astmedАстраханский медицинский журналAstrakhan medical journal1992-6499ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России10.17021/1992-6499-2025-3-78-87astmed-614Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL INVESTIGATIONSБиопрофили грамнегативных бактерий при рецидивирующей инфекции нижних мочевых путей у женщинBioprofiles of gram-negative bacteria with recurrent lower urinary tract infectionhttps://orcid.org/0000-0002-4808-7024НабокаЮ. Л.NabokaJu. L.

Набока Юлия Лазаревна, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой микробиологии и вирусологии № 1

Ростов-на-Дону

Yulia L. Naboka, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department

Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0003-0995-7848ГудимаИ. А.GudimaI. A.

Гудима Ирина Александровна, доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры микробиологии и вирусологии № 1

Ростов-на-Дону

Irina A. Gudima, Dr. Sci. (Med.), Associate Professor, Professor of the Department

Rostov-on-Don

nagu22@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1710-0169КоганМ. И.KoganM. I.

Коган Михаил Иосифович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой урологии и репродуктивного здоровья человека (курс детской урологии-андрологии), заслуженный деятель науки РФ

Ростов-на-Дону

Mikhail I. Kogan, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department, Honored Scientist of Russian Federation

Rostov-on-Don

dept_kogan@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4668-8704ДжалагонияК. Т.JalagoniyaK. T.

Джалагония Ксения Теймуразовна, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры микробиологии и вирусологии № 1

Ростов-на-Дону

Ksenia T. Jalagoniya, Cand. Sci. (Med.), Assistant of the Department

Rostov-on-Don

7kseka7@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3368-5240ЧерницкаяМ. Л.ChernitskayaM. L.

Черницкая Марина Леонидовна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры микробиологии и вирусологии № 1

Ростов-на-Дону

Marina L. Chernitskaya, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department

Rostov-on-Don

chernitskaia_ml@rostgmu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1360-8608КудряЕ. В.KudryaE. V.

Кудря Елена Васильевна, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры микробиологии и вирусологии № 1

Ростов-на-Дону

Elena V. Kudrya, Cand. Sci. (Med.), Assistant of the Department

Rostov-on-Don

kudryadom@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1039-3341ИванниковаЕ. В.IvannikovaE. V.

Иванникова Евгения Валерьевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры микробиологии и вирусологии № 1

Ростов-на-Дону

Evgenia V. Ivannikova, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department

Rostov-on-Don

mitus21@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6217-9953БелоглазоваН. Н.BeloglasovaN. N.

Белоглазова Наталья Николаевна, ассистент кафедры микробиологии и вирусологии № 1

Ростов-на-Дону

Natalia N. Beloglasova, Assistant of the Department

Rostov-on-Don

belo.nata1980@gmail.comРостовский государственный медицинский университетРоссияRostov State Medical UniversityRussian Federation2025291120252037887Copyright © Набока Ю.Л., Гудима И.А., Коган М.И., Джалагония К.Т., Черницкая М.Л., Кудря Е.В., Иванникова Е.В., Белоглазова Н.Н., 20252025Набока Ю.Л., Гудима И.А., Коган М.И., Джалагония К.Т., Черницкая М.Л., Кудря Е.В., Иванникова Е.В., Белоглазова Н.Н.Naboka J.L., Gudima I.A., Kogan M.I., Jalagoniya K.T., Chernitskaya M.L., Kudrya E.V., Ivannikova E.V., Beloglasova N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.astmedj.ru/jour/article/view/614

Рецидивирующая неосложненная инфекция нижних мочевых путей является актуальной проблемой не только для урологов, но и для клинических микробиологов. Сегодня отсутствуют количественные показатели диагностически значимого уровня бактериурии, что затрудняет интерпретацию результатов бактериологического исследования. Хронический и рецидивирующий характер заболевания может быть связан не только с количественными, но и с качественными (патогенными, персистентными) характеристиками уропатогенов.

Цель исследования

Цель исследования: изучить взаимосвязь гемолитической, антилизоцимной активностей, продукции βлактамаз расширенного спектра с генами вирулентности у грамотрицательных уропатогенов при рецидивирующей неосложненной инфекции нижних мочевых путей   у женщин.  

