Молекулярная гетерогенность госпитальных штаммов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium в гематологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.21, кандидат биологических наук Бриллиантова, Анна Николаевна
- Специальность ВАК РФ14.01.21
- Количество страниц 112
Оглавление диссертации кандидат биологических наук Бриллиантова, Анна Николаевна
Список использованных сокращений.
Введение
Глава 1. Обзор лигерагуры «Молекулярные механизмы устойчивости к ванкомицину и вирулентность госпитальных штаммов энтерококков».
1.1 Общая характеристика ЕЫегососсиь эрр.
1.2. Молекулярное строение энтерококков.
1.3. Молекулярные механизмы устойчивости энтерококков к ванкомицину.
1.4. Факторы вирулентности энтерококков.
1.5. Молекулярные методы исследования энтерококков.
Глава 2. Материалы и методы исследования.
2.1. Материалы исследования.
2.2. Методы исследования.
22.1. Выделение и идентификация энтерококков.
2.2.2. Палимеразная цепная реакция.
22.3. Пульоздекгрофорез.
22.4.Мупьптокусное секвенирование.
22.5. Сгашсшческая обработка результатов.
Глава 3. Результаты молекулярного типирования штаммов ванкомицин-устойчивых Е. /аесшт.
Глава 4. Результаты исследования структуры транспозонов Тп1546, кодирующих резистентность Е. /аесшт к ванкомицину.
Глава 5. Результаты исследования генов вирулентности Е./аестт.
5.1. Вирулентность ванкомицин-устойчивых штаммов Е. /аестт. 63 5.2 Характеристика вирулентности устойчивых и чувствительных к ванкомицину Е. /аестт.
Глава 6. Результаты мультилокусного секве нир ован ия эпидемических штаммов Е. ^аестт.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Гематология и переливание крови», 14.01.21 шифр ВАК
Эпидемиологические особенности гнойно-септических инфекций, вызванных энтерококками и стрептококками группы В у пациентов гинекологического стационара и женской консультации2006 год, кандидат медицинских наук Колоджиева, Виктория Васильевна
Эпидемиология инфекций, вызванных ванкомицин-резистентными энтерококками в отделениях для новорожденных детей2023 год, кандидат наук Червякова Маргарита Александровна
Эпидемиологические особенности формирования госпитальных штаммов в урологических отделениях.2013 год, кандидат медицинских наук Долгий, Алексей Алексеевич
Характеристика вирулентного потенциала клинических изолятов энтерококков, выделенных от животных2015 год, кандидат наук Пошвина, Дарья Владимировна
Эпидемиологические аспекты пневмококковых инфекций и молекулярно-генетическая характеристика Streptoroccus pneumoniae2008 год, доктор медицинских наук Мартынова, Алина Викторовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярная гетерогенность госпитальных штаммов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium в гематологии»
Актуальность темы.
В настоящее время энтерококки занимают одну из лидирующих позиций среди возбудителей госпитальных инфекций [122, 126]. Особую опасность для пациентов с иммуносупрессией представляют устойчивые к ванкомицину Enterococcus faecium [12, 46, 50, 91, 112, 127, 131]. Частота инфекций, вызванных этими микроорганизмами, возрастает, особенно в последние годы. Описано шесть фенотипов устойчивости к ванкомицину (VanA, VanB, VanC, VanD, VanE и VanG). Наибольшее клиническое значение отводится фенотипу VanA, который определяется преимущественно среди Enterococcus faecium [34, 70, 102]. Для этого фенотипа характерен высокий уровень резистентности к ванкомицину. Определено, что гены, кодирующие устойчивость у энтерококков с фенотипом VanA, входят в состав транспозона Тп154б. Этот транспозон может перемещаться из хромосомной ДНК бактерий в плазмиды, которые передаются от ванкомицин-устойчивых энтерококков к чувствительным штаммам [18]. Благодаря такому обмену происходит быстрое распространение в стационаре резистентных к ванкомицину штаммов энтерококков. Полагают, что мутации транспозона Тп1546 влияют на уровень резистентности энтерококков к ванкомицину, а также на способность Тп1546 транспонироваться из хромосомной ДНК в плазмидную [83, 98]. До сих пор значение структурных изменений в эволюции генов резистентности энтерококков к ванкомицину окончательно не выяснено.
При распространении энтерококков в стационаре немалое значение имеют и факторы вирулентности, которые могут индуцировать инфекционный процесс у человека. Факторы вирулентности изучены недостаточно. В то же время известно, что некоторые гены, кодирующие факторы вирулентности, входят в состав островка патогенности, который может передаваться от более вирулентных менее вирулентным штаммам энтерококков [36, 73, 74, 80].
В последние годы выявлено, что большинство изолятов Enterococcus faecium, вызывающих госпитальные вспышки инфекций, относятся к клональному комплексу штаммов Enterococcus faecium 17 (clonal complex 17 - CC17). Существование CC17 было подтверждено методом мультилокусного секвенирования (Multilocus Sequence Typing - MLST) фрагментов генов клеточного метаболизма и транспорта Enterococcus faecium. Штаммы энтерококков, входящие в клональный комплекс CCI7, характеризуются особой структурой и повышенной вирулентностью [59]. В связи с этим исследование молекулярной изменчивости генов резистентности к ванкомицину, выявление генов вирулентности, а также определение принадлежности энтерококков к клональному комплексу госпитальных штаммов CCI7 является актуальным и необходимым в изучении механизмов эволюции энтерококков в стационаре.
Цель исследования.
Изучить молекулярные особенности ванкомицин-устойчивых штаммов Enterococcus faecium, циркулирующих в гематологическом стационаре.
Задачи исследования.
1. Провести геноиширование госпитальных штаммов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium, выделенных от больных опухолями системы крови, и определить клональный состав популяции этих микроорганизмов.
2. Исследовать молекулярную структуру транспозонов Тп1546, кодирующих резистентность энтерококков к ванкомицину, и их эволюцию в процессе циркуляции штаммов в стационаре.
