sredobЗдоровье населения и среда обитания – ЗНиСОPublic Health and Life Environment – PH&LE2219-52382619-0788ФБУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора10.35627/2219-5238/2019-317-8-25-29sredob-108Research ArticleСтатьиХарактеристика госпитальных штаммов Klebsiella pneumoniae, циркулирующих в педиатрическом стационареCharacteristic of hospital Klebsiella pneumoniae strains circulating in the pediatric hospitalБеловаИ. В.BelovaI. V.noemail@neicon.ruТочилинаАнна ГеоргиевнаTochilinaA. G.lab-lb@yandex.ruСоловьеваИ. В.Solov'evaI. V.noemail@neicon.ruКовалишенаО. В.KovalishenaO. Y.noemail@neicon.ruШироковаИ. Ю.ShirokovaI. Yu.noemail@neicon.ruПословаЛ. Ю.PoslovaL. Yu.noemail@neicon.ruЖирновВ. А.ZhirnovV. A.noemail@neicon.ruМолодцоваС. Б.MolodtsovaS. B.noemail@neicon.ruФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» РоспотребнадзораРоссияAcademician I.N. Blokhina Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyRussian FederationФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияPrivolzhsky Research Medical UniversityRussian Federation201914042021082529Copyright © Белова И.В., Точилина А.Г., Соловьева И.В., Ковалишена О.В., Широкова И.Ю., Послова Л.Ю., Жирнов В.А., Молодцова С.Б., 20212021Белова И.В., Точилина А.Г., Соловьева И.В., Ковалишена О.В., Широкова И.Ю., Послова Л.Ю., Жирнов В.А., Молодцова С.Б.Belova I.V., Tochilina A.G., Solov'eva I.V., Kovalishena O.Y., Shirokova I.Y., Poslova L.Y., Zhirnov V.A., Molodtsova S.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zniso.fcgie.ru/jour/article/view/108

Исследованы 26 штаммов K. pneumoniae ssp. pneumoniae, выделенных от больных и объектов внешней среды в течение периода эпидемического неблагополучия в педиатрическом стационаре. Проведены идентификация штаммов и их кластеризация, изучение антибиотикочувствительности, детекция детерминант устойчивости к антибиотикам, полногеномное секвенирование. Установлено, что в отделении циркулирует один штамм, характеризующийся идентичными RAPD-паттернами и чувствительностью к антибиотикам из групп цефалоспоринов, монобактамов, аминогликозидов, карбапенемов, фторхинолонов, сульфаниламидов и глицилциклидов. Штамм устойчив к ампициллину (МИК > 16) и нитрофурантоину (МиК > 64). Полногеномное секвенирование позволило охарактеризовать штамм как K. pneumoniae ssp. pneumoniae ST 3181К-54, анализ полногеномной последовательности показал наличие гена устойчивости к фосфомицину (fosA) и детерминант вирулентности - комплекса сидерофоров (аэробактина и энтеробактина), фимбрий 3 типа, системы утилизации железа kfu и кластера генов, ответственных за утилизацию аллантоина, что позволило рассматривать штамм как микроорганизм с высоким патогенным потенциалом, способный к быстрому распространению и диссеминированию в тканях.

We researched 26 K. pneumoniae ssp. pneumoniae strains, isolated from patients and objects of the environment during the epidemic ill-being period in the pediatric hospital. Identification of strains and their clustering, study of antibiotic sensitivity, detection of antibiotic resistance determinants, whole genome sequencing were carried out. It is established that one strain characterized by identical RAPD patterns and sensitivity to antibiotics from the groups of cephalosporins, monobactams, aminoglycosides, carbapenems, fluoroquinolones, sulfonamides and glycylcyclides circulates in the department.The strain is resistant to ampicillin (MIC > 16) and nitrofurantoin (MIC > 64). Whole genome sequencing made it possible to characterize the strain as K. pneumoniae ssp. pneumoniae ST 3181K-54, the analysis of the whole genome sequence showed the presence of a fosomycin resistance gene (fosA) and virulence determinants namely a complex of siderophores (aerobactin and enterobactin), fimbria of the third type, iron utilization system kfu and cluster of genes responsible for allantoin utilization that allowed us to consider the strain as a microorganism with a high pathogenic potential capable to rapid prevalence and dissemination in tissues.

