Молекулярно-генетические особенности устойчивости к бета-лактамным антибиотикам грамотрицательных микроорганизмов - возбудителей нозокомиальных инфекций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.07, кандидат биологических наук Мудрак, Дарья Евгеньевна

• Мудрак, Дарья Евгеньевна
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Мудрак, Дарья Евгеньевна

Введение.

Цель и задачи исследования.

Научная новизна.

Практическая значимость.

Основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Механизм действия бета-лактамных антибиотиков.

1.2. Механизмы антибактериальной устойчивости.

1.3. Классификация и происхождение бета-лактамаз.

1.4. Характеристика сериновых бета-лактамаз.

1.4.1. Бета-лактамазы класса А.

1.4.2. Бета-лактамазы класса С.

1.4.3. Бета-лактамазы класса D.

1.5. Характеристика металло-бета-лактамаз (МБЛ).

1.6. Генетическая локализация бета-лактамаз.

1.6.1. Генетическая локализация сериновых бета-лактамаз класса А.

1.6.2. Генетическая локализация МБЛ.

1.6.3. Генетическая локализация сериновых бета-лактамаз класса С.

1.7. Клиническое значение бета-лактамаз.

1.7.1. Клиническое значение бета-лактамаз расширенного спектра (БЛРС).

1.7.2. Клиническое значение бета-лактамаз АтрС.

1.7.3. Клиническое значение МБЛ.

1.8. Детекция бета-лактамаз.

1.8.1. Критерии чувствительности грамотрицательных микроорганизмов к бета-лактамным антибиотикам (БЛА).

1.8.2. Фенотипические методы детекции бета-лактамаз

1.8.3. Молекулярные методы в исследовании феномена устойчивости к БЛА.

1.9. Белковое моделирование.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Бактериальные штаммы.

2.2. Анализ фенотипов антибиотикорезистентности.

2.2.1. Определение чувствительности к антимикробным препаратам.

2.2.2. Фенотипические тесты на наличие бета-лактамаз.

2.3. Идентификация штаммов методом прямого белкового профилирования.

2.4. Генетический анализ исследуемых штаммов.

2.4.1. Определение нуклеотидной последовательности гена 16SpPHK.

2.4.2. Выявление генетических маркеров устойчивости к

2.5. Моделирование пространственной структуры новой бета-лактамазы AmpC-new методом предсказания структуры по гомологии.

Глава 3. Результаты.

3.1 Использование метода прямого белкового профилирования для идентификации микроорганизмов, включенных в исследование.

3.2 Анализ чувствительности к антибиотикам грамотрицательных микроорганизмов - возбудителей нозокомиальных инфекций.

3.2.1. Анализ профилей чувствительности клинических изолятов К. pneumonia.

3.2.2. Анализ профилей чувствительности клинических изолятов представителей семейства Enterobacteriaceae (кроме К. pneumoniae).

3.2.3. Анализ профилей чувствительности клинических изолятов A. baumanii.

3.2.4. Анализ профилей чувствительности клинических изолятов P. aeruginosa.

3.3. Расшифровка механизмов устойчивости к БЛА у грамотрицательных микроорганизмов - возбудителей нозокомиальных инфекций.

3.3.1. Расшифровка механизмов устойчивости К. pneumoniae к БЛА.

3.3.2. Расшифровка механизмов устойчивости у представителей семейства Enterobacteriaceae (кроме

К. pneumoniae) к БЛА.

3.3.2.1. Случаи выявления AmpC у изолятов семейства Enterobacteriaceae.

3.3.2.2. Случай выявления МБЛ у штамма E.coli.

3.3.3. Расшифровка механизмов устойчивости A. baumanii к БЛА.

3.3.4. Расшифровка механизмов устойчивости Р. aeruginosa к БЛА.

3.4. Оценка чувствительности и специфичности фенотипических тестов для выявления бета-лактамаз различных классов.

3.4.1. Применение теста с клавулановой кислотой для выявления штаммов, продуцирующих БЛРС.

3.4.2. Применение трехмерного AmpC-теста для выявления штаммов, продуцирующих бета-лактамазы класса С.

3.4.3. Применение метода двойных дисков с этилен-диамин-тетрауксусной кислотой для выявления штаммов, продуцирующих МБЛ.

Глава 4. Обсуждение.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярно-генетические особенности устойчивости к бета-лактамным антибиотикам грамотрицательных микроорганизмов - возбудителей нозокомиальных инфекций»

Широкое применение в медицинской практике антибиотиков привело к значительным изменениям в этиологической структуре и росту антибактериальной резистентности возбудителей инфекционных болезней [33]. Инфекции, вызванные резистентными штаммами, отличаются длительным течением, чаще требуют госпитализации, при этом увеличивается продолжительность пребывания в стационаре и ухудшается прогноз для пациентов [164].

Многочисленные негативные социально-экономические последствия распространения антибактериальной резистентности вынудили Всемирную организацию здравоохранения (ВОЗ) разработать и опубликовать в 2001 году «Глобальную стратегию ВОЗ по сдерживанию устойчивости к противомикробным препаратам», в которой рекомендовано рассматривать указанную проблему в качестве одного из приоритетов национальных систем здравоохранения [1]. В приведенном документе указывается, что расшифровка молекулярных механизмов резистентности необходима для создания новых препаратов и средств диагностики, а также для оптимизации режимов этиотропной терапии.

Проблема антибактериальной резистентности представляется особо актуальной в лечении нозокомиальных инфекций, распространение которых лишь возрастает по мере совершенствования медицинских технологий, существенно расширяющих круг критических состояний, поддающихся эффективной терапии. Интенсивный селективный прессинг антибиотиков, обусловливает быструю эволюцию и распространение новых механизмов резистентности в медицинских учреждениях и, прежде всего, в отделениях реанимации и интенсивной терапии.

Одними из ведущих возбудителей нозокомиальных инфекций являются грамотрицательные бактерии (семейства Enterobacteriaceae, Pseudomonas, Acinetobacter и некоторые другие) [2].

