Коагулазоотрицательные стафилококки (Coagulase-negative staphylococci, CoNS) - это гетерогенная группа видов из рода Staphylococcus.
Они являются одной из основных причин оппортунистических инфекций у людей с ослабленным иммунитетом и связаны с образованием биопленок на несъемных медицинских устройствах. Однако в группе CoNS существуют различия как в вирулентности, так и в резистентности к противомикробным препаратам (AMR). Staphylococcus borealis ранее был ошибочно идентифицирован как Staphylococcus haemolyticus. Однако на основании секвенирования 16S рРНК и анализа методом масс-спектрометрии (MALDI-TOF MS) были обнаружены заметные различия между изолятами S. haemolyticus и S. borealis. Впоследствии, после анализа полногеномной последовательности, S. borealis был описан как новый член группы CoNS в 2020 году. S. borealis генотипически отличается от других CoNS, имеет желто-пигментированный фенотип и продуцирует уреазу.
Некоторые CoNS ассоциируются с определенными очагами инфекции, например мочевыводящими путями (Staphylococcus saprophyticus), или инвазивными инфекциями, например эндокардитом (Staphylococcus lugdunensis). В двух недавних публикациях описано, что S. borealis может вызывать мастит крупного рогатого скота. Также сообщалось о фекальном носительстве S. borealis у свиней и в образцах от здоровых детей. Однако данных о клиническом значении этого нового вида стафилококков для человека практически нет.
S. haemolyticus считается наиболее резистентным к антибиотикам представителем группы CoNS, а нозокомиальные инфекции трудно поддаются лечению. О AMR у S. borealis известно очень мало, но первые геномные анализы выявили наличие генов, кодирующих устойчивость к множеству антимикробных препаратов. Фекальные изоляты от людей и свиней были отнесены к группе с множественной лекарственной устойчивостью (MDR), а изоляты от свиней несли как SCCmec типа V, так и необычные гены резистентности к макролидам ermT и erm 43. Обнаружение S. borealis как в образцах свиней, так и крупного рогатого скота указывает на зоонозный потенциал. Однако уровень AMR в изолятах S. borealis от людей до сих пор неизвестен.
В 2021 году спектр MALDI-TOF для S. borealis был включен в обновленную базу данных спектров компании Bruker. Клинические микробиологи могут столкнуться с выявлением S. borealis в образцах пациентов. Без клинической информации сложно интерпретировать значение обнаружения S. borealis. В этом исследовании мы представляем данные большой (n = 129) коллекции клинических изолятов S. borealis, выделенных из семи норвежских больниц. Нашей целью было описать клинические данные, собранные во время инфекционных эпизодов, в которых был обнаружен S. borealis, и результаты подробных фенотипических исследований чувствительности к антибиотикам и способности S. borealis к образованию биопленок.
В данном исследовании S. borealis был выявлен в основном в микробиологических образцах от пациентов среднего и пожилого возраста, преимущественно мужчин. Госпитализированные пациенты также часто были с ослабленным иммунитетом и/или имели различные сопутствующие заболевания, такие как рак, трансплантация почки или раны, сопровождающие предполагаемую инфекцию S. borealis. Эти данные хорошо согласуются с «популяцией пациентов высокого риска», которая также наблюдается при других оппортунистических инфекциях CoNS.
Основным клиническим результатом является то, что S. borealis чаще всего выявляли в посевах мочи и при возможных ИМП. Однако врачи, интерпретирующие результаты микробиологических исследований, зачастую еще не знали о потенциальной клинической значимости выявления S. borealis. Поэтому они могли расценивать результаты как контаминацию, а не инфекцию. Кроме того, информация об антибиотикотерапии была предоставлена не для всех возможных случаев ИМП, что затрудняло дальнейшую интерпретацию тяжести инфекции. Положительные результаты посевов мочи наблюдались у людей с серьезными заболеваниями, такими как трансплантация почки и почечная недостаточность, а также у людей без заболеваний и у беременных женщин.
Известно, что S. saprophyticus вызывает неосложненные ИМП, преимущественно у женщин молодого и среднего возраста, но другие CoNS обычно не рассматривались как уропатогены. Однако в исследовании, проведенном в Танзании, S. haemolyticus и S. epidermidis также часто выявлялись при ИМП. S. saprophyticus имеет мало факторов вирулентности, но продуцирует уреазу, адгезины к клеткам уроэпителия и транспортные системы, участвующие в осмотолерантности. S. borealis также продуцирует уреазу - фактор вирулентности, ассоциированный с ИМП не только у S. saprophyticus, но и у других уропатогенных видов, таких как Proteus mirabilis и Klebsiella pneumoniae.
