Молекулярно-эпидемиологический анализ штаммов Acinetobacter baumannii, выделенных у пациентов с ожоговой травмой

У больных с ожоговой травмой последние годы отмечается постоянный рост частоты инфекций, вызванных Acinetobacter spp., особенно A. baumannii. Госпитальные популяции микроорганизмов, складывающиеся в условиях стационара, всегда состоят из штаммов с высокой вирулентностью и антибиотикоустойчивостью. Анализ с использованием молекулярных маркеров позволяет судить об эпидемической связи между штаммами, выявить наличие в стационаре госпитальных штаммов и определить источник инфицирования пациентов.

Цель исследования — при помощи молекулярно-генетических методов — полимеразно-цепной реакции (ПЦР) — оценить характер распространения эпидемически значимых штаммов Acinetobacter baumannii у пациентов с ожоговой травмой, выявить преобладающий генотип, определить наличие госпитальных штаммов.

Материалы и методы. Методом ПЦР исследованы некоторые важнейшие факторы вирулентности и резистентность к антибиотикам 60 штаммов A. baumannii, выделяемых в течение более двух лет от пациентов ожогового отделения. Проведен анализ генов антибиотикорезистентности и факторов вирулентности OXA-23, ISAba1, csuE, tonB. Полиморфизм генотипов оценивали с помощью теста χ-квадратов (Raymond M., Rousset F., 1995).

Результаты. У исследованных штаммов выявлен высокий уровень резистентности к карбапенемам, у 40% штаммов определен ген csuE, который является одним из показателей склонности бактерий к формированию биопленок. Ген tonB, кодирующий свойства бактерий, позволяющие вызвать бактериемию в короткие сроки, выделен в 15% случаев. По исследуемым генам, кодирующим антибиотикорезистентность и факторы вирулентности, выявлен незначительный уровень генетической дифференциации штаммов (всего 9 комбинированных генотипов с преобладанием трех генотипов: А — 50%, F и I — по 10% случаев), что говорит как об экзогенном внутрибольничном инфицировании пациентов, так и о наличии госпитальных штаммов в отделении.

Заключение. Исследование генетической структуры штаммов A. baumannii с помощью ПЦР-анализа генов OXA-23, ISAba1, csuE, tonB позволяет эффективно оценить наличие эпидемической связи между штаммами, выявить преобладающий генотип и определить эпидемически важные свойства штаммов.