Традиционно основу лечения инфекций, вызываемых бактериями этой группы, составляли бета-лактамные - антибиотики и, прежде всего, цефалоспорины 111 поколения. Однако эффективность этой группы антибиотиков в последние годы резко снизилась в связи с распространением среди возбудителей нозокомиальных инфекций штаммов, продуцирующих бета-лактамазы расширенного спектра класса А (группа 2Ье по К. Bush, [37]). Альтернативу цефалоспоринам III поколения составляют цефалоспорины IV поколения, карбапеиемы и ингибитор-защищенные бета-лактамы, применение которых в медицинской практике постоянно расширяется.

В ответ на изменения в стратегии и тактике применения антибиотиков в различных регионах мира происходят изменения в распространении отдельных групп и классов бета-лактамаз - смена лидирующих групп [4]. К наиболее важным тенденциям следует отнести увеличение частоты выделения бета-лактамаз класса С (группы 1 и le по K.Bush, [37]) и появление карбапенемаз, прежде всего, относящихся к классу В (группы 3 и За по K.Bush, [37]) -металло-бета-лактамаз.

Своевременное выявление изменений в распространении бета-лактамаз имеет важное практическое и теоретическое значение, так как позволяет корректировать рекомендации по антибактериальной терапии нозокомиальных инфекций, разрабатывать экспрессные молекулярные методы детекции антибактериальной резистентности, дает важную информацию для создания новых препаратов, преодолевающих резистентность.

В настоящее время детекция бета-лактамаз основана на микробиологических методах, таких как диско-диффузионный, метод серийных разведений в бульоне, метод двух дисков, а также с применением различных коммерческих тестов, основанных на ферментативных колориметрических реакциях. Перечисленные традиционные микробиологические методы подходят для фенотипической характеристики микроорганизма. Однако, при детекции бета-лактамаз они, в лучшем случае, позволяют оценить факт наличия фермента, но не дают информацию о том, какой именно из нескольких сотен видов фермента присутствует. Ввиду этого одним из перспективных направлений в изучении и диагностики бета-лактамаз является использование молекулярно-генетических подходов: полимеразной цепной реакции (ПЦР), секвенирования, мшшееквепирования [3].

Кроме того, при проведении мониторинга устойчивости микроорганизмов к бета-лактамазам важное место занимает адекватная видовая идентификация патогенов. Классические методы идентификации и типирования бактерий (бактериологический анализ) имеют ряд недостатков: сложность стандартизации, трудоемкость, время выполнения 48-72ч, необходимость поддержания жизнеспособности микроорганизма до проведения анализа и не всегда дают достоверную информацию о микробном агенте. Поэтому все большую популярпость получают молекулярные методы идентификации микроорганизмов, в том числе масс-спектрометрический анализ [180].

В рутинной лабораторной практике из-за недостатка оборудования и отработанных протоколов исследования невозможно точно определить детерминанты устойчивости микроорганизмов к тем или иным антимикробным препаратам. С момента обнаружения первого фермента бета-лактамазы в 60-е годы эти ферменты эволюционировали, с каждым годом растет их разнообразие, происходит смена лидирующих групп [4]. Поэтому изучение молекулярно-генетических механизмов устойчивости к бета-лактамным антибиотикам у грамотрицательных микроорганизмов методами бактериологического и молекулярно-генетического анализа является актуальным как в научном аспекте, так и в плане решения конкретных практических проблем.

Цель исследования: изучение молекулярно-генетических особенностей устойчивости к бета-лактамным антибиотикам у грамотрицательных микроорганизмов - возбудителей нозокомиальных инфекций - с помощью методов бактериологического и молекулярно-генетического анализа.

Для достижеиия поставленной цели были определены основные задачи:

1. Формирование лабораторной коллекции изолятов грамотрицательных бактерий, полученных из клиник различных городов Российской Федерации (РФ).

2. Видовая идентификация коллекции изолятов методом прямого белкового профилирования и оценка эффективности данного подхода для рутинного определения видовой принадлежности клинических изолятов.

3. Фенотипическая характеристика полученных изолятов и оценка чувствительности и специфичности фенотипических тестов для выявления бета-лактамаз различных классов у грамотрицательных микроорганизмов - возбудителей нозокомиальных инфекций.

4. Характеристика генетического разнообразия различных детерминант устойчивости грамотрицательных микроорганизмов — возбудителей нозокомиальных инфекций - к бета-лактамным антибиотикам.

Научная новизна.

• Показано преимущество метода прямого масс-спектрометрического профилирования для видовой идентификации бактерий семейства Enterobacteriaceae и неферментирующих грамотрицательных бактерий рода Pseudomonas или Acinetobacter.

• Установлено генетическое разнообразие всей совокупности генов бета-лактамаз, выявляемых среди изолятов семейства Enterobacteriaceae и неферментирующих грамотрицательных бактерий рода Pseudomonas и Acinetobacter.

• На основании анализа пуклеотидной последовательности геномной ДНК Enterobacter asburiae обнаружен ген blaAтрС, кодирующий не описанпую ранее последовательность бета-лактамазы. Структура данного фермента изучена методом молекулярного моделирования.

• Впервые на территории РФ у представителя семейства Enterobacteriaceae, изолированного из мочи пациента интенсивной терапии Научно-исследовательского института нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, обнаружен ген bla.yiM-4, кодирующий металло-бета-лактамазу и описано его генетическое окружение.

Практическая значимость.

Результаты, полученные в ходе исследований по теме диссертационной работы, были использованы в клинической практике лаборатории микробиологии Национального агентства по клинической фармакологии и фармации для идентификации микроорганизмов и скрининга бета-лактамаз.

Результаты диссертационной работы были систематизированы и внедрены в педагогическую практику кафедры микробиологии РМАПО Минздравсоцразвития.

