Научная статья на тему 'ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ MYCOBACTERIUM FORTUITUM GROUP (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ MYCOBACTERIUM FORTUITUM GROUP (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
358
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕТУБЕРКУЛЕЗНЫЕ МИКОБАКТЕРИИ / МИКОБАКТЕРИОЗЫ / M. FORTUITUM GROUP

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Герасимова Е. Н., Исматуллин Данир Дамирович, Лямин А. В., Жестков А. В.

Нетуберкулёзным микобактериям в последнее время посвящается всё больше научных работ отечественными и зарубежными исследователями. Одной из главных причин этого является увеличение числа пациентов с иммуносупрессиями различного генеза, усовершенствованием качества лабораторной и инструментальной диагностики микобактериозов. В статье внимание уделяется представителям M. fortuitum group, как основным патогенам среди группы быстрорастущих микобактерий. Приведены данные о современной классификации микобактерий на основании использования молекулярно-генетических исследований. M. fortuitum group включает в себя: Mycobacterium fortuitum, M. peregrinum, M. senegalense, M. porcinum, M. houstonense, M. neworleansense, M. boenickei, M. conceptionense, M. septicum, M. alvei. Согласно новым данным микобактерии разделены на 5 клад (Abscessus-Chelonae, Fortuitum-Vaccae, Terrae, Triviale, Tuberculosis-Simiae), выделены новые роды в семействе Mycobacteriaceae: Mycolicibacter spp., Mycolicibacillus spp., Mycobacteroides spp., Mycolicibacterium spp. В соответствии с новой классификацией представители Mycobacterium fortuitum group относятся к роду Mycolicibacterium. Обозначены основные эпидемиологические особенности о главных источниках распространения микобактерий, факторах и путях их передачи. Благодаря широкому распространению в окружающей среде представители M. fortuitum group способны вызывать заболевания лёгочной и внелёгочной локализации. Отмечены отличительные черты факторов патогенности, за счёт которых определяется течение заболевания. Указаны основные трудности и особенности определения чувствительности к антимикробным химиопрепаратам, приведены данные об основных особенностях антибиотикорезистентности M. fortuitum group. Использованы источники литературы, полученные из международных и отечественных баз данных: Scopus, Web of Science, Springer, РИНЦ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Герасимова Е. Н., Исматуллин Данир Дамирович, Лямин А. В., Жестков А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GENERAL CHARACTERISTICS, FEATURES OF CULTIVATION AND ANTIBIOTIC RESISTANCE REPRESENTATIVES OF MYCOBACTERIUM FORTUITUM GROUP REPRESENTATIVES (REVIEW OF LITERATURE)

Recently, more and more scientific works have been devoted to non-tuberculous mycobacteria, both by domestic and foreign researchers. One of the main reasons for this is the increase in patients with immunosuppression of various origins, improvement of the quality of laboratory and instrumental diagnostics of mycobacteriosis. This article focuses on the representatives of the M. fortuitum group, as the main pathogens among the group of fast-growing mycobacteria. The data on the modern classification based on the use of molecular genetic studies are indicated. The M. fortuitum group includes: Mycobacterium fortuitum, M. peregrinum, M. senegalense, M. porcinum, M. houstonense, M. neworleansense, M. boenickei, M. conceptionense, M. septicum, M. alvei. According to the new data, mycobacteria were divided into 5 clades (Abscessus-Chelonae, Fortuitum-Vaccae, Terrae, Triviale, Tuberculosis-Simiae), and based on molecular genetic studies, new genera in the Mycobacteriaceae family were isolated: Mycolicibacter spp., Mycolicibacillus spp., Mycolicibacillus spp., Mycobacteroides spp., Mycolicibacterium spp. In accordance with the new classification, representatives of the Mycobacterium fortuitum group belong to the genus Mycolicibacterium. The main epidemiological features of the main sources of the spread of mycobacteria, factors and ways of their transmission are indicated. Due to their wide distribution in the environment, representatives of the M. fortuitum group are capable of causing diseases of the pulmonary and extrapulmonary localization. The distinctive features of pathogenicity factors, due to which the course of the disease is determined, are noted. The article also indicates the main difficulties and features of determining the sensitivity to antimicrobial chemotherapy drugs, provides data on the main features of antibiotic resistance of M.fortuitum group. In preparing the review, literature sources obtained from international and domestic databases were used: Scopus, Web of Science, Springer, RSCI.

Текст научной работы на тему «ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ MYCOBACTERIUM FORTUITUM GROUP (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)»

МИКРОБИОЛОГИЯ

©КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2021

Герасимова Е. Н., Исматуллин Д. Д., Лямин А. В., Жестков А. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ MYCOBACTERIUM FORTUITUM GROUP (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

