CC BY
18DOI: 10.24412/1999-6780-2023-1-55-59 УДК 616-002.17
Для цитирования: Кондратенко О.В., Зубова К.В., Бочкарева П.В., Исматуллин Д.Д. Распространенность представителей порядка Flavobacterales у пациентов с муковисцидозом в Российской Федерации. 2023; 25 (1): 55-59. DOI: 10.24412/1999-6780-2023-1-55-59
For citation: Kondratenko O.V., Zubova K.V., Bochkareva P.V., Ismatullin D.D. Prevalence of representatives of the order Flavobacterales in patients with cysistic fibriosis in the Russian Federation. Problems in Medical Mycology. 2023; 25 (1): 55-59. (In Russ). DOI: 10.24412/1999-6780-2023-1-55-59
РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ПОРЯДКА FLAVO-BACTERIALES У ПАЦИЕНТОВ С МУКОВИСЦИДОЗОМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Кондратенко О.В. (зав. лаб.), 2Зубова К.В. (аспирант), 'Бочкарева П.В. (студент), 1 Исматуллин Д.Д. (зав. лаб.)*
'Самарский государственный медицинский университет, Самара; Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Муковисцидоз (МВ) - наиболее частое моногенное заболевание. Как известно, многие бактерии, выделяемые из респираторных образцов пациентов с МВ, являются представителями почвенного биоценоза и ризосферы различных растений. В отношении ряда возбудителей, таких как Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, Achromobacter xylosoxidans, Stenotrophomonas maltophilia, клиническое значение и патогенетическая роль при муковисцидозе доказана различными исследованиями. В то же время появляется все больше публикаций, свидетельствующих о повышении интереса ученых к группе бактерий с неустановленным к настоящему времени клиническим значением. К одной из таких групп бактерий относятся представители порядка Flavobacte-riales. Доминирующими по частоте выделения из респираторных образцов среди членов указанной группы являются представители рода Chryseobacterium, реже - родов Empedobacter и Elizabethkingia. В статье представлены данные исследования, проведенного в период 2018-2022 гг. В рамках рутинного микробиологического обследования было выполнено 9735 исследований респираторных образцов от пациентов с МВ из более 60 регионов Российской Федерации. Таким образом, несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев при изучении микробиоты респираторных образцов больных муковисцидозом отмечаются однократные эпизоды выделения штаммов представителей порядка Flavobacteriales, у 28,2% обследованных лиц отмечены случаи повторных высевов. Эти данные необходимо учитывать при установке этиологической роли при различных инфекционных осложнениях у пациентов с муковисцидозом.
Ключевые слова: муковисцидоз, Flavobacteriales, Chryseobacterium, Empedobacter, этиологическая роль
PREVALENCE OF REPRESENTATIVES OF THE ORDER FLAVOBACTERALES IN PATIENTS WITH CYSISTIC FIBRIOSIS IN THE RUSSIAN FEDERATION
Kondratenko O.V. (head of the laboratory), 2Zubova K.V. (postgraduate student), bochkareva P.V. (student), 11smatullin D.D. (head of laboratory)
'Samara State Medical University, Samara; 2Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky, Saratov, Russia
Cystic fibrosis (CF) is the most common monogenic disease. As is known, many bacteria isolated from the respiratory samples of patients with CF are representatives of the soil bio-cenosis and the rhizosphere of various plants. With regard to a number of pathogens, such as Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, Achromobacter xylosoxidans, Stenotrophomonas maltophilia, the clinical significance and pathogenetic role in cystic fibrosis has been proven by various studies. At the same time, there are more publications indicating an increase in scientific interest in a group of bacteria with currently unidentified clinical significance. Representatives of the order Flavobacteriales belong to one of these groups of bacteria. Representatives of the genus Chryseobacte-rium dominate in the frequency of isolation from respiratory samples among the members of this group, less often representatives of the genera Empedobacter and Elizabethkingia. The article presents data from a study conducted in the period 20182022. As part of a routine microbiological examination, 9735 studies of respiratory samples from patients with CF from more than 60 regions of the Russian Federation were performed. Thus, despite the fact that in the overwhelming majority of cases, in the study of the microbiota of respiratory samples of patients with cystic fibrosis, single episodes of the isolation of strains of representatives of the order Flavobacteriales are noted, in 28,2% of the patients examined, cases of repeated inoculations were noted. These data should be taken into account when establishing the etiological role in various infectious complications in patients with cystic fibrosis.