Klebsiella pneumoniaeгоспитальные штаммыMALDI TOFполногеномное секвенированиеRAPDMLSTKlebsiella pneumoniaehospital strainsMALDI TOFwhole genome sequencingRAPDMLSTReferencesБаринов А.Л., Корначёв А.С. Эпидемиологический надзор за инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи, в отделениях патологии новорождённых на основе нового подхода к организации микробиологического мониторинга // Здоровье населения и среда обитания. 2015. № 2 (263). С. 42-44.Баринов А.Л., Корначёв А.С. Эпидемиологический надзор за инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи, в отделениях патологии новорождённых на основе нового подхода к организации микробиологического мониторинга // Здоровье населения и среда обитания. 2015. № 2 (263). С. 42-44.Бисекенова А.Л., Рамазанова Б.А., Мусаева А.А. Антибиоти-корезистентность штаммов Enterobacteriaceae, выделенных от пациентов многопрофильных стационаров // Вестник КазНМУ. 2016. № 4. С. 50-54.Бисекенова А.Л., Рамазанова Б.А., Мусаева А.А. Антибиоти-корезистентность штаммов Enterobacteriaceae, выделенных от пациентов многопрофильных стационаров // Вестник КазНМУ. 2016. № 4. С. 50-54.Корначёв А.С., Степанова Т.Ф., Баринов А.Л., Степанова К.Б. Совершенствование методологических подходов к реализации эпидемиологического надзора в отделениях патологии новорождённых // Здоровье населения и среда обитания. 2015. № 4 (265). С. 38-42.Корначёв А.С., Степанова Т.Ф., Баринов А.Л., Степанова К.Б. Совершенствование методологических подходов к реализации эпидемиологического надзора в отделениях патологии новорождённых // Здоровье населения и среда обитания. 2015. № 4 (265). С. 38-42.Коробова А.Г. Мониторинг энтеробактерий с продукцией бета-лактамаз расширенного спектра, выделенных у больных гемоблаастозами цри химиотерапии. Дисс.. канд мед наук. М., 2018. 109 с.Коробова А.Г. Мониторинг энтеробактерий с продукцией бета-лактамаз расширенного спектра, выделенных у больных гемоблаастозами цри химиотерапии. Дисс.. канд мед наук. М., 2018. 109 с.Крыжановская О.А., Лазарева А.В., Алябьева Н.М. и др. Устойчивость к антибиотикам и молекулярные механизмы резистентности у карбапенем-нечувствительных изолятов Klebsiella pneumoniae, выделенных в педиатрических ОРИТ г. Москвы // Антибиотики и химиотерапия. 2016. Т. 61. № 7-8. С. 22-26.Крыжановская О.А., Лазарева А.В., Алябьева Н.М. и др. Устойчивость к антибиотикам и молекулярные механизмы резистентности у карбапенем-нечувствительных изолятов Klebsiella pneumoniae, выделенных в педиатрических ОРИТ г. Москвы // Антибиотики и химиотерапия. 2016. Т. 61. № 7-8. С. 22-26.Лев А.И. Молекулярно-генетическая характеристика клинических штаммов Klebsiella pneumoniae: вирулентность и устойчивость к антимикробным препаратам. Дисс. канд биол наук. Оболенск, 2018. 178 с.Лев А.И. Молекулярно-генетическая характеристика клинических штаммов Klebsiella pneumoniae: вирулентность и устойчивость к антимикробным препаратам. Дисс. канд биол наук. Оболенск, 2018. 178 с.Тапальский Д.В., Петренёв Д.Р. Распространенность Klebsiella pneumoniae - продуцентов карбапенемаз в Беларуси и их конкурентоспособность // КМАХ. 2017. Т. 19. № 2. С. 139-144.Тапальский Д.В., Петренёв Д.Р. Распространенность Klebsiella pneumoniae - продуцентов карбапенемаз в Беларуси и их конкурентоспособность // КМАХ. 2017. Т. 19. № 2. С. 139-144.