3. Изучить гены вирулентности у ванкомицин-устойчивых штаммов Enterococciis faecium и провести сравнение с ванкомицин-чувствительными Enterococcus faecium.
4. Выявить принадлежность эпидемических изолятов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium к госпитальной популяции штаммов СС17.
Научная новизна исследования.
Впервые в России проведено исследование по изучению молекулярных особенностей ванкомицин-устойчивых штаммов Enterococcus faecium. При изучении энтерококков методом пульс-электрофореза отмечен клональный характер распространения ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium в стационаре, выявлено преобладание двух эпидемических клонов (А и F), содержащих 74% штаммов.
При изучении молекулярной структуры транспозонов Тп1546, кодирующих резистентность к ванкомицину, зарегистрировано преобладание транспозонов консервативной структуры (тип 1), содержащих полный набор генов резистентности к ванкомицину. Определены также транспозоны, содержащие структурные изменения (тип 2, тип 3, тип 4), которые возникли при циркуляции штаммов в стационаре. Выявлены такие мутации, как делеция фрагмента гена orfl, инсерция IS1216V в области orfl, а также инсерция IS125I между генами vanS и vanH транспозона Тп1546.
Установлено, что транспозоны одного тала распространяются между генетически неродственными штаммами Enterococcus faecium.
Исследование генов вирулентности доказало, что у ванкомицинустойчивых Enterococcus faecium по сравнению с чувствительными к ванкомицину штаммами достоверно чаще преобладают гены вирулентности esp (91% против 6%) и gelE (67% против 22%). Частота выявления гена hyl, напротив,. значимо ниже для устойчивых штаммов по сравнению с 8 чувствительными к ванкомицину изолятами (27% против 66%). Показано, что наличие гена вирулентности esp является характерным для эпидемических штаммов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium и обеспечивает эволюционные преимущества микроорганизмам при распространении в стационаре.
Мультилокусное секвенирование эпидемических изолятов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium доказало, что в России циркулируют штаммы, которые относятся к популяции Enterococcus faecium CCI7, вызывающей госпитальные вспышки энтерококковых инфекций в разных странах мира. Впервые в международный банк данных по эпидемиологии и эволюции энтерококков (MLST enterococci) включены результаты исследований структуры генов резистентности к ванкомицину, генов вирулентности, а также данные мультилокусного секвенирования эпидемических штаммов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium из России.
Научно-практическая ценность работы.
Проведенное исследование доказало, что распространение ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium в стационаре носит клональный характер. Определено, что эволюционное превосходство при распространении в госпитальной среде имеют изоляты ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium, относящиеся к популяции эпидемических штаммов CCI7, а также обладающие генами вирулентности esp. В этой связи необходимо изолировать больных, которые являются носителями этих опасных штаммов. Принадлежность к эпидемическим штаммам может быть достоверно определена на основании мультилокусного секвенирования, косвенным свидетельством может служить присутствие гена вирулентности esp, а также консервативная структура транспозона Тп1546.
Похожие диссертационные работы по специальности «Гематология и переливание крови», 14.01.21 шифр ВАК
«Фенотипические и генотипические особенности Enterococcus spp., выделенных из крови больных с гематологическими заболеваниями»2022 год, кандидат наук Фёдорова Анастасия Владимировна
Молекулярно-генетический анализ штаммов Vibrio cholerae не01/не01392012 год, кандидат биологических наук Фадеева, Алевтина Викторовна
Фенотипическая и генотипическая характеристика метициллинрезистентных представителей вида Staphylococcus aureus2013 год, кандидат наук Гостев, Владимир Валерьевич
Теоретические и организационные основы управления эпидемическим процессом внутрибольничных инфекций в хирургии2007 год, доктор медицинских наук Рычагов, Игорь Петрович
Плазмидные характеристики различных сероваров сальмонелл и их применение в системе микробиологического мониторинга при сальмонеллезе2004 год, кандидат биологических наук Ковальчук, Наталья Ивановна
Заключение диссертации по теме «Гематология и переливание крови», Бриллиантова, Анна Николаевна
Выводы.
1. Ванкомицин-устойчивые Enterococcus faecium в отделениях гематологии представлены в основном (96 из 129 штаммов) двумя клонами А и F.
2. Кодирующие устойчивость к ванкомицину транспозоны Тп1546 с консервативной структурой генов (тип 1) преобладают у госпитальных штаммов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium; частота выявления составляет 91%.
3. В процессе циркуляции штаммов ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium изменяется структура транспозонов Тп1546, обнаружены делеции и инсерции 1§1216Уъ области гена orfl, а также инсерции IS1251 между генами vanS и VanH.
4. Основной ген ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium, кодирующий вирулентность, - ген esp выявлен у 119 (92%) из 129 изолятов; определены также другие гены - gelE и hyl.
5. Основной ген ванкомицин-чувствительных Enterococcus faecium - ген hyl выявлен у 59 (66%) из 89 штаммов, также обнаружены другие гены - esp и gelE.
6. Эпидемические изоляты ванкомицин-устойчивых Enterococcus faecium, выделенные от гематологических пациентов, принадлежат к госпитальной популяции эпидемических штаммов, входящих в состав клонального комплекса CCI7.
Заключение.