Key words: cystic fibrosis, Flavobacteriales, Chryseobacterium, Empedobacter, etiological role
* Контактное лицо: Исматуллин Данир Дамирович, e-mail: [email protected]
ВВЕДЕНИЕ
Муковисцидоз (МВ) - самое частое моно-генное заболевание. Как известно, большинство бактерий, выделяемых из респираторных образцов от пациентов с данным заболеванием, являются представителями почвенного биоценоза и ризосферы различных растений. В отношении ряда возбудителей, таких как Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, Achromobacter xylosoxidans, Stenotrophomonas maltophilia и некоторых других видов, клиническое значение и патогенетическая роль при МВ доказаны многочисленными исследованиями [1-3]. В то же время все большее количество появляющихся публикаций свидетельствует о повышении интереса ученых к группе бактерий с неустановленным к настоящему времени клиническим значением при данном заболевании. К одной из таких групп микроорганизмов относятся представители порядка Flavobacteriales. Доминирующими по частоте выделения из респираторных образцов среди членов указанной группы являются представители рода Chryseobacterium, реже - представители родов Empedobacter и Elizabethkingia [4-6].
Следует отметить тенденцию к увеличению числа зарубежных публикаций, посвященных эпизодам выделения этих грамотрицательных бактерий из респираторных образцов от больных МВ. Группа испанских исследователей описывает случаи наблюдения за пациентами с МВ, легкие которых были колонизированы штаммами Chryseobacterium spp., при этом у больных фиксировались, в том числе, и случаи хронического инфицирования, сопровождающиеся снижением легочной функции. Кроме того, авторы также отмечают высокий профиль антибио-тикорезистентности выделенных культур [7]. В исследовании, проведенном Lambiase A. и коллегами, приводится описание случаев выделения 35 штаммов Chryseobacterium spp. от 22 пациентов из 300, наблюдавшихся в итальянском центре МВ [8]. К сожалению, практически отсутствуют данные о распространенности этой группы бактерий у больных МВ в Российской Федерации, не описаны видовая структура и случаи хронической колонизации.
Цель работы: оценить видовое разнообразие и кратность выделения из респираторных образцов от пациентов с МВ в Российской Федерации штаммов бактерий - представителей порядка Flavobacteriales за период 2018-2022 гг.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование проведено на базе микробиологического отдела КДЛ Клиник ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России (Самара). За период 2018-2022 гг. в рамках рутинного микробиологического обследования было выполнено 9735 исследований образцов
мокроты от 252 пациентов в возрасте от 6 до 25 лет, проживающих в различных регионах Российской Федерации, у которых отмечены эпизоды выделения представителей порядка Flavobacteriales с МВ.
За указанный период было выделено 27815 штаммов микроорганизмов, среди которых 6498 (23,4%) составили представители не-ферментирующих грамотрицательных бактерий (НФГОБ).
Идентификацию выделенных культур проводили с помощью программы MALDI Biotyper 3.0 Offline Classification на базе MALDI-ToF масс-спектрометра Microflex LT, library revision 11 (Bruker Daltonik GmbH, Германия).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В ходе исследования было выделено 434 штамма бактерий - представителей порядка Flavobacteriales, что составило 6,8% от числа всех НФГОБ и 1,6% от общего количества выявленных штаммов за описываемый период. Указанные штаммы были изолированы из 423 респираторных проб. Среди рассматриваемой группы микроорганизмов были представители трех родов бактерий: Chryseobacterium, Empedobacter, а также Elizabethkingia. Все штаммы идентифицированы до вида с показателем Score больше 2,000.
