epidemiologyЭпидемиология и ВакцинопрофилактикаEpidemiology and Vaccinal Prevention2073-30462619-0494«Numicom» LLC10.31631/2073-3046-2021-20-1-44-50epidemiology-1179Research ArticleПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКИPRACTICAL ASPECTS OF EPIDEMIOLOGY AND VACCINE PREVENTIONМониторинг метициллинрезистентных штаммов стафилококка в многопрофильном стационаре Москвы с помощью молекулярно-биологических методовMonitoring Methicillin-Resistant Staphylococcus Strains in the Moscow Medical and Surgical Center using Molecular-Biological Methodshttps://orcid.org/0000-0003-1924-6521СкачковаТ. С.SkachkovaT. S.

Татьяна Сергеевна Скачкова – научный сотрудник отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии

111123, Россия, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3а.

Tatyana S. Skachkova – researcher of Department of molecular diagnostics and epidemiology

3a st. Novogireevskaya, Moscow, 111123

https://orcid.org/0000-0002-2072-7798ЗамятинМ. Н.ZamyatinM. N.

Михаил Николаевич Замятин – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии

Москва

Mikhail N. Zamyatin – Dr. Sci. (Med.), Professor of Department of Anesthesiology and Intensive Care Medicine

Moscow

ZamyatinMN@pirogov-center.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0556-1822ОрловаО. А.OrlovaO. A.

Оксана Анатольевна Орлова – доктор медицинских наук, начальник отдела эпидемиологии, врач-эпидемиолог НМХЦ им. Н. И. Пирогова; ведущий научный сотрудник лаборатории инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, ЦНИИ эпидемиологии

Москва

Oksana A. Orlova – Dr. Sci. (Med.), Head of the Epidemiology Department, Doctor-Epidemiologist, Pirogov National Medical and Surgical Center, Moscow, Russia; researcher, Laboratory of hospital infections, Central Research Institute of Epidemiology

Moscow

oksana_orlova@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0910-2615ЮмцуноваН. А.YumtsunovaN. A.

Наталья Александровна Юмцунова – помощник врача-эпидемиолога

Москва

Natalya A. Yumtsunova – epidemiologist assistant

Moscow

nayum@mail.ruЛашенковаН. Н.LashenkovaN. N.

Наталья Николаевна Лашенкова – врач-бактериолог бактериологической лаборатории

Москва

Natalya N. Lashenkova – bacteriologist of the bacteriological laboratory

Moscow

lashenkovann@pirogovcenter.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4248-5021ФоминаВ. С.FominaV. S.

Валерия Сергеевна Фомина – кандидат медицинских наук, начальник службы клинической лабораторной диагностики

Москва

Valeria S. Fomina – Cand. Sci. (Med.), Head of Clinical Laboratory Diagnostics Service

Moscow

FominaVS@pirogovcenter.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2900-1459ГусаровВ. Г.GusarovV. G.

Виталий Геннадьевич Гусаров – кандидат медицинских наук, заведующий отделением анестезиологии-реанимации (интенсивной терапии)

Москва

Vitally G. Gusarov – Cand. Sci. (Med.)

Moscow

gusarov1974@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7409-077XШеленковА. А.MikhaylovaYu. V.

Андрей Александрович Шеленков – старший научный сотрудник лаборатории молекулярных механизмов антибиотикорезистентности

111123, Россия, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3а

Yuliya V. Mikhaylova – Head of laboratory of molecular mechanisms of antibiotic resistance

Moscow

fallandar@gmail.comМихайловаЮ. В.ShelenkovA. A.

Юлия Владимировна Михайлова – заведующая лабораторией молекулярных механизмов антибиотикорезистентности

111123, Россия, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3а

Andrey A. Shelenkov – researcher, Laboratory of Molecular Mechanisms of Antibiotic Resistance

Moscow

yulka_ivashka@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0536-2874ГоловешкинаЕ. н.GoloveshkinaE. N.

Елена Николаевна Головешкина – кандидат биологических наук, заведующая лабораторией молекулярной диагностики и эпидемиологии инфекций органов репродукции

111123, Россия, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3а

Elena N. Goloveshkina – Cand. Sci. (Biol.), Head of Laboratory for Molecular Diagnostic and Epidemiology of Reproductive Tract Infections

Moscow

goloveshkina@cmd.suhttps://orcid.org/0000-0003-4228-9044АкимкинВ. Г.AkimkinV. G.