1. Карабак В.И., Гельфанд Е.Б., Белоцерков­ский Б.З., Попов Т.В., Краснов В.Г. Проблемные гос­пи­тальные микроорганизмы. Acinetobacter spp. — возбудитель или свидетель? Инфекции в хирургии 2008; 1: 12–19.
2. Руднов В.А., Зубарев А.С. Инфекции в отделениях реанимации и интенсивной терапии, вызванные P. aeruginosa и Acinetobacter spp. Consilium medicum 2008; 1: 37–44.
3. Di Popolo A., Giannouli M., Triassi M., Brisse S., Zarrilli R. Molecular epidemiological investigation of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii strains in four Mediterranean countries with a multilocus sequence typing scheme. Clin Microbiol Infect 2011; 17(2): 197–201, http://dx.doi.org/10.1111/j.1469-0691.2010.03254.x.
4. Туркутюков В.Б., Ибрагимова Т.Д., Фомин Д.В. Мо­ле­кулярные особенности морфологии биопленок, форми­руемых штаммами неферментирующих грамнегативных бактерий. Тихоокеанский медицинский журнал 2013; 4: 44–47.
5. Сатосова Н.В. Эпидемиология и профилактика инфекций кровотока в отделении ожоговой реанимации и интенсивной терапии. Автореф. дис. … канд. мед. наук. СПб; 2012.
6. Туркутюков В.Б., Скурихина Ю.Е., Скурихи­на Л.А., Баян В.П. Молекулярно-генетический мониторинг за формированием резистентности к антибиотикам штаммов микроорганизмов, выделенных у пациентов специализированных стационаров. Дальневосточный жур­нал инфекционной патологии 2009; 14: 46–50.
7. Mugnier P.D., Poirel L., Naas T., Nordmann P. Worldwide dissemination of the blaOXA-23 carbapenemase gene of Acinetobacter baumannii. Emerg Infect Dis 2010; 16(1): 35–40, http://dx.doi.org/10.3201/eid1601.090852.
8. Carvalho K.R., Carvalho-Assef A.P., Santos L.G., Pereira M.J., Asensi M.D. Occurrence of blaOXA-23 gene in imipenem-susceptible Acinetobacter baumannii. Mem Inst Oswaldo Cruz 2011; 106(4): 505–506, http://dx.doi.org/10.1590/S0074-02762011000400020.
9. Соломенный А.П. Инсерционная последо­ва­тель­ность ISAba1 в геноме эпидемически значимых штаммов Acinetobacter. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии 2008; 5: 98–100.
10. Acosta J., Merino M., Viedma E., Poza M., Sanz F., Otero J.R., Chaves F., Bou G. Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii Harboring OXA-24 carbapenemase, Spain. Emerg Infect Dis 2011; 17(6): 1064–1067, http://dx.doi.org/10.3201/eid/1706.091866.
11. Gaddy J., Actis L. Regulation of Acinetobacter baumannii biofilm formation. Future Microbiol 2009; 4(3): 273–278, http://dx.doi.org/10.2217/fmb.09.5.
12. Ecker J.A., Massire C., Hall T.A., Ranken R., Pennella T.T., Agasino Ivy C., Blyn L.B., Hofstadler S.A., Endy T.P., Scott P.T., Lindler L., Hamilton T., Gaddy C., Snow K., Pe M., Fishbain J., Craft D., Deye G., Riddell S., Milstrey E., Petruccelli B., Brisse S., Harpin V., Schink A., Ecker D.J., Sampath R., Eshoo M.W. Identification of Acinetobacter species and genotyping of Acinetobacter baumannii by multilocus PCR and mass spectrometry. J Clin Microbiol 2006; 44(8): 2921–2932, http://dx.doi.org/10.1128/JCM.00619-06.
13. Соломенный А.Л., Яфаев Р.Х., Гончаров А.Е., Асланов Б.И., Крылов К.М., Максимов А.Ю., Демаков В.А. Генетическое разнообразие Acinetobacter baumannii в отделении ожоговой реанимации. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии 2006; 2: 25–30.
14. Lyytikäinen O., Köljalg S., Härmä M., Vuopio-Varkila J. Outbreak caused by two multi-resistant Acinetobacter baumannii clones in a burns unit: emergence of resistance to imipenem. J Hosp Infect 1995; 31(1): 41–54, http://dx.doi.org/10.1016/0195-6701(95)90082-9.
15. Соломенный А.П., Максимов А.Ю., Мочалова Т.И. ПЦР-генотипирование госпитальных изолятов Acinetobacter. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии 2004; 6: 26–30.
16. Diancourt L., Passet V., Nemec A., Dijkshoorn L., Brisse S. The population structure of Acinetobacter baumannii: expanding multiresistant clones from an ancestral susceptible genetic pool. PLoS One 2010; 5(4): e10034, http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0010034.
17. Bartual S.G., Seifert H., Hippler C., Luzon M.A., Wisplinghoff H., Rodríguez-Valera F. Development of a multilocus sequence typing scheme for characterization of clinical isolates of Acinetobacter baumannii. J Clin Microbiol 2005; 43(9): 4382–43890, http://dx.doi.org/10.1128/JCM.43.9.4382-4390.2005.
18. Peleg A.Y., Seifert H., Paterson D.L. Acinetobacter baumannii: emergence of a successful pathogen. Clin Microbiol Rev 2008; 21(3): 538–582, http://dx.doi.org/10.1128/CMR.00058-07.
19. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor; 1989.
20. Raymond M., Rousset F. An exact test for population differentiation. Evolution 1995; 49(6): 1280–1283, http://dx.doi.org/10.2307/2410454.
21. Excoffier L., Lischer H.E.L. Arlequin suite ver 3.5: a new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows. Mol Ecol Resources 2010; 10(3): 564–567, http://dx.doi.org/10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x.
22. Hendy M.D., Penny D. Branch and bound algorithms to determine minimal evolutionary trees. Math Biosci 1982; 59(2): 277–290, http://dx.doi.org/10.1016/0025-5564(82)90027-x.
23. Felsenstein J. PHYLIP (Phylogeny Inference Package) version 3.67. University Washington, Seattle; 2007.
24. Felsenstein J. Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap. Evolution 1985; 39(4): 783–791, http://dx.doi.org/10.2307/2408678.

Skurikhina Yu.E., Ibragimova T.D., Skurikhina L.A., Turkutyukov V.B. Molecular Epidemiological Analysis of Acinetobacter baumannii Strains Isolated in Patients with Burn Injury. Sovremennye tehnologii v medicine 2016; 8(1): 134, https://doi.org/10.17691/stm2016.8.1.18