Лидирующее место в структуре выделенных штаммов занимали представители рода Chryseobacterium - 306 штаммов (70,5%), среди них наиболее распространенными видами оказались C. gleum - 103 (33,7%), C. indologenes - 88 (28,8%), а также C. arthrospherae - 32 (10,5%). C. joostei занял четвертое место по частоте обнаружения из респираторных образцов, на долю представителей этого вида пришлось 22 штамма (7,2%). В равной степени частоты, по 12 штаммов (3,9%) соответственно, выявляли виды C. tructae, C. oraniemense, C. hamamense. Распространенность штаммов C. gambrini и C. scophtalmum составила 6 (2,0%) и 5 (1,6%) соответственно. За исследуемый период отмечено 3 случая (0,9%) выделения штаммов C. taihuense. Более редкие представители рода, такие как C. shandongense, C. pallidum и C. hominis, встречались в 0,7% случаев. Штаммы C. profundimaris, C. ureilyticum, C. bovis, C. piscicola и C. oncorhynchi были обнаружены однократно, по 0,3% соответственно.
На втором месте по распространенности оказались представители рода Empedobacter в количестве 100 штаммов, среди которых было 90 (90,0%) штаммов E. falsenii и 10 (10,0%) - E.brevis.
Кроме того, выявлено 28 штаммов бактерий рода Elizabethkingia, среди которых было 16 штаммов (57,1%) E. miricola, 9 (32,1%) - E. meningoseptica и 3 (10,8%) - E. anopheles.
За рассматриваемый пятилетний период в разные годы в видовой структуре штаммов доминировали различные представители Chryseo-bacterium spp. Так, в частности C. gleum, в 2018 г. был самым распространенным в общевидовой структуре Chryseobacterium spp., на его долю приходилось 63,8% от всех изолятов, в то время как в последующие годы прослеживалась тенденция к снижению его роли, и к 2021 г. его выявляемость снизилась до 20,8%, а к концу 2022 г. составила 17,7%.
В то же время C. indologenes, на долю которого в 2018 г. приходилось 19,4% от всех выделенных штаммов - представителей Chryseobacterium spp., к 2021 г. занял лидирующее положение в общевидовой структуре с показателями 31,9%, к концу 2022 г. данный вид, по-прежнему, опережал C. gleum. Однако с 2021 г. в видовой структуре значительную роль начинают играть штаммы C. arthrosperae: в 2021 г. они составили 22,2%, в 2022 г. - 25,8%. Кроме того, отметим общее расширение видового разнообразия выделяемых штаммов Chryseobacterium spp. с пяти видов, выделенных в 2018 г., до двенадцати видов, полученных к концу 2022 г.
Доминирующее положение в видовой структуре штаммов - представителей рода Empedobacter на протяжении указанного пятилетнего периода занимал E. falsenii, доля которого в структуре рассматриваемых бактерий составляла в разные годы от 80% до 95,8%. Случаи обнаружения штаммов E. brevis из респираторных образцов от больных МВ имели единичный характер, и их вклад в структуру штаммов не превышал 20%.
Штаммы Elizabethkingia spp. - наиболее редкие представители порядка Flavobacteriales, выделяемые от пациентов с МВ. Случаи выявления указанных штаммов являются единичными, и при оценке их распространенности в рассматриваемый временной период не прослеживается закономерностей и тенденций к росту или снижению числа тех или иных видов.
Таким образом, несмотря на то, что представители порядка Flavobacteriales - достаточно редко выделяемая группа микроорганизмов, следует отметить значительную широту их видового разнообразия в респираторных образцах от больных МВ.
Представители порядка Flavobacteriales к настоящему времени не имеют установленного клинического значения при МВ. Мы провели оценку распространенности этих бактерий в респираторных пробах за период 2018-2022 гг. в зависимости от наличия в них микроорганизмов с доказанным клиническим значением при данном заболевании. В число таких видов вошли S. aureus, P. aeruginosa, A. xylosoxidans, B. cepacia complex, а также S. maltophilia. В большинстве исследованных проб - 232 образцах (54,8%) были выделены, помимо представителей порядка
Flavobacteriales, бактерии с доказанным клиническим значением при МВ. Однако в оставшейся 191 пробе (45,2%) таких бактерий обнаружено не было, то есть не было других более значимых видов, кроме представителей порядка Flavobacteriales, чье клиническое значение при данном заболевании не установлено в рамках статистически значимых исследований, но, как мы отмечали ранее, отмечено публикациями отдельных авторов [9].
Среди образцов, содержащих ассоциации с клинически значимыми видами, выявлены как пробы, содержащие один вид бактерий с доказанной ролью в развитии бронхолегочных осложнений при МВ, так и ассоциации из двух видов.
