CC BY
21УДК: 614.777:579.68-078
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ К АНТИБИОТИКАМ БАКТЕРИЙ РОДА КЬЕВЭ1ЕЬЬ ВСРЕЧАЮЩИХСЯ В ОТКРЫТЫХ ВОДОЁМАХ
ЁДГОРОВА НОДИРА ТУРГУНБОЕВНА
кандидат медицинских наук, доцент кафедры Микробиологии, вирусологии и иммунологии Ташкентской медицинской академии. Город Ташкент. Республика Узбекистан.
ОПОЮ Ю 0000-0002-8332-4056 БЕРДИМУРОДОВ БОТИРАЛИ ПУЛАТОВИЧ магистр кафедры Микробиологии, вирусологии и иммунологии Ташкентской медицинской академии.
Город Ташкент. Республика Узбекистан.
ОПОЮ Ю 0000-0003-4095-7918 АХРАНОВА СОХИБА ТАДЖИДИНОВНА ассистент кафедры Микробиологии, вирусологии и иммунологии Ташкентской медицинской академии.
Город Ташкент. Республика Узбекистан.
ОПОЮ Ю 0000-0002-0443-5138 АННОТАЦИЯ
В статье предоставлен анализ литературы последних 10 лет в которой, приводятся данные о распространении К1еЬз1е!1а врр в открытых водоёмах, механизм резистентности и чувствительности к антибиотикам.
Ключевые слова: энтеробактерии, Клебсиелла, чувствительность к антибиотикам
ANTIBIOTICS TYPICAL PROPERTIES OF BACTERIA'S CLEBSIELLA AVLODI CHANGED IN THE POOL POOL
YODGOROVA NODIRA TURGUNBOYEVNA
candidate of medical sciences, the associate professor of Microbiology, virology and immunology of the Tashkent medical academy. City of Tashkent. Republic of Uzbekistan.
ORCID ID 0000-0002-8332-4056 BERDIMURODOVBOTIRALIPULATOVICH master of department of Microbiology, virology and immunology of the Tashkent medical academy. City of Tashkent. Republic of Uzbekistan.
ORCID ID 0000-0003-4095-7918 AHRANOVA SOHIBA TADZHIDINOVNA assistent departments of Microbiology, virology and immunology of the Tashkent medical academy.
City of Tashkent. Republic of Uzbekistan. ORCID ID 0000-0002-0443-5138 ABSTRACT
This article presents the latest ten-year literature analysis on how mechanisms of Klebsiella sppare found in open water basins, antibioticrsensitivity and durability mechanisms.
Key words: Enterobacteria, Klebsiella, Resistance to antibiotics
ОЧИК СУВ ХАВЗАЛАРИДА УЧРАЙДИГАН KLEBSIELLA АВЛОДИ БАКТЕРИЯЛАРИНИНГ АНТИБИОТИКЛАРГА ЧИДАМЛИЛИК
ХУСУСИЯТЛАРИ
ЁДГОРОВА НОДИРА ТУРГУНБОЕВНА
тиббиёт фани номзоди Тошкент тиббиёт академияси, Микробиология, вирусология ва иммунология кафедраси магистри Тошкент. Узбекистон Республикаси.
ORCID ID 0000-0002-8332-4056 БЕРДИМУРОДОВ БОТИРАЛИ ПУЛАТОВИЧ
Тошкент тиббиёт академияси, Микробиология, вирусология ва иммунология кафедраси магистри Тошкент. Узбекистон Республикаси.
ORCID ID 0000-0003-4095-7918 АХРАНОВА СОХИБА ТАДЖИДИНОВНА Тошкент тиббиёт академияси, Микробиология, вирусология ва иммунология кафедраси ассистенти Тошкент. Узбекистон Республикаси.
ORCID ID 0000-0002-0443-5138 АННОТАЦИЯ
Ушбу мацолада Klebsiella sppнинг очиц сув цавзаларида учраши тарцалганлиги, антибиотикларга сезувчанлиги ва чидамлилиги унинг механизмлари тугрисидаги охирги ун йиллик адабиётлар тацлили тацдим этилган.
Калит сузлар: энтеробактериялар, Клебсиелла, антибиотик-ларга чидамлилик
Актуальность. Условно-патогенные энтеробактерии широко распространены в окружающей среде, характеризуются вариабельностью биологических свойств, возможностью формирования эпидемических вариантов возбудителей - [2]. Особое значение имеет изучение циркуляции бактерий данной группы в водных объектах, оказывающих существенное влияние на жизнедеятельность человеческой популяции - [6]. Доля острых кишечных инфекций (ОКИ), вызванных потенциально-патогенными энтеро-бактериями (ППЭ), в том числе бактериями рода Klebsiella, в общей структуре ОКИ установленной этиологии, по данным разных авторов, варьирует от 12,8-21,2 до 34,1% - [1, 4]. Бактерии рода
микробиология:
8
Klebsiella семейства Enterobacteriaceae включены в 2011 г. Руководством по контролю качества воды ВОЗ в перечень микроорганизмов - [6], которые могут обусловливать кишечные инфекции с водным фактором передачи инфекций среди контингента повышенного риска с ослабленной иммунной системой.
При эпидемиологическом исследовании кишечных инфекций в детском коллективе доказана этиологическая роль Klebsiella в заболеваниях детей, обусловленных водопотреблением ими загрязненной Klebsiella питьевой воды. В других исследованиях - [8] также утверждается, что основными представителями ППЭ в структуре ОКИ установленной этиологии являются бактерии рода Klebsiella.
При высоком уровне содержания клебсиелл в местах водозаборов и их устойчивости к воздействию хлора на водоочистных сооружениях городов не происходит полная инактивация этого микроорганизма, в связи с чем отмечаются случаи его поступления в водопроводную сеть. Так, на выходе в распределительную сеть города Ц в среднем за пять лет наблюдений Klebsiella обнаруживались в 56,5% проб, города