ФГБОУ ВО Самарский ГМУ Минздрава РФ, 443099, Самара, Россия

Нетуберкулёзным микобактериям в последнее время посвящается всё больше научных работ отечественными и зарубежными исследователями. Одной из главных причин этого является увеличение числа пациентов с иммуносупрессиями различного генеза, усовершенствованием качества лабораторной и инструментальной диагностики микобактериозов. В статье внимание уделяется представителям M. fortuitum group, как основным патогенам среди группы быстрорастущих микобактерий. Приведены данные о современной классификации микобактерий на основании использования молекулярно-генетических исследований. M. fortuitum group включает в себя: Mycobacterium fortuitum, M. peregrinum, M. senegalense, M. porcinum, M. houstonense, M. neworlean.sen.se, M. boenickei, M. conceptionense, M. septicum, M. alvei. Согласно новым данным микобактерии разделены на 5 клад (Abscessus-Chelonae, Fortuitum-Vaccae, Terrae, Triviale, Tu-berculosis-Simiae), выделены новые роды в семействе Mycobacteriaceae: Mycolicibacter spp., Mycolicibacillus spp., Myco-bacteroides spp., Mycolicibacterium spp. В соответствии с новой классификацией представители Mycobacterium fortuitum group относятся к роду Mycolicibacterium. Обозначены основные эпидемиологические особенности о главных источниках распространения микобактерий, факторах и путях их передачи. Благодаря широкому распространению в окружающей среде представители M. fortuitum group способны вызывать заболевания лёгочной и внелёгочной локализации. Отмечены отличительные черты факторов патогенности, за счёт которых определяется течение заболевания. Указаны основные трудности и особенности определения чувствительности к антимикробным химиопрепаратам, приведены данные об основных особенностях антибиотикорезистентности M. fortuitum group. Использованы источники литературы, полученные из международных и отечественных баз данных: Scopus, Web of Science, Springer, РИНЦ.

Ключевые слова: нетуберкулезные микобактерии; микобактериозы; M. fortuitum group.

Для цитирования: Герасимова Е. Н., Исматуллин Д. Д., Лямин А. В., Жестков А. В. Общая характеристика, особенности культивирования и антибиотикорезистентности представителей Mycobacterium fortuitum group (обзор литературы). Клиническая лабораторная диагностика. 2021; 66 (4): 223-228. DOI: http://dx.doi.org/10.51620/0869-2084-2021-66-4-223-228 Gerasimova E. N., Ismatullin D. D., Lyamin A. V., ZhestkovA. V.

GENERAL CHARACTERISTICS, FEATURES OF CULTIVATION AND ANTIBIOTIC RESISTANCE REPRESENTATIVES OF MYCOBACTERIUM FORTUITUM GROUP REPRESENTATIVES (REVIEW OF LITERATURE)

Samara State Medical University 443099, Samara, Russia

Recently, more and more scientific works have been devoted to non-tuberculous mycobacteria, both by domestic and foreign researchers. One of the main reasons for this is the increase in patients with immunosuppression of various origins, improvement of the quality of laboratory and instrumental diagnostics of mycobacteriosis. This article focuses on the representatives of the M. fortuitum group, as the main pathogens among the group of fast-growing mycobacteria. The data on the modern classification based on the use ofmolecular genetic studies are indicated. The M. fortuitum group includes: Mycobacterium fortuitum, M. peregrinum, M. senegalense, M. porcinum, M. houstonense, M. neworleansense, M. boenickei, M. conceptionense, M. septicum, M. alvei. According to the new data, mycobacteria were divided into 5 clades (Abscessus-Chelonae, Fortuitum-Vaccae, Terrae, Triviale, Tuberculosis-Simiae), and based on molecular genetic studies, new genera in the Mycobacteriaceae family were isolated: Mycolicibacter spp., Mycolicibacillus spp., Mycolicibacillus spp., Mycobacteroides spp., Mycolicibacterium spp. In accordance with the new classification, representatives of the Mycobacterium fortuitum group belong to the genus Mycolicibacterium. The main epidemiological features of the main sources of the spread of mycobacteria, factors and ways of their transmission are indicated. Due to their wide distribution in the environment, representatives of the M. fortuitum group are capable of causing diseases of the pulmonary and extrapulmonary localization. The distinctive features of pathogenicity factors, due to which the course of the disease is determined, are noted. The article also indicates the main difficulties and features of determining the sensitivity to antimicrobial chemotherapy drugs, provides data on the main features of antibiotic resistance of M.fortuitum group. In preparing the review, literature sources obtained from international and domestic databases were used: Scopus, Web of Science, Springer, RSCI.

Key words: non-tuberculous mycobacteria; mycobacteriosis; M. fortuitum group.

For citation: Gerasimova E.N., Ismatullin D.D., Lyamin A. V., Zhestkov A. V. General characteristics, features of cultivation and antibiotic resistance representatives of mycobacterium fortuitum group representatives (review of literature). Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics). 2021; 66 (4): 223-228 (in Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.51620/0869-2084-2021-66-4-223-228

For correspondence: Ismatullin Danir Damirovich, assistant of the Department of General and Clinical Microbiology, Immunology and Allergology; e-mail: [email protected] Information about authors:

Gerasimova E.N., https://orcid.org/0000-0003-3446-0892; Ismatullin D.D.,https://orcid.org/0000-0002-4283-907X;

Для корреспонденции: Исматуллин Данир Дамирович, ассистент каф. общей и клин. микробиологии, иммунологии и аллергологии; e-mail: [email protected]

MICROBIOLOGY

Lyamin A.V.,https://orcid.org/0000-0002-5905-1895;

Zhestkov A.V., https://orcid.org/0000-0002-3960-830X.

Conflict of interests. The authors declare absence of conflict of interests.

Acknowledgment. The study had no sponsor .support.

Received 27.01.2021 Accepted 27.02.2021

Таксономическое положение и характеристика представителей вида Mycobacterium fortuitum group. Представители рода Mycobacterium относятся к типу Actinobacteria, классу Actinobacteria, порядку Actinomycetales, подпорядку Corynebacterineae, семейству Mycobacteriaceae.