Наиболее часто представители порядка Fla-vobacteriales выделялись из респираторных образцов в сочетании со штаммами S. aureus - в 78 пробах, P. aeruginosa - в 53 и S. maltophilia - в 47, а также в 13 случаях с комбинациями штаммов S. maltophilia и S. aureus в рамках одного образца.
Обратившись к оценке количества респираторных проб, содержащих представителей порядка Flavobacteriales, в зависимости от наличия в них микроорганизмов с доказанными клиническим значением при МВ отдельно в каждом году за исследуемый период, нами были получены следующие данные. Если в 2018 г. на долю респираторных образцов, содержащих штаммы представителей порядка Flavobacteriales и не содержащих других, более значимых клинически видов бактерий, приходилось 23,9% проб, то уже в 2019 г. и 2020 г. наблюдали рост этих показателей до 44,9% и 41,7% соответственно. К 2021 г. процентное соотношение проб, содержащих представителей порядка Fla-vobacteriales, и как содержащих, так и не содержащих в дополнение к ним штаммы клинически значимых бактерий, становится практически сопоставимым - 50,5% против 49,5% проб. А уже в 2022 г. отмечен превалирующий рост количества проб, содержащих представителей порядка Flavobacteriales как единственных потенциально значимых бактерий в пробах. Это обстоятельство может указывать на возрастающую роль бактерий данной группы в видовой структуре микроорганизмов, колонизирующих респираторных тракт пациентов с МВ, и, возможно, и в микроэкологических взаимоотношениях в рамках указанного биотопа.
В то же время, несмотря на отмеченную выше динамику, количество образцов, содержащих клинически значимые при МВ микроорганизмы, остается высоким.
При этом, обратившись к видовой структуре указанных бактерий в разные годы наблюдений, можно обратить внимание на то, что в отдельные временные периоды в видовой структуре превалировали различные возбудители, но всегда отмечалось
наличие значительного количества проб, содержащих S. aureus. Так, в 2018 г. в пробах, содержащих представителей порядка Flavobacteriales, чаще изолировали штаммы S. aureus (в 13 случаях), реже - P. aeruginosa (в 9).
В 2019 г. самыми распространенными клинически значимыми видами в пробах, содержащих штаммы представителей порядка Flavobacteriales, были P. aeruginosa, в то время как в 2020 г. лидирующее место в структуре занимали штаммы S. maltophilia.
В 2021 г. общее количество проб, в которых наблюдали рост представителей порядка Flavobacteriales совместно со штаммами S. maltophilia, по-прежнему, оставалось высоким, но этот вид уже не являлся доминирующим, и в наибольшем количестве проб - 18 образцах - обнаружен рост S. aureus. В 2022 г. эта тенденция также сохранялась, при этом количество проб, в которых, кроме представителей порядка Flavobacteriales, были выделены клинически значимые грамотрицательные бактерии, в целом снизилось.
Установлено, что у 181 больного (71,8%) имели место однократные эпизоды выделения штаммов за период 2018-2022 гг. Однако у 71 пациента (28,2%) регистрировали повторные высевы представителей порядка Flavobacteriales из респираторных образцов. Большинство больных имели двукратные эпизоды выделения штаммов в течение года либо в разные годы. В отношении 13 пациентов, имевших по три и четыре высева в разные годы, следует говорить о наличии у них интермиттирующих высевов, что, безусловно, требует динамического микробиологического наблюдения. Отдельно хотелось бы отметить 10 больных, имевших регулярные повторные высевы рассматриваемой группы бактерий. Во всех этих случаях с кратностью выделения в посевах от 5 до 10 эпизодов за описываемый период наблюдения присутствовали штаммы Chryseobacterium spp. Как правило, штаммы выявлялись у пациента в каждом исследуемом посеве. Во всех указанных случаях в респираторных образцах присутствовали штаммы C. gleum, C. indologenes, C. arthrosperae.
У четырех больных отмечены случаи троекратного выделения штаммов Elizabethkingia spp. в течение одного года при отсутствии повторных высевов в последующие временные периоды наблюдения.