В приложении представлены копии документов, подтверждающих практическую значимость работы (справки от лаборатории микробиологии Национального агентства по клинической фармакологии и от кафедры микробиологии РМАПО Минздравсоцразвития).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Изучены молекулярно-генстические особенности устойчивости к бета-лактамным антибиотикам па основе сформированной коллекции из 145 изолятов грамотрицательных микроорганизмов - возбудителей нозокомиальных инфекций

2. Показана эффективность метода прямого белкового профилирования для видовой идентификации исследуемых грамотрицательных микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae и неферментирующих грамотрицательных бактерий рода Pseudomonas или Acinetobacter.

3. Фенотипическая характеристика полученных изолятов с применением панелей скринипговых и подтверждающих тестов с оценкой их чувствительности и специфичности показала большое разнообразие профилей антибиотикочувствительности у исследуемых возбудителей нозокомиальных инфекций.

4. С использованием оригинальных ПЦР тест-систем установлены генетические детерминанты (гены бета-лактамаз классов А, В, С и D), обусловливающие формирование устойчивости к бета-лактамным антибиотикам.

5. Установлены новые механизмы резистентности к бета-лактамным антибиотикам. На основании анализа нуклеотидной последовательности геномной ДНК изолята Е. asburiae обнаружен ген ЫаАтрС, кодирующий не описанную ранее аминокислотную последовательность фермента, структура белка изучена методом молекулярного моделирования. Впервые на территории РФ обнаружен клинический изолят Escherichia coli, содержащий ген металло-бета-лактамазы VIM-4, что свидетельствует о начавшемся процессе передачи этих генов от Pseudomonas spp к представителям семейства Enterobacteriaceae, потенциально приводящему к снижению эффективности карбапенемов в терапии инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями.

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Мудрак, Дарья Евгеньевна

выводы

1. Методом прямого белкового профилирования установлена видовая принадлежность 145 изолятов грамотрицательных микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae, рода Pseudomonas и Acinetobacter, полученных из клиник различных городов РФ. Результаты идентификации полностью совпали с данными анализа нуклеотидной последовательности гена rrs (16SpPHK) указанных микроорганизмов.

2. Проведена фенотипическая характеристика собранной коллекции изолятов грамотрицательных микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae, рода Pseudomonas и Acinetobacter с применением панелей скрининговых и подтверждающих тестов с оценкой их чувствительности и специфичности. Показано большое разнообразие профилей антибиотикочувствительности у исследуемых возбудителей нозокомиальных инфекций.

3. С использованием оригинальных ПЦР тест-систем выявлены разнообразные генетические детерминанты, обуславливающие формирование устойчивости к бета-лактамным антибиотикам исследуемых грамотрицательных микроорганизмов.

4. На основании анализа нуклеотидной последовательности геномной ДНК изолята Е. asburiae обнаружен геи АтрС, кодирующий не описанную ранее аминокислотную последовательность бета-лактамазы. Изучение структуры данного фермента методом молекулярного моделирования выявила незначительные изменения в конформации белка, которые могут обусловливать новые свойства фермента.

5. Впервые на территории РФ обнаружен клинический изолят Е. coli, изолированный из мочи пациента интенсивной терапии Научно-исследовательского института нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко, содержащий ген металло-бета-лактамазы VIM-4. Эти данные свидетельствуют о начавшемся процессе передачи генов метало-бета-лактамаз от Pseudomonas spp к представителям семейства Enterobacteriaceae, потенциально приводящему к снижению эффективности карбапенемов в терапии грамотрицательных бактерий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Изучение молекулярно-генетичееких особенностей формирования устойчивости к бета-лактамным антибиотикам у грамотрицательных микроорганизмов на территории Российской Федерации методами бактериологии и молекулярно-генетического анализа является актуальным как в научном аспекте, так и в плане решения конкретных практических проблем. Это обусловлено, во-первых, широким распространением в последнее время резистентности к антимикробным препаратам у грамотрицательных микроорганизмов; во-вторых, в клинической практике проблемные штаммы исследуются только с помощью традиционных микробиологических методов, зачастую устаревших, и мало информативных, поэтому очевидна необходимость в использовании молекулярно-генетичееких методов.

В представленной работе предложен комплексный подход к изучению основных детерминант резистентности грамотрицательных микроорганизмов к бета-лактамным антибиотикам. Представлены данные по обнаружению бета-лактамаз различных классов, в том числе класса С, который ранее на территории РФ практически не выявлялся.

В работе исследованы возможности прямого белкового профилирования для характеристики штаммов грамотрицательных бактерий, получены результаты, которые указывают на возможность использования этого подхода для видовой идентификации возбудителей.

В ходе исследования была проведена оценка нескольких подтверждающих тестов на присутствие бета-лактамаз, исследованы чувствительность и специфичность предложенных методик.

Впервые на территории РФ обнаружен и тщательно охарактеризован штамм E.coli, несущий МБЛ, что является клинически значимым явлением.

Также у штамма Е. asburiae выявлен ген бета-лактамазы AmpC, несущий множество нуклеотидных замен, не описанных ранее.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Мудрак, Дарья Евгеньевна, 2010 год

1. Всемирная организация здравоохранения. Глобальная стратегия ВОЗ по сдерживанию устойчивости к противомикробным препаратам. Женева; 2001.

2. Бондаренко В.М., Петровская В.Г., Нестерова Н.И. Проблема патогенности клебсиелл. Ульяновск; 2000.

3. Малахова М.В., Верещагин В.А., Ильина Е.Н., Говорун В.М., Филимонова О.Ю. Грудинина С.А., Сидоренко С.В. MALDI-ToF масс-спектрометрия в анализе резистентности Streptococcus pneumoniae к фторхинолонам. Антибиотики и химиотерапия. 2007, 52 (1): 10-7.

4. Сидоренко С.В., Тишков В.И. Молекулярные основы резистентности к антибиотикам. Успехи биологической химии. 2004, 44: 263-306.

5. Шевченко О.В. Э.М.В., Степанова М.Н. Металло-бета-лактамазы: значение и методы выявления у грамотрицательных неферментирующих бактерий. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2007, 9(3): 211-219.

6. Abraham Е.Р. ,Chain Е. An enzyme from bacteria able to destroy penicillin. 1940. Rev Infect Dis. 1988, 10(4): 677-678.