Первые сообщения о микобактериях, не относящихся к туберкулёзным, но вызывающих заболевания человека, стали появляться в середине ХХ века. В 1954 г. A. Timpe и E. Runyon, собрав значительную коллекцию нетуберкулёзных микобактерий (НТМ), выделенных из патологического материала от больных, и обобщив имеющиеся к тому времени данные о проблеме, опубликовали статью «Отношение атипичных кислотоустойчивых бактерий к заболеваниям человека». С этого периода в классификации болезней человека появилась новая нозологическая единица - микобактериоз (код по МКБ10 - А31 для лиц без ВИЧ инфекции и В20.0, куда относятся пациенты с болезнью, вызванной ВИЧ, «с проявлениями микобактериальной инфекции», т. е. как с туберкулёзом, так и с микобактериозом) [1].

Mycobacterium fortuitum group включает: M. fortuitum, M. peregrinum, M. senegalense, M. porcinum, M. houstonense, M. neworleansense, M. boenickei, M. conceptionense, M. septicum, M. alvei, большинство из которых относительно редко вызывают заболевания у людей. В 2018 г. опубликована статья, посвящённая новой классификации НТМ. Согласно новым данным микобактерии разделены на 5 клад (Abscessus-Chelonae, Fortuitum-Vaccae, Terrae, Triviale, Tuberculosis-Simiae), на основании мо-лекулярно-генетических исследований выделены новые роды в семействе Mycobacteriaceae: Mycolicibacter spp., Mycolicibacillus spp., Mycobacteroides spp., Mycolicibac-terium spp. [2]. В соответствии с новой классификацией представители Mycobacterium fortuitum group относятся к роду Mycolicibacterium.

Все представители рода грамположительны, морфологически представляют тонкие и длинные гифоподоб-ные клетки, в некоторых случаях могут давать не примыкающие друг к другу цепочки кокков (M. septicum, M. alvei). В мазках могут быть обнаружены ветвящиеся нити, которые формируются в результате разрушения мицелия микобактерий [3-11].

Культуральные свойства нетуберкулёзных микобак-терий имеют как общие, так и отличительные черты. Представители Mycobacterium fortuitum group образуют нефотохромогенные колонии, диаметром 1-3 мм. Морфология колоний различна. M. boenickei, M. brisba-nense, M. houstonense, M. neworleansense, M. peregrinum, M. septicum образуют бежевые, M. conceptionense, M. senegalense, M. alvei непигментированные колонии, среди них M. brisbanense, M. houstonense, M. senegalense растут в виде гладких, круглых сплошных колоний, M. alvei, M. boenickei, M. neworleansense, M. septicum в виде грубых мозговидных колоний с зубчатыми краями. M. peregrinum - единственный представитель M. fortuitum group, форма роста которого характеризуется как проме-

жуточная между ровными гладкими и морщинистыми грубыми [3-4, 6-10].

Эпидемиология и клиническое значение представителей вида Mycobacterium fortuitum group. Представители Mycobacterium fortuitum group имеют широкое распространение в окружающей среде, некоторые авторы предполагают, основным местом обитания нетуберкулёзных микобактерий является почва и вода [12]. Не зафиксировано случаев передачи инфекции, вызванной M. fortuitum group непосредственно от пациента к пациенту.

Инфицирование чаще всего происходит через повреждённые кожные покровы при попадании инфицированной воды из окружающей среды. Другими возможными источниками инфекции M. fortuitum могут быть имплантированные устройства, такие как катетеры, и контаминированные эндоскопы. Наиболее подвержены микобактериозам, вызванным Mycobacterium fortuitum group, пациенты с медикаментозной иммунносупрес-сией и иммуносупрессией, не связанной с приёмом лекарственных препаратов (ВИЧ-инфекция, хроническая алкогольная интоксикация, сахарный диабет, метастатическая гепатобластома, пневмония, ХОБЛ, бронхоэкта-тическая болезнь, лимфаденит) [9, 13]. Кроме раневых инфекций представители Mycobacterium fortuitum group вызывают поражения в бронхолёгочной системе, однако возможно развитие патологии и других локализаций.

Описано этиологическое значение M. boenickei, M. brisbanense, M. houstonense, M. neworleansense при развитии абсцессов кожи и мягких тканей с ассоциированным остеомиелитом, бактериемии, эндокардита, кератита, лимфаденита, перитонита, послеоперационных инфекций. Вовлечение центральной нервной системы в патологический процесс встречается редко, но менингит может развиться после травмы или операции. У пациентов с иммунодефицитом повышенный риск развития тяжёлых заболеваний, особенно связанных с бактериемией, обусловленной катетер-ассоциированными инфекциями [9]. M. conceptionense вызывают посттравматический остеит, послеоперационный септический артрит, подкожный абсцесс, раневые инфекции после пластических операций, инфекцию послеоперационной раны и мочевыводящих путей [4, 14, 15]. M. fortuitum описана как причина инфекции кожи и мягких тканей; локализованные посттравматические раневые инфекции; хирургические раневые инфекции, особенно после маммопластики; кератит, лимфаденит, артрит, остеомиелит, редко менингит, эндокардит, гепатит, в основном у пациентов с ВИЧ-ассоциированным СПИДом или иммуносупрессией другой этиологии. Описаны случаи перитонита у пациентов, которым проводились процедуры диализа, пациентов с катетер-ассоциированным сепсисом, эмпиемой плевры [16-28].

M. peregrinum может вызывать инфекцию кожи и мягких тканей, бактериемию имплантируемого автоматического кардиовертера-дефибриллятора, инфицирование в результате хирургического вмешательства [29, 30].

M. senegalense является причиной катетер-ассоцииро-ванной бактериемии, раневой инфекции мягких тканей после контакта с загрязнённой аквариумной водой [31, 32]. M. septicum описана в качестве этиологической причины сепсиса, особенно у пациентов с онкогематологи-ческой заболеваниями [11]. M. porcinum может вызывать постхирургические, посттравматические инфекции; ка-тетер-ассоциированную бактериемию; острую раневую инфекцию, целлюлит, остеомиелит, паховый лимфаденит, септический артрит, абсцессы брюшной стенки [33]. M. alvei вызывает инфекции после протезирования коленного сустава [13].

