epidemiologyЭпидемиология и ВакцинопрофилактикаEpidemiology and Vaccinal Prevention2073-30462619-0494«Numicom» LLC10.31631/2073-3046-2025-24-6-46-56epidemiology-2339Research ArticleПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКИPRACTICAL ASPECTS OF EPIDEMIOLOGY AND VACCINE PREVENTIONИзменения структуры генов антибиотикорезистентности штаммов семейства Enterobacteriaceae, выделенных от пациентов перинатального центра III уровня в ходе многолетнего мониторингаChanges in the Structure of Antibiotic Resistance Genes of Enterobacterales Strains Isolated from Patients of a Perinatal Center during Long-term MonitoringУстюжанинА. В.UstyuzhaninA. V.

Устюжанин Александр Владимирович, к. м. н., ведущий научный сотрудник научного отделения иммунологии, микробиологии, патоморфологии и цитодиагностики

620028, г. Екатеринбург, ул. Репина, д. 1

+7 (908) 924-94-19

факс: +7 (343) 371-87-68

Ustyuzhanin Alexander V., Cand. Sci. (Med.), Senior Researcher of the Department of Immunology, Microbiology, Pathomorphology and Cytodiagnostics

1, str. Repina, Yekaterinburg, 620028

+7 (908) 924-94-19

fax: +7 (343) 371-87-68

ust103@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0852-6766ЧистяковаГ. Н.ChistyakovaG. N.

Гузель Нуховна Чистякова – д. м. н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий научным отделом иммунологии, микробиологии, патоморфологии и цитодиагностики

г. Екатеринбург

+7 (343) 371-42-60

Alexander V. Ustyuzhanin  – Cand. Sci. (Med.), leading researcher of the Department of Immunology, Microbiology, Pathomorphology and Cytodiagnostics

Yekaterinburg

+7 (343) 371-42-60

chistyakovagn@niiomm.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4238-4642РемизоваИ. И.RemizovaI. I.

Ирина Ивановна Ремизова – к. б. н., старший научный сотрудник научного отделения иммунологии, микробиологии, патоморфологии и цитодиагностики

г. Екатеринбург

+7 (343) 371-28-30

Irina I. Remizova – Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher of the Department of Immunology, Microbiology, Pathomorphology and Cytodiagnostics

Yekaterinburg

+7 (343) 371-28-30

RemizovaII@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3855-3650СеменовЮ. А.SemenovYu. A.

Юрий Алексеевич Семенов – д. м. н., заслуженный врач РФ, директор

г. Екатеринбург

+7 (343) 371-28-30

Yuri A. Semenov  – Dr. Sci. (Med.), Honored Doctor of the Russian Federation, Director

Yekaterinburg

+7 (343) 371-28-30

mail@niiomm.ruФГБУ «Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества» Минздрава РоссииРоссияUral Scientific Research Institute of Maternity and Child CareRussian Federation2025020120262464656Copyright © Устюжанин А.В., Чистякова Г.Н., Ремизова И.И., Семенов Ю.А., 20262026Устюжанин А.В., Чистякова Г.Н., Ремизова И.И., Семенов Ю.А.Ustyuzhanin A.V., Chistyakova G.N., Remizova I.I., Semenov Y.A.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/2339Актуальность

Актуальность. Проблема устойчивости к антибактериальным препаратам является одной из главных для здравоохранения Российской Федерации и других стран. В настоящее время отмечается рост числа антибиотикорезистентных штаммов как среди возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, так и среди представителей микробиоценоза нестерильных локусов человеческого организма.

Цель

Цель. Анализ изменения структуры генетических детерминант антибиотикорезистентности БЛРС-продуцирующих представителей семейства Enterobacteriaceae, выделенных от пациентов перинатального центра в ходе шестилетнего мониторинга.

