ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ГРУППИРОВКА И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДИКТОРЫ БЕТА-ЛАКТАМАЗНОЙ АКТИВНОСТИ ШТАММОВ ESCHERICHIA COLI, ИЗОЛИРОВАННЫХ ОТ ПАЦИЕНТОВ С ЯЗВЕННЫМ КОЛИТОМ

Изучено состояние антибиотикорезистентности на фенотипическом уровне, рассмотрены молекулярно-генетические механизмы, обусловливающие устойчивость к антибиотикам бета-лактамного ряда в филогенетических группах штаммов Escherichia coli. Практическая часть исследования предполагала накопление музея культур, состоящего из 87 штаммов Escherichia coli. Эти штаммы были выделены из биоптатов слизистой оболочки толстого кишечника 46 пациентов с язвенным колитом, находившихся на лечении или амбулаторном обследовании в 2016-2020 гг. в клиниках Самарского государственного медицинского университета. В соответствии с общепринятыми методиками была оценена активность спектра антибактериальных препаратов, представленных в Национальных клинических рекомендациях. С использованием методов полимеразной цепной реакции проведена индикация генов бета-лактамазы расширенного спектра, произведено разделение на филогенетические группы, описаны авторские программные и патентные решения.

детерминанты патогенности, антибиотикорезистентность, гены бета-лактамазы расширенного спектра, филогенетические группы, язвенный колит

1. Давыдова, О. Е. Тактика ведения пациентов с язвенным колитом с учетом микробиологического исследования биоптатов стенки толстой кишки / О. Е. Давыдова, П. С. Андреев, С. Е. Каторкин, А. В. Лямин, И. В. Киселева, С. А. Быстров, Л. А. Личман // Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. - 2018. - Т. 26, №1. - С. 59-69.

2. Ивашкин, В. Т. Рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации и Ассоциации колопроктологов России по диагностике и лечению взрослых и больных язвенным колитом / В. Т. Ивашкин, Ю. А. Шелыгин, Д. И. Абдулганиева, Р. А. Абдулхаков, О. П. Алексеева, С. И. Ачкасов, А. Ю. Барановский, Е. А. Белоусова, О. В. Головенко, Е. Г. Григорьев, Н. В. Костенко, Т. Л. Лапина, И. В. Маев, А. И. Москалев, А. А. Низов, Н. Н. Николаева, М. Ф. Осипенко, В. В. Павленко, А. И. Парфенов, Е. А. Полуэктова, В. Г. Румянцев, В. М. Тимербулатов, А. С. Тертычный, А. В. Ткачев, А. С. Трухманов, А. Л. Халиф, Д. А. Хубезов, Е. Ю. Чашкова, О. С. Шифрин, О. Б. Щукина // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2015. - № 1. - С. 48-65.

3. Каторкин, С. Е. Комплексная характеристика клинических, патоморфологических, микробиологических особенностей язвенного колита / С. Е. Каторкин, А. В. Жестков, Г. Н. Суворова, Ю. В. Мякишева, А. В. Лямин, П. С. Андреев, О. Е. Давыдова // Военно-медицинский журнал. - 2019. - Т. 340, № 10. - С. 68-71.

4. Суворова, Г. Н. Гистологическая картина и микробный пейзаж при язвенном колите / Г. Н. Суворова, Ю. В. Мякишева, С. Е. Каторкин, П. С. Андреев, О. Е. Давыдова, А. В. Лямин, П. А. Сухачев // Вестник новых медицинских технологий - 2018. - Т. 25, № 4. - С. 170-175.

5. Barrios-Villa, E. Comparative genomics of a subset of Adherent/Invasive Escherichia coli strains isolated from individuals without inflammatory bowel disease / E. Barrios-Villa, C. F. Martínez de la Peña, P. Lozano-Zaraín, M. A. Cevallos, C. Torres, A. G. Torres, R. D. C. Rocha-Gracia // Genomics. - Vol. 112, № 2 - 2020. - P. 1813-1820.

6. Bukato, O. Proteomic dataset : Profiling of membrane fraction of Escherichia coli isolated from Crohn's disease patients after adhesion and invasion experiments / O. Bukato, O. Pobeguts, D. Rakitina, J. Baikova, I. Butenko, A. Silantyev, G. Fisunov, V. Govorun // Data in Brief. - 2019. - Vol. 27. - Article 104417. doi: 10.1016/j.dib.2019.104417.