За последние два десятилетия у штаммов Е. faeciurn выявлены новые генетические характеристики, к которым относятся гены резистентности к антибиотикам и вирулентности. Нельзя исключить, что эволюционные изменения, происходящие у Е. faecium, ведут к возникновению новой госпитальной линии штаммов с особыми характеристиками. Известно, например, что возбудитель чумы Yersinia pestis произошел от Yersinia pseudotuberculosis приблизительно 1500—20000 лет назад, но в отличие от своего предшественника, обладал дополнительными генами вирулентности [10]. Причины возникновения нового вида Yersinia, который распространился по всему миру, до сих пор не определены. Можно предположить, что эволюция микроорганизма произошла после приобретения определенного набора генов, кодирующих факторы вирулентности. Похожие изменения наблюдаются и в геноме Е. faecium. Международные исследования в области молекулярной эпидемиологии выявили существование популяции штаммов Е. faecium, вызывающих вспышки госпитальных инфекций. Для изолятов, относящихся к этой популяции, была характерна консервативная структура семи генов клеточного метаболизма и транспорта Е. faecium - adk (аденилаткиназы), atpA (АТФ-синтазы), ddl (Б-аланин-О-аланин лигазы), gyd (глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы), gdh (глюкоза-6-фосфат дегидрогеназы), ригК (АТФазной субъединицы фосфорибозил аминоимидазол карбоксилазы) и pstS (переносчика АТФ-связывающей кассеты). Также у этих штаммов присутствовал ген esp, кодирующий фактор вирулентности - энтерококковый поверхностный протеин. Эта госпитальная популяция штаммов Е. faecium представлена клональным комплексом изолятов, который обозначается в базе данных по MLST как СС17. Распространение штаммов, принадлежащих к клональному комплексу СС17, регистрируется в клиниках Европы, США, Австралии, Африки и Азии [27,
28, 54, 76, 87, 99, 115, 123, 132, 135]. При этом крайне мало госпитальных вспышек инфекций вызвано ванкомицин-устойчивыми Е. faecium, которые не принадлежат к СС17 [104, 124]. Также следует отметить, что эволюционные изменения в геноме Е. faecium имеют и региональные особенности, которые определяются локальным наличием циркулирующих генов вирулентности и антибиотикорезистентности.
В России резистентные к ванкомицину энтерококки не выявляли, длительное время [5, 9]. Однако в последние годы регистрируется их распространение в стационаре, зафиксировано выделение этих микроорганизмов из крови. В связи с этим все большую актуальность приобретает изучение механизмов возникновения и эволюции госпитальных штаммов ванкомицин-устойчивых энтерококков.
В настоящем исследовании мы изучили 129 клинических штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium, которые были выделены от больных опухолями системы крови, находящихся на лечении в двух клинических центрах Москвы. Рестрикционное типирование штаммов методом PFGE выявило их клональное распространение. Были определены два лидирующих клона бактерий А и F, которые включали 96 (74,4%) штаммов. Наряду с этим было определено 5 малочисленных клонов микроорганизмов (каждый клон включал от 2 до 5 штаммов), суммарно в них входили 17 (13,3%) изолятов. Остальные 16 (12,4%) изолятов ванкомицин-устойчивых Е. faecium были спорадическими. Было выявлено, что клональный состав исследуемой популяции штаммов изменялся во времени. Эти результаты согласуются с данными литературы. Так, клональное распространение ванкомицин-устойчивых энтерококков было зарегистрировано в клиниках Европы, Америки и Австралии. При этом в стационарах циркулировали один или несколько клонов бактерий [25, 72, 58, 81, 125].
Наряду с рестрикционным типированием 129 госпитальных штаммов ванкомицин-устойчивых Е. /аес'шт, нами был изучен структурный полиморфизм транспозонов Тп1546, кодирующих устойчивость к ванкомицину этих штаммов методом ПЦР. Транспозоны Тп1546 являются мобильными элементами ДНК, которые могут перемещаться из хромосомы в плазмиды и передаваться между штаммами энтерококков. При транспозиции зачастую в структуре транспозонов возникают мутации. В процессе исследования структурного полиморфизма транспозонов Тп1546 нами было выявлено преобладание транспозонов консервативной структуры (тип 1). Наряду с ними были определены транспозоны других типов (тип 2, тип 3, тип 4). Для этих транспозонов были характерны следующие мутации: делеция фрагмента гена ог/1, инсерция \S1216V в области ог/1, а также инсерция 131251 между генами уап8 и уапН. Аналогичные результаты были получены и в других исследованиях [22, 31, 65, 133]. Известно, что мутации в структуре транспозонов Тп1546 накапливаются в процессе их циркуляции [18, 93]. Следовательно, выявленное в нашем исследовании преобладание транспозонов Тп1546 консервативной структуры (тип 1) может быть объяснено недавним появлением генов устойчивости к ванкомицину в стационаре. Наши данные согласовались с результатами, полученными исследователями из Италии [22]. В других работах преобладали транспозоны Тп1546, содержащие точечные мутации, делеции, а также инсерции [29, 31, 65, 71]. Значение структурных изменений транспозонов Тп1546 при их распространении в стационаре не определено окончательно. Так БсЬоЩеп М. А. и соавт. полагают, что возникающие делеции генов ог/7 и ог/2 в составе транспозонов Тп1546 уменьшают их мобильность. Такое заключение объясняется тем, что гены ог/1 и ог/2 кодируют белки транспозазу и резолвазу, которые участвуют в транспозиции Тп1546 из бактериального генома в плазмиды Е./аесшт [109]. Однако другими исследователями были получены противоположные данные: частота транспозиции Тп1546, наоборот, возрастала при появлении делеций в области генов orfl и orf2 [98]. В работе Woodford N. и соавт. было предположено, что инсерция IS12J6V, выявленная нами в составе транспозонов тип 3, также может влиять на мобильность генов устойчивости к ванкомицину. Было показано, что две инсерций IS 1216V в составе транспозонов Тп1546 могут мобилизовать гены устойчивости к ванкомицину, находящиеся между этими инсерциями [137]. Следовательно, на основании полученных нами данных можно предположить, что транспозоны тип 3, содержащие по одной инсерции IS 1216V, являются предшественниками новых мобильных элементов.
