Анализ резистентности у Burkholderia pseudomallei к бензалкония хлориду и антибиотикам

Цель исследования – изучение особенностей формирования устойчивости к четвертично-аммонийным соединениям у Burkholderia pseudomallei, а также исследование ее влияния на развитие антибиотикорезистентности.

Материалы и методы. Исследовано 10 штаммов возбудителя мелиоидоза с типичными культуральноморфологическими свойствами. Селекцию резистентных к бензалкония хлориду вариантов осуществляли путем последовательных пассажей на плотной питательной среде с добавлением дезинфектанта в повышающихся концентрациях. Определение чувствительности к бензалкония хлориду проводили методом серийных разведений в агаре, к антибактериальным препаратам из групп сульфаниламидов, β‑лактамов и тетрациклинов – дискодиффузионным методом. Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с помощью компьютерной программы Microsoft Excel 2019. Вычислялись средние арифметические значения, ошибки средних величин. Достоверность различий между параметрами определялась путем расчета t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Все исходные штаммы показали схожую степень устойчивости к дезинфекционному соединению и большинство – чувствительность к протестированным антибиотикам. Культивирование штаммов B. pseudomallei на питательной среде с добавлением бензалкония хлорида привело к повышению устойчивости к данному дезинфектанту. Помимо этого, обнаружено повышение уровня устойчивости ко всем исследованным антибиотикам. Статистическая обработка полученных данных показала значимую корреляцию между изменением чувствительности к бензалкония хлориду и появлением невосприимчивости к амоксициллину / клавулановой кислоте и цефтазидиму. Установлено, что возбудитель мелиоидоза при естественной высокой восприимчивости к бензалкония хлориду обладает высоким потенциалом развития резистентности к данному дезинфекционному средству, что имеет практическое значение при разработке режимов дезинфекции с использованием четвертичноаммонийных соединений. Впервые показана прямая корреляционная зависимость между снижением чувствительности B. pseudomallei к бензалкония хлориду и появлением невосприимчивости к амоксициллину / клавулановой кислоте и цефтазидиму.

1. Захарова И.Б., Топорков А.В., Викторов Д.В. Мелиоидоз в аспектах эпидемиологии, клиники и лабораторной диагностики. Инфекция и иммунитет. 2021; 11(3):409–22. DOI: 10.15789/2220-7619-MIA-1584.

2. Chakravorty A., Heath C.H. Melioidosis: An updated review. Aust. J. Gen. Pract. 2019; 48(5):327–32. DOI: 10.31128/AJGP-0418-4558.

3. Chewapreecha C., Holden M.T., Vehkala M., Välimäki N., Yang Z., Harris S.R., Mather A.E., Tuanyok A., De Smet B., Le Hello S., Bizet C., Mayo M., Wuthiekanun V., Limmathurotsakul D., Phetsouvanh R., Spratt B.G., Corander J., Keim P., Dougan G., Dance D.A., Currie B.J., Parkhill J., Peacock S.J. Global and regional dissemination and evolution of Burkholderia pseudomallei. Nat. Microbiol. 2017; 2:16263. DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.263.

4. Limmathurotsakul D., Golding N., Dance D.A., Messina J.P., Pigott D.M., Moyes C.L., Rolim D.B., Bertherat E., Day N.P., Peacock S.J., Hay S.I. Predicted global distribution of Burkholderia pseudomallei and burden of melioidosis. Nat. Microbiol. 2016; 1(1):15008. DOI: 10.1038/nmicrobiol.2015.8.

5. Захарова И.Б., Топорков А.В., Викторов Д.В. Мелиоидоз и сап: современное состояние проблемы и актуальные вопросы эпидемиологического надзора. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018; 6:103–9. DOI: 10.36233/03729311-2018-6-103-109.

6. Топорков А.В., редактор. Мелиоидоз и сап. Волгоград: Волга-Пресс; 2016. 400 с.

7. Ngauy V., Lemeshev Y., Sadkowski L., Crawford G. Cutaneous melioidosis in a man who was taken as a prisoner of war by the Japanese during World War II. J. Clin. Microbiol. 2005; 43(2):970–2. DOI: 10.1128/JCM.43.2.970-972.2005.

8. Berger S. Melioidosis and Glanders: Global Status. 2018 edition. GIDEON Informatics, Inc., Los Angeles, California, USA; 2018. 99 p.