Материалы и методы

Материалы и методы. Генетический профиль антибиотикорезистентности определяли у БЛРС-продуцирующих штаммов энтеробактерий, выделенных из образцов биологического материала, полученного от 221 женщины и 241 новорожденного ребенка, госпитализированных в отделения ФГБУ «НИИ ОММ» Минздрава России с 2019 по 2024 гг. включительно. ДНК бактериальных клеток выделяли из суточной культуры микроорганизмов с использованием набора «ПРОБА-НК», детекцию генов blaTEM, blaCTX-М -1, blaSHV; blaOXA-40-LIKE, blaOXA-48-LIKE, blaОXA-23-LIKE, blaOXA-51-LIKE, blaIMP, blaKPS, blaNDM осуществляли с применением диагностического набора «БакРезиста GLA» на детектирующем амплификаторе ДТ-48 (ДНК-технология, Россия). Для оценки статистической значимости различий частоты встречаемости генов использовали критерий х2 Пирсона с поправкой Йейтса.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Количество геновариантов антибиотикорезистентности энтеробактерий, выделенных от пациенток отделений акушерско-гинекологического профиля с 2019 по 2024 гг. наблюдения, так же, как и у детей, возросло с 3 до 7. В 2019 г. детектировано 3 геноварианта, в 2020 г. - 4, в 2021 г. - 6 геновариантов. В последующие три года (2022–2024 гг.) спектр детерминант антибиотикорезистентности был представлен 7 геновариантами, их структура претерпевала изменения. В 2019 г. с одинаковой частотой (30%) преобладали гены blaCTX-М и blaSHV. В 2020 г. чаще был выделен геновариант blaCTX-М + blaTEM (37,5 %). В 2021, 2022 и 2024 гг. доминировали штаммы с геном blaCTX-М, зарегистрированные в 59,5 %, 37,7 %, 36,9 % случаев соответственно. В 2023 г. частота выделения гена blaCTX-М (27,1%) была сопоставима с частотой встречаемости геноварианта blaCTX-М + blaTEM (30 %) (р = 0,852). Доминирующим геном, обеспечивающим устойчивость к бета-лактамным антибиотикам среди представителей энтеробактерий в течение всего периода наблюдения, является blaCTX-М, который обнаруживается как в моноварианте, так и в сочетании с другими генами blaTEM, blaSHV, blaNDM.

Заключение

Заключение. Динамика изменения структуры геновариантов антибиотикорезистентности и преобладание того или иного вида бактерий может отличаться в отделениях различного профиля, что требует непрерывного мониторирования спектра видового разнообразия бактерий и их антибиотикочувствительности для своевременной фиксации ухудшения эпидемиологической ситуации и принятия адекватных противоэпидемических мер.

Relevance

Relevance. The problem of resistance to antibacterial drugs is one of the main ones for the healthcare systems of the Russian Federation and other countries. Currently, there is an increase in the number of antibiotic-resistant strains both among pathogens of infections associated with the provision of medical care and among representatives of the normal microbiocenosis of non-sterile loci of the human body.

The purpose of the study is to analyze changes in the structure of genetic determinants of antibiotic resistance of ESBL-producing representatives of the order Enterobacterales isolated from patients of the perinatal center during six years monitoring.

Materials and methods

Materials and methods. The genetic profile of antibiotic resistance was determined in ESBL-producing strains of Enterobacteria isolated from samples of biological material obtained from 221 women and 241 newborn children hospitalized in the departments of the Federal State Budgetary Institution "Research Institute of OMM" of the Ministry of Health of Russia in the period from 2019 to 2024. inclusive. DNA of bacterial cells was isolated from a daily culture of microorganisms using the PROBANK kit, detection of the tem, ctx-M-1, shv genes; oxa-40-like, oxa-48- like, oxa-23- like, oxa-51- like, imp, kps, ges, ndm, vim were carried out using the diagnostic kit «BakResist GLA» on the detecting amplifier DT-48 (DNA -technology, Russia ). To assess the statistical significance of differences in gene frequency of occurrence of genes, Pearson's x2 test with Yates' correction was used.

Results and discussion

Results and discussion. The number of genovariants of antibiotic resistance of Enterobacteriaceae isolated from patients in obstetrics and gynecology departments from 2019 to 2024, as well as in children, increased from 3 to 7. However, the dynamics of increasing diversity of genetic determinants of antibiotic resistance differed. Thus, in 2019, 3 genovariants were detected, in 2020, 4 variants were recorded, and in the next year, 2021, 6 genovariants were registered. In the next three years (2022 – 2024), the spectrum of determinants of antibiotic resistance was represented by 7 genetic variants, their structure underwent changes. In 2019, the blaCTX-M and blaSHV genes predominated with the same frequency (30 %). In 2020, the blaCTX-M + blaTEM genovariant was isolated more often (37.5 %). In 2021, 2022 and 2024 strains with the blaCTX-M gene dominated, registered in 59.5 %, 37.7 %, 36.9 % of cases, respectively. In 2023, the frequency of isolation of the blaCTX-M gene (27.1 %) was comparable to the frequency of occurrence of the blaCTX-M + blaTEM genovariant (30 %) (p = 0.852). The genetic profile of antibiotic resistance of Enterobacteriaceae strains isolated from patients in obstetrics, gynecology and pediatric departments is represented by 12 genovariants, in which the dominant gene providing resistance to beta-lactam antibiotics among Enterobacteriaceae during the entire observation period is blaCTX-M. The absence of significant differences in the frequency of occurrence of the studied antibiotic resistance genes and their combinations in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae strains isolated from both children and women indicates the same genetic determinants that ensure the synthesis of enzymes that inactivate beta-lactam antibacterial drugs of the cephalosporin group. The dynamics of changes in the structure of antibiotic resistance genovariants and the predominance of one or another type of bacteria may differ in departments of different profiles, which requires continuous monitoring of the spectrum of species diversity of bacteria and their antibiotic sensitivity for timely recording of the deterioration of the epidemiological situation and the adoption of adequate anti-epidemic measures.

