Журнал «Актуальная инфектология» Том 9, №4, 2021

Останніми десятиліттями в усьому світі спостерігається стрімке поширення стійкості збудників інфекційних захворювань до антибактеріальних препаратів. Інфекції, спричинені стійкими мікроорганізмами, є серйозною проблемою для закладів охорони здоров’я, оскільки викликають небезпечні, загрозливі для життя стани — ранові інфекції, пневмонії, сепсис тощо. Антибіотикорезистентність у багатьох країнах розглядається як один із критеріїв національної безпеки, оскільки щороку зростає кількість летальних випадків від бактеріальних інфекцій у результаті резистентності збудників до антимікробних препаратів. При неефективності стартової антибактеріальної терапії клініцисти змушені використовувати альтернативні препарати, що часто призводить до погіршення прогнозу для пацієнтів, можливої госпіталізації з тривалим перебуванням в стаціонарі. На сьогодні механізми формування резистентності бактерій до антибіотиків добре вивчені. В основі лежить здатність бактерій продукувати ферменти β-лактамази, що руйнують β-лактамне кільце антибіотика, тоді як бета-лактамні антибіотики посідають лідируюче місце в клінічній практиці. Останнім часом уже відомо понад 500 β-лактамаз. Резистентність мікроорганізмів може бути природною і набутою, але формування її у всіх випадках зумовлене генетично. Гени, асоційовані з даною здатністю, найчастіше локалізовані на мобільних генетичних елементах, що сприяє їх швидкому поширенню між бактеріями. Визначення чутливості до антибактеріальних препаратів, як правило, проводиться диско-дифузійним методом, що вимагає тривалого часу. Проте швидка діагностика інфекції є важливим фактором, що впливає на наслідки захворювання. Сьогодні для скорочення ідентифікації збудників все більшого поширення набувають некультуральні методи, засновані на принципі ПЛР-методу, флуоресцентної гібридизації тощо. На сьогодні молекулярно-генетичні методи застосовуються як базовий діагностичний метод.

Метою роботи було дослідити основні гени резистентності до антибактеріальних препаратів серед антибіотикорезистентних збудників інфекцій і порівняти результати з антибіотикочутливістю диско-дифузійним методом.

Матеріали та методи. Для досліджень було взято 15 антибіотикорезистентних штамів мікроорганізмів, з яких: 5 штамів Pseudomonas аeruginosa, 6 — Klebsiella рneumoniae, 2 — Staphylococcus epidermidis та по одному штаму Staphylococcus аureus і Escherichia сoli, які були виділені з різного біологічного матеріалу від хворих. Антибіотикочутливість досліджували за допомогою диско-дифузійного методу. Для виявлення генів антибіотикорезистентності використано тест-систему «БакРезиста GLA» (ТОВ «ДНК-Технологія»), що визначає 14 генів резистентності — imp, oxa-51-like, ctx-M-1, tem, vanA/B, mecA, oxa-48-like, oxa-40-like, vim, kpc, oxa-23-like, ndm, shv, ges, які продукують різні типи β-лактамаз. Виділення ДНК мікроорганізмів проводили за допомогою «Проби НК», ампліфікація проходила на ампліфікаторі «ДТ-Primer».

Результати. Результати досліджень показали, що досліджувані штами мали у своєму геномі в різних співвідношеннях гени резистентності до бета-лактамних та глікопептидних антибіотиків. Так, у двох штамів P. аeruginosa виявлено ген ndm, що кодує метал-бета-лактамазний фермент із групи β-лактамаз і проявляє дуже високу здатність розщеплювати різні антибіотики, включаючи карбапенеми. Дані штами не проявили чутливість до антибіотиків іміпенему, меропенему, тобраміцину, цефепіну, піперациліну/тазобактаму, цефоперазону/сульбактаму, ципрофлоксацину, проте були чутливі до азтреонаму і помірно чутливі до колістину. Також, у двох штамів P. аeruginosa було виділено по одному з генів: gec, який продукує фермент інгібітора карбапенемів, і imp, який продукує фермент, що гідролізує всі β-лактами. Слід відмітити, що дані ферменти недієві до монобактамів. Один штам P. аeruginosa мав до 5 генів резистентності — ctx-M-1, tem, kpc, ndm, shv — і був помірно чутливий лише до колістину. У 6 штамів K. рneumoniae також у різних співвідношеннях були виявлені гени резистентності, лише у двох штамів не було виявлено досліджуваних генів, що вказує на наявність інших видів антибіотикорезистентності. Так, в одному штамі K. рneumoniae виявлено 5 генів антибіотикорезистентності — oxa-51-like, ctx-M-1, oxa-48-like, oxa-23-like, shv; у двох штамів виявлено по чотири гени — ctx-M-1, tem, ndm, shv; один штам мав лише ген shv. Наявність у досліджуваних штамах K. рneumoniae різних генів резистентності дає можливість мікроорганізмам продукувати різні типи β-лактамаз і тим самим забезпечувати їх захищеність від дії антибактеріальних препаратів, що, зі свого боку, було підтверджено диско-дифузійним методом. У двох штамів S. epidermalis й одному штамі S. aureus виявлено ген mecA, який продукує фермент, що зв’язується з пеніциліном, і тим самим проявляється стійкість стафілококів до метициліну й оксациліну. У штамі E. coli виявлено 2 гени антибіотикорезистентності — ctx-M-1 і tem, що продукують ферменти, які характеризуються більшою активністю щодо цефотаксиму та ампіциліну відповідно. Епідермальний стафілокок і кишкова паличка є представниками нормальної мікрофлори людини, і наявність у них різних генів резистентності може вказувати на швидке поширення антибіотикорезистентності серед здорової мікрофлори людини через мобільні генетичні елементи. Таким чином, дослідження показали, що серед антибіотикорезистентних штамів мікроорганізмів поширені в різних співвідношеннях гени резистентності, які, продукуючи різні типи β-лактамаз, призводять до нейтралізації антибактеріальних препаратів. Крім того, виявлення генів резистентності в мікроорганізмів здебільшого збігалося з результатами диско-дифузійного методу, що дає можливість використовувати ПЛР як скринінговий метод для правильного і швидкого коригування призначення антибактеріальних препаратів.

Висновки. У зв’язку з високим рівнем антибіотикорезистентності і поширенням штамів, що продукують β-лактамази, вирішення питання щодо швидкого отримання результатів за антибіотикограмою можливе шляхом використання молекулярно-генетичних методів, а саме за допомогою мультиплексної ПЛР тест-системи «БакРезиста GLA», яка здатна протягом 6 год виявити основні гени антибіотикорезистентності і тим самим скоротити час на визначення чутливості до антибіотиків, що дозволить своєчасно призначити етіотропну ефективну терапію.