Представителей Mycobacterium fortuitum group можно разделить на 2 группы: патогенные и низкопатогенные. Такая условная классификация НТМ имеет важное значение не только для клиницистов, но и для врачей-бактериологов, особенно в случае выделения близкородственных видов НТМ, относящихся к разным группам по клиническому значению. Перечень представители M. fortuitum group, распределённых по клиническому значению, представлен в табл. 1.

Факторы патогенности. Взаимодействие микобактерий с клетками органзима многообразный и длительный процесс с точки зрения патофизиологии. Процесс обнаружения и захвата макрофагальными клетками ми-кобактерий возбудителей туберкулёза и нетуберкулёзных микобактерий в целом схож, однако имеет определённые отличительные признаки. Проведено исследование в отношении реакции макрофагов и быстро растущих (M abscessus, M. fortuitum) и медленно растущих микобактерий (M. celatum, M. tuberculosis) [34]. Основной вопрос исследования заключался в возможном влиянии скорости роста и других морфологических особенностей на развитие патологического процесса при использовании клеточной линии моноцитов человека THP-1 (ATCC TIB 202). Процесс распознавания и проникновения M. tuberculosis в клетки THP-1 менее длительный и реализуется быстрее по сравнению с быстрорастущими микобактериями. Во многом процесс распознавания связан с наличием и непосредственным участием липидов из семейства липоа-рабиноманнаны (ЛАМ), влияние которых на врождённый иммунитет организма зависит от особенностей химического строения их дистальных остатков арабинозы. Терминальные фрагменты липоарабиноманнана, конкретно их маннозные радикалы, неспецифически подавляют активацию Т-лимфоцитов и лейкоцитов периферической крови [35]. Это ведёт к нарушению иммунного ответа на микобактерии M. tuberculosis, содержащие маннозилиро-ванные ЛАМ, M. smegmatis, M. fortuitum и другие быстрорастущие микобактерии имеют липоарабиноманнаны с фосфатидилинозитолом и M. chelonae имеет немодифи-цированные ЛАМ [36]. Возможно, благодаря этим отличиям в строении клеточной стенки и связаны различия в скорости иммунного ответа.

После инфицирования макрофагов THP-1 группой быстрорастущих микобактерий происходит стремительное окисление среды внутри клетки за счёт стимуляции синтеза активных форм кислорода, в результате чего окислительная среда ведёт к усиленному росту внутри макрофагов и повреждению различных клеточных элементов. Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что быстрорастущие микобактерии вызывают иммунный ответ более стремительный и прогрессирующий в сравнении с типичными микобактериями такими как, например, M. tuberculosis [37].

МИКРОБИОЛОГИЯ

Отмечено замедленное проникновение быстрорастущих микобактерий в макрофаги, благодаря продукции гликопептидной биоплёнки, которая способствует маскировке антигенных детерминант в ответ на компоненты клеток врождённого иммунитета. Благодаря образованию биоплёнок имеется определенная устойчивость к дезинфицирующим средствам, в частности, хлорсодержащим дезинфектантам. Эта способность является одним из факторов, ответственных за устойчивость и последующую колонизацию, в системах распределения питьевой воды [14]. Образование биоплёнки затрудняет эради-какцию НТМ с помощью обычных методов химической обработки и типичными веществами, таким как хлор, ртутьорганические соединения, щелочные глутаральде-гиды [38]. Устойчивость к дезинфицирующим веществам биоплёнок зависит от сродства бактерий к поверхности и условий окружающей среды. M. fortuitum имеет более высокое сродство к образованию биоплёнок на нержавеющей стали, поливинилхлориде, поликарбонате, чем на меди и стекле [39]. Немаловажным фактором увеличения вирулентности нетуберкулёзных микобактерий является их устойчивость внутри биоплёнок к антимикробным хи-миопрепаратам, во многом за счёт горизонтального обмена генами между максимально близкорасположенными микобактериями, что способствует повышению вероятности мутаций ответственных за резистентность [40].

M. fortuitum способны запускать апоптоз у разных хозяев путём активации каспаз, вклад гибели клеток в патогенетическом действии микобактерий отмечен во многих публикациях. Апоптоз, опосредованный каспа-зой 8 и каспазой 3/7, способствует внутриклеточной персистенции M. fortuitum и M. avium, по крайней мере, на ранних стадиях инфекции [41].

Не стоит исключать наличии у M. fortuitum group потенциальных факторов вирулентности схожих с M. tuberculosis, таких как предотвращение слияния фа-госома-лизосома, задержка секреции фактора некроза опухолей инфицированными клетками-хозяевами и активность каталазы [42].

Методы выделения. При диагностике микобакте-риозов клиническим материалом, чаще всего являются промывные воды бронхов, мокрота, пунктаты абсцессов, содержимое ран и раневых дренажей, биоптаты, кровь, ликвор. Средами для первичного посева являются среда Левенштейна-Йенсена, бульон Миддлбрука, среда Огава, агар Саутона, среда МакКонки, которые поддерживают рост микобактерий. В России наибольшей популярностью пользуются среды, на которых культивируют представителей M. tuberculosis complex: среда Левенштейна-Йенсена, Финн II, бульон Миддлбрука.