При исследовании клонального распространения транспозонов Тп 1546 различной структуры было выявлено, что транспозоны тип 1 и тип 3 определялись не только у штаммов одного клона, но и у неродственных изолятов. Транспозон Тп1546 консервативной структуры (тип 1) изначально выявлялся у изолятов, относящихся к основному эпидемическому клону А. Затем этот транспозон был зарегистрирован у штаммов, принадлежащих к лонам D, F и G, а также у спорадических изолятов (S, Т, U). Транспозон тип 3 первично выявлялся у спорадического штамма (V), а затем распространился среди других спорадических (I, W) и клональных изолятов (В). Аналогичное распространение транспозонов Тп1546 определенной структуры среди генетически неродственных штаммов энтерококков было зарегистрировано и в других исследованиях [76, 99, 104]. Выявленные закономерности свидетельствуют о передаче транспозонов Тп1546 между штаммами Е. faecium.
Наряду с изучением структурного полиморфизма транспозонов Тп1546, было проанализировано наличие следующих генов, кодирующих факторы вирулентности: esp, hyl, gelE, agg, cylA. Наиболее часто выявлялся ген вирулентности esp, он был обнаружен у 119 (91%) штаммов ванкомицинустойчивых Е. faecium. Следует отметить, что этот ген был выявлен у всех эпидемических изолятов, которые относились к клонам А и F. Полученные результаты доказывают, что ген вирулентности esp может рассматриваться как эпидемический маркер. Известно, что фактор Esp участвует в адгезии микроорганизмов к эукариотическим клеткам, а также существуют предположения о его участии формировании биопленок. В связи с этим наличие фактора вирулентности Esp у штаммов Е. faecium приводит к их повышенной выживаемости в стационаре [58, 85, 90].
Значение факторов вирулентности Gel и Ну1 в госпитальном распространении ванкомицин-устойчивых Е. faecium не определено окончательно. В нашем исследовании ген вирулентности gelE был выявлен у 87 (67%) штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium, тогда как в исследовании Eaton Т. J. и соавт. ген gelE присутствовал лишь у единичных изолятов Е. faecium [45]. Нами ген вирулентности hyl был обнаружен у 35 (27%) исследуемых штаммов. При этом его наличие не было характерным для эпидемических изолятов ванкомицин-устойчивых Е. faecium. В исследовании Rice L. В. и соавт., напротив, было выявлено, что hyl является маркером эпидемических штаммов Е. faecium [103]. Необходимо отметить, что гены вирулентности agg и cylA не были выявлены ни у одного исследуемого штамма Е. faecium, что согласуется с результатами других исследований, где гены вирулентности agg и cylA определяли лишь у единичных изолятов Е. faecium [105, 130]. Некоторые отличия наших данных от результатов, полученных в других работах, могут быть следствием наличия определенного набора циркулирующих генов вирулентности в исследуемых центрах. Нами также было отмечено, что гены вирулентности esp, hyl, gelE присутствовали в различных комбинациях у штаммов одного клона. Эти результаты дают основание полагать, что отдельные изоляты в составе клона приобретали гены вирулентности посредством передачи мобильных элементов ДНК островков патогенности и плазмид. Аналогичные результаты были получены в исследовании Vankerckhoven V. И соавт. [130].
Сравнение вирулентности клинических штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium и чувствительных к ванкомицину изолятов выявило преобладание генов вирулентности esp и gelE у штаммов Е. faecium, устойчивых к ванкомицину, в сравнении с чувствительными к ванкомицину изолятами (92% против 6% и 67% против 22%, р<0,001). Ген вирулентности hyl преобладал у чувствительных к ванкомицину изолятов (66% против 27%, р<0,001). Было выявлено, что у 119 (92%) устойчивых к ванкомицину штаммов присутствовали от одного до трех генов вирулентности {esp, gelE и hyl). Тогда как у ванкомицин-чувствительных Е. faecium эти гены выявлялись значительно реже, они присутствовали у 59 из 89 штаммов (66%), р<0,001. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что ванкомицин-устойчивые штаммы Е. faecium более вирулентны, чем чувствительные к ванкомицину изоляты.
Для определения принадлежности эпидемических штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium к генетической линии микроорганизмов CCI7, вызывающих вспышки инфекций в клиниках разных стран, был проведен MLST анализ. Исследованы штаммы, которые относились к наиболее широко распространившимся клонам Е. faecium А (А1, A3, А8, А10, А16, А26) и F (Fl, F3). Изучение структуры фрагментов генов клеточного транспорта и метаболизма (atpA, ddl, gdh, purK, gyd, pstS и adk) выявило принадлежность эпидемических изолятов к госпитальной линии штаммов Е. faecium CCI7. Эти штаммы были впервые описаны нами в России. На основании структурного полиморфизма генов atpA, gyd и pstS исследуемые изоляты были отнесены к трем сиквенс типам ST202, ST18 и ST262. При анализе структуры популяции Е. faecium CCI7 нами было выявлено, что сиквенс типы ST202, ST18 и ST262 являлись близкородственными сиквенс типу ST17 - родоначальнику клонального комплекса штаммов Е. faecium CCI7. В связи с этим, можно полагать, что распространению эпидемических штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium, которые относились к сиквенс типам ST202, ST18 и ST262, предшествовала циркуляция штаммов, относящихся к сиквенс типу ST17. В то же время нельзя исключить происхождение эпидемических штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium, относящихся к сиквенс типам ST202, ST18 и ST262 из независимых внегоспитальных источников.
В нашем исследовании наряду с эволюционными изменениями в консервативных хромосомных генах циркулирующих в стационаре клонов ванкомицин-устойчивых Е. faecium было зарегистрировано приобретение этими клонами генов резистентности к ванкомицину, а также генов вирулентности. При этом преимущества в распространении получали штаммы Е. faecium, относящиеся к популяции CCI7, а также обладающие генами резистентности к ванкомицину и геном вирулентности esp. Интересно отметить, что выявленное преобладание транспозонов консервативной структуры (тип 1) свидетельствует о сравнительно недавнем появлении генов резистентности в исследуемой популяции Е. faecium. Мировые исследования также подтверждают, что возникновению госпитальных вспышек, ванкомицин-резистентных Е. faecium, зачастую предшествует широкое распространение чувствительных к ванкомицину, но устойчивых к ампициллину штаммов, принадлежащих к CCI7. Данные литературы свидетельствуют о том, что часть этих штаммов приобретают ген вирулентности esp в последствии [67].