Материалы   и методы

Материалы   и методы. Из   мочи 62 пациенток с рецидивирующей неосложненной инфекцией нижних мочевых путей выделяли общедоказанные патогены – представители грамнегативной микробиоты с доминированием E. coli (74,2 %). У всех выделенных штаммов определяли гены вирулентности: papA, papE/F, papGII, afa, bmaE, fyuA, iutA, feoB, kpsMII, usp, которые ответственны за адгезию, систему всасывания железа, синтез капсулы и уропатогенного специфического белка. Параллельно у выделенных штаммов определяли гемолитическую активность, антилизоцимную активность, а также продукцию β-лактамаз расширенного спектра.

Результаты исследования

Результаты исследования. Штаммы грамнегативных бактерий, выделенные из мочи пациенток, в большинстве случаев обладали гемолитической активностью (61,3 %), продукцией β-лактамаз расширенного спектра (56,5 %). Все штаммы обладали антилизоцимной активностью и имели изучаемые гены вирулентности. Наличие гемолитической активности достоверно связано с генами вирулентности feoB, fyuA, usp, papA, kpsMII, антилизоцимная активность – с генами вирулентности papA, afa и fyuA, продукция β-лактамаз расширенного спектра – с генами вирулентности papA и fyuA. Общими генами вирулентности, для которых обнаружена взаимосвязь с наличием гемолитической активности, антилизоцимной активности, продукцией β-лактамаз расширенного спектра, являлись papA и fyuA.

Заключение

Заключение. Обнаруженные достоверные корреляционные взаимосвязи между изучаемыми признаками и определенными генами вирулентности с большей долей вероятности могут наблюдаться при хроническом и рецидивирующем течении заболевания.

Uncomplicated recurrent lower urinary tract infection is a pressing problem not only for urologists, but also for clinical microbiologists. Currently, there are no quantitative indicators of diagnostically significant bacteriuria levels, which complicates the interpretation of bacteriological test results. The chronic and recurrent nature of the disease may be associated not only with quantitative, but also with qualitative (pathogenic, persistent) characteristics of uropathogens.

Objective: to study the relationship between hemolytic, antilysozyme activities, extended-spectrum βlactamase production with virulence genes in gram-negative uropathogens in uncomplicated recurrent lower urinary tract infection in women. Proven pathogens, representatives of gram-negative microbiota with a predominance of E. coli (74.2 %), were isolated from the urine of 62 patients with uncomplicated recurrent lower urinary tract infection. In all strains isolated from urine the virulence genes were determined: papA, papE/F, papGII, afa, bmaE, fyuA, iutA, feoB, kpsMII, usp. These virulence genes were responsible for adhesion, iron absorption system, capsule synthesis and uropathogenic specific protein. In parallel, hemolytic activity, antilysozyme activity, as well as production of extendedspectrum β-lactamases were determined in the isolated strains. The study showed that strains of gram-negative bacteria isolated from the urine of patients in most cases had hemolytic activity (61.3 %), production of extended-spectrum βlactamases (56.5 %). All strains had antilysozyme activity and in all of them the studied virulence genes were presented. The presence of hemolytic activity was reliably associated with such virulence genes as feoB, fyuA, usp, papA, kpsMII; the presence of antilysozyme activity was associated with papA, afa and fyuA; production of extended-spectrum βlactamases – with papA and fyuA. Common virulence genes for which a relationship with the presence of hemolytic activity, antilysozyme activity, production of extended-spectrum β-lactamases were papA and fyuA. The detected reliable correlation relationships between the studied features with certain virulence genes more likely can lead to a chronic and recurrent course of the disease and maintenance of the infectious and inflammatory process in the urinary tract.