7. Alvarez M., Tran J.H., Chow N.,Jacoby G.A. Epidemiology of conjugative plasmid-mediated AmpC beta-lactamases in the United States. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48(2): 533-537.

8. Ambler R.P. The structure of beta-lactamases. Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. 1980, 289(1036): 321-331.

9. Anhalt J.P., Fenselau C. Identification of bacteria using mass spectrometry. Analytical Chemistry. 1975, 47 219-225.

10. Arakawa Y., Murakami M., Suzuki K., Ito H., Wacharotayankun R., Ohsuka S., Kato N.,Ohta M. A novel integron-like element carrying the metallo-beta-lactamase gene blalMP. Antimicrob Agents Chemother. 1995, 39(7): 1612-1615.

11. Arpin C., Labia R., Andre C., Frigo C., El Harrif Z.,Quentin C. SHV-16, a beta-lactamase with a pentapeptide duplication in the omega loop. Antimicrob Agents Chemother. 2001, 45(9): 2480-2485.

12. Babic M., Hujer A.M.,Bonomo R.A. What's new in antibiotic resistance? Focus on beta-lactamases. Drug Resist Updat. 2006, 9(3): 142-156.

13. Barcenilla Gaite F., Jover Saenz A., Vallverdu Vidal M.,Castellana Perello D. New therapeutic options for the treatment of multiresistant bacteria in the ICU. Rev Esp Quimioter. 2008, 21 Spec No 1: 9-13.

14. Barlow M. ,Hall B.G. Origin and evolution of the AmpC beta-lactamases of Citrobacter freundii. Antimicrob Agents Chemother. 2002, 46(5): 11901198.

15. Barnaud G., Arlet G., Verdet C., Gaillot O., Lagrange P.H.,Philippon A. Salmonella enteritidis: AmpC plasmid-mediated inducible beta-lactamase (DHA-1) with an ampR gene from Morganella morganii. Antimicrob Agents Chemother. 1998, 42(9): 2352-2358.

16. Bauernfeind A., Chong Y.,Lee K. Plasmid-encoded AmpC beta-lactamases: how far have we gone 10 years after the discovery? Yonsei Med J. 1998, 39(6): 520-525.

17. Bauernfeind A., Chong Y.,Schweighart S. Extended broad spectrum beta-lactamase in Klebsiella pneumoniae including resistance to cephamycins. Infection. 1989, 17(5): 316-321.

18. Bauernfeind A., Schneider I., Jungwirth R., Sahly H.,Ullmann U. A novel type of AmpC beta-lactamase, ACC-1, produced by a Klebsiella pneumoniae strain causing nosocomial pneumonia. Antimicrob Agents Chemother. 1999, 43(8): 1924-1931.

19. Bauernfeind A., Stemplinger I., Jungwirth R.,Giamarellou H. Characterization of the plasmidic beta-lactamase CMY-2, which is responsible for cephamycin resistance. Antimicrob Agents Chemother. 1996, 40(1): 221-224.

20. Bauernfeind A., Wagner S., Jungwirth R., Schneider I.,Meyer D. A novel class С beta-lactamase (FOX-2) in Escherichia coli conferring resistance to cephamycins. Antimicrob Agents Chemother. 1997, 41(9): 2041-2046.

21. Bellais S., Aubert D., Naas T.,Nordmann P. Molecular and biochemical heterogeneity of class В carbapenem-hydrolyzing beta-lactamases in

22. Chryseobacterium meningosepticum. Antimicrob Agents Chemother. 2000, 44(7): 1878-1886.

23. Bellais S., Girlich D., Karim A.,Nordmann P. EBR-1, a novel Ambler subclass B1 beta-lactamase from Empedobacter brevis. Antimicrob Agents Chemother. 2002, 46(10): 3223-3227.

24. Berezin A.G., Romashov O.M., Iakovlev S.V.,Sidorenko S.V. Characteristics and clinical value of extended-spectrum beta-lactamases. Antibiot Khimioter. 2003, 48(7): 5-11.

25. Bonnet R. Growing group of extended-spectrum beta-lactamases: the CTX-M enzymes. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48(1): 1-14.

26. Bonnet R., De Champs C., Sirot D., Chanal C., Labia R.,Sirot J. Diversity of ТЕМ mutants in Proteus mirabilis. Antimicrob Agents Chemother. 1999, 43(11): 2671-2677.

27. Bounaga S., Laws A.P., Galleni M.,Page M.I. The mechanism of catalysis and the inhibition of the Bacillus cereus zinc-dependent beta-lactamase. BiochemJ. 1998, 331 ( Pt 3): 703-711.

28. Boyer-Mariotte L.R., B. Hanau, A. Philippon, M. M. ,Sanson-LePors a.G.A. 38th Intersci. Conference of Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1998.

29. Bradford P.A. Extended-spectrum beta-lactamases in the 21st century: characterization, epidemiology, and detection of this important resistance threat. Clin Microbiol Rev. 2001, 14(4): 933-951, table of contents.

30. Brun-Buisson C., Abrouk F., Legrand P., Huet Y., Larabi S.,Rapin M. Diagnosis of central venous catheter-related sepsis. Critical level of quantitative tip cultures. Arch Intern Med. 1987, 147(5): 873-877.

31. Bush K. Characterization of beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 1989, 33(3): 259-263.

32. Bush K., Jacoby G.A.,Medeiros A.A. A functional classification scheme for beta-lactamases and its correlation with molecular structure. Antimicrob Agents Chemother. 1995, 39(6): 1211-1233.

33. Cao V.T., Arlet G., Ericsson B.M., Tammelin A., Courvalin P.,Lambert T. Emergence of imipenem resistance in Klebsiella pneumoniae owing to combination of plasmid-mediated CMY-4 and permeability alteration. J Antimicrob Chemother. 2000, 46(6): 895-900.

34. Castanheira M., Toleman M.A., Jones R.N., Schmidt F.J.,Walsh T.R. Molecular characterization of a beta-lactamase gene, blaGIM-1, encoding a new subclass of metallo-beta-lactamase. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48(12): 4654-4661.

