Молекулярно-генетический мониторинг клинических изолятов K. pneumoniae ST395 в Российской Федерации на основе данных полногеномного секвенирования

Актуальность. Генетические линии K. pneumoniae имеют глобальное распространение, характеризуются наличием и быстрым приобретением множества детерминант резистентности и факторов вирулентности, относятся к «эпидемическим клонам» или «клонам высокой патогенности». На сегодняшний день в Российской Федерации доминирующим эпидемическим клоном K. pneumoniae является ST395.

Цель. Изучение генетического разнообразия штаммов K. pneumoniae, выделенных в стационарах разных регионов Российской Федерации, на основе анализа данных полногеномного секвенирования. Материалы и методы. Получены и проанализированы данные полногеномного секвенирования 162 бактериальных изолятов K. pneumoniae, выделенных в шести стационарах – медицинских учреждениях (МУ) Москвы, г. Барнаула и г. Оренбурга.

Результаты. Среди всех 162 образцов наиболее распространенной оказалась генетическая линия ST395 (62/162; 38 %), принадлежность к которой отмечалась во всех участвовавших в исследовании МУ. Все изученные изоляты K. pneumoniae характеризовались обширным репертуаром детерминант устойчивости, как минимум, к девяти группам антибактериальных препаратов: аминогликозидам, бета-лактамам (включая карбапенемы), фениколам, триметоприму, фосфомицину, макролидам, фторхинолонам, сульфонамидам и тетрациклинам. Существенная часть ST395-изолятов (77,7 %, 49/63) отличалась наличием трех и более различных генов бета-лактамаз, особый интерес среди которых представляла комбинация blaNDM с blaCTX и blaTEM. Согласно филогенетическому анализу, образцы из различных МУ сформировали несколько кластеров. Изоляты из стационаров Москвы и один образец из г. Барнаула относились к одному эпидемическому клону.

Заключение. Несмотря на географическую удаленность, в МУ формируются штаммы, относящиеся к одному клону и, в некоторых случаях, имеющие практически идентичные геномы. Полученные данные свидетельствуют о необходимости определения принадлежности изолятов к эпидемическим клонам в целях более точной оценки их эпидемического потенциала.

1. Белоцерковский Б.З., Круглов А.Н., Ни О.Г. и др. Этиологическая структура инфекций у пациентов отделения реанимации хирургического профиля в постковидную эпоху. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2024; 26:124–40. DOI: https://doi.org/10.36488/cmac.2024.2.124-140

2. Sati H, Carrara E, Savoldi A, Hansen P, Garlasco J, Campagnaro E, и др. The WHO Bacterial Priority Pathogens List 2024: a prioritisation study to guide research, development, and public health strategies against antimicrobial resistance. Lancet Infect Dis. 2025; 25:1033–43. DOI: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(25)00118-5

3. Чеботарь И.В., Бочарова Ю.А., Подопригора И.В. и др. Почему Klebsiella pneumoniae становится лидирующим оппортунистическим патогеном. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2020; 22:4–19. DOI: 10.36488/cmac.2020.1.4-19

4. European Centre for Disease Prevention and Control. Antimicrobial resistance in the EU/EEA (EARS-Net) - Annual Epidemiological Report 2023. Stockholm: ECDC; 2024. – URL: https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/antimicrobial-resistance-eueea-ears-net-annual-epidemiological-report-2023 (дата обращения: 20.07.2026).

5. Кузьменков А.Ю., Виноградова А.Г., Трушин И.В. и др. AMRmap – система мониторинга антибиотикорезистентности вРоссии. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2021.– Т.23, №2. – С. 198–204. DOI: 10.36488/cmac.2021.2.198-204

6. Агеевец В.А., Агеевец И.В., Сидоренко С.В. Конвергенция множественной резистентности и гипервирулентности у Klebsiella pneumoniae. Инфекция и иммунитет. 2022. - Т. 12. - №3. - C. 450–460. doi: 10.15789/2220-7619-COM-1825

7. Diancourt L, Passet V, Verhoef J, et al. Multilocus sequence typing of Klebsiella pneumoniae nosocomial isolates. J Clin Microbiol. 2005; 43:4178–82. DOI: https://doi.org/10.1128/JCM.43.8.4178-4182.2005

8. Arcari G, Carattoli A. Global spread and evolutionary convergence of multidrug-resistant and hypervirulent Klebsiella pneumoniae high-risk clones. Pathog Glob Health. 2023; 117:328–41. DOI: https://doi.org/10.1080/20477724.2022.2121362

9. Гончаров АЕ. Молекулярно-генетический мониторинг за эпидемическими клонами Staphylococcus aureus и Acinetobacter baumannii в системе эпидемиологического надзора за внутрибольничными инфекциями, кандидат наук. Санкт-Петербург; 2016.

10. Shelenkov A, Slavokhotova A, Mikhaylova Y, Akimkin V. Genomic typing, antimicrobial resistance gene, virulence factor and plasmid replicon database for the important pathogenic bacteria Klebsiella pneumoniae. BMC Microbiol. 2025; 25:3. DOI: https://doi.org/10.1186/s12866-024-03720-8

11. Эйдельштейн М.В., Шайдуллина Э.Р., Иванчик Н.В. и др. Антибиотикорезистентность клинических изолятов Klebsiella pneumoniae и Escherichia coli в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2024 ;26:67–78. DOI: https://doi.org/10.36488/cmac.2024.1.67-78

12. МР 3.1.0346-24. 3.1. Эпидемиология. Профилактика инфекционных болезней. Организация и проведение микробиологического мониторинга в медицинских организациях. Методические рекомендации (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 26.04.2024). – URL: https://sudact.ru/law/mr-310346-24-31-epidemiologiia-profilaktika-infektsionnykh-boleznei/ (дата обращения: 20.07.2026).

