ВЫЯВЛЕНИЕ ГЕНОВ РЕЗИСТЕНТНОСТИ К ПОЛИМИКСИНУ У ШТАММОВ KLEBSIELLA PNEUMONIAE, РЕЗИСТЕНТНЫХ К КАРБАПЕНЕМАМ И ПОЛИМИКСИНУ

Цель:

Выявление генов, детерминирующих полимиксинорезистентность, у клинических изолятов K. pneumoniae, резистентных к карбапенемам и полимиксину.

Материалы и методы:

В работе были изучены 11 карбапенеморезистентных клинических изолятов K. pneumoniae из собрания культур НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи. Изоляты обладали различной чувствительностью к полимиксину и колистину: для двух штаммов МПК составляли ≥8 мкг/мл, для остальных штаммов ≤2 мкг/мл. Штаммы выращивали на колумбийском агаре (Becton Dickinson, США) в течение 24 ч. при 37°С. Выделение ДНК из культур K. pneumoniae проводили с помощью коммерческого набора «АмплиПрайм ДНК-Сорб-АМ» (ЦНИИ эпидемиологии, Россия). Выявление плазмидного гена mcr-1 выполняли согласно Liu Y.Y. et al. (2015) методами ПЦР и RT-ПЦР на приборе «Rotor-Gene6000» (Corbet Research, Австралия). Выявление хромосомных генов pmrA, pmrB, phoP, phoQ выполняли согласно Jayol A. et al. (2014). Выявление регуляторного гена mgrB сигнальной системы PhoP/РhoQ осуществляли согласно Cannatelli A. et al. (2014). ДНК после амплификации выделяли из агарозного геля с помощью набора Cleanup Standard (Евроген, Россия). Секвенирование проводили по методу Сэнгера (Евроген, Россия).

Результаты:

Ни у одного из 11 исследованных клинических изолятов K. pneumoniae не выявлено плазмидного гена mcr-1, кодирующего фосфоэтаноламинтрансферазу, катализирующую присоединение фосфоэтаноламина к липиду А. У всех клинических изолятов выявлены хромосомные гены pmrA и pmrB сигнальной системы pmrAB, активирующей опероны arnBCADTEF и pmrCAB, ответственные за добавление к липиду А 4-амино-4-деокси- L-арабинозы (L-Ara4N) и фосфоэтаноламина соответственно. Система PmrA/PmrB активирует и другие гены, участвующие в модификации липида А. В результате модификации липида А происходит увеличение положительного заряда на поверхности ЛПС и становится невозможным присоединение положительно заряженного полимиксина. Отрицательно заряженные фосфорилированные участки липида А служат мишенью для связывания с полимиксином. У всех клинических изолятов выявлены хромосомные гены phoP и phoQ сигнальной системы phoPQ, участвующей в активации системы PmrA/PmrB, переносе Mg2+, модификации ЛПС, приводящей к устойчивости к антимикробным пептидам. У всех клинических изолятов K. pneumoniae выявлен ген mgrB, являющийся негативным регулятором сигнальной системы PhoP/РhoQ. У двух резистентных к полимиксину клинических изолятов K. pneumoniae (МПК ≥8 мкг/мл) в генах mgrB обнаружена мутация C39Y.

Выводы:

Резистентность к полимиксину у двух клинических изолятов K. pneumoniae, характеризующихся высоким уровнем резистентности (МПК ≥8 мкг/мл), связана с мутацией C39Y в гене mgrB.