Василий Геннадьевич Акимкин – академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор

111123, Россия, Москва, ул. Новогиреевская, д. 3а

Vasily G. Akimkin – Dr. Sci. (Med.), Full Member of the Russian Academy of Sciences, Director

Moscow

ФБУН «ЦНИИ эпидемиологии» РоспотребнадзораРоссияCentral Research Institute of EpidemiologyRussian FederationФГБУ «Национальный медико-хирургический центр им. Н.И. Пирогова» Минздрава РоссииРоссияNational Medical and Surgical Center named after N.I. PirogovRussian FederationФГБУ «Национальный медико-хирургический центр им. Н.И. Пирогова» Минздрава России; ФБУН «ЦНИИ эпидемиологии» РоспотребнадзораРоссияCentral Research Institute of Epidemiology; National Medical and Surgical Center named after N.I. PirogovRussian Federation2021130320212014450Copyright © Скачкова Т.С., Замятин М.Н., Орлова О.А., Юмцунова Н.А., Лашенкова Н.Н., Фомина В.С., Гусаров В.Г., Шеленков А.А., Михайлова Ю.В., Головешкина Е.н., Акимкин В.Г., 20212021Скачкова Т.С., Замятин М.Н., Орлова О.А., Юмцунова Н.А., Лашенкова Н.Н., Фомина В.С., Гусаров В.Г., Шеленков А.А., Михайлова Ю.В., Головешкина Е.н., Акимкин В.Г.Skachkova T.S., Zamyatin M.N., Orlova O.A., Yumtsunova N.A., Lashenkova N.N., Fomina V.S., Gusarov V.G., Mikhaylova Y.V., Shelenkov A.A., Goloveshkina E.N., Akimkin V.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.epidemvac.ru/jour/article/view/1179Актуальность

Актуальность. Стафилококки являются одними из самых распространенных патогенов в структуре этиологических агентов госпитальных инфекций. Метициллинрезистентные стафилококки характеризуются устойчивостью к основным группам современных антибиотиков и имеют высокий приоритет по угрозе для здоровья человека по оценкам Всемирной организации здравоохранения. Внедрение современных молекулярно-биологических методов при мониторинге метициллинрезистентных стафилококков необходимо для быстрой и точной идентификации микроорганизмов, контроля за эпидемиологической ситуацией и изучения необходимости проведения противоэпидемических мероприятий.

Цель исследования – анализ результатов мониторинга метициллинрезистентных штаммов стафилококка с помощью молекулярно-биологических методов в многопрофильном стационаре Москвы в течение одного года.

Материалы и методы

Материалы и методы. Одноцентровое обсервационное исследование с периодом наблюдения – один год (с декабря 2016 г. по декабрь 2017 г.). Исследовался биологический материал от 240 пациентов с признаками инфекции, смывов (n = 250) с объектов внутрибольничной среды стационара. Проведено полногеномное секвенирование 24 изолятов стафилококков, выделенных от больных и из смыва с объекта внутрибольничной среды. Выявление ДНК метициллинрезистентных штаммов выполняли с использованием набора реагентов «АмплиСенс®MRSA-скрин-титр-FL». Секвенирование проводилось на приборе Illumina HiSeq1500 с использованием наборов IlluminaHiSeq PE RapidClusterKit v2 и IlluminaHiSeqRapid SBS Kit v2.

Результаты

Результаты. Методом ПЦР ДНК метициллинрезистентных стафилококков была выявлена в 6,3% образцов крови от пациентов с признаками инфекции и в 42,4% образцов смывов c объектов внутрибольничной среды. Результаты ПЦР-исследования образцов смывов показали, что ДНК метициллинрезистентных коагулазонегативных стафилококков обнаруживалась гораздо чаще, чем ДНК MRSA (p < 0,001). ДНК метициллинрезистентных стафилококков выявляли чаще в отделениях реанимации и интенсивной терапии по сравнению с отделением гематологии и хирургическими отделениями (p<0,001). Изученные изоляты Staphylococcus aureus относились к 6 различным сиквенс-типам (ST-5, ST-7, ST-8, ST-22, ST-30 и ST-5555) и 8 spa-типам (t008, t021, t091, t1062, t12437, t1544, t223, t4573). В результате мониторинга обнаружен изолят с новым аллельным профилем. На сегодня ему присвоен номер ST5555. Преобладающим типом стафилококковой кассеты mec была SCCmec-кассета IV типа.

Заключение

Заключение. В связи с широким распространением метициллинрезистентных штаммов и выявлением эпидемиологически значимых генетических линий стафилококков важно проведение регулярного мониторинга с использованием современных молекулярно-биологических методов для их для быстрой и точной идентификации.

