Карбапенемазы, продуцируемые полирезистентными штаммами Klebsiella pneumoniae, выделенными от пациентов реанимационного профиля

Актуальность Klebsiella pneumoniae — один из основных возбудителей внутрибольничных инфекций. Госпитальные штаммы этого патогена характеризуются высокой частотой устойчивости ко многим антибиотикам, в том числе и карбапенемам. Основной механизм формирования устойчивости к карбапенемам — продукция бактериями карбапенемаз. На сегодняшний день K. pneumoniae считается одним из основных «распространителей» клинически важных генов антибиотикорезистентности.

Цель исследования Изучить частоту встречаемости наиболее распространенных генов карбапенемаз у полирезистентных штаммов K. pneumoniae, выделенных от пациентов реанимационных отделений различного профиля в стационаре скорой медицинской помощи.

Материал и методы Проанализировано 4708 проб различных видов клинического материала от пациентов 5 реанимационных отделений НИИ СП им. Н.В. Склифосовского. Микробиологические исследования проводились с использованием стандартных общепринятых методов. Для целей настоящего исследования отбирали уникальные последовательные штаммы K. pneumoniae, устойчивые к имипенему и (или) меропенему. Выделение ДНК проводили с использованием набора «РИБО-преп» (ФБУН ЦНИИЭ, Россия). Детекцию генов карбапенемаз осуществляли методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени c помощью наборов реагентов «АмплиСенс MDRMBL-FL» и «АмплиСенс MDR-KPC/OXA-48-FL» (ФБУН ЦНИИЭ) на приборе ˝Rotor Gene˝ (Corbett Research, Австралия).

Результаты Этиологически значимые микроорганизмы выявлены в 64,7% изученных проб. В четверти проб выделяли K. pneumoniae. Отобрано 194 уникальных карбапенемрезистентных штамма K. pneumoniae. Из них у 11,3% гены исследуемых карбапенемаз не обнаружены. У 38,1% штаммов обнаружена 1 карбапенемаза, у 29,9% — две, а у 20,6% — три и более. Среди штаммов с одним геном карбапенемаз преобладали продуценты OXA-48 (19,1%) и КРС (13,4%). Штаммы-продуценты только NDM беталактамазы встречались в 5,7% случаев. Изолированное выделение VIM и IMP не обнаружили. В 34% выделяли металлобекталамазы в комбинации с сериновыми карбапенемазами. Продукция только сериновых карбапенемаз выявлена у 48,5% штаммов. В зависимости от профиля реанимационного отделения имеются различия в частоте выявления сериновых и металлобеталактамаз у штаммов карбапенемрезистентных клебсиелл.

Выводы K. pneumoniae является возбудителем внутрибольничных инфекций в 25% случаев. У 11,3% карбапенемрезистентных штаммов продукция генов KPC, OXA-48, NDM, VIM и IMP не обнаружена. При разработке алгоритмов антибактериальной терапии необходимо учитывать, что от 25,7 до 60,6% штаммов K. pneumoniae в разных отделениях реанимационного профиля являются продуцентами металлобеталактамаз.

1. Sneath PHA, Bergey DH, Holt J. Bergey’s manual of systematic bacteriology. Williams&Wilkins; 1986. Vol. 2. p. 1165–1167.

2. Effah CY, Sun T, Liu S, Wu Y. Klebsiella pneumoniae: an increasing threat to public health. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2020;19(1):1. PMID: 31918737 https://doi.org/10.1186/s12941-019-0343-8

3. Queenan AM, Bush K. Carbapenemases: the versatile beta-lactamases. Clin Microbiol Rev. 2007;20(3):440–458. PMID: 17630334 https://doi.org/10.1128/CMR.00001-07

4. Walsh TR, Toleman MA, Poirel L, Nordmann P. Metallo-beta-lactamases: the quiet before the storm? Clin Microbiol Rev. 2005;18(2):306–325. PMID: 15831827 https://doi.org/10.1128/CMR.18.2.306-325.2005

5. Bennett PM. Integrons and gene cassettes: a genetic construction kit for bacteria. J Antimicrob Chemother. 1999;43(1):1–4. PMID: 10381094

6. Wyres KL, Holt KE. Klebsiella pneumoniae as a key trafficker of drug resistance genes from environmental to clinically important bacteria. Curr Opin Microbiol. 2018;45:131–139. PMID: 29723841 https://doi.org/10.1016/j.mib.2018.04.004

7. Arakawa Y. Systematic research to overcome newly emerged multidrugresistant bacteria. Microbiol Immunol. 2020;64(4):231–251. PMID: 32068266 https://doi.org/10.1111/1348-0421.12781

8. Paterson DL, Bonomo RA. Extended-Spectrum β-Lactamases: a Clinical Update. Clin Microbiol Rev. 2005;18(4):657–686. PMID: 16223952 https://doi.org/10.1128/CMR.18.4.657-686.2005

9. Nordmann P, Poirel L. Emerging carbapenemases in Gram-negative aerobes. Clin Microbiol Infect. 2002;8(6):321–331. PMID: 12084099 https://doi.org/10.1046/j.1469-0691.2002.00401.x

10. Егорова С.А., Липская Л.В., Коноваленко И.Б., Оксема Е.В., Смирнова М.В., Н.Б. Ведерникова и др. Карбапенемазы, продуцируемые штаммами K.pneumoniae–возбудителями ИСМ в стационарах Санкт-Петербурга. Инфекция и иммунитет. 2016;6(3):22.

11. Bonomo RA, Burd EM, Conly J, Limbago BM, Poirel L, Segre JA, et al. Carbapenemase-Producing Organisms: A Global Scourge. Clin Infect Dis. 2018;66(8):1290–1297. PMID: 29165604 https://doi.org/10.1093/cid/cix893

12. Яковлев С.В., Суворова М.П., Быков А.О. Инфекции, вызванные карбапенеморезистентными энтеробактериями: эпидемиология, клиническое значение и возможности оптимизации антибактериальной терапии. Антибиотики и химиотерапия. 2020;65(5–6):41– 69. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2020-65-5-6-41-69

13. Божкова С.А., Гордина Е.М., Шнейдер О.В., Рукина А.Н., Шабанова В.В. Резистентность продуцирующих карбапенемазы штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных от пациентов с ортопедической инфекцией. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2020;22(1):47–52. https://doi.org/10.36488/cmac.2020.1.47-52

14. Розанова С.М., Бейкин Я.Б., Кырф М.В., Перевалова Е.Ю., Шевелева Л.В., Вакалюк А.В., и др. Распространение энтеробактерий, продуцирующих карбапенемазы, в реанимационных отделениях Екатеринбурга. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019;21(S1):55–56.

15. Тимофеева О.Г., Поликарпова С.В. Локальный микробиологический мониторинг штаммов Enterobacterales, продуцирующих карбапенемазы. Лабораторная служба. 2019;8(3):14–19. https://doi.org/10.17116/labs2019803114