В заключение, необходимо отметить, что результаты нашего исследования выявили генетически неоднородную эволюционирующую популяцию штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium, в которой преобладали два клона микроорганизмов А и F. В условиях циркуляции генов вирулентности и резистентности к ванкомицину, происходящей одновременно с изменениями в консервативных генах клеточного транспорта и метаболизма штаммов Е. faecium, образовывались клоны бактерий, обладающие эволюционными преимуществами при распространении в стационаре. Такие преимущества имели изоляты ванкомицин-устойчивых Е. faecium, относящиеся к генетической линии штаммов CCI7, а также обладающие генами вирулентности esp. Одновременно с этим происходила передача транспозонов 1x11546, кодирующих резистентность к ванкомицину, между генетически неродственными штаммами Е. faecium. В ходе этого процесса эволюционным изменениям подвергалась и структура транспозонов Тп1546. Зарегистрированная нами генетическая изменчивость исследуемой популяции бактерий доказывает необходимость комплексного подхода при определении механизмов эволюции ванкомицин-устойчивых Efaecium стационаре.
Предположительно существует два пути происхождения эпидемических Е. faecium, относящихся к генетической линии штаммов CCI7, в России. С одной стороны, их возникновение может являться следствием эволюционных изменений генома Е. faecium, происходящих под селективным давлением условий госпитальной среды, таких как использование антибиотиков. С другой стороны, нельзя исключить происхождение этих эпидемических штаммов из внешних источников окружающей среды, в частности от животных, поскольку в Бельгии штамм Е. faecium, относящийся к клональному комплексу CCI7, был выявлен у свиней.
Инфекции, вызванные ванкомицин-устойчивыми Е. faecium, являются серьезной проблемой, в особенности для иммунокомпрометированных пациентов. В этой связи крайне важным для предотвращения их распространения в стационаре является своевременное выявление эпидемических клонов ванкомицин-устойчивых Е. faecium, а также определение механизмов эволюции этих микроорганизмов. Первичное определение клонального родства большого числа штаммов и выявление эпидемических изолятов целесообразно проводить методом PFGE. Однозначно установить, что штамм Е. faecium является эпидемическим можно только методом MLST, определив его принадлежность к клональному комплексу CCI7. Наряду с этим, выявление маркера вирулентности esp методом ПЦР также является информативным диагностическим критерием при выявлении эпидемических штаммов ванкомицин-устойчивых Е. faecium. Исследование структурного полиморфизма транспозонов Тп1546, кодирующих устойчивость энтерококков к ванкомицину, необходимо для выявления передачи генов вирулентности между штаммами Е. faecium. Таким образом, для определении наиболее опасных эпидемических клонов ванкомицин-устойчивых штаммов Е. faecium в стационаре и выявления механизмов их эволюции необходимо использовать комплекс молекулярных методов исследования микроорганизмов.
Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Бриллиантова, Анна Николаевна, 2010 год
1. Билимова С.И. Характеристика факторов персистенции энтерококков. // Журн. микробиол. 2000 - № 4. - С. 104-105.
2. Глазер В.М. Генетическая рекомбинация без гомологии: процессы, ведущие к перестройкам. // Соросовский образ, ж-л. 1998 -№7. - С. 2228.
3. Голуб A.B., Козлов P.C. Антибактериальная профилактика инфекций области хирургического вмешательства в колоректальной хирургии. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. — 2000. — Т. 9. № 3. — С. 244252.
4. Гучев И. А. Современные препараты в лечении инфекций, вызванных оксациллиноустойчивыми стафилококками и энтерококками. // Инфекц. антимикроб, тер. — 2005. Т. 7. - № 2. — С. 24-35.
5. Дехнич A.B., Кречикова О.И., Туркова Л.И., Страчунский JI.C. Энтерококковое носительство и антибиотикорезистентность в отделении выхаживания недоношенных новорожденных. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. 2001. - Т. 3. - № 1. — С. 28-38.
6. Клясова Г. А. Практические рекомендации по антибактериальной терапии инфекций у пациентов с нейтропенией. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. — 2003. — Т. 5. № 1. - С. 47-73.
7. Лопухов Л.В., Эдельштейн М.В. Полимеразная цепная реакция в клинической диагностике. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. 2000. - Т.2. - №3. - С.96-106.
8. Платонов А.Е. Мультилокусное секвенирование-типирование. Сб. Генодиагностика бактериальных менингитов и генотипирование их возбудителей. Под. ред. Платонова А.Е., Шипулина Г.А., Тютюнника E.H., Платоновой O.B. М. - 2001. - С. 27-31.
9. Сидоренко С.В., Резван С.П., Грудинина С.А., Кротова JI.A., Стерхова Г.В. Результаты многоцентрового исследованияантибиотикочувствительности энтерококков. // Антиб. химиотер. -1998. Т.43. - № 9. - С. 9-17.
10. Ю.Сидоренко С. В. Инфекционный процесс как «диалог» между хозяином и паразитом. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. — 2001. Т. 3. -№4. С. 301-315.
11. П.Сидоренко С.В. Исследования распространенияантибиотикорезистентности: практическое значение для медицины. Инфекц. антимикроб, тер. 2002. - Т. 4. - №2. - С. 38-41.
12. Сидоренко С.В. Клиническое значение антибиотикорезистентности грамположительных микроорганизмов. // Инфекц. антимикроб, тер. — 2003.-Т. 5.-№2.-С. 3-15.
13. Сидоренко С.В., Тишков В.И. Молекулярные основы резистентности к антибиотикам. // Успехи биол. химии. — 2004. — Т. 44. — С. 263-306.