Таблица 1

Представители Mycobacterium fortuitum group, распределённые по клиническому значению

Нетуберкулёзные микобактерии с доказанным клиническим значением Нетуберкулёзные микобактерии, для которых описаны единичные случаи выделения из клинического материала

M. boenickei M. septicum

M. fortuitum M. alvei

M. houstonense M. brisbanense

M. peregrinum M. neworleansense

M. porcinum

M. senegalense

М. conceptionense

MICROBIOLOGY

Видимый рост представителей M. fortuitum на питательных средах при температуре 25°C происходит за 3-7 дней, но при температуре выше 40°C _рост колоний прекращается. На среде Левенштейна-Иенсена пиг-ментообразование не происходит. Для M. boenickei, M. houstonense, M. neworleansense, M. brisbanense, M. sep-ticum характерен рост на среде Левенштайна-Иенсена при температуре 35°C менее чем за 7 дней. Рост возможен на 5% солевом агаре и на среде МакКонки без кристаллического фиолетового при 28° C. M. peregrinum растёт в течение 7 дней на яичных средах при 28°C и 37°C, в качестве исключения возможен рост при температуре до 43°C. На агаре МакКонки рост происходит при 28°C, но до 37°C. Рост M. alvei при культивировании на среде Левенштейна-Иенсена при температуре 30°С появляется через 5 сут, при 37° C бактерии растут медленнее (рост появляется в течение 10-15 дней) [3, 7, 8, 43, 44].

Антибиотикорезистентность. Проблемы изучения антибиотикорезистентности НТМ можно разделить на две группы: трудности, связанные с преодолением врождённых генетических и физиологических механизмов резистентности и трудности лабораторной оценки восприимчивости к антимикробным препаратам (АМП).

Основой природной устойчивости HTM является их богатая липидами наружная мембрана, которая обладает свойством гидрофобности, является непроницаемой для ряда АМП, сохраняет HTM в фагоцитирующих клетках, обеспечивая их медленный рост [45]. Неполярная клеточная поверхность микобактерий предотвращает связывание АМП, которые несут положительные и отрицательные заряды. Наряду со сниженной адгезией заряженных соединений, микобактерии обладают очень низкой скоростью транспорта веществ через наружную мембрану [46]. Гидрофобность НТМ обусловливает важные особенности их роста, отражающие трудности определения резистентности in vitro [47]. Эти особенности заключаются в пристеночном прикреплении и спонтанной агрегации микобактерий. НТМ не находятся во взвешенном состоянии в водной суспензии, а адге-зируются на стенки лунок планшетов, в результате чего рутинное исследование антибиотикорезистентности не определяет последующую терапевтическую эффективность АМП. Рост НТМ сопровождается увеличением мутности инокулюма, но при достижении средней экспоненциальной фазы роста мутность исчезает, и появляются видимые агрегаты различных размеров. Существует единственный механизм уменьшения агрегации колоний - применение детергентов [48]. Но использование детергента снижает гидрофобность мембран микобак-терий, увеличивает их проницаемость и, следовательно, восприимчивость к АМП. Выбор неагрегирующих колоний не является решением проблемы, поскольку у клеток таких колоний понижена гидрофобность мембраны и изменен её состав. Микроорганизмы, выделенные из таких колоний, не являются репрезентативными по сравнению с микроорганизмами, выделенными от пациентов.

Основой антибиотикотолерантности к значительному числу АМП у НТМ является формирование биоплёнки. Поверхностное прикрепление микобактерий снижает их взаимодействие с дезинфицирующими средствами и АМП [38]. Как только клетки НТМ «прилипают», происходит их рост и образование биоплёнки совместно с другими микроорганизмами в полимерной матрице, состоящей из полисахаридов, липидов, ДНК,

белков. Важной особенностью является то, что микобак-терии, растущие в биоплёнке, отличаются от тех, которые выращены искусственно в суспензии c повышенной устойчивостью к АМП. Микобактерии, выделенные из биоплёнки и посеянные на свежую питательную среду, теряют свою приобретённую устойчивость.

Важной особенностью физиологической резистентности НТМ является их способность персистировать в фагоцитирующих клетках и в гранулёмах инфицированных очагов [34]. В этом случае у микобактерий для обеспечения резистентности имеется не только клеточная стенка, но и мембрана фагоцитирующих клеток и слой клеток хозяина, составляющих гранулёму.

Важной составляющей резистентности НТМ является взаимосвязь скорости роста и эффективности антибактериальной терапии. Поскольку НТМ обладают медленным ростом, по сравнению с другими бактериями, воздействие на них АМП не вызывает гибели из-за нарушения роста. Поскольку АМП имеет единственную мишень (например, ДНК-полимеразу), его воздействие будет ингибировать активность ДНК-полимеразы, что приведёт к «неуравновешенному» состоянию, при котором увеличение ДНК непропорционально увеличению клеточной массы. «Несбалансированный» рост клеток бактерий ведёт их к гибели, особенно быстро это происходит в быстро делящихся клетках (например, E. coli). В отличие от E. coli, клетки НТМ могут реагировать на антибиотический стресс, синтезируя белки и другие компоненты клетки, способные защитить клетки до того, как их «заставят» делиться. Эта особенность объясняет способность НТМ расти при высокой температуре. У некоторых микобактерий, выращенных при температуре 42°C концентрация трегалозы в 10 раз выше, чем у НТМ, выращенных при температуре 25°C [43].

НТМ обладают выраженными физиологическими и врождёнными факторами резистентности, главным из которых является наличие гидрофобной наружной мембраны [14]. Антимикробная терапия должна учитывать данный фактор.

Одним из успешных путей разработки АМП в отношении НТМ является синтез гидрофобных производных существующих АМП. Синтезированы гидрофобные производные эритромицина, такие как кларитромицин и азитромицин, которые оказались эффективными при лечении пациентов, инфицированных НТМ, независимо от формы инфекционного процесса.