13. Shelenkov A, Mikhaylova Y, Voskanyan S, Egorova A, Akimkin V. Whole-Genome Sequencing Revealed the Fusion Plasmids Capable of Transmission and Acquisition of Both Antimicrobial Resistance and Hypervirulence Determinants in Multidrug-Resistant Klebsiella pneumoniae Isolates. Microorganisms. Multidisciplinary Digital Publishing Institute; 2023; 11. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms11051314

14. Feijao P, Yao H-T, Fornika D, et al. MentaLiST – A fast MLST caller for large MLST schemes. Microbial Genomics. 2018; Feb;4(2):e000146. doi: 10.1099/mgen.0.000146.

15. Schürch AC, Arredondo-Alonso S, Willems RJL, et al. Whole genome sequencing options for bacterial strain typing and epidemiologic analysis based on single nucleotide polymorphism versus gene-by-gene–based approaches. Clinical Microbiology and Infection. 2018; 24:350–4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmi.2017.12.016

16. Shelenkov A, Slavokhotova A, Mikhaylova Y, Akimkin V. Genomic typing, antimicrobial resistance gene, virulence factor and plasmid replicon database for the important pathogenic bacteria Klebsiella pneumoniae. BMC Microbiol. 2025; 25:3. DOI: https://doi.org/10.1186/s12866-024-03720-8

17. Raherison S, Jove T, Gaschet M, et al. Expression of the aac(6’)-Ib-cr Gene in Class 1 Integrons. Antimicrob Agents Chemother. 2017; 61:e02704–16. DOI: https://doi.org/10.1128/AAC.02704-16

18. Huang J, Zhang S, Zhao Z, et al. Acquisition of a Stable and Transferable blaNDM-5-Positive Plasmid With Low Fitness Cost Leading to Ceftazidime/Avibactam Resistance in KPC-2-Producing Klebsiella pneumoniae During Treatment. Front Cell Infect Microbiol. Frontiers; 2021; 11. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.658070

19. Le V, Nhu NTK, Cerdeno-Tarraga A, et al. Genetic characterization of three qnrS1-harbouring multidrug-resistance plasmids and qnrS1-containing transposons circulating in Ho Chi Minh City, Vietnam. J Med Microbiol. 2015; 64:869–78. DOI: https://doi.org/10.1099/jmm.0.000100

20. Lian J, Li Q, Peng C, et al. Molecular and epidemiological characterization of carbapenem-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae in Huaian, China (2022-2024): a retrospective study. Front Cell Infect Microbiol. 2025; 15:1569004. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2025.1569004

21. Брико Н.И., Брусина Е.Б., Зуева Л.П. идр. Госпитальный штамм - непознанная реальность. Эпидемиология И Вакцинопрофилактика. 2013 г.;30–5.

22. Shaidullina ER, Schwabe M, Rohde T, et al. Genomic analysis of the international high-risk clonal lineage Klebsiella pneumoniae sequence type 395. Genome Med. 2023; 15:9. DOI: https://doi.org/10.1186/s13073-023-01159-6

23. Эйдельштейн М.В., Шайдуллина Э.Р., Иванчик Н.В. и др. Антибиотикорезистентность клинических изолятов Klebsiella pneumoniae и Escherichia coli в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2024; 26:67–78. DOI: https://doi.org/10.36488/cmac.2024.1.67-78

24. Mathers AJ, Peirano G, Pitout JDD. The role of epidemic resistance plasmids and international high-risk clones in the spread of multidrug-resistant Enterobacteriaceae. Clin Microbiol Rev. 2015; 28:565–91. DOI: https://doi.org/10.1128/CMR.00116-14

25. Пай ГВ, Ракитина ДВ, Сухина МА, и др. Изучение связи маркеров антибиотикорезистентности с маркерами вирулентности у NDM-положительных штаммов Klebsiella pneumoniae, циркулирующих в различных водах и локусах человека. Гигиена и санитария. 2021; 100:1366–71. DOI: https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-12-1366-1371

26. Shelenkov A, Mikhaylova Y, Yanushevich Y, et al. Molecular Typing, Characterization of Antimicrobial Resistance, Virulence Profiling and Analysis of Whole-Genome Sequence of Clinical Klebsiella pneumoniae Isolates. Antibiotics (Basel). 2020; 9:261. DOI: https://doi.org/10.3390/antibiotics9050261

27. Le T, Wang L, Zeng C, et al. Clinical and microbiological characteristics of nosocomial, healthcare-associated, and community-acquired Klebsiella pneumoniae infections in Guangzhou, China. Antimicrob Resist Infect Control. 2021; 10:41. DOI: https://doi.org/10.1186/s13756-021-00910-1

28. Wang B, Farhan MHR, Yuan L, et al. Transfer dynamics of antimicrobial resistance among gram-negative bacteria. Science of The Total Environment. 2024; 954:176347. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176347

29. Скачкова Т.С., Шипулина О.Ю., Шипулин Г.А. и др. Изучение генетического разнообразия штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных в многопрофильном медицинском центре г. Москвы, с помощью секвенирования нового поколения. 2019; 21:69–74. DOI: https://doi.org/10.36488/cmac.2019.1.69-74

30. Arcari G, Carattoli A. Global spread and evolutionary convergence of multidrug-resistant and hypervirulent Klebsiella pneumoniae high-risk clones. Pathog Glob Health. 2023; 117:328–41. DOI: https://doi.org/10.1080/20477724.2022.2121362