35. Chaibi E.B., Sirot D., Paul G.,Labia R. Inhibitor-resistant ТЕМ beta-lactamases: phenotypic, genetic and biochemical characteristics. J Antimicrob Chemother. 1999, 43(4): 447-458.

36. Chen Y., Cheng J., Wang Q., Ye Y., Li J.B.,Zhang X.J. ACT-3, a novel plasmid-encoded class С beta-lactamase in a Klebsiella pneumoniae isolate from China. Int J Antimicrob Agents. 2009, 33(1): 95-96.

37. Chen Y., Delmas J., Sirot J., Shoichet В.,Bonnet R. Atomic resolution structures of CTX-M beta-lactamases: extended spectrum activities from increased mobility and decreased stability. J Mol Biol. 2005, 348(2): 349362.

38. Chen Y., Sueci J., Tenover F.C.,Koehler T.M. Beta-lactamase genes of the penicillin-susceptible Bacillus anthracis Sterne strain. J Bacteriol. 2003, 185(3): 823-830.

39. CLSI. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. Sixteenth informational supplement. Clinical and Laboratory Standards Institution, Wayne, Pa. 2009.

40. Coudron P.E., Moland E.S.,Thomson K.S. Occurrence and detection of AmpC beta-lactamases among Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Proteus mirabilis isolates at a veterans medical center. J Clin Microbiol. 2000,38(5): 1791-1796.

41. Datta N. ,Kontomichalou P. Penicillinase synthesis controlled by infectious R factors in Enterobacteriaceae. Nature. 1965, 208(5007): 239-241.

42. Du Bois S.K., Marriott M.S.,Amyes S.G. ТЕМ- and SHV-derived extended-spectrum beta-lactamases: relationship between selection, structure and function. J Antimicrob Chemother. 1995, 35(1): 7-22.

43. Dubois V., Arpin C., Noury P.,Quentin C. Clinical strain of Pseudomonas aeruginosa carrying a bla(TEM-21) gene located on a chromosomal interrupted TnA type transposon. Antimicrob Agents Chemother. 2002, 46(11): 3624-3626.

44. Dubois V., Poirel L., Arpin C., Coulange L., Bebear C., Nordmann P.,Quentin C. SHV-49, a novel inhibitor-resistant beta-lactamase in a clinical isolate of Klebsiella pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother. 2004,48(11): 4466-4469.

45. Dubus A., Normark S., Kania M.,Page M.G. The role of tyrosine 150 in catalysis of beta-lactam hydrolysis by AmpC beta-lactamase from Escherichia coli investigated by site-directed mutagenesis. Biochemistry. 1994, 33(28): 8577-8586.

46. Egorova S., Kaftyreva L., Grimont P.A.,Weill F.X. Prevalence and characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistant nontyphoidal Salmonella isolates in adults in Saint Petersburg, Russia (2002-2005). Microb Drug Resist. 2007, 13(2): 102-107.

47. Ellington M.J., Kistler J., Livermore D.M.,Woodford N. Multiplex PCR for rapid detection of genes encoding acquired metallo-beta-lactamases. J Antimicrob Chemother. 2007, 59(2): 321-322.

48. Fortineau N., Poirel L.,Nordmann P. Plasmid-mediated and inducible cephalosporinase DHA-2 from Klebsiella pneumoniae. J Antimicrob Chemother. 2001, 47(2): 207-210.

49. Garau G., Garcia-Saez I., Bebrone C., Anne C., Mercuri P., Galleni M., Frere J.M.,Dideberg O. Update of the standard numbering scheme for class В beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48(7): 2347-2349.

50. Gazouli M., Kaufmann M.E., Tzelepi E., Dimopoulou H., Paniara 0.,Tzouvelekis L.S., Study of an outbreak of cefoxitin-resistant Klebsiella pneumoniae in a general hospital. J Clin Microbiol. 1997, 35(2): 508-510.

51. Ghuysen J.M. Molecular structures of penicillin-binding proteins and beta-lactamases. Trends Microbiol. 1994, 2(10): 372-380.

52. Giamarellou H. Multidrug resistance in Gram-negative bacteria that produce extended-spectrum beta-lactamases (ESBLs). Clin Microbiol Infect. 2005, 11 Suppl 4: 1-16.

53. Ginalski K., Comparative modeling for protein structure prediction. Curr Opin Struct Biol. 2006, 16(2): 172-177.

54. Girlich D., Karim A., Spicq C.,Nordmann P. Plasmid-mediated cephalosporinase ACC-1 in clinical isolates of Proteus mirabilis and Escherichia coli. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2000, 19(11): 893-895.

55. Gniadkowski M. Evolution and epidemiology of extended-spectrum beta-lactamases (ESBLs) and ESBL-producing microorganisms. Clin Microbiol Infect. 2001,7(11): 597-608.

56. Hall B.G., Salipante S.J.,Barlow M. The metallo-beta-lactamases fall into two distinct phylogenetic groups. J Mol Evol. 2003, 57(3): 249-254.

57. Hanson N.D., Thomson K.S., Moland E.S., Sanders C.C., Berthold G.,Penn R.G. Molecular characterization of a multiply resistant Klebsiella pneumoniae encoding ESBLs and a plasmid-mediated AmpC. J Antimicrob Chemother. 1999, 44(3): 377-380.

58. Helfand M.S. ,Bonomo R.A. Beta-lactamases: a survey of protein diversity. Curr Drug Targets Infect Disord. 2003, 3(1): 9-23.

59. Heritage J., M'Zali F.H., Gascoyne-Binzi D.,Hawkey P.M. Evolution and spread of SHV extended-spectrum beta-lactamases in gram-negative bacteria. J Antimicrob Chemother. 1999, 44(3): 309-318.

60. Hillisch A., Pineda L.F.,Hilgenfeld R. Utility of homology models in the drug discovery process. Drug Discov Today. 2004, 9(15): 659-669.