неосложненная инфекция нижних мочевых путейперсистенциямочагены вирулентностиграмотрицательные уропатогеныuncomplicated recurrent lower urinary tract infectionpersistenceurinevirulence genesgramnegative uropathogensReferencesФедеральные клинические рекомендации «Антимикробная терапия и профилактика инфекций почек, мочевыводящих путей и мужских половых органов / под ред. Ю. Г. Аляева, О. И. Аполихина, Д. Ю. Пушкаря. Москва, 2022. 126 с.Federalnyye klinicheskiye rekomendatsii “Antimikrobnaya terapiya i profilaktika infektsiy pochek, mochevyvodyashchikh putey i muzhskikh polovykh organov” = Federal clinical guidelines “Antimicrobial therapy and prevention of infections of the kidneys, urinary tract and male genital organs”. Ed. by Yu. G. Alyaev, O. I. Apolikhin, D. Yu. Pushkar. Moscow; 2022: 126 p. (In Russ.).Kärkkäinen U. M., Ikäheimo R., Katila M. L., Siitonen A. Recurrence of urinary tract infections in adult patients with community-acquired pyelonephritis caused by E. coli: a 1-year follow-up // Scandinavian Journal of Infectious Diseases. 2000. Vol. 32, no. 5. P. 495–499. doi: 10.1080/003655400458767.Kärkkäinen U. M., Ikäheimo R., Katila M. L., Siitonen A. Recurrence of urinary tract infections in adult patients with community-acquired pyelonephritis caused by E. coli: a 1-year follow-up. Scandinavian Journal of Infectious Diseases. 2000; 32 (5): 495–499. doi: 10.1080/003655400458767.Malone-Lee J. Cystitis. Unmasked. 1st ed. London: TFM Publishing Ltd, 2021. 350 p.Malone-Lee J. Cystitis. Unmasked. 1st Edition. London: TFM; 2021: 350 p.EAU Guidelines. Edn. presented at the EAU Annual Congress Paris 2024. EAU Guidelines Office, Arnhem, the Netherlands. URL: https://uroweb.org/guidelinesEAU Guidelines. Edn. presented at the EAU Annual Congress Paris 2024. EAU Guidelines Office, Arnhem, the Netherlands. URL: https://uroweb.org/guidelines.Naboka Y. L., Mavzyiutov A. R., Kogan M. I., Gudima I. A., Ivanov S. N., Naber K. G. Does Escherichia coli have pathogenic potential at a low level of bacteriuria in recurrent, uncomplicated urinary tract infection? // International Journal of Antimicrobial Agents. 2020. Vol. 56, no. 1. P. 105983. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2020.105983.Naboka Y. L., Mavzyiutov A. R., Kogan M. I., Gudima I. A., Ivanov S. N., Naber K. G. Does Escherichia coli have pathogenic potential at a low level of bacteriuria in recurrent, uncomplicated urinary tract infection? International Journal of Antimicrobial Agents. 2020; 56 (1): 105983. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2020.105983.Бухарин О. В., Валышев А. В., Гильмутдинова Ф. Г. Экология микроорганизмов человека. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 477 с.Bukharin O. V., Valyshev A. V., Gilmutdinova F. G. Ekologiya mikroorganizmov cheloveka = Ecology of human microorganisms. Ekaterinburg: Ural Branch of the RAS; 2006: 477 p. (In Russ.)Карташова О. Л., Пашинина О. А., Пашкова Т. М., Гриценко В. А., Михайленко С. В. Биопрофили стафилококков разных видов, выделенных из секрета предстательной железы у мужчин с хроническим бактериальным простатитом // Тихоокеанский медицинский журнал. 2023. Т. 91, № 1. С. 70–74. doi: 10.34215/1609-1175-2023-1-70-74.Kartashova O. L., Pashinina O. A., Pashkova T. M., Gritsenko V. A., Mikhaylenko S. V. Bioprofiles of Staphylococcus spp. isolated from prostate secretion in men with chronic bacterial prostatitis. Tikhookeanskiy meditsinskiy zhurnal = Pacific Medical Journal. 2023; 91 (1): 70–74. doi: 10.34215/1609-1175-2023-1-70-74 (In Russ.).Flores-Oropeza M. A., Ochoa S. A., Cruz-Córdova A., Chavez-Tepecano R., Martínez-Peñafiel E., Rembao-Bojórquez D., Zavala-Vega S., Hernández-Castro R., Flores-Encarnacion M., Arellano-Galindo J., Vélez D., Xicohtencatl-Cortes J. Comparative genomic analysis of uropathogenic Escherichia coli strains from women with recurrent urinary tract infection // Frontiers in Microbiology. 