Другим успешным подходом к преодолению гидрофобного барьера наружной мембраны НТМ является применение комбинаций АМП. Наиболее эффективными являются комбинации, действующие на разные мишени микобактериальной клетки. Например, этамбутол уменьшает гидрофобный и непроницаемый барьер наружной мембраны, что ведёт к увеличению транспорта второго лекарственного средства. Принятие этой точки зрения, свидетельствует о том, что необходим скрининг всех возможных комбинаций АМП с целью выбора наиболее эффективных [43].

Антибиотикорезистентность Mycobacterium fortuitum group представлены в табл. 2 [9, 10, 12, 24, 33].

Заключение. Кислотоустойчивые представители порядка Actinomycetales всё чаще становятся объектами научного и практического интереса среди специалистов различных специальностей. Увеличение количества пациентов из групп риска неизбежно влечёт значительное расширение этиологически значимой микрофлоры, ко-

МИКРОБИОЛОГИЯ

Таблица 2

Особенности антибиотикорезистентности представителей Mycobacterium fortuitum group

Амикацин S S S S S S SS S- S

Амоксициллин S S S S S - R- S- -

Ампициллин S R R R R - -- R- -

Ванкомицин - R R S S - R- S- -

Гатифлоксацин - - - - - S -- -- -

Гентамицин - S S - - - -- S- -

Доксициклин S R R S S R S- S- S

Изониазид R -S -

Имипенем S S S S S S SS S- S

Препараты

<3 -О <3 Ik £ а

¡к -О £

3

Азитромицин

Интермедиат -Канамицин -

Кларитромицин S Левофлокацин Линезолид Меропенем Миноциклин Моксифлокса-цин

Неомицин Офлоксацин Пенициллин Пиразинамид Рифампицин Спарфлоксацин Стрептомицин Сульфаметок-

S S R S--

R R S S

S R S

S R

SSSSS

Сульфонамиды

Тетрациклин

Тобрамицин

Триметоприм

Цефокситин

R S R

R S

Этамбутол

R

SS

Цефотаксим -R R R R--- R- -

Цефтриаксон -R R R R--- R- -

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ципрофлокса- SS S S SSS- S- S

цин

Эритромицин -R R R R-S- S- -

Примечание: S-чувствителен, R - устойчив.

торая требует от врачей-бактериологов и клиницистов разработки и внедрения в практику новых подходов к культивированию и идентификации «новых» микроорганизмов [45, 46]. Разработка методов культивирования и идентификации представителей вида M. fortuitum group позволит получить необходимые данные о распространённости этих групп микроорганизмов среди пациентов из групп риска, оптимизировать схемы терапии инфекционных процессов.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

ЛИТЕРАТУРА (пп . 2-44 см .REFERENCES)

1. Зимина В.Н., Дегтярева С.Ю., Белобородова Е.Н., Кулабухова Е.И., Русакова Л.И.,Фасенко О.В. Микобактериозы: современное состояние проблемы. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2017; 19(4): 276-82.

45. Воробьёв А.А., ред. Микробиология и иммунология. 2-е изд. М.: Медицина; 2005.

46. Зверев В.В., Бойченко М.Н., ред. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. 2-е изд. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2016.

REFERENCES

1. Zimina V.N., Degtyareva S.Yu., Beloborodova E.N., Kulabukhova E.I., Rusakova L.I., Fasenko O.V. Mycobacteriosis: current state of the problem. Klinicheskaya mikrobiologiya I antimikrobnaya khi-mioterapiya. 2017; 19 (4): 276-82. (in Russian)

2. Choueiry M.A., Scurto P.L., Flynn P.M., Rao B.N., Hughes W.T. Disseminated infection due to Mycobacterium fortuitum in a patient with desmoid tumor. Clin. Infect. Dis. 1998; 26(1): 237-8. doi: 10.1086/517076.

3. Adekambi T., Stein A., Carvajal J., Raoult D., Drancourt M. Description of Mycobacterium conceptionense sp. nov., a Mycobacterium fortuitum group organism isolated from a posttraumatic osteitis inflammation. J. Clin. Microbiol. 2006; 44(4): 1268-73. doi:10.1128/ JCM.44.4.1268-1273.2006.

4. Ausina V., Luquin M., Garcia Barcelö M., Laneelle M.A, Levy-Frebault V., Belda F. et al. Mycobacterium alvei sp. nov. Int. J. Syst. Bacteriol. 1992 Oct;42(4): 529-35. doi: 10.1099/0020771342-4-529.

5. Gupta R.S., Lo B., Son J. Phylogenomics and comparative genomic studies robustly support division of the genus Mycobacterium into an emended genus Mycobacterium and four novel genera. Front. Microbiol. 2018; 13(9): 67. doi: 10.3389/fmicb.2018.00067.

6. Hamid M. E. Current Perspectives on Mycobacterium farcinogenes and Mycobacterium senegalense, the causal agents of bovine farcy. Vet. Med. Int. 2014; 2014: 247906. doi: 10.1155/2014/247906.

7. Kusunoki S., Ezaki T. Proposal of Mycobacterium peregrinum sp. nov., nom. rev., and elevation of Mycobacterium chelonae subsp. ab-scessus to species status: Mycobacterium abscessus comb. nov. Int. J. Syst. Bacteriol. 1992; 42:240-5. 10.1099/00207713-42-2-240.

8. Lamy B., Marchandin H., Hamitouche K., Laurent F. Mycobacterium setense sp. nov., a Mycobacterium fortuitum-group organism isolated from a patient with soft tissue infection and osteitis. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2008; 58(2): 486-90. doi: 10.1099/ijs.0.65222-0.