В нашем исследовании ~30% изолятов S. borealis были получены из посевов с кожи и мягких тканей. CoNS колонизируют кожу и слизистые оболочки, однако они редко вызывают инфекции кожи и мягких тканей, за исключением пожилых или иммуносупрессивных пациентов, у которых могут наблюдаться абсцессы и иногда инфекции вульвы. В недавнем исследовании, проведенном в Нигерии, Staphylococcus cohnii, Staphylococcus condimentii, Staphylococcus sciuri и Staphylococcus saprophyticus были выявлены в 91/265 (34%) посевах с кожи и мягких тканей. Интересным представляется большое количество изолятов S. borealis, выделенных в нашем исследовании из образцов кожи и мягких тканей, в частности, связанных с генитальными повреждениями. Однако у нас не было подробных данных о других бактериях, обнаруженных во время того же эпизода инфекции, и мы не имели патологоанатомических заключений, которые могли бы прояснить вопрос об инвазивности. Поэтому мы не смогли однозначно определить, был ли S. borealis контаминантом, частью смешанной инфекции или основной причиной инфекций кожи и мягких тканей.
MDR наблюдалась у 1/3 всех клинических изолятов S. borealis. Еще более высокие показатели MDR были обнаружены в образцах от госпитализированных пациентов, что согласуется с данными по S. haemolyticus и другим видам CoNS. Высокие показатели AMR в отношении эритромицина и фузидиновой кислоты были сопоставимы с результатами, полученными при картировании AMR в комменсальных изолятах CoNS в Германии. Однако по сравнению с исследованием, в котором была выявлена MDR (5,2%) в комменсальных изолятах CoNS в Норвегии, показатели MDR (23,5 %) были выше у S. borealis, выделенных от негоспитализированных пациентов. Устойчивость к метициллину наблюдалась только у 21% изолятов S. borealis от госпитализированных пациентов по сравнению с 70-100% клинических изолятов S. haemolyticus. Наличие MDR у S. borealis потенциально дополняет роль CoNS как резервуаров генов резистентности для других CoNS и более патогенных S. aureus.
Результаты антибиотикочувствительности (AST) следует интерпретировать с осторожностью, поскольку данные по AST и клиническому эффекту антимикробных препаратов при инфекциях, вызванных S. borealis, ограничены. В зависимости от частоты выявления, клинической значимости и предполагаемой клинической необходимости EUCAST может в будущем установить предельные значения для S. borealis.
Все изоляты S. borealis образовывали биопленки in vitro с помощью стандартного теста на биопленку, причем около 20% образовывали больше биопленки, чем сильный продуцент биопленки S. epidermidis RP62a. Образование биопленок, в первую очередь на медицинских имплантатах, является одной из отличительных черт «трудноизлечимых» инфекций CoNS, однако мы выявили только двух пациентов с подозрением на инфекцию медицинских имплантатов, вызванную S. borealis, и трех пациентов с катетерами мочевыводящих путей. Однако образование биопленок также является хорошо известным фактором вирулентности для многих уропатогенов и считается важным механизмом, объясняющим высокую частоту рецидивирующих ИМП у некоторых пациентов. Дальнейшее тестирование образования биопленки S. borealis с использованием искусственной мочи не выявило улучшения способности к образованию биопленок.
Данное исследование имеет ряд достоинств. Это самая большая на сегодняшний день коллекция изолятов S. borealis, представленная с клиническими данными. Широкое AST-тестирование и тестирование биопленок проводились с использованием общепринятых методов и дают обновленную информацию об этом недавно описанном виде. Исследование имело ряд ограничений. Мы использовали клинические данные из медицинской информации, сопровождающей образцы, отправленные в лаборатории клинической микробиологии. Однако эти данные часто не были достаточно подробными, чтобы четко установить причинно-следственную связь между результатом культивирования и клинической инфекцией. Кроме того, исследование было задумано как обсервационное и не предназначалось для определения причинно-следственной связи. Также, поскольку S. borealis не был известным патогеном во время исследования, потенциальная клиническая значимость выявления S. borealis была неясна для клиницистов. Это затрудняет интерпретацию некоторых наших клинических результатов.
Тем не менее, наше исследование показывает, что S. borealis является новым уропатогеном CoNS. Клиническая значимость S. borealis при других видах инфекций требует дальнейшего изучения в крупных клинических исследованиях с более подробным клиническим описанием. Однако, по-видимому, она играет определенную роль в инфекциях кожи и мягких тканей и потенциально инвазивной бактериемии у пациентов с ослабленным иммунитетом. Отсутствие информации об актуальности инфекций S. borealis у детей также является ограничением.
Таким образом, в этом первом исследовании, описывающем потенциальную клиническую значимость S. borealis, мы описали, что этот новый вид стафилококков был обнаружен в основном в клинических образцах от пожилых мужчин, полученных при подозрении на ИМП и ИППП. Уровень MDR у S. borealis сопоставим с другими CoNS, но резистентность к метициллину и пенициллину значительно ниже, чем у клинических изолятов S. haemolyticus.