2024. Vol. 24, no. 14. P. 1340427. doi: 10.3389/fmicb.2023.1340427.Flores-Oropeza M. A., Ochoa S. A., Cruz-Córdova A., Chavez-Tepecano R., Martínez-Peñafiel E., RembaoBojórquez D., Zavala-Vega S., Hernández-Castro R., Flores-Encarnacion M., Arellano-Galindo J., Vélez D., Xicohtencatl-Cortes J. Comparative genomic analysis of uropathogenic Escherichia coli strains from women with recurrent urinary tract infection. Frontiers in Microbiology. 2024; 24 (14): 1340427. doi: 10.3389/fmicb.2023.1340427.Jiang L., Wang H., Luo L., Pang X., Liu T., Sun L., Zhang G. Urogenital microbiota-driven virulence factor genes associated with recurrent urinary tract infection // Frontiers in Microbiology. 2024. Vol. 7, no. 15. P. 1344716. doi: 10.3389/fmicb.2024.1344716.Jiang L., Wang H., Luo L., Pang X., Liu T., Sun L., Zhang G. Urogenital microbiota-driven virulence factor genes associated with recurrent urinary tract infection. Frontiers in Microbiology. 2024; 7 (15): 1344716. doi: 10.3389/fmicb.2024.1344716.Naziri Z., Derakhshandeh A., Hajirajabi M., Abbasi F., Moezzi M. S., Shirmohamadi Sosfad A. Molecular typing and virulence characteristics of Escherichia coli strains isolated from hospital and community acquired urinary tract infections // Molecular Biology Reports. 2024. Vol. 51, no 1. P. 509. doi: 10.1007/s11033-024-09485-7.Naziriнаправлено Z., Derakhshandeh A., Hajirajabi M., Abbasi F., Moezzi M.S., Shirmohamadi Sosfad A. Molecular typing and virulence characteristics of Escherichia coli strains isolated from hospital and community acquired urinary tract infections. Molecular Biology Reports. 2024; 51 (1): 509. doi: 10.1007/s11033-024-09485-7.Козлов Р. С., Меньшиков В. В., Михайлова В. С. Клинические рекомендации «Бактериологический анализ мочи». Москва, 2014. 33 с.Kozlov R. S., Menshikov V. V., Mikhaylova V. S. Clinical guidelines “Bacteriological analysis of urine” = Clinical guidelines “Bacteriological analysis of urine”. Moscow; 2014: 33 p. (In Russ.).Коган М. И., Набока Ю. Л., Гудима И. А., Рымашевский А. Н., Воробьева Н. В., Рымашевский М. А. Микробиота свежевыделенной средней порции мочи у женщин в I триместре беременности (пилотное исследование) // Проблемы репродукции. 2023. Т. 29, № 5. С. 73–78. doi: 10.17116/repro20232905173Kogan M. I., Naboka Yu. L., Gudima I. A., Rymashevskiy A. N., Vorob'eva N. V., Rymashevskiy M. A. Microbiota of freshly excreted midstream urine of women in the first trimester of pregnancy (pilot study). Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction. 2023; 29 (5): 73–78. doi: 10.17116/repro20232905173 (In Russ.).Бухарин О. В. Персистенция бактериальных патогенов как результат отношений в системе паразитхозяин // Журнал микробиологии. 1997. № 4. С. 3–9.Bukharin O. V. Persistence of bacterial pathogens as a result of host-parasite relationships. Zhurnal mikrobiologii = Journal of Microbiology. 1997; 4: 3–9 (In Russ.).Гиске К. Г., Мартинес-Мартинес Л., Кантон Р. Руководство EUCAST по выявлению механизмов резистентности и резистентности, имеющей особое клиническое и/или эпидемиологическое значение. Версия 2.01. Москва, 2017. 58 с.Giske K. G., Martines-Martines L., Kanton R. EUCAST Guidelines for the identification of resistance mechanisms and resistance of particular clinical and/or epidemiological significance. Version 2.01. Moscow; 2017: 58 p. (In Russ.).Jalali H. R., Pourbakhsh A., Fallah F., Eslami G. Genotyping of virulence factors of uropathogenic Escherichia coli by PCR // Nova Biomedical. 2015. Vol. 3, no. 4. P. 177–181. doi: 10.22037/nbm.v3i4.8036.Jalali H. R., Pourbakhsh A., Fallah F., Eslami G. Genotyping of virulence factors of uropathogenic Escherichia coli by PCR. Nova Biomedical. 2015; 3 (4): 177–181. doi: 10.22037/nbm.v3i4.8036.Salvador E., Wagenlehner F., Köhler C. D., Mellmann A., Hacker J., Svanborg C. Comparison of asymptomatic bacteriuria Escherichia coli isolates from healthy individuals versus those from hospital patients shows that long-term bladder colonization selects for attenuated virulence phenotypes // Infection and Immunity. 