14. Тюрин В.П., Тихонов Ю.Г. Антибактериальная терапия инфекционного эндокардита. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. — 2000. — Т. 2. -№ 2.-С. 31-39.
15. Шагинян И.А. Роль и место молекулярно-генетических методов в эпидемиологическом анализе внутрибольничных инфекций. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. — 2000. — Т. 2. № 3. — С. 82-95.
16. Andrews Е., Horder Т. A study of streptococci pathogenic for men. // Lancet. 1906. - Vol. 2. - P. 708-713.
17. Arthur M., Reynolds P., Courvalin P. Glycopeptide resistance in enterococci. // Trends Microbiol. 1996. - Vol.4. - P. 401-407.
18. Bell J., Paton J., Turnidge J. Emergence of vancomycin-resistant enterococci in Australia: phenotypic and genotypic characteristics of isolates // J. Clin. Microbiol. 1998. - Vol. 36. - P. 2187-2190.
19. Berti M., Candiani G., Kaufhold A., Muscholl A., Wirth R. Does aggregation substance of Enterococcus faecalis contribute to development of endocarditis? II Infection. 1998. - Vol. 26. - P. 48-53.
20. Billot-Klein D. L., Gutmann S., Collatz E., van Heijenoot J. Analysis of peptidoglycan precursors in vancomycin-resistant enterococci. // Antimicrob. Agents Chemother. 1992. - Vol. 36. - P. 1487-1490.
21. Billstrom H., Lund B., Sullivan A., Nord C. Virulence and antimicrobial resistance in clinical Enterococcus faecium. II Int. J. Antimicrob. Agents. — 2008. Vol. 32. P. 374-377.
22. Bischoff, W. E., Reynolds T. M., Hall G. O., Wenzel R. P., Edmond M. B. Molecular epidemiology of vancomycin-resistant Enterococcus faecium in alarge urban hospital over a 5-year period. // J. Clin. Microbiol. 1999. - Vol. 37.-P. 3912-3916.
23. Bonten M. J., Hayden M. K., Nathan C., Rice T. W., Weinstein, R. A. Stability of vancomycin-resistant enterococcal genotypes isolated from long-term-colonized patients. // J. Infect. Dis. 1998. - Vol. 177. - P. 378-382.
24. Brown A. R., Townsley A. C., Amyes S. G. Diversity of Tn1546 elements in clinical isolates of glycopeptide-resistant enterococci from Scottish hospitals. // Antimicrob. Agents Chemother. 2001. - Vol. 45. - P. 13091311.
25. Coque T.M., Tomayko J.F., Ricke S.C., Okhyusen P.C., Murray B.E. Vancomycin-resistant enterococci from nosocomial, community, and animal sources in the United States. // Antimicrob. Agents Chemother. 1996.-Vol. 40. - P. 2605-2609.
26. Darini A., Palepou M.-F.I., Woodford N. Nucleotide sequence of IS1542, an insertion sequence identified within VanA glycopeptide resistance elements of enterococci. // FEMS Microbiol. Lett. 1999. - Vol. 173. - P. 341-346.
27. Darini A., Palepou M.-F. I., James D., Woodford N. Disruption of vanS by IS1216V in a clinical isolate of Enterococcus faecium with VanAglycopeptide resistance. // Antimicrob. Agents Chemother. 1999. — Vol. 43.-P. 995-996.
28. Demertz E., Paiepou M., Kaufrnann M., Avlamis A., Woodford N. Charecterisation of vanA and vanB elements from glycopeptide-resistant Enterococcus faecium from Greece. // J. Med. Microbiol. —2001. Vol. 50. -P. 682-687.
29. Donabedian S. E., Hershberger L. A., Thai J. W., Chow J. W.,. Clewell D. B., Robinson-Dunn B., Zervos M. J. PCR fragment length polymorphism analysis of vancomycin-resistant Enterococcus faecium. II J. Clin. Microbiol. 2000. - Vol. 38. - P. 2885-2888.
30. Dowling J. N., Saha A. K., Glew R. H. Virulence factors of the family Legionellaceae. II Microbiol. Rev. 1992. - Vol. 56. - P. 32-60.
31. Dupre I., Zanetti S., Schito A.M., Fadda G., Sechi L.A., Incidence of virulence determinants in clinical Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis isolates collected in Sardinia (Italy). // J. Med. Microbiol. -2003. — Vol. — 52. — P.491-498.
32. Dutka-Malen S., Evers S., Courvalin P. Detection of glycopeptide resistance genotypes and identification to the species level of clinically relevant Enterococci by PCR. // J. Clin. Microbiol. 1995. Vol. 33. - P. 24-27.
33. Eaton T. J., Gasson M. J. Molecular screening of Enterococcus virulence determinants and potential for genetic exchange between food and medical isolates. // Appl. Environ. Microbiol. 2001. - Vol. 67. - P. 1628-1635.
34. El-Khoury J., Fishman J. A. Linezolid in the treatment of vancomycin-resistant Enterococcus faecium in solid organ transplant recipients: report ofa multicenter compassionate-use trial. // Transpl. Infect. Dis. — 2003. — Vol. 5.-P. 121-123.
35. Elsner H. A., Sobottka L, Mack D., Claussen M., Laufs R., Wirth R. Virulence factors of Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium blood culture isolates. // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2000. - Vol. 19. - P. 39-42.
36. Feil E. J., Li B. C., Aanensen D. M., Hanage W. P., Spratt B. G. eBURST: inferring patterns of evolutionary descent among clusters of related bacterial genotypes from multilocus sequence typing data. // J. Bacteriol. 2004. -Vol. 186.-P. 1518-1530.
37. Frieden T., Munsiff S., Low B., Willey B., Williams G., Faur Y., Eisner W., Warren S., Kreiswirth B. Emergence of vancomycin-resistant enterococci in New York City // Lancet. 1993. - Vol. 342. - P. 76-79.