антибиотикорезистентностьгенетический профильblaCTX-MblaTEMblaSHVblaNDMblaKPCEnterobacteriaceaeantibiotic resistancegenetic profileblaCTX-MblaTEMblaSHVblaNDMblaKPCEnterobacteriaceaReferencesКозлов Р. С., Кузьменков А. Ю., Виноградова А. Г. Антибиотикорезистентность как медицинская проблем. Вестник Российской академии наук. – 2024. Т. 94. № 1. С. 11–18. – DOI 10.31857/S0869587324010033.Kozlov R. S., Kuz’menkov A. YU., Vinogradova A. G. Antibiotikorezistentnost’ kak medicinskaya problem. Vestnik Rossijskoj akademii nauk. – 2024. T. 94, No 1. S. 11–18. (In Russ.). DOI 10.31857/S0869587324010033.Jian X., Li Y., Wang H., et al. A comparative study of genotyping and antimicrobial resistance between carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae and Acinetobacter baumannii isolates at a tertiary pediatric hospital in China. Front Cell Infect Microbiol. 2024 Mar 8;14:1298202. doi: 10.3389/fcimb.2024.1298202.Jian X., Li Y., Wang H., et al. A comparative study of genotyping and antimicrobial resistance between carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae and Acinetobacter baumannii isolates at a tertiary pediatric hospital in China. Front Cell Infect Microbiol. 2024 Mar 8;14:1298202. doi: 10.3389/fcimb.2024.1298202.Тутельян А. В., Шлыкова Д. С., Восканян Ш. Л. и др. Молекулярная эпидемиология гипервирулентной K. pneumoniae и проблемы инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2021. Т. 172. № 11. С. 532–551. – DOI 10.47056/0365-9615-2021-172-11-532-551.Tutel’yan A. V., SHlykova D. S., Voskanyan SH. L. i dr. Molekulyarnaya epidemiologiya gipervirulentnoj K. pneumoniae i problemy infekcij, svyazannyh s okazaniem medicinskoj pomoshchi Byulleten’ eksperimental’noj biologii i mediciny. – 2021. T. 172. No 11. S. 532–551. (In Russ.). DOI 10.47056/0365-9615-2021-172-11-532-551.Садеева З. З., Новикова И. Е., ЛазареваА. В. и др. Бактериемии и инфекции ЦНС у детей, ассоциированные с Klebsiella pneumoniae: молекулярно-генетическая характеристика и клинические особенности. Инфекция и иммунитет. – 2023. Т. 13. № 6. С. 1117–1128. – DOI 10.15789/2220-7619-PBA-14482.Sadeeva Z. Z., Novikova I. E., Lazareva A. V. i dr. Bakteriemii i infekcii CNS u detej, associirovannye s Klebsiella pneumoniae: molekulyarno-geneticheskaya harakteristika i klinicheskie osobennosti. Infekciya i immunitet. – 2023. T. 13. No 6. S. 1117–1128. (In Russ.). DOI 10.15789/2220-7619-PBA-14482.Акимкин В. Г. Национальная система микробиологического мониторинга микроорганизмов, устойчивых к противомикробным препаратам / В. Г. Акимкин // Вестник Российской академии наук. – 2024. Т. 94. № 1. С. 4–10. – DOI 10.31857/S0869587324010026.Akimkin V. G. Nacional’naya sistema mikrobiologicheskogo monitoringa mikroorganizmov, ustojchivyh k protivomikrobnym preparatam / V. G. Akimkin // Vestnik Rossijskoj akademii nauk. – 2024. T. 94. No 1. S. 4–10. (In Russ.). DOI 10.31857/S0869587324010026.Амелин И. М., Никитина И. В., Гордеев А. Б. Диагностика, терапия и профилактика неонатальных инфекций, вызванных условно-патогенными микроорганизмами с множественной лекарственной устойчивостью: исторический аспект и современные представления и др. Акушерство и гинекология. – 2024. № 7. С. 48–57. – DOI 10.18565/aig.2024.115.Amelin I. M., Nikitina I. V., Gordeev A. B. Diagnostika, terapiya i profilaktika neonatal’nyh infekcij, vyzvannyh uslovno-patogennymi mikroorganizmami s mnozhestvennoj lekarstvennoj ustojchivost’yu: istoricheskij aspekt i sovremennye predstavleniya i dr. Akusherstvo i ginekologiya. – 2024. No 7. S. 48–57. (In Russ.). DOI 10.18565/aig.2024.115.