2012. Vol. 80, no. 2. P. 668–678. doi: 10.1128/IAI.06191-11.Salvador E., Wagenlehner F., Köhler C.D., Mellmann A., Hacker J., Svanborg C. Comparison of asymptomatic bacteriuria Escherichia coli isolates from healthy individuals versus those from hospital patients shows that long-term bladder colonization selects for attenuated virulence phenotypes. Infection and Immunity. 2012; 80 (2): 668–678. doi: 10.1128/IAI.06191-11.Wang M. C., Tseng C. C., Wu A. B., Lin W. H., Teng C. H., Yan J. J., Wu J. J. Bacterial characteristics and glycemic control in diabetic patients with Escherichia coli urinary tract infection // Journal of Microbiology, Immunology and Infection. 2013. Vol. 46, no. 1. P. 24»29. doi: 10.1016/j.jmii.2011.12.024.Wang M. C., Tseng C. C., Wu A. B., Lin W. H., Teng C. H., Yan J. J., Wu J. J. Bacterial characteristics and glycemic control in diabetic patients with Escherichia coli urinary tract infection. Journal of Microbiology, Immunology and Infection. 2013; 46 (1): 24–29. doi: 10.1016/j.jmii.2011.12.024Sabaté M., Moreno E., Pérez T., Andreu A., Prats G. Pathogenicity island markers in commensal and uropathogenic Escherichia coli isolates // Clinical Microbiology and Infection. 2006. Vol. 12, no. 9. P. 880–886. doi: 10.1111/j.1469-0691.2006.01461.x.Sabaté M., Moreno E., Pérez T., Andreu A., Prats G. Pathogenicity island markers in commensal and uropathogenic Escherichia coli isolates. Clinical Microbiology and Infection. 2006; 12 (9): 880–886. doi: 10.1111/j.1469-0691.2006.01461.x.Hadifar S., Moghoofei M., Nematollahi S., Ramazanzadeh R., Sedighi M., Salehi-Abargouei A., Miri A. Epidemiology of multidrug resistant uropathogenic Escherichia coli in Iran: a systematic review and meta-analysis // Japanese Journal of Infectious Diseases. 2017. Vol. 70, no. 1. P. 19–25. doi: 10.7883/yoken.JJID.2015.652.Hadifar S., Moghoofei M., Nematollahi S., Ramazanzadeh R., Sedighi M., Salehi-Abargouei A., Miri A. Epidemiology of multidrug resistant uropathogenic Escherichia coli in Iran: a systematic review and meta-analysis. Japanese Journal of Infectious Diseases. 2017; 70 (1): 19–25. doi: 10.7883/yoken.JJID.2015.652.Ghazvini H., Taheri K., Edalati E., Sedighi M., Mirkalantari S. Virulence factors and antimicrobial resistance in uropathogenic Escherichiacoli strains isolated from cystitis and pyelonephritis // Turkish Journal of Medical Sciences. 2019. Vol. 49, no. 1. P. 361–367. doi: 10.3906/sag-1805-100.Ghazvini H., Taheri K., Edalati E., Sedighi M., Mirkalantari S. Virulence factors and antimicrobial resistance in uropathogenic Escherichiacoli strains isolated from cystitis and pyelonephritis. Turkish Journal of Medical Sciences. 2019; 49 (1); 361–367. doi: 10.3906/sag-1805-100.Бухарин О. В. Персистенция патогенных бактерий. Москва: Медицина, 1999. 367 с.Bukharin O. V. Persistentsiya patogennykh bakteriy = Persistence of pathogenic bacteria. Moscow: Meditsina; 1999: 367 p. (In Russ.).Govindarajan D. K., Kandaswamy K. Virulence factors of uropathogens and their role in host pathogen interactions // Cellular Surfing. 2022. Vol. 8. P. 100075. doi: 10.1016/j.tcsw.2022.100075.Govindarajan D. K., Kandaswamy K. Virulence factors of uropathogens and their role in host pathogen interactions. Cellular Surfing. 2022; 8: 100075. doi: 10.1016/j.tcsw.2022.100075.Qin X., Hu F., Wu S., Ye X., Zhu D., Zhang Y., Wang M. Comparison of adhesin genes and antimicrobial susceptibilities between uropathogenic and intestinal commensal Escherichia coli strains // PLoS One. 2013. Vol. 8, no. 4. P. e61169–e61169. doi: 10.1371/journal.pone.0061169.Qin X., Hu F., Wu S., Ye X., Zhu D., Zhang Y., Wang M. Comparison of adhesin genes and antimicrobial susceptibilities between uropathogenic and intestinal commensal Escherichia coli strains. PLoS One. 2013; 8 (4): e61169–e61169. doi: 10.1371/journal.pone.0061169.

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