61. Honore N., Nicolas M.H.,Cole S.T. Inducible cephalosporinase production in clinical isolates of Enterobacter cloacae is controlled by a regulatory gene that has been deleted from Escherichia coli. EMBO J. 1986, 5(13): 3709-3714.

62. Horii Т., Arakawa Y., Ohta M., Sugiyama Т., Wacharotayankun R., Ito H.,Kato N. Characterization of a plasmid-bome and constitutively expressed blaMOX-1 gene encoding AmpC-type beta-lactamase. Gene. 1994, 139(1): 93-98.

63. Hossain A., Reisbig M.D.,Hanson N.D. Plasmid-encoded functions compensate for the biological cost of AmpC overexpression in a clinical isolate of Salmonella typhimurlum. J Antimicrob Chemother. 2004, 53(6): 964-970.

64. Hussain M., Carlino A., Madonna M.J.,Lampen J.O. Cloning and sequencing of the metallothioprotein beta-lactamase II gene of Bacillus cereus 569/H in Escherichia coli. J Bacterid. 1985, 164(1): 223-229.

65. Institute C.a.L.S. Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically; Approved standard seventh edition. Clinical and Laboratory Standards Institution, Wayne, Pa 2007.

66. Institute C.a.L.S. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. Sixteenth informational supplement. Clinical and Laboratory Standards Institution, Wayne, Pa. 2007.

67. Ivanov D.V. Antibiotic susceptibility and molecular mechanisms of cephalosporins resistance in Klebsiella isolates from patients with hospital-acquired infections. Antibiot Khimioter. 2006, 51(11-12): 29-36.

68. Jack G.W., Richmond M.H. A comparative study of eight distinct beta-lactamases synthesized by gram-negative bacteria. J Gen Microbiol. 1970, 61(1): 43-61.

69. Jacobs C., Frere J.M.,Normark S. Cytosolic intermediates for cell wall biosynthesis and degradation control inducible beta-lactam resistance in gram-negative bacteria. Cell. 1997, 88(6): 823-832.

70. Jacoby G.A. AmpC beta-lactamases. Clin Microbiol Rev. 2009, 22(1): 161182, Table of Contents.

71. Jacoby G.A. ,Medeiros A.A. More extended-spectrum beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 1991,35(9): 1697-1704.

72. Jacoby G.A. ,Tran J. Sequence of the MIR-1 beta-lactamase gene. Antimicrob Agents Chemother. 1999,43(7): 1759-1760.

73. James P.A.,Reeves D.S. Bacterial resistance to cephalosporins as a function of outer membrane permeability and access to their target. J Chemother.1996, 8 Suppl 2: 37-47.

74. Jaurin В., Grundstrom Т., Edlund T.,Normark S. The E. coli beta-lactamase attenuator mediates growth rate-dependent regulation. Nature. 1981, 290(5803): 221-225.

75. Jones R.N., Kirby J.T.,Rhomberg P.R. Comparative activity of meropenem in US medical centers (2007): initiating the 2nd decade of MYSTIC program surveillance. Diagn Microbiol Infect Dis. 2008, 61(2): 203-213.

76. Karas M. B.D., Bahr U., Hillenkamp F. Matrix-assisted ultraviolet laser desorption of non-volatile compounds. International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. 1987, 78(24): 53-68.

77. Kaye K.S., Cosgrove S., Harris A., Eliopoulos G.M.,Carmeli Y., Risk factors for emergence of resistance to broad-spectrum cephalosporins among Enterobacter spp. Antimicrob Agents Chemother. 2001, 45(9): 2628-2630.

78. Knothe H., Shah P., Krcmery V., Antal M.,Mitsuhashi S. Transferable resistance to cefotaxime, cefoxitin, cefamandole and cefuroxime in clinical isolates of Klebsiella pneumoniae and Serratia marcescens. Infection. 1983, 11(6): 315-317.

79. Koeck J.L., Arlet G., Philippon A., Basmaciogullari S., Thien H.V., Buisson Y.,Cavallo J.D. A plasmid-mediated CMY-2 beta-lactamase from an Algerian clinical isolate of Salmonella senftenberg. FEMS Microbiol Lett.1997, 152(2): 255-260.

80. Kohler T.M., Michea-Hamzehpour U., Henze N., Gotoh L., Curty K., Pechere J. C. Characterization of MexE-MexF-OprN, a positively regulated multidrug efflux system of Pseudomonas aeruginosa. Mol Microbiol. 1997, 23(2): 345-354.

81. Kuga A., Okamoto R.,Inoue M. ampR gene mutations that greatly increase class С beta-lactamase activity in Enterobacter cloacae. Antimicrob Agents Chemother. 2000, 44(3): 561-567.

82. Kumar A. ,Schweizer H.P. Bacterial resistance to antibiotics: active efflux and reduced uptake. Adv Drug Deliv Rev. 2005, 57(10): 1486-1513.

83. Lee K., Lee W.G., Uh Y., Ha G.Y., Cho J.,Chong Y. VIM- and IMP-type metallo-beta-lactamase-producing Pseudomonas spp. and Acinetobacter spp. in Korean hospitals. Emerg Infect Dis. 2003, 9(7): 868-871.

84. Levesque R., Roy P.H., Letarte R.,Pechere J.C. A plasmid-mediated cephalosporinase from Achromobacter species. J Infect Dis. 1982, 145(5): 753-761.

85. Livermore D.M. Beta-Lactamases in laboratory and clinical resistance. Clin Microbiol Rev. 1995, 8(4): 557-584.

86. Livermore D.M. Interplay of impermeability and chromosomal beta-lactamase activity in imipenem-resistant Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother. 1992, 36(9): 2046-2048.

87. Lynn E.C., Chung M.C., Tsai W.C.,Han C.C. Identification of Enterobacteriaceae bacteria by direct matrix-assisted laser desorptiom/ionization mass spectrometric analysis of whole cells. Rapid CommunMass Spectrom. 1999, 13(20): 2022-2027.