Шагинян, И.А. Роль и место молекулярно-генетических методов в эпидемиологическом анализе внутрибольничных инфекций // КМАХ. 2000. т. 2. № 3. С. 82-95.Шагинян, И.А. Роль и место молекулярно-генетических методов в эпидемиологическом анализе внутрибольничных инфекций // КМАХ. 2000. т. 2. № 3. С. 82-95.Эйдельштейн М.В., Журавлев В.С., Шек Е.А. Распространенность карбапенемаз среди нозокомиальных штаммов Enterobacteriaceae в России // Изв. Сарат. ун-та. 2017. Т. 17. № 1. С. 36-41.Эйдельштейн М.В., Журавлев В.С., Шек Е.А. Распространенность карбапенемаз среди нозокомиальных штаммов Enterobacteriaceae в России // Изв. Сарат. ун-та. 2017. Т. 17. № 1. С. 36-41.Afzali H., Firoozeh F., Amiri A. et al. Characterization of CTX-M-Type Extend-Spectrum p-Lactamase Producing Klebsiella spp. in Kashan, Iran. Hasan Jundishapur J Microbiol, 2015, vol. 8, no. 10. DOI: 10.5812/jjm.27967Afzali H., Firoozeh F., Amiri A. et al. Characterization of CTX-M-Type Extend-Spectrum p-Lactamase Producing Klebsiella spp. in Kashan, Iran. Hasan Jundishapur J Microbiol, 2015, vol. 8, no. 10. DOI: 10.5812/jjm.27967Berrazeg M., Diene S., Drissi M. et al. Biotyping of Multidrug-Resistant Klebsiella pneumoniae Clinical Isolates from France and Algeria Using MALDI-TOF MS. PLoS, 2013, vol. 8, no. 4, pp. 1-10. DOI: 10.1371/journal.pone.0061428Berrazeg M., Diene S., Drissi M. et al. Biotyping of Multidrug-Resistant Klebsiella pneumoniae Clinical Isolates from France and Algeria Using MALDI-TOF MS. PLoS, 2013, vol. 8, no. 4, pp. 1-10. DOI: 10.1371/journal.pone.0061428Brisse S. Passet V., Haugaard A.B. et al. Wzi Gene sequencing, a rapid method for determination of capsular type for Klebsiella strains. J. Clin. Microbiol, 2013, vol. 51, no. 12, pp. 4073-4078.Brisse S. Passet V., Haugaard A.B. et al. Wzi Gene sequencing, a rapid method for determination of capsular type for Klebsiella strains. J. Clin. Microbiol, 2013, vol. 51, no. 12, pp. 4073-4078.Cosentino S., Voldby L. M., Mmller A. F., Lund O. Patho-genFinder - Distinguishing Friend from Foe Using Bacterial Whole Genome Sequence Data. PLoS ONE, 2013, vol. 8, no. 10. DOI: 10.1371/journal.pone.0077302Cosentino S., Voldby L. M., Mmller A. F., Lund O. Patho-genFinder - Distinguishing Friend from Foe Using Bacterial Whole Genome Sequence Data. PLoS ONE, 2013, vol. 8, no. 10. DOI: 10.1371/journal.pone.0077302Diancourt L, Passet V, Verhoef J et al. Multilocus Sequence Typing of Klebsiella pneumoniae nosocomial isolates. J Clin Microbiol, 2005, vol. 43, pp. 4178-82. DOI: 10.1128/ JCM.43.8.4178-4182.2005Diancourt L, Passet V, Verhoef J et al. Multilocus Sequence Typing of Klebsiella pneumoniae nosocomial isolates. J Clin Microbiol, 2005, vol. 43, pp. 4178-82. DOI: 10.1128/ JCM.43.8.4178-4182.2005Eftekhar F, Naseh Z. Extended-spectrum p-lactamase and carbapenemase production among burn and non-burn clinical isolates of Klebsiella pneumoniae. Iran J Microbiol, 2015, vol. 7, no. 3. pp. 144-149.Eftekhar F, Naseh Z. Extended-spectrum p-lactamase and carbapenemase production among burn and non-burn clinical isolates of Klebsiella pneumoniae. Iran J Microbiol, 2015, vol. 7, no. 3. pp. 144-149.Gu D., Dong N., Zheng Z. et al. A fatal outbreak of ST11 carbapenem-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae in a