У пяти пациентов зафиксированы случаи повторного выделения штаммов Empedobacter spp. как в течение одного года, так и в разные годы наблюдений с красностью от двух до четырех высевов за рассматриваемый период.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, невзирая на то, что в подавляющем большинстве случаев при исследовании мик-робиоты респираторных образцов пациентов с МВ имели место однократные эпизоды выделения штаммов представителей порядка Flavobacteriales, у 28,2% обследованных лиц отмечены случаи повторных высевов.
За период 2018-2022 гг. представители порядка Flavobacteriales выявлялись из респираторных образцов, полученных от больных МВ в Российской Федерации, с частотой 1,6% от всех выделенных штаммов и 6,8% от штаммов НФГОБ соответственно. Несмотря на умеренное распространение, видовой спектр выделенных бактерий характеризовался значительной широтой. Эти штаммы были выделены из респираторных образцов как в ассоциациях с бактериями, имеющими доказанное клиническое значение при МВ, так и в отсутствии других более значимых видов в пробе.
В отношении ряда пациентов отмечены не только эпизоды повторных высевов представителей порядка Flavobacteriales, но и установлена длительная колонизация респираторного тракта. Необходимо проведение микробиологического мониторинга указанных штаммов в динамике, изучение антибиоти-корезистентности и иных биологических свойств для формирования более полного представления об их потенциальном патогенетическом потенциале в развитии респираторных осложнений у больных МВ в Российской Федерации.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Соблюдение этических норм. В данной работе не было никаких экспериментальных исследований, в которых были использованы в качестве объектов люди или животные.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kwayess R., Al Hariri H.E., Hindy J.R, et al. Burkholderia cepacia infections at sites other than the respiratory tract: a large case series from a tertiary referral hospital in Lebanon. J. Epidemiol. Glob. Health. 2022; 12 (3): 274-280. doi.org/10.1007/s44197-022-00048-2
2. Banjar H, Ghawi A., AlMogarri I., et. al. First report on the prevalence of bacteria in cystic fibrosis patients (CF) in a tertiary care center in Saudi Arabia. Int. J. Pediatr. Adolesc. Med. 2022; 9 (2): 108-112. doi.org/10.1016/j.ijpam.2021.07.001
3. Jia Y., Liu Y., Liu Y., et al. Clinical characteristics, drug resistance and death risk factors of Burkholderia cepacia infection in hematopoietic stem cell transplant patients. BMC Infect Dis. 2022; 6 (22): 777. doi.org/10.1186/s12879-022-07754-z
4. Mwanza E.P., Hugo A., Charimba G, Hugo C.J. Pathogenic potential and control of Chryseobacterium species from clinical, fish, food and environmental sources. Microorganisms. 2022; 10 (5): 895. doi.org/10.3390/microorganisms10050895
5. Lin J.N., Lai C.H., Yang C.H., Huang Y.H. Elizabethkingia infections in humans: from genomics to clinics. Microorganisms. 2019; 28 (9): 295. doi.org/10.3390/microorganisms7090295
6. Mirza H.C., Tuncer Ô., Ôlmez S., et. al. Clinical strains of Chryseobacterium and Elizabethkingia spp. isolated from pediatric patients in a university hospital: performance of MALDI-TOF MS-based identification, antimicrobial susceptibilities, and baseline patient characteristics. Microb. Drug. Resist. 2018; 24 (6): 816-821. doi.org/10.1089/mdr.2017.0206
7. Lambiase A., Del Pezzo M., Raia V., et al. Chryseobacterium respiratory tract infections in patients with cystic fibrosis. J. Infect. 2007; 55 (6): 518-523. doi.org/10.1016/j.jinf.2007.08.002
8. de Carvalho Filho É.B., Marson F.A.L., Levy C.E. Challenges in the identification of Chryseobacterium indologenes and Elizabethkingia meningoseptica in cases of nosocomial infections and patients with cystic fibrosis. New Microbes New Infect. 2017; 13 (20): 27-33. doi.org/10.1016/j.nmni.2017.09.002
9. Lo H.H., Chang S.M. Identification, characterization, and biofilm formation of clinical Chryseobacterium gleum isolates. Diagn Microbiol Infect Dis. 2014; 79 (3): 298-302. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2014.01.027
Поступила в редакцию журнала 20.03.2023 Принята к печати 31.03.2023