88. Manchanda V. ,Singh N.P. Occurrence and detection of AmpC beta-lactamases among Gram-negative clinical isolates using a modified three-dimensional test at Guru Tegh Bahadur Hospital, Delhi, India. J Antimicrob Chemother. 2003, 51(2): 415-418.

89. Marchandin H., Carriere C., Sirot D., Pierre H.J.,Darbas H. TEM-24 produced by four different species of Enterobacteriaceae, including Providencia rettgeri, in a single patient. Antimicrob Agents Chemother. 1999, 43(8): 2069-2073.

90. Massidda O., Rossolini G.M.,Satta G. The Aeromonas hydrophila cphA gene: molecular heterogeneity among class В metallo-beta-lactamases. J Bacteriol. 1991, 173(15): 4611-4617.

91. Massova I. ,Mobashery S. Kinship and diversification of bacterial penicillin-binding proteins and beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 1998, 42(1): 1-17.

92. Medeiros A. A. Beta-lactamases. Br Med Bull. 1984,40(1): 18-27.

93. Medeiros A.A. Evolution and dissemination of beta-lactamases accelerated by generations of beta-lactam antibiotics. Clin Infect Dis. 1997, 24 Suppl 1: S19-45.

94. Miriagou V., Carattoli A., Tzelepi E., Villa L.,Tzouvelekis L.S. IS26-associated In4-type integrons forming multiresistance loci in enterobacterial plasmids. Antimicrob Agents Chemother. 2005, 49(8): 3541-3543.

95. Miriagou V., Tzouvelekis L.S., Villa L., Lebessi E., Vatopoulos A.C., Carattoli A.,Tzelepi E. CMY-13, a novel inducible cephalosporinase encoded by an Escherichia coli plasmid. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48(8): 3172-3174.

96. Morosini M.I., Negri M.C., Shoichet В., Baquero M.R., Baquero F.,Blazquez J. An extended-spectrum AmpC-type beta-lactamase obtained by in vitro antibiotic selection. FEMS Microbiol Lett. 1998, 165(1): 85-90.

97. Mugnier P., Dubrous P., Casin I., Arlet G.,Collatz E. A TEM-derived extended-spectrum beta-lactamase in Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother. 1996, 40(11): 2488-2493.

98. Nathisuwan S., Burgess D.S.,Lewis J.S. 2nd, Extended-spectrum beta-lactamases: epidemiology, detection, and treatment. Pharmacotherapy. 2001, 21(8): 920-928.

99. Nukaga M., Haruta S., Tanimoto K., Kogure K., Taniguchi K., Tamaki M.,Sawai T. Molecular evolution of a class С beta-lactamase extending its substrate specificity. J Biol Chem. 1995, 270(11): 5729-5735.

100. Owens J., Robert С. ,Rice L. Hospital-Based Strategies for Combating Resistance. Clinical Infectious Diseases. 2006, 42(s4): SI73-S181.

101. Page M.I. The mechanisms of reactions of beta-lactam antibiotics. Advances in physical organic chemistry. 1987, 23: 165-270.

102. Palzkill Т., Thomson K.S., Sanders C.C., Moland E.S., Huang W.,Milligan T.W. New variant of ТЕМ-10 beta-lactamase gene produced by a clinical isolate of Proteus mirabilis. Antimicrob Agents Chemother. 1995, 39(5): 1199-1200.

103. Partridge S.R. ,Hall R.M. Evolution of transposons containing blaTEM genes. Antimicrob Agents Chemother. 2005, 49(3): 1267-1268.

104. Payne D.J., Woodford N.,Amyes S.G. Characterization of the plasmid mediated beta-lactamase BIL-1. J Antimicrob Chemother. 1992, 30(2): 119127.

105. Perez-Perez F.J. ,Hanson N.D. Detection of plasmid-mediated AmpC beta-lactamase genes in clinical isolates by using multiplex PCR. J Clin Microbiol. 2002, 40(6): 2153-2162.

106. Philippon A., Arlet G.,Jacoby G.A. Plasmid-determined AmpC-type beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 2002, 46(1): 1-11.

107. Philippon A., Labia R.,Jacoby G. Extended-spectrum beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 1989, 33(8): 1131-1136.

108. Poirel L., Decousser J.W.,Nordmann P. Insertion sequence ISEcplB is involved in expression and mobilization of a bla(CTX-M) beta-lactamase gene. Antimicrob Agents Chemother. 2003, 47(9): 2938-2945.

109. Poirel L., Heritier C., Podglajen I., Sougakoff W., Gutmann L.,Nordmann P. Emergence in Klebsiella pneumoniae of a chromosome-encoded SHV beta-lactamase that compromises the efficacy of imipenem. Antimicrob Agents Chemother. 2003, 47(2): 755-758.

110. Poirel L., Mammeri H.,Nordmann P. TEM-121, a novel complex mutant of TEM-type beta-lactamase from Enterobacter aerogenes. Antimicrob Agents Chemother. 2004, 48(12): 4528-4531.

111. Poirel L., Naas T.,Nordmann P. Genetic support of extended-spectrum beta-lactamases. Clin Microbiol Infect. 2008, 14 Suppl 1: 75-81.

112. Preston K.E., Venezia R.A.,Stellrecht K.A. The SHV-5 extended-spectrum beta-lactamase gene of pACMl is located on the remnant of a compound transposon. Plasmid. 2004, 51(1): 48-53.

113. Prinarakis E.E., Miriagou V., Tzelepi E., Gazouli M.,Tzouvelekis L.S. Emergence of an inhibitor-resistant beta-lactamase (SHV-10) derived from an SHV-5 variant. Antimicrob Agents Chemother. 1997, 41(4): 838-840.

114. Prinarakis E.E., Tzelepi E., Gazouli M., Mentis A.F.,Tzouvelekis L.S. Characterization of a novel SHV beta-lactamase variant that resembles the SHV-5 enzyme. FEMS Microbiol Lett. 1996, 139(2-3): 229-234.

115. Quiroga M.I., Franceschini N., Rossolini G.M., Gutkind G., Bonfiglio G., Franchino L.,Amicosante G. Interaction of cefotetan and the metallo-beta-lactamases produced in Aeromonas spp. and in vitro activity. Chemotherapy. 2000, 46(3): 177-183.