9. Schinsky M. F., McNeil M. M., Whitney A. M., Steigerwalt A. G., Lasker B. A, Floyd M. M. et al. Mycobacterium septicum sp. nov., a new rapidly growing species associated with catheter-related bac-teraemia. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000; 50(2): 575-81. doi: 10.1099/00207713-50-2-575.

10. Wallace R. J. Jr, Brown-Elliott B. A., Wilson R. W., Mann L., Hall L., Zhang Y. et al. Clinical and laboratory features of Mycobacterium porcinum. J. Clin. Microbiol. 2004; 42(12): 5689-97. doi: 10.1128/ JCM.42.12.5689-5697.2004.

11. Wallace R.Jr., Brown-Elliott B.A., Brown J., Steigerwalt A.G., Hall L., Woods G. et al. Polyphasic characterization reveals that the human pathogen Mycobacterium peregrinum type II belongs to the bovine pathogen species Mycobacterium senegalense. J. Clin. Microbiol. 2005; 43(12): 5925-35. doi:10.1128/JCM.43.12.5925-5935.2005.

12. Schinsky M. F., Morey R. E., Steigerwalt A. G., Douglas M. P., Wilson R. W., Floyd M. M. et al. Taxonomic variation in the Mycobacte-rium fortuitum third biovariant complex: description of Mycobacte-rium boenickei sp. nov., Mycobacterium houstonense sp. nov., Mycobacterium neworleansense sp. nov. and Mycobacterium brisbanense sp. nov. and recognition of Mycobacterium porcinum from human clinical isolates. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2004; 54(5): 1653-67. doi: 10.1099/ijs.0.02743-0.

13. Pinheiro M., Ramos A., Carvalho T., Costa S. Mycobacterium fortuitum spontaneous breast abscess: is there a laterality effect? J. Med. Microbiol. 2016; 3(2): 1-3.

S

S

S

S

S

R

S

R

S

S

R

S

MICROBIOLOGY

14. Falkinham J. O. III Surrounded by mycobacteria: nontuberculous mycobacteria in the human environment. J. Appl. Microbiol. 2009; 107(2): 356-67. doi: 10.1111/j.1365-2672.2009.04161.x.

15. Yang H. J., Yim H. W, Lee M. Y., Ko K. S., Yoon H. J. Mycobacterium conceptionense infection complicating face rejuvenation with fat grafting. J. Med. Microbiol. 2011; 60(3): 371-4. doi: 10.1099/ jmm.0.024554-0.

16. Cooke F. J., Friedland J. S. Spontaneous breast abscess due to Mycobacterium fortuitum. Clin. Infect. Dis. 1998; 26: 760-1. doi: 10.1086/517117.

17. Fabbian F., De Giorgi A., Pala M., Fratti D., Contini, C. Pleural effusion in an immunocompetent woman caused by Mycobacterium fortuitum. J. Med. Microbiol. 2011; 60(9): 1375-8.

18. Gebo K. A., Srinivasan A., Perl T. M., Ross T., Groth A., Merz W. G. Pseudo-outbreak of Mycobacterium fortuitum on a human immunodeficiency virus ward: transient respiratory tract colonization from a contaminated ice machine. Clin. Infect. Dis. 2002; 35(1): 32-8. doi: 10.1086/340741.

19. Lee C. H., You H. L., Wang J. W., Tang Y. F., Liu J. W. Prosthetic joint infection caused by Mycobacterium alvei in an elderly patient. J. Clin. Microbiol. 2011; 49(8): 3096-8. doi:10.1128/JCM.00603-11

20. Lian L., Deng J., Zhao X., Dong H., Zhang J, Li G. et al. The first case of pulmonary disease caused by Mycobacterium septicum in China. Int. J. Infect. Dis. 2013; 17(5): e352-4. doi: 10.1016/j. ijid.2012.12.011.

21. Park S., Suh G. Y., Chung M. P., Kim H., Kwon O. J., Lee K. S. et al. Clinical significance of Mycobacterium fortuitum isolated from respiratory specimens. Respir. Med. 2008; 102(3): 437-42. doi: 10.1016/j.rmed.2007.10.005.

22. Plemmons, R. M., McAllister, C. K., Liening, D. A., Garces, M. C. Otitis media and mastoiditis due to Mycobacterium fortuitum: case report, review of four cases, and a cautionary note. Clin. Infect. Dis. 1996; 22(6): 1105-6.

23. Schlarb D., Idelevich E. A., Krause-Bergmann A., Stollwerck P. Successful interdisciplinary radical treatment of Mycobacterium fortuitum infection in a lipotourist from Germany after abdomino-plasty in Turkey. New. Microbes. New. Infect. 2015; 10(8): 21-3. doi: 10.1016/j.nmni.2015.09.003.

24. Serra C., Loi G., Saddi B., Pautasso M., Manzin A. Unusual clinical presentation of Mycobacterium fortuitum infection in an im-munocompetent woman. J. Clin. Microbiol. 2007; 45(5): 1663-5. doi:10.1128/JCM.00119-07.

25. Smith M. B., Boyars M. C., Woods G. L. Fatal Mycobacterium fortuitum meningitis in a patient with AIDS. Clin. Infect. Dis. 1996; 23(6): 1327-8. doi: 10.1093/clinids/23.6.1327.

26. Vail G., Kohler R., Steiner F., Donepudi R. Successful treatment of Mycobacterium fortuitum prosthetic valve endocarditis: case report. Clin. Infect. Dis. 2000; 30(3): 629-30. doi: 10.1086/313720.