Relevance

Relevance. Staphylococci are one of the most common pathogens in the etiological structure of nosocomial infections. Methicillinresistant staphylococci are resistant to the main groups of antibiotics and are one of bacteria that pose the greatest threat to human health according to the World Health Organization. The introduction of modern molecular biological methods in the monitoring of methicillin-resistant staphylococci is necessary for the rapid and accurate identification of microorganisms, monitoring the epidemiological situation and studying the need for anti-epidemic measures. Aims. Аnalysis of the results of monitoring methicillinresistant staphylococcus strains using molecular biological methods in a multidisciplinary hospital in Moscow for one year.

Materials and methods

Materials and methods. Single-center observational study with a one-year follow-up period (December 2016 to December 2017). The research included a molecular-biological analysis of biological material from 240 patients with signs of infection and washings samples (n=250) from the objects of the hospital environment. The whole genome sequencing was carried out for 24 samples, isolated from patients with different forms of staphylococcal infection and washings from a hospital environment. DNA detection of methicillin-resistant strains was performed using the «AmpliSens®MRSA-screen-titer-FL» reagent kit. Sequencing was performed on an Illumina HiSeq1500 instrument using the IlluminaHiSeq PE RapidClusterKit v2 and IlluminaHiSeqRapid SBS Kit v2.

Results

Results. DNA of methicillin-resistant staphylococci were detected in 6.3% of blood samples from patients with signs of infection and in 42.4% of washings from the objects of the hospital environment. The results of PCR of washing samples showed that DNA of methicillin-resistant coagulase-negative staphylococci were detected much more often than MRSA (p <0.001). DNA of methicillin-resistant staphylococci were detected more often in the intensive care and intensive care units compared with the hematology and surgical departments (p <0.001). The examine samples of Staphylococcus aureus belonged to 6 different sequence types (ST-5, ST-7, ST-8, ST-22, ST-30 and ST-5555) and 8 spatypes (t008, t021, t091, t1062, t12437, t1544, t223, t4573). As a result of monitoring, an isolate with a new allelic profile was found. Today it has been assigned the number ST5555. The predominant type of staphylococcal mec cassette was the type IV SCCmec cassette.

Conclusion

Conclusion. Due to the widespread distribution of methicillin-resistant strains and the identification of epidemiologically significant genetic lines of staphylococci, it is necessary to conduct regular monitoring, take measures to limit the spread of such strains and introduce modern molecular biological methods for quick and accurate identification.