Косякова К. Г., Эсауленко Н. Б., Каменева О. А. и др. Распространенность генов карбапенемаз, qacE, qacEΔ1 и cepA у множественно-резистентных грамотрицательных бактерий с различной чувствительностью к хлоргексидину. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2020;19(5):49–60. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2020-19-5-49-60.Kosyakova K.G., Esaulenko N.B., Kameneva O.A., i dr. Rasprostranennost’ genov karbapenemaz, qacE, qacEΔ1 i cepA u mnozhestvenno-rezistentnyh gramotricatel’nyh bakterij s razlichnoj chuvstvitel’nost’yu k hlorgeksidinu. Epidemiologiya i Vakcinoprofilaktika. 2020;19(5):49–60. (In Russ.). https://doi.org/10.31631/2073-3046-2020-19-5- 49-60.Скачкова Т. С., Князева Е. В., Головешкина Е. Н. и др. Распространенность генетических детерминант антибиотикорезистентности, имеющих особое эпидемиологическое значение, в микробиоте мазков со слизистой оболочки ротоглотки больных муковисцидозом. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2023;22(4): 44–48 https://doi:10.31631/2073-3046-2023-22-4-44-48.Skachkova T.S., Knyazeva E.V., Goloveshkina E.N. i dr. Rasprostranennost’ geneticheskih determinant antibiotikorezistentnosti, imeyushchih osoboe epidemiologicheskoe znachenie, v mikrobiote mazkov so slizistoj obolochki rotoglotki bol’nyh mukoviscidozom. Epidemiologiya i Vakcinoprofilaktika. 2023;22(4): 44–48 (In Russ.). https://doi:10.31631/2073-3046-2023-22-4-44-48.Колоусова К. А., Шипицына Е. В., Шалепо К. В. и др. Факторы вирулентности и патогенности штаммов Streptococcus agalactiae, выделенных у беременных и новорожденных. Журнал акушерства и женских болезней. – 2021. Т. 70. № 5. С. 15–22. – DOI 10.17816/JOWD75671.Kolousova K.A., SHipicyna E.V., SHalepo K.V. i dr. Faktory virulentnosti i patogennosti shtammov Streptococcus agalactiae, vydelennyh u beremennyh i novorozhdennyh. ZHurnal akusherstva i zhenskih boleznej. – 2021. T. 70. No 5. – S. 15–22. (In Russ.). DOI 10.17816/JOWD75671.Петровская Т. А., Карпова Е. В., Тапальский Д.В. и др. Молекулярно-генетические механизмы устойчивости нозокомиальных штаммов Klebsiella pneumoniae к полимиксинам и антибиотикам других групп по данным полногеномного секвенирования. Вестник Витебского государственного медицинского университета. – 2021. Т. 20. № 5. С. 34–41. – DOI 10.22263/2312-4156.2021.5.34.Petrovskaya T. A., Karpova E. V., Tapal’skij D.V. i dr. Molekulyarno-geneticheskie mekhanizmy ustojchivosti nozokomial’nyh shtammov Klebsiella pneumoniae k polimiksinam i antibiotikam drugih grupp po dannym polnogenomnogo sekvenirovaniya. Vestnik Vitebskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta. – 2021. T. 20, No 5. – S. 34–41. (In Russ.). DOI 10.22263/2312-4156.2021.5.34.Ojeda A., Akinsuyi O., McKinley K.L., et al. Increased antibiotic resistance in preterm neonates under early antibiotic use. mSphere. 2024 Oct 29;9(10):e0028624. doi: 10.1128/msphere.00286-24.Ojeda A., Akinsuyi O., McKinley K.L., et al. Increased antibiotic resistance in preterm neonates under early antibiotic use. mSphere. 2024 Oct 29;9(10):e0028624. doi: 10.1128/msphere.00286-24.Любимова А. В., Светличная Ю. С., Дарьина М. Г. Антибиотикорезистентность возбудителей, выделенных от пациентов детских больниц и родильных домов при поступлении в стационар Профилактическая и клиническая медицина. – 2024. № 2(91). С. 55–66.Lyubimova A. V., Svetlichnaya YU. S., Dar’ina M. G. Antibiotikorezistentnost’ vozbuditelej, vydelennyh ot pacientov detskih bol’nic i rodil’nyh domov pri postuplenii v stacionar Profilakticheskaya i klinicheskaya medicina. – 2024. No 2(91). S. 55–66. (In Russ.).