27. Winthrop K. L., Albridge K., South D., Albrecht P., Abrams M., Samuel M. C. et al. The clinical management and outcome of nail salon-acquired Mycobacterium fortuitum skin infection. Clin. Infect. Dis. 2004;38 (1): 38-44. doi: 10.1086/380459.

28. Yu-Bun, Y., Pang-Hei, L., Qunn-Jid, L., Yiu-Chung, W., Yuk-Leung, W. Treatment of Mycobacterium fortuitum Infection of Total Knee Arthroplasty: A Case Report. J. of Orthopaedics, Trauma and Rehabilitation. 2012; 16(2): 82-5.

29. Lee K.H., Heo S.T., Choi S.W., Park D.H., Kim Y.R., Yoo S.J. Three cases of postoperative septic arthritis caused by Mycobac-terium conceptionense in the shoulder joints of immunocompetent patients. J. Clin. Microbiol. 2014; 52(3): 1013-5. doi:10.1128/ JCM.02652-13.

30. Sakai T., Kobayashi C., Shinohara M. Mycobacterium peregrinum infection in a patient with AIDS. Int. Med. 2005; 44(3): 266-9. doi: 10.2169/internalmedicine.44.266.

31. Aghajani J., Rajaei E., Farnia P., Malekshahian D., Seif S. Mycobacterium farcinogenes and Mycobacterium senegalense as new environmental threats. Biomed. andBiotechn. 2018; 2(3): 184-90.

32. Brown-Elliott B. A., Wallace R. J. Jr, Tichindelean C., Sarria J. C., McNulty S., Vasireddy R. et al. Five-year outbreak of community-and hospital-acquired Mycobacterium porcinum infections related to public water supplies. J. Clin. Microbiol. 2011; 49(12): 4231-8. doi: 10.1128/JCM.05122-11.

33. Nagao M., Sonobe M., Bando T., Saito T., Shirano M., Matsushima A. et al. Surgical site infection due to Mycobacterium peregrinum: a case report and literature review. Int J Infect Dis. 2009; 13(2): 20911. doi: 10.1016/j.ijid.2008.06.018.

34. Helguera-Repetto A. C., Chacon-Salinas R., Cerna-Cortes J. F., Rivera-Gutierrez S., Ortiz-Navarrete V., Estrada-Garcia I. et al. Differential macrophage response to slow- and fast-growing pathogenic mycobacteria. Biomed. Res. Int. 2014; 2014: 916521. doi: 10.1155/2014/916521.

35. Richmond J. M., Lee J., Green D. S., Kornfeld H., Cruikshank W. W. Mannose-capped lipoarabinomannan from Mycobacterium tuberculosis preferentially inhibits sphingosine-1-phosphate-induced migration of Th1 cells. J. Immunol. 2012; 189(12): 5886-95. doi:10.4049/ jimmunol.1103092

36. Torrelles J. B., Schlesinger L. S. Diversity in Mycobacterium tuberculosis mannosylated cell wall determinants impacts adaptation to the host. Tuberculosis (Edinb.). 2010; 90(2): 84-93. doi: 10.1016/j. tube.2010.02.003

37. Oberley-Deegan R.E., Rebits B.W., Weaver M.R., Tollefson A.K., Bai X., McGibney M. et al. An oxidative environment promotes growth of Mycobacterium abscessus. Free Radic. Biol. Med. 2010: 1; 49(11): 1666-73. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2010.08.026.

38. De Groote M.A., Huitt G. Infections due to rapidly growing myco-bacteria. Clin. Infect. Dis. 2006; 42: 1756-63. doi:10.1086/504381.

39. Williams M.M., Yakrus M.A., Arduino M.J., Cooksey R.C., Crane C.B., Banerjee S.N. et al. Structural analysis of biofilm formation by rapidly and slowly growing nontuberculous mycobacteria. Appl. Environ. Microbiol. 2009; 75(7):2091-8. doi: 10.1128/AEM.00166-09.

40. Casadevall A., Pirofski L. A. Virulence factors and their mechanisms of action: the view from a damage-response framework. J. Water. Health. 2009; 7(1): 2-18. doi: 10.2166/wh.2009.036.

41. Sousa S., Borges V., Joao I., Gomes J. P., Jordao L. Nontuberculous mycobacteria persistence in a cell model mimicking alveolar macrophages. Microorganisms. 2019; 7(5): 113. doi: 10.3390/microorgan-isms7050113.

42. Zhai W., Wu F., Zhang Y., Fu Y., Liu Z. The Immune Escape Mechanisms ofMycobacterium tuberculosis.Int. J. Mol. Sci.2019;20(2):340. doi:10.3390/ijms20020340.

43. Joseph O. Challenges of NTM Drug Development. Front. Microbiol. 2018; 18(9): 1-7.

44. Kim S.Y., Kim M.S., Chang H.E., Yim J.J., Lee J.H., Song S.H. et al. Pulmonary infection caused by Mycobacterium conceptionense. Emerg. Infect. Dis. 2012; 18(1): 174-6. doi: 10.3201/eid1801.110251.

45. Vorob'yov A.A., ed. Microbiology and immunology: a textbook. [Mi-krobiologiya i immunologiya: uchebnik]. 2nd ed. Moscow: Meditsi-na; 2005. (in Russian)

46. Zverev V.V., Boychenko M.N. Medical microbiology, virology and immunology. [Meditsinskaya mikrobiologiya, virusologiya i immu-nologiya]. Moscow: GEOTAR-Media; 2016. (in Russian)

Поступила 27.01.21 Принята к печати 27.02.21

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.