7. Chiu, C. C. Etiologies of community-onset urinary tract infections requiring hospitalization and antimicrobial susceptibilities of causative microorganisms / C. C. Chiu, T. C. Lin, R. X. Wu, Y. S. Yang, P. J. Hsiao, Y. Lee, J. C. Lin, F. Y. Chang // Journal of Microbiology, Immunology, and Infection. - 2017. - Vol. 50, № 6. - P. 879-885. doi: 10.1016/j.jmii.2016.08.008.

8. Clermont, O. Rapid and simple determination of the Escherichia coli phylogenetic group / O. Clermont, S. Bonacorsi, E. Bingen // Applied and environmental microbiology. - 2000 - Vol. 66, № 10. - P. 4555-4558. doi: 10.1128/aem.66.10.4555-4558.2000.

9. Clermont, O. The Clermont Escherichia coli phylo-typing method revisited: improvement of specificity and detection of new phylo-groups / O. Clermont, J. K. Christenson, E. Denamur, D. M. Gordon // Environmental Microbiology Reports. - 2013. - Vol. 5, № 1. - P. 58-65.

10. Clermont, O. Guide to the various phylogenetic classification schemes for Escherichia coli and the correspondence among schemes / O. Clermont, D. Gordon, E. Denamur // Microbiology. - 2015. - Vol. 161, № 5. - P. 980-988.

11. Costa, R. F. A. Characterization of mucosa-associated Escherichia coli strains isolated from Crohn’s disease patients in Brazil / R. F. A. Costa, M. L. A. Ferrari, M. Bringer, A. Darfeuille-Michaud, F. S. Martins, N. Barnich // BMC Microbiology. - 2020. - Vol. 20 (1). - P. 178. doi: 10.1186/s12866-020-01856-x.

12. Coura, F. M. Phylogenetic Group Determination of Escherichia coli Isolated from Animals Samples / F. M. Coura, S. de Araújo Diniz, M. X. Silva, J. M. S. Mussi, S. M. Barbosa, A. P. Lage, M. B. Heinemann // The Scientific World Journal - 2015. - Vol. 2015. - Article ID 258424, 4 pages. doi: 10.1155/2015/258424.

13. da Silva Santos, A. C. Escherichia coli from Crohn's disease patient displays virulence features of enteroinvasive (EIEC), enterohemorragic (EHEC), and enteroaggregative (EAEC) pathotypes / A. C. da Silva Santos, F. Gomes Romeiro, L. Yukie Sassaki, J. Rodrigues // Gut Pathog. - 2015. - Vol. 7, № 1. - P. 2. doi: 10.1186/s13099-015-0050-8.

14. De la Fuente, M. Escherichia coli isolates from inflammatory bowel diseases patients survive in macrophages and activate NLRP3 inflammasome / M. De la Fuente, L. Franchi, D. Araya, D. Diaz-Jimenez, M. Olivares, M. Alvarez-Lobos, D. Golenbock, M. J. Gonzalez, F. Lopez-Kostner, R. Quera, G. Nunez, R. Vidal, M. A. Hermoso // International journal of medical microbiology. - 2014. - Vol. 304, № 3-4. - P. 384-392. doi: 10.1016/j.ijmm.2014.01.002.

15. Galazzo, G. Fecal microbiota dynamics and its relation with disease course in Crohn's disease / G. Galazzo, D. I. Tedjo, D. S. J. Wintjens, P. H. M. Savelkoul, Ad. A. M. Masclee, A. G. L. Bodelier, M. J. Pierik, D. M. A. E. Jonkers, J. Penders // Journal of Crohn's and Colitis. - 2019. - Vol. 13, № 10. - P. 1273-1282. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjz049.

16. Glassner, K. L. The microbiome and inflammatory bowel disease / K. L. Glassner, B. P. Abraham, E. M. M. Quigley // Journal of Allergy and Clinical Immunology. - 2020. - Vol. 145, № 1. - P. 16-27. doi: 10.1016/j.jaci.2019.11.003.

17. Iranpour, D. Phylogenetic groups of Escherichia coli strains from patients with urinary tract infection in Iran based on the new Clermont phylotyping method / D. Iranpour, M. Hassanpour, H. Ansari, S. Tajbakhsh, G. Khamisipour, A. Najafi // Biomed Research International - 2015. - Vol. 2015. - Article ID 846219. doi: 10.1155/2015/846219.