38. Grindley, N.D.F. and R.R. Reed. Transpositional recombination in prokaryotes. //Annu. Rev. Biochem. 1985. - Vol. 54. - P. 863-896.
39. Goering R.V. Molecular epidemiology of nosocomial infection: analysis of chromosomal restriction fragment patterns by pulse-field gel electrophoresis. // Infect. Control Hosp. Epidemiol. 1993. - Vol. 14. - P. 595-600.
40. Granlund M., Carlsson C., Edebro H., Emanuelsson K., Lundholm R. Nosocomial outbreak of vanB2 vancomycin-resistant Enterococcus faecium in Sweden. // J. Hosp. Infect. 2006. - Vol. 62. - P. 254-256.
41. Handwerger S., Skoble J., Discotto L. F., Pucci M. J. Heterogeneity of the vanA gene cluster in clinical isolates of enterococci from the Northeastern United States. // Antimicrob. Agents Chemother. 1995. - Vol. 39. - P. 362-368.
42. Handwerger S., Skoble J. Identification of chromosomal mobile element conferring high-level vancomycin resistance in Enterococcus faecium. // Antimicrob. Agents Chemother. 1995. - Vol. 39. - P. 2446-2453.
43. Heffron F. Tn3 and its relative. // In Mobile genetic elements. Ed. By Shapiro J.A. Acad. Press, New York. - 1983.- P. 233-250.
44. Homan W. L., Tribe D., Poznanski S., Li M., Hogg G., Spalburg E., Van Embden J. D., Willems R. J. Multilocus sequence typing scheme for Enterococcus faecium. II J. Clin. Microbiol. — 2002. — Vol. 40. — P. 19631971.
45. Huh J. Y., Lee W. G., Cho S. R., Lim A. Y. Distribution of insertion sequences associated with Tnl546-like elements among Enterococcus faecium isolates from patients in Korea. I I J. Clin. Microbiol. — 2004. — Vol. 42.-P. 1897-1902.
46. Huycke M. M., Gilmore M.S. Frequency of aggregation substance and cytolysin genes among enterococcal endocarditis isolates. // Plasmid. — 1995.-Vol. 34.-P. 152-156.
47. Jensen L. B., Ahrens P., Dons L., Jones R.N., Hammerum A.M., Aarestrup F.M. Molecular analysis of Till546 in Enterococcus faecium isolated from animals and humans. // J. Clin. Microbiol. 1998. Vol. 36. -P. 437-442.
48. Jureen R., Top J., Mohn S. C., Harthug S., Langeland N., Willems R. J. Molecular characterization of ampicillin-resistant Enterococcus faecium isolates from hospitalized patients in Norway. I I J. Clin. Microbiol. 2003. -Vol. 41.-P. 2330-2336.
49. Kalina A.P. The taxonomy and nomenclature of enterococci. //Int. J. Syst. Bacteriol. 1970. - Vol. 20. - P. 193-199.
50. Kanemitsu K., Nishino T., Kunishima H., Okamura N., Takemura H., Yamamoto H., Kaku M. Quantitative determination of gelatinase activity among enterococci. // J. Microbiol. Methods. — 2001. — Vol. 47. — P. 11-16.
51. Kim W. J., Weinstein R. A., Hayden M. K. The changing molecular epidemiology and establishment of endemicity of vancomycin resistance in enterococci at one hospital over a 6-year period. // J. Infect. Dis. -1999. — Vol. 179.-P. 163-171.
52. Ko K.S., Baek J.Y., Lee J.Y., Oh W.S., Peck K.R., Lee N., Lee W.G., Lee K., Song J.H. Molecular characterization of vancomycin-resistant Enterococcus faecium isolates from Korea. // J. Clin. Microbiol. — 2005. -Vol. 43.-P.2303-2306.
53. Kolodjieva V., Yafaev R., Yermolenko E., Suvorov A. Incidence of virulence determinants in enterococcal strains of probiotic and clinical origin. // Int. Cong. Series. 2006 - Vol. 1289. - P367-369.
54. Koh T. H., Hsu L. Y., Chiu L. L., Lin R. V. Emergence of epidemic clones of vancomycin-resistant Enterococcus faecium in Singapore. // J. Hosp. Infect. 2006. Vol. 63. P. 234-236.
55. Kohler W. The present state of species within the genera Streptococcus and Enterococcus. //Int. J. Med. 2007. - Vol. 297. - P. 133-150.
56. Kreft B., Maire R., Schramm U., Wirth R. Aggregation substance of Enterococcus faecalis mediates adhesion to cultured renal tubular cells. // Infect. Immunol. 1992. - Vol. 60. - P. 25-30.
57. Leavis H. L., Bonten M. J. M., Willems R. J. L. Identification of high-risk enterococcal clonal complexes: global dispersion and antibiotic resistance // Curr. Opin. Microbiol. 2006. - Vol. 9. - P. 454-460.
58. Lee W. G., Huh J. Y., Cho S. R., Lim Y. A. Reduction in glycopeptide resistance in vancomycin-resistant enterococci as a result of vanA cluster rearrangements. // Antimicrob. Agents Chemother. 2004. - Vol. 48. — P. 1379-1381.
59. Lopes M.F., Simoes A.P., Tenreiro R., Marques J J., Crespo M.T. Activity and expression of virulence factor gelatinase in diary enterococci. //Int. J. Food Microbiol. 2006. - Vol.112. -P.208-214.
60. Lund B., Edlund C. Blood-stream isolates of Enterococcus faecium enriched with the enterococcal surface protein gene, esp, show increased adhesion to eukaryotic cells. // J. Clin. Microbiol. 2003. - Vol. 41. - P. 5183-5185.
61. McCallum W.G., Hastings T.W. A case of acute endocarditis caused by Micrococcus zymogenes (Nov. Spec.) with a description of the microorganism. // J. Exp. Med. -1899 Vol. 4. - P. 521-534.