116. Rasmussen B.A. ,Bush K. Carbapenem-hydrolyzing beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 1997, 41(2): 223-232.

117. Rasmussen B.A., Gluzman Y.,Tally F.P. Cloning and sequencing of the class В beta-lactamase gene (ccrA) from Bacteroides fragilis TAL3636. Antimicrob Agents Chemother. 1990, 34(8): 1590-1592.

118. Recchia G.D. ,Hall R.M. Gene cassettes: a new class of mobile element. Microbiology. 1995, 141 (Pt 12): 3015-3027.

119. Richmond M.H. ,Sykes R.B. The beta-lactamases of gram-negative bacteria and their possible physiological role. Adv Microb Physiol. 1973, 9: 31-88.

120. Rossolini G.M., D Andrea M.M.,Mugnaioli C. The spread of CTX-M-type extended-spectrum beta-lactamases. Clin Microbiol Infect. 2008, 14 Suppl 1: 33-41.

121. Saavedra M.J., Peixe L., Sousa J.C., Henriques I., Alves A.,Correia A. Sfh-I, a subclass B2 metallo-beta-lactamase from a Serratia fonticola environmental isolate. Antimicrob Agents Chemother. 2003, 47(7): 23302333.

122. Sanger F., Nicklen S.,Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proc Natl Acad Sci USA. 1977, 74(12): 5463-5467.

123. Shimizu-Ibuka A., Bauvois C., Sakai H.,Galleni M. Structure of the plasmid-mediated class С beta-lactamase ACT-1. Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 2008, 64(Pt 5): 334-337.

124. Simm A.M., Higgins C.S., Pullan S.T., Avison M.B., Niumsup P., Erdozain O., Bennett P.M.,Walsh T.R. A novel metallo-beta-lactamase, Mbllb, produced by the environmental bacterium Caulobacter crescentus. FEBS Lett. 2001,509(3): 350-354.

125. Stapleton P.D., Shannon K.P.,French G.L., Carbapenem resistance in Escherichia coli associated with plasmid-determined CMY-4 beta-lactamase production and loss of an outer membrane protein. Antimicrob Agents Chemother. 1999, 43(5): 1206-1210.

126. Sturenburg E. ,Mack D. Extended-spectrum beta-lactamases: implications for the clinical microbiology laboratory, therapy, and infection control. J Infect. 2003, 47(4): 273-295.

127. Sykes R.B., K. Bush. Physiology, biochemistry and inactivation of beta-lactamases, ed. M.G. R. B. Morin. Vol. 3. 1982, London: Academic Press.

128. Tanaka K. W.H., Ido Y., Akita S., Yoshida Y., Yoshida T. Protein and polymer analyses up to m/z 100 000 by laser ionization time-of-flight mass spectrometry. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 1988, 2(20): 151-153.

129. Tessier F., Arpin C., Allery A.,Quentin C. Molecular characterization of a TEM-21 beta-lactamase in a clinical isolate of Morganella morganii. Antimicrob Agents Chemother. 1998, 42(8): 2125-2127.

130. Toleman M.A., Bennett P.M.,Walsh T.R. Common regions e.g. orf513 and antibiotic resistance: IS91-like elements evolving complex class 1 integrons. J Antimicrob Chemother. 2006, 58(1): 1-6.

131. Toleman M.A., Bennett P.M.,Walsh T.R. ISCR elements: novel gene-capturing systems of the 21st century? Microbiol Mol Biol Rev. 2006, 70(2): 296-316.

132. Turner P.J. MYSTIC Europe 2007: activity of meropenem and other broad-spectrum agents against nosocomial isolates. Diagn Microbiol Infect Dis. 2009, 63(2): 217-222.

133. Tzouvelekis L.S. ,Bonomo R.A. SHV-type beta-lactamases. Curr Pharm Des. 1999, 5(11): 847-864.

134. Tzouvelekis L.S., Tzelepi E., Tassios P.T.,Legakis N.J. CTX-M-type beta-lactamases: an emerging group of extended-spectrum enzymes. Int J Antimicrob Agents. 2000, 14(2): 137-142.

135. Van Bambeke F., Balzi E.,Tulkens P.M. Antibiotic efflux pumps. Biochem Pharmacol. 2000, 60(4): 457-470.

136. Walsh T.R., Gamblin S., Emery D.C., MacGowan A.P.,Bennett P.M. Enzyme kinetics and biochemical analysis of ImiS, the metallo-beta-lactamase from Aeromonas sobria 163a. J Antimicrob Chemother. 1996, 37(3): 423-431.

137. Walsh T.R., Hall L., Assinder S.J., Nichols W.W., Cartwright S.J., MacGowan A.P.,Bennett P.M. Sequence analysis of the LI metallo-beta-lactamase from Xanthomonas maltophilia. Biochim Biophys Acta. 1994, 1218(2): 199-201.

138. Walsh T.R., Toleman M.A., Poirel L.,Nordmann P. Metallo-beta-lactamases: the quiet before the storm? Clin Microbiol Rev. 2005, 18(2): 306-325.

139. Watanabe M., Iyobe S., Inoue M.,Mitsuhashi S. Transferable imipenem resistance in Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother. 1991,35(1): 147-151.

140. Weldhagen G.F. Integrons and beta-lactamases~a novel perspective on resistance. Int J Antimicrob Agents. 2004, 23(6): 556-562.

141. Wiedemann В., Dietz H.,Pfeifle D. Induction of beta-lactamase in Enterobacter cloacae. Clin Infect Dis. 1998, 27 Suppl 1: S42-47.

142. Woese C.R. A New Biology for a New Century. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2004, 68(2): 173-186.

143. Woese C.R. ,Fox G.E. Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. Proc Natl Acad Sci USA. 1977, 74(11): 5088-5090.

144. Zhang Y. ,Skolnick J. Automated structure prediction of weakly homologous proteins on a genomic scale. Proc Natl Acad Sci USA. 2004, 101(20): 7594-7599.