9. Elschner M.C., Hnizdo J., Stamm I., El-Adawy H., Mertens K., Melzer F. Isolation of the highly pathogenic and zoonotic agent Burkholderia pseudomallei from a pet green Iguana in Prague, Czech Republic. BMC Vet. Res. 2014; 10:283. DOI: 10.1186/s12917-0140283-7.

10. Канищев В.В., Морозов А.С., Лакомов В.П., Омельяненко С.Р., Бухаева Ю.В., Трошев Р.Г., Муравьев А.Г. Использование зарегистрированных в России дезинфицирующих средств войсками РХБ защиты в чрезвычайных ситуациях биологического характера. Вестник войск РХБ защиты. 2018; 2(4):57–67.

11. Health Council of the Netherlands. Resistance due to disinfectants. Background report to the advisory report Careful use of disinfectants. The Hague: Health Council of the Netherlands, 2016; publication No. A16/03E. [Электронный ресурс]. URL: https://www.healthcouncil.nl/binaries/healthcouncil/documenten/advisoryreports/2016/12/21/resistance-due-to-disinfectants-background-report/advisory-report-resistance-due-to-disinfectants.pdf.

12. Ahn Y., Kim J.M., Kweon O., Kim S.J., Jones R.C., Woodling K., Gamboa da Costa G., LiPuma J.J., Hussong D., Marasa B.S., Cerniglia C.E. Intrinsic resistance of Burkholderia cepacia complex to benzalkonium chloride. mBio. 2016; 7(6):e01716-16. DOI: 10.1128/mBio.01716-16.

13. Chacón-Jiménez L., Rojas-Jiménez K. Resistencia a desinfectantes y su relación con la resistencia a los antibióticos. Acta Médica Costarricense. 2020; 62(1):7–12.

14. Wuthiekanun V., Amornchai P., Saiprom N., Chantratita N., Chierakul W., Koh G.C., Chaowagul W., Day N.P., Limmathurotsakul D., Peacock S.J. Survey of antimicrobial resistance in clinical Burkholderia pseudomallei isolates over two decades in Northeast Thailand. Antimicrob. Agents Chemother. 2011; 55(11):5388–91. DOI: 10.1128/AAC.05517-11.

15. Khosravi Y., Vellasamy K.M., Mariappan V., Ng S.L., Vadivelu J. Antimicrobial susceptibility and genetic characterisation of Burkholderia pseudomallei isolated from Malaysian patients. ScientificWorldJournal. 2014; 2014:132971. DOI: 10.1155/2014/132971.

16. Сергевнин В.И., Клюкина Т.В., Волкова Э.О., Решетникова Н.И., Ключарева Н.М. Формирование устойчивости Enterobacter cloacae и Pseudomonas aerogenosa к дезинфектантам под воздействием бактерицидных концентраций препаратов в эксперименте. Медицинский альманах. 2015; 5(40):112–5.

17. Шкарин В.В., Ковалишена О.В., Благонравова А.С., Воробьева О.Н., Алексеева И.Г., Яковлева Е.И., Бугрова М.Л. Формирование устойчивости бактерий к четвертичным аммониевым соединениям в экспериментальных условиях. Медицинский альманах. 2012; 3(22):129–33.

18. Aarestrup F.M., Hasman H. Susceptibility of different bacterial species isolated from food animals to copper sulphate, zinc chloride and antimicrobial substances used for disinfection. Vet. Microbiol. 2004; 100(1–2):83–9. DOI: 10.1016/j.vetmic.2004.01.013.

19. Rose H., Baldwin A., Dowson C.G., Mahenthiralingam E. Biocide susceptibility of the Burkholderia cepacia complex. J. Antimicrob. Chemother. 2009; 63(3):502–10. DOI: 10.1093/jac/dkn540.

20. Jenney A.W., Lum G., Fisher D.A., Currie B.J. Antibiotic susceptibility of Burkholderia pseudomallei from tropical northern Australia and implications for therapy of melioidosis. Int. J. Antimicrob. Agents. 2001; 17(2):109–13. DOI: 10.1016/s0924-8579(00)00334-4.

21. Anutrakunchai C., Bolscher J., Krom B.P., Kanthawong S., Chareonsudjai S., Taweechaisupapong S. Impact of nutritional stress on drug susceptibility and biofilm structures of Burkholderia pseudomallei and Burkholderia thailandensis grown in static and microfluidic systems. PloS One. 2018; 13(3):e0194946. DOI: 10.1371/journal.pone.0194946.