метициллинрезистентный стафилококкэпидемиологический мониторингсеквенированиеMRSAПЦРmethicillin-resistant staphylococcusepidemiological monitoringsequencingPCRMRSAReferencesYahav D., Shaked H., Goldberg E., et al. Time trends in Staphylococcus aureus bacteremia, 1988–2010, in a tertiary center with high methicillin resistance rates //Infection. 2017. 45. P. 51–57.Yahav D., Shaked H., Goldberg E., et al. Time trends in Staphylococcus aureus bacteremia, 1988–2010, in a tertiary center with high methicillin resistance rates. Infection. 2017; 45: 51–57. doi:10.1007/s15010-016-0919-6.Olearo F., Albrich W.C., Vernaz N., et al. Staphylococcus aureus and methicillin resistance in Switzerland: regional differences and trends from 2004 to 2014 //Swiss Med Wkly. 2016. Sep 15; 146:w14339. eCollection 2016.Olearo F., Albrich W.C., Vernaz N., et al. Staphylococcus aureus and methicillin resistance in Switzerland: regional differences and trends from 2004 to 2014. Swiss Med Wkly. 2016; Sep 15; 146:w14339. eCollection 2016. doi: 10.4414/smw.2016.14339.Jaganath D., Jorakate P., Makprasert S., et al. Staphylococcus aureus Bacteremia Incidence and Methicillin Resistance in Rural Thailand, 2006–2014. //The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. 2018. Vol. 99, Issue 1. P. 155–163.Jaganath D., Jorakate P., Makprasert S., et al. Staphylococcus aureus Bacteremia Incidence and Methicillin Resistance in Rural Thailand, 2006–2014. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. 2018; 99 (1): 155–163. doi: https://doi.org/10.4269/ajtmh.17-0631.Хохлова О.Е., Перьянова О.В., Боброва О.П. и др. Молекулярно-генетические особенности метициллин-резистентных Staphylococcus aureus (MRSA) – возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний у онкологических больных. //Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии (ЖМЭИ). 2017. 6. C.15–20.Khokhlova О.Е., Peryanova O.V., Bobrova O.P., et al. Molecular and genetic features of the methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) – causative agents of purulent diseases at cancer patients (ZHMEI). 2017; 6:15–20 (In Russ). doi:10.36233/0372-9311-2017-6-15-20.Романов А.В., Дехнич А.В., Сухорукова М.В. и др. Антибиотикорезистентность нозокомиальных штаммов Staphylococcus aureus в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования «МАРАФОН» в 2013–2014. //КМАХ. 2017. № 1.Romanov A.V., Dekhnich A.V., Sukhorukova M.V., et al. Antimicrobial resistance of nosocomial Staphylococcus aureus isolates in Russia: results of multicenter epidemiological study «MARATHON» 2013-2014 CMAC. 2017; 1 (In Russ).Дехнич А. Терапия нозокомиальных стафилококковых инфекций в России – время менять стереотипы. //Врач. 2010. 10. C. 18–22.Dekhnich A. Therapy for nosocomial staphylococcal infections in Russia: it is time to change stereotypes Vrach. 2010; 10: 18–22.Кузьменков А. Ю., Трушин И. В., Авраменко А. А. и др. AMRmap: интернет-платформа мониторинга антибиотикорезистентности. //Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2017. Т.19, №2. С. 84–90.Kuzmenkov A.Yu, Trushin I.V, Avramenko, et al. AMRmap: an online platform for monitoring antibiotic resistance CMAC. 2017; 19 (2): 84–90. (In Russ)Zankari E., Hasman H., Cosentino S., et al. Identification of acquired antimicrobial resistance genes. //J Antimicrob Chemother. 2012. 67, 11. P. 2640–2644.Zankari E., Hasman H., Cosentino S., et al. Identifi ation of acquired antimicrobial resistance genes. J Antimicrob Chemother. 2012; 67(11):2640–2644. doi: 10.1093/jac/dks261.Carattoli A., Zankari E., Garcia-Fernandez A., et al. PlasmidFinder and pMLST: in silico detection and typing of plasmids. //Antimicrob Agents Chemother. 2014. 58, 7. P:3895–903.Carattoli A., Zankari E., Garcia-Fernandez A., et al. Plasmid Finder and pMLST: in silico detection and typing of plasmids. Antimicrob Agents Chemother. 2014; 58(7):3895– 903. doi: 10.1128/AAC.02412-14.Bartels M.D., Petersen A., Worning P., et al. Comparing whole-genome sequencing with Sanger sequencing for spa typing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. //J. Clin. Microbiol. 2014. 52, 12. P.4305–8.Bartels M.D., Petersen A., Worning P., et al. Comparing whole-genome sequencing with Sanger sequencing for spa typing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. J. Clin. Microbiol. 2014; 52(12):4305–8. doi: 10.1128/JCM.01979-14.Романов А. В., Дехнич А. В., Эйдельштейн М. В. Молекулярная эпидемиология штаммов Staphylococcus aureus в детских стационарах России //КМАХ. 2012. №3. – С.201–208.Romanov А.V., Dekhnich А.V., Edelstein М.V. Molecular epidemiology of Staphylococcus aureus in Russian pediatric hospitals CMAC 2012; 3: 201–208. (In Russ)Афанасьев М. В., Каракашев С. В., Ильина Е. Н., и др. Молекулярно-генетическая характеристика метициллинустойчивых штаммов Staphylococcus aureus, выделенных в стационарах Москвы. //Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2010.2.С.20–24.Afanas’ev M.V., Karakashev S.V., Il’ina E.N., et al. Molecular genetic characterization of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates recovered from Moscow clinics. Molecular Genetics, Microbiology and Virology . 2010; 2: 20–24 (In Russ).Ishitobi N., Wan T.W., Khokhlova O.E., et al. Fatal case of ST8/SCCmecIVl community‐associated methicillin‐resistant Staphylococcus aureus infection in Japan. New Microbes New Infect. 2018. 26. P. 30–6.Ishitobi N., Wan T.W., Khokhlova O.E., et al. Fatal case of ST8/SCCmecIVl community‐associated methicillin‐resistant Staphylococcus aureus infection in Japan. New Microbes New Infect. 2018; 26: 30–6. doi: 10.1016/j.nmni.2018.08.004.Morgan M.S. Diagnosis and treatment of Panton–Valentine leukocidin (PVL)-associated staphylococcal pneumonia. //International Journal of Antimicrobial Agents. 2007. Vol. 30, №4. P. 289–296.Morgan M.S. Diagnosis and treatment of Panton–Valentine leukocidin (PVL)-associated staphylococcal pneumonia. International Journal of Antimicrobial Agents. 2007;30(4):289–296. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2007.04.019.Labandeira-Rey M., Couzon F., Boisset S. Staphylococcus aureus Panton-Valentine Leukocidin Causes Necrotizing Pneumonia //Science 23. 2007. Р 1130–1133.Labandeira-Rey M., Couzon F., Boisset S. Staphylococcus aureus Panton-Valentine Leukocidin Causes Necrotizing Pneumonia. Science 23. 2007:1130–1133. doi: 10.1126/science.1137165.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.