18. Jameel, N. U. Multidrug resistant AmpCβ-lactamase producing Escherichia coli isolated from a paediatric hospital / N. U. Jameel, H. Ejaz, A. Zafar, H. Amin // Pakistan journal of medical sciences. - 2014. - Vol. 30, № 1. - P. 181-184. doi: 10.12669/pjms.301.4045.

19. Jensen, S. R. Distinct inflammatory and cytopathic characteristics of Escherichia coli isolates from inflammatory bowel disease patients / S. R. Jensen, H. C. Mirsepasi-Lauridsen, A. H. Thysen, J. Brynskov, K. A. Krogfelt, A. M. Petersen, A. E. Pedersen, S. Brix // International Journal of Medical Microbiology. - 2015. - Vol. 305, № 8. - P. 925-936.

20. Lane, E. R. The microbiota in inflammatory bowel disease: current and therapeutic insights / E. R. Lane, T. L. Zisman, D. L. Suskind // Journal of inflammation research - 2017. - Vol. 2017, № 10. - P. 63-73.

21. Ledder, O. Antibiotics in inflammatory bowel diseases: do we know what we're doing / O. Ledder // Translational pediatrics. - 2019. - Vol. 8, № 1. - P. 42-55. doi: 10.21037/tp.2018.11.02.

22. Mir, R. A. Identification and Characterization of Cefotaxime Resistant Bacteria in Beef Cattle / R. A. Mir, T. A. Weppelmann, J. A. Johnson, D. Archer, J. G. Jr. Morris, K. C. Jeong // PLoS One. - 2016. - Vol. 11, № 9. - e0163279. doi: 10.1371/journal.pone.0163279.

23. Molodecky, N. A. Increasing Incidence and Prevalence of the Inflammatory Bowel Diseases With Time, Based on Systematic Review / N. A. Molodecky, I. S. Soon, D. M. Rabi, A. G. William, M. Ferris, G. Chernoff, E. I. Benchimol, R. Panaccione, S. Ghosh, H. W. Barkema, G. G. Kaplan // Gastroenterology. - 2012. - Vol. 142, № 1. - p. 46-54. e42.

24. Reid, C. J. Porcine commensal Escherichia coli: A reservoir for class 1 integrons associated with IS26 / C. J. Reid, E. R. Wyrsch, P. R. Chowdhury, T. Zingali, M. Liu, A. E Darling, T. A. Chapman, S. P. Djordjevic // Microbial genomics. - 2017. - Vol. 3, № 12. - Article ID e000143. - 13 pages. doi:10.1099/mgen.0.000143.

25. Sarowska, J. Virulence factors, prevalence and potential transmission of extraintestinal pathogenic Escherichia coli isolated from different sources: Recent reports / J. Sarowska, B. Futoma-Koloch, A. Jama-Kmiecik, M. Frej-Madrzak, M. Ksiazczyk, G. Bugla-Ploskonska, I. Choroszy-Krol // Gut Pathogens. - 2019. - Vol. 11, № 10. doi: 10.1186/s13099-019-0290-0

26. Sasaki, M. Invasive Escherichia coli are a feature of Crohn's disease / M. Sasaki, S. V. Sitaraman, B. A. Babbin, P. Gerner-Smidt, E. M. Ribot, N. Garrett, J. A. Alpern, A. Akyildiz, A. L. Theiss, A. Nusrat, J. A. Klapproth // Laboratory investigation; a journal of technical methods and pathology. - 2007. - Vol. 87, № 10. - P. 1042-1054. doi: 10.1038/labinvest.3700661.

27. Theede, K. Fecal Calprotectin Predicts Relapse and Histological Mucosal Healing in Ulcerative Colitis / K. Theede, S. Holck, P. Ibsen, T. Kallemose, I. Nordgaard-Lassen, A. M. Nielsen // Inflammatory Bowel Diseases. - 2016. - Vol. 22, № 5. - P. 1042-1048. doi: 10.1097/MIB.0000000000000736.

28. Tyakht, A. V. Rural and urban microbiota: To be or not to be? / A. V. Tyakht, D. G. Alexeev, A. S. Popenko, E. S. Kostryukova, V. M. Govorun // Gut Microbes. - 2014. - Vol. 5, № 3. - P. 351-356.