Chinese hospital: a molecular epidemiological study. Lancet Infect Dis., 2018., vol. 18, no. 1, pp. 37-46. DOI: 10.1016/ S1473-3099(17)30489-9Gu D., Dong N., Zheng Z. et al. A fatal outbreak of ST11 carbapenem-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae in a Chinese hospital: a molecular epidemiological study. Lancet Infect Dis., 2018., vol. 18, no. 1, pp. 37-46. DOI: 10.1016/ S1473-3099(17)30489-9Guo C., Yang X., Wu Y. et al. MLST-based inference of genetic diversity and population structure of clinical Klebsiella pneumoniae, China. Sci R., 2015, vol. 5, P. 7612. DOI: 10.1038/srep07612Guo C., Yang X., Wu Y. et al. MLST-based inference of genetic diversity and population structure of clinical Klebsiella pneumoniae, China. Sci R., 2015, vol. 5, P. 7612. DOI: 10.1038/srep07612Holden V., Breen P., Houle S., Dozois C., Bachman M. Klebsiella pneumoniae Siderophores Induce Inflammation, Bacterial Dissemination, and HIF-1a Stabilization during Pneumonia. MBio., 2016, vol. 7, no. 5, pp. e01397-16. DOI: 10.1128/mBio.01397-16.Holden V., Breen P., Houle S., Dozois C., Bachman M. Klebsiella pneumoniae Siderophores Induce Inflammation, Bacterial Dissemination, and HIF-1a Stabilization during Pneumonia. MBio., 2016, vol. 7, no. 5, pp. e01397-16. DOI: 10.1128/mBio.01397-16.Lev A.I., Astashkin E.I., Kislichkina A.A. et al. Comparative analysis of Klebsiella pneumoniae strains isolated in 20122016 that differ by antibiotic resistance genes and virulence genes prifiles. Pathog Glob Health, 2018, vol. 112, no. 3, pp. 142-151. DOI: 10.1080/20477724.2018.1460949Lev A.I., Astashkin E.I., Kislichkina A.A. et al. Comparative analysis of Klebsiella pneumoniae strains isolated in 20122016 that differ by antibiotic resistance genes and virulence genes prifiles. Pathog Glob Health, 2018, vol. 112, no. 3, pp. 142-151. DOI: 10.1080/20477724.2018.1460949Piperaki E.T., Syrogiannopoulos G.A., Tzouvelekis L.S., Daikos G.L. Klebsiella pneumoniae: Virulence, Biofilm and Antimicrobial Resistance. Pediatr Infect Dis J., 2017, vol. 36, no. 10, pp. 1002-1005. DOI: 10.1097/INF.0000000000001675.Piperaki E.T., Syrogiannopoulos G.A., Tzouvelekis L.S., Daikos G.L. Klebsiella pneumoniae: Virulence, Biofilm and Antimicrobial Resistance. Pediatr Infect Dis J., 2017, vol. 36, no. 10, pp. 1002-1005. DOI: 10.1097/INF.0000000000001675.Sachse S., Bresan S., Erhard M. et al. Comparison of multilocus sequence typing, RAPD, and MALDI-TOF mass spectrometry for typing of p-lactam-resistant Klebsiella pneumoniae strains. Diagn Microbiol Infect Dis., 2014, vol. 80, pp. 267-271. DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2014.09.005Sachse S., Bresan S., Erhard M. et al. Comparison of multilocus sequence typing, RAPD, and MALDI-TOF mass spectrometry for typing of p-lactam-resistant Klebsiella pneumoniae strains. Diagn Microbiol Infect Dis., 2014, vol. 80, pp. 267-271. DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2014.09.005Seemann T. Prokka: rapid prokaryotic genome annotation // Bioinformatics, 2014, vol. 30, no. 14, pp. 2068-9. DOI: 10.1093/bioinformatics/btu153Seemann T. Prokka: rapid prokaryotic genome annotation // Bioinformatics, 2014, vol. 30, no. 14, pp. 2068-9. DOI: 10.1093/bioinformatics/btu153

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