто встречающейся О25‑серогруппы. Фенотипически подтверждена продукция бета-лактамаз расширенного спектра для 69 (67,6 %) штаммов. Карбапенемазопродуцирующие культуры в исследовании не выявлены. У 3 штаммов (2,9 %) УПЭК выявлены гены mcr‑1 и mcr‑2, кодирующие резистентность к колистину.

1. Слукин П.В., Асташкин Е.И., Асланян Е.М., Ершова М.Г., Полетаева Е.Д., Светоч Э.А., Шепелин А.П., Фурсова Н.К. Характеристика вирулентных штаммов Escherichia coli, выделенных от пациентов с урологической инфекцией. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021; 98(6):671– 84. DOI: 10.36233/0372-9311-134.

2. Kot B. Antibiotic resistance among uropathogenic Escherichia coli. Pol. J. Microbiol. 2019; 68(4):403–15. DOI: 10.33073/pjm-2019-048.

3. Clermont O., Bonacorsi S., Bingen E. Rapid and simple determination of the Escherichia coli phylogenetic group. Appl. Environ. Microbiol. 2000; 66(10):4555–8. DOI: 10.1128/aem.66.10.45554558.2000.

4. Escobar-Páramo P., Grenet K., Le Menac’h A., Rode L., Salgado E., Amorin C., Gouriou S., Picard B., Rahimy M.C., Andremont A., Denamur E., Ruimy R. Large-scale population structure of human commensal Escherichia coli isolates. Appl. Environ. Microbiol. 2004; 70(9):5698–700. DOI: 10.1128/AEM.70.9.56985700.2004.

5. Hyun M., Lee J.Y., Kim H. Differences of virulence factors, and antimicrobial susceptibility according to phylogenetic group in uropathogenic Escherichia coli strains isolated from Korean patients. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 2021; 20(1):77. DOI: 10.1186/s12941-021-00481-4.

6. Dadi B.R., Abebe T., Zhang L., Mihret A., Abebe W., Amogne W. Distribution of virulence genes and phylogenetics of uropathogenic Escherichia coli among urinary tract infection patients in Addis Ababa, Ethiopia. BMC Infect. Dis. 2020; 20(1):108. DOI: 10.1186/s12879-020-4844-z.

7. Mohammed E.J., Allami M., Sharifmoghadam M.R., Bahreini M. Relationship between antibiotic resistance patterns and O-serogroups in uropathogenic Escherichia coli strains isolated from Iraqi patients. Jundishapur J. Microbiol. 2021; 14(8):e118833. DOI: 10.5812/jjm.118833.

8. Park M., Kim S.M. Comparison of O-serogroups, virulence factors and phylogenetic groups of uropathogenic Escherichia coli isolated from patients with urinary tract infections between 2 time periods of 1989 and 2010–2014 at Gangwon Province in Korea. Biomedical Science Letters. 2022; 28(2):127–36. DOI: 10.15616/BSL.2022.28.2.127.

9. Momtaz H., Karimian A., Madani M., Safarpoor Dehkordi F., Ranjbar R., Sarshar M., Souod N. Uropathogenic Escherichia coli in Iran: serogroup distributions, virulence factors and antimicrobial resistance properties. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 2013; 12:8. DOI: 10.1186/1476-0711-12-8.

10. Halaji M., Shahidi S., Atapour A., Ataei B., Feizi A., Havaei S.A. Characterization of extended-spectrum β-lactamaseproducing uropathogenic Escherichia coli among Iranian kidney transplant patients. Infect. Drug Resist. 2020; 13:1429–37. DOI: 10.2147/IDR.S248572.

11. Шедько Е.Д., Тимошина О.Ю., Азизов И.С. Молекулярная эпидемиология генов группы mcr. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2020; 22(4):287–300. DOI: 10.36488/cmac.2020.4.287-300.

12. Клинические рекомендации «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам» (версия-2018-03). [Электронный ресурс]. URL: https://www.antibiotic.ru/files/321/clrec-dsma2018.pdf?ysclid=l93wjtzctq67148516.

13. Van der Zwaluw K., de Haan A., Pluister G.N., Bootsma H.J., de Neeling A.J., Schouls L.M. The carbapenem inactivation method (CIM), a simple and low-cost alternative for the Carba NP test to assess phenotypic carbapenemase activity in gram-negative rods. PloS One. 2015; 10(3):e0123690. DOI: 10.1371/journal.pone.0123690.

14. Li D., Liu B., Chen M., Guo D., Guo X., Liu F., Feng L., Wang L.A multiplex PCR method to detect 14 Escherichia coli serogroups associated with urinary tract infections. J. Microbiol. Methods. 2010; 82(1):71–7. DOI: 10.1016/j.mimet.2010.04.008.

15. Osei Sekyere J. Mcr colistin resistance gene: a systematic review of current diagnostics and detection methods. MicrobiologyOpen. 2019; 8(4):e00682. DOI: 10.1002/mbo3.682.

16. Hasan S.M., Ibrahim K.S. Molecular characterization of extended spectrum β-lactamase (ESBL) and virulence gene-factors in uropathogenic Escherichia coli (UPEC) in children in Duhok City, Kurdistan Region, Iraq. Antibiotics (Basel). 2022; 11(9):1246. DOI: 10.3390/antibiotics11091246.

17. Zhang L., Li F., Li X. Studies on virulence and extended-spectrum β-lactamase-producing uropathogenic Escherichia coli isolates and therapeutic effect of fosfomycin in acute pyelonephritis mice. Biomed Res. Int. 2022; 2022:8334153. DOI: 10.1155/2022/8334153.

18. Allami M., Bahreini M., Sharifmoghadam M.R. Antibiotic resistance, phylogenetic typing, and virulence genes profile analysis of uropathogenic Escherichia coli isolated from patients in southern Iraq. J. Appl. Genetics. 2022; 63(2):401–12. DOI: 10.1007/s13353022-00683-2.

19. Amiri M., Jajarmi M., Ghanbarpour R. Prevalence of resistance to quinolone and fluoroquinolone antibiotics and screening of qnr genes among Escherichia coli isolates from urinary tract infection. Int. J. Enteric Pathog. 2017; 5(4):100–5. DOI: 10.15171/ijep.2017.24.