Глобальное появление гипервирулентного карбапенем-резистентного клона Escherichia coli ST410 (аннотация)Глобальное появление гипервирулентного карбапенем-резистентного клона Escherichia coli ST410
Бактериальный штамм считается мультирезистентным (MDR), если он обладает резистентностью хотя бы к одному антимикробному препарату трех или более классов.
Карбапенемы относятся к группе антибиотиков последнего выбора для лечения инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями с MDR. Вместе с тем резистентность к карбапенемам наблюдается у многих патогенов, включая представителей семейства Enterobacteriaceae, таких как Escherichia coli. Наиболее часто наблюдаемый механизм резистентности к карбапенемам у Enterobacteriaceae - выработка карбапенемаз, которые гидролизуют карбапенемы. Карбапенемаза Klebsiella pneumoniae, металло-β-лактамаза Нью-Дели (NDM), имипенемаза, металло-β-лактамаза, кодируемая интегроном Verona, и оксациллиназа-48 (OXA-48) - наиболее часто встречающиеся карбапенемазы у Enterobacteriaceae. Среди них NDM, как сообщается, широко распространена во многих частях мира.
За последние два десятилетия карбапенем-резистентная E. coli (CREC) стала все более распространенной во всем мире, вызывая различные трудноизлечимые клинические инфекции. Глобальная популяция CREC состоит из различных мультилокусных типов последовательностей (ST) с различным географическим распределением. В предыдущем исследовании сообщалось о двух основных типах (>10%) ST (ST410 и ST131) и трех небольших (5-10%) ST (ST1248, ST167 и ST405) в глобальной коллекции из 229 CREC, собранных в рамках двух глобальных программ эпиднадзора в 2015-2017 годах. В том исследовании не сообщалось о CREC из Китая, хотя изоляты CREC часто выделяются в китайских медицинских учреждениях. Два китайских национальных надзорных исследования, проведенных за аналогичный период (2014-2017 гг.), показали, что большинство изолятов CREC в Китае принадлежали к ST167 или ST131, а ST410 был третьим по распространенности.
E. coli ST410 является внекишечным патогеном, ассоциированным с множественной лекарственной резистентностью, и была признана международным клоном высокого риска. Анализ полногеномной последовательности и эволюционная реконструкция E. coli ST410 показали, что ST410 состоит из двух линий, а именно линии A с fimH53 (A/H53) и линии B с fimH24 (B/H24)15. Линия B/H24 далее делится на четыре подлинии: B1/H24, B2/H24R, B3/H24Rx и B4/H24RxC. Подлиния B2/H24R характеризуется резистентностью к фторхинолонам, связанной с мутациями в gyrA и parC, B3/H24Rx определяется внедрением кодирующего β-лактамазы расширенного спектра действия гена blaCTX-M-15, а B4/H24RxC - дальнейшим внедрением гена резистентности к карбапенемам blaOXA-181, переносимого на плазмиде IncX315.
В более позднем исследовании была предложена модификация этой классификации, согласно которой ST410-B1 идентична B1/H24, ST410-B2 включает как B2/H24R, так и B3/H24Rx, а ST410-B3 идентична B4/H24RxC17. В этом исследовании ST410-B2 характеризовался внедрением мутаций резистентности к фторхинолонам, а ST410-B3 - приобретением вставки из четырех аминокислот (YRIN N337N) в кодируемый ftsI пенициллин-связывающий белок 3 (PBP3, также называемый FtsI). Сообщалось, что вставка YRIN в PBP3, а также вставки YRIK и TIPY снижают чувствительность к широкому спектру β-лактамов, таких как цефтазидим, цефепим и азтреонам. Chen et al. сообщили, что почти все (292/293) проанализированные изоляты ST410-B3 содержат вставку ftsI YRIN17. За последнее десятилетие участились сообщения о серьезных инфекциях и возможных вспышках в больницах, связанных с карбапенем-резистентными ST410 подлинии B4/H24RxC как в развитых странах, так и в странах с низким и средним уровнем дохода.
В данном исследовании мы выявили клон CREC ST410, B5/H24RxC, который может иметь большее клиническое значение по сравнению со своими предшественниками из-за приобретения элементов резистентности и острова высокой патогенности, HPI. Хотя большинство B5/H24RxC были человеческого происхождения, несколько изолятов (n = 3) были выделены от животных-компаньонов и образцов пищи, что предполагает, что его распространению могут способствовать различные пути передачи.
Важно отметить, что на момент проведения данного исследования большинство изолятов B5/H24RxC были получены из стран с низким и средним уровнем дохода. Мультирезистентность и гипервирулентная природа этого клона в сочетании с различными социально-экономическими факторами в этих странах делает его сложной проблемой для систем здравоохранения, которые и так уже напряжены до предела.
Появление клонов с MDR B4/H24RxC и B5/H24RxC за последние два десятилетия свидетельствует о быстро меняющемся ландшафте патогенных E. coli, который обусловлен непрерывной эволюцией в сторону повышения резистентности и вирулентности, что в свою очередь обусловлено рекомбинацией ключевых локусов, вовлеченных в патогенез и колонизацию млекопитающих. Для смягчения воздействия недавно появившихся и будущих клонов необходимы дополнительные исследования, чтобы понять эволюционные механизмы, участвующие в появлении новых клонов E. coli, имеющих клиническое значение для человека и ветеринарии.