Алексеева А. Е., Бруснигина Н. Ф., Гординская Н. А. Молекулярно-генетическая характеристика резистома и вирулома карбапенем-устойчивых клинических штаммов Klebsiella pneumoniae и др. Клиническая лабораторная диагностика. – 2022. Т. 67. № 3. С. 186–192. – DOI 10.51620/0869-2084-2022-67-3-186-192.Alekseeva A. E., Brusnigina N. F., Gordinskaya N. A. Molekulyarno-geneticheskaya harakteristika rezistoma i viruloma karbapenem-ustojchivyh klinicheskih shtammov Klebsiella pneumoniae i dr. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. – 2022. T. 67. No 3. S. 186–192. (In Russ.). DOI 10.51620/0869-2084-2022-67-3-186-192.Устюжанин А. В., Чистякова Г. Н., Ремизова И. И. и др. Анализ генетических детерминант антибиотикорезистентности blaCTX-M, blaNDM и blaOXA-48, выделенных из штаммов, входящих в группу ESKAPE. Бактериология. – 2024. Т. 9. № 1. С. 81–86. – DOI 10.20953/2500-1027-2024-1-81-86.Ustyuzhanin A. V., CHistyakova G. N., Remizova I. I. i dr. Analiz geneticheskih determinant antibiotikorezistentnosti blaCTX-M, blaNDM i blaOXA-48, vydelennyh iz shtammov, vhodyashchih v gruppu ESKAPE. Bakteriologiya. – 2024. T. 9. No 1. S. 81–86. (In Russ.). DOI 10.20953/2500-1027-2024-1-81-86.Yang Q., Zhang M., Tu Z., et al. Department-specific patterns of bacterial communities and antibiotic resistance in hospital indoor environments. Appl Microbiol Biotechnol. 2024 Oct 16;108(1):487. doi: 10.1007/s00253-024-13326-9.Yang Q., Zhang M., Tu Z., et al. Department-specific patterns of bacterial communities and antibiotic resistance in hospital indoor environments. Appl Microbiol Biotechnol. 2024 Oct 16;108(1):487. doi: 10.1007/s00253-024-13326-9.. Wang Y.C., Jiang T.M., Mo L., et al. Distribution of Antibiotic-Resistant Genes in Intestines of Infants and Influencing Factors. Crit Rev Eukaryot Gene Expr. 2024;34(8):59–73. DOI: 10.1615/CritRevEukaryotGeneExpr.v34.i8.60.Wang Y.C., Jiang T.M., Mo L., et al. Distribution of Antibiotic-Resistant Genes in Intestines of Infants and Influencing Factors. Crit Rev Eukaryot Gene Expr. 2024;34(8):59–73. DOI: 10.1615/CritRevEukaryotGeneExpr.v34.i8.60.Самойлова А.А., Краева Л.А., Михайлов Н.В., и др. Геномный анализ вирулентности и антибиотикорезистентности штаммов Klebsiella pneumoniae Инфекция и иммунитет. – 2024. Т. 14. №2. C. 339–350. doi: 10.15789/2220-7619-GAO-15645Samoilova A.A., Kraeva L.A., Mikhailov N.V., et al. Genomic analysis of Klebsiella pneumoniae strains virulence and antibiotic resistance. Russian Journal of Infection and Immunity. – 2024. Vol. 14. No 2. P. 339–350. (In Russ.). doi: 10.15789/2220-7619-GAO-15645.Ивушкина Л. В., Миронов А. Ю. Микробиологический мониторинг Klebsiella pneumoniae и механизмы их резистентности к антимикробным препаратам у больных туберкулезом г. Москвы. Клиническая лабораторная диагностика. – 2024. Т. 69. № 4. С. 131–141. – DOI 10.51620/0869-2084-2024-69-4-131-141.Ivushkina L. V., Mironov A. YU. Mikrobiologicheskij monitoring Klebsiella pneumoniae i mekhanizmy ih rezistentnosti k antimikrobnym preparatam u bol’nyh tuberkulyozom g. Moskvy. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. – 2024. T. 69. No 4. S. 131–141. (In Russ.). DOI 10.51620/0869-2084-2024-69-4-131-141.

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