62. Mohamed J. A., Huang D. B. Biofilm formation by enterococci. // J. Med. Microbiol.-2007.-Vol. 56.-P. 1581-1588.
63. Mundy L.M., Sahm D.F., Gilmore M. Relationships between enterococcal virulence and antimicrobial resistance. //Clin. Microbiol. Rev. 2000. — Vol. 13.-P. 513-522.
64. Palepou M.-F.I., Adebiyi A.-M.A., Tremlett C.H., Jensen L.B., Woodford N. Molecular analysis of diverse elements mediating VanA glycopeptide resistance in enterococci. // J. Antimicrob. Chemother. — 1997. — Vol. 42. — P. 605-612.
65. Quintiliani R., Sahm D. F., Courvalin P. Mechanisms of resistance to antimicrobial agents // Manual of clinical microbiology 7th ed. Ed. By
66. Murray P. R., Baron E. J., Pfaller M. A., Tenover F. C., Yolken R. H. ASM Press, Washington, D.C. - 1999. - P. 1505-1570.
67. Reynolds P. E., Courvalin P. Vancomycin resistance by synthesis of precursors terminating in d-alanyl-d-alanine // Antimicrob. Agents Chemother. 2005. - Vol. 49. - P. 21-25.
68. Rice L.B. Antimicrobial resistance in gram-positive bacteria. // Am. J. Infect Control. 1996. - Vol. 34. - P. 11-19.
69. Schouten M. A., Hoogkamp-Korstanje J. A., Meis J. F., Voss A. Prevalence of vancomycin-resistant enterococci in Europe. // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2000. - Vol. 19. - P. 816-822.
70. Shankar V., Baghdayan A. S., Huycke M. M., Lindahl G., Gilmore M. S. Infection-derived Enterococcus faecalis strains are enriched in esp, a gene encoding a novel surface protein. // Infect. Immun. — 1999. — Vol. 67. — P. 193-200.
71. Singh K. V., Qin X., Weinstock G. M., Murray B. E. Generation and testing of mutants of Enterococcus faecalis in a mouse peritonitis model. // J. Infect. Dis. 1998. - Vol. 178. - P. 1416-1420.
72. Spratt B.G., Maiden M.C. Bacterial population genetics, evolution and epidemiology // Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. 1999. - Vol.354. - P.701-710.
73. Stampone L., Del G. M., Boccia D., Pantosti A. Clonal spread of a vancomycin-resistant Enterococcus faecium strain among bloodstream-infecting isolates in Italy. // J. Clin. Microbiol. 2005. - Vol. 43. - P. 15751580.
74. Tendolkar P. M., Baghdayan A. S., Shankar N. Pathogenic enterococci: Enterococci: new developments in the 21st century. // Cell. Mol. Life Sci. 2003. - Vol. 60. - P. 2622-2636.
75. Thai L. A., Silverman J., Donabedian S. and Zervos M. J. The effect of Tn916 insertions on contour-clamped homogeneous electrophoresis patterns of Enterococcus faecalis. I I J. Clin. Microbiol. — 1997. — Vol. 35. — P. 969-972.
76. Thiercelin, M. Sur un diplocoque saprophyte de Y intestine susceptible de devenir pathogene. // C.R. Soc. Biol. 1899. - Vol. 5. - P. 269-271.
77. Till M., Wixson R. L., Pertel P. E. Linezolid treatment for osteomyelitis due to vancomycin-resistant Enterococcus faecium. II Clin. Infect Dis. 2002. - Vol. 34. - P. 1412-1414.
78. Top J., Willems R., Blok H., de Regt M., Jalink K., Troelstra A., Goorhuis B., Bonten M. Ecological replacement of Enterococcus faecalis by multiresistant clonal complex 17 Enterococcus faecium. Clin. Microbiol. Infect. 2007. - Vol. 13.-P. 316-319.
79. Top J., Willems R., Bonten M. Emergence of CC17 Enterococcus faecium: from commensal to hospital-adapted pathogen. I I FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2008. - Vol. 52. - P. 297-308.
80. Treitman A.N., Yarnold P.R., Warren J., Noskin G.A. Emerging incidence of Enterococcus faecium among hospital isolates (1993 to 2002). // J. Clin. Microbiol. 2005. - Vol.43. - P.462-463.
81. Uttley A., Collins C., Naidoo J., George R. Vancomycin-resistant enterococci. //Lancet. 1988. - Vol. 1. - P. 57-58.
82. Wang JL, Hsueh PR. Therapeutic options for infections due to vancomycin-resistant enterococci. // Expert. Opin. Pharmacother. — 2009. -Vol.10.-P. 785-796.
83. Werner G, Strommenger B, Witte W. Acquired vancomycin resistance in clinically relevant pathogens. // Future Microbiol. 2008. Vol. 3. — P. 547-562.
84. Willems R. J., van Schaik W. Transition of Enterococcus faecium from commencial organism to nosocomial pathogen. // Future Microbiol. -2009. Vol. 4. - P. 1125-1135.
85. Williams VR, Callery S, Vearncombe M, Simor AE. Utility of environmental sampling for the prevention of transmission of vancomycin resistant enterococci (VRE) in hospitals.// Can. J. Infect. Control. — 2009. — Vol. 24.-P. 119-124.
86. Woodford N., Adebiyi A.-M.A., Palepou M.-F.I., Cookson B.D. Diversity of VanA glycopeptide resistance elements in enterococci from human and non-human sources. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1998. — Vol. 42.-P. 502-508.
87. Woodford N., Sohani M., Hardy K.J. Frequency of esp in Enterococcus faecium isolates. I I Lancet. — 2001. Vol. 358. — P. 584.
88. Yasliani S, Mobarez AM, Doust RH, Safari M, Teymornejad O. Linezolid vancomycin resistant Enterococcus isolated from clinical samples in Tehran hospitals. // Indian J. Med. Sci. 2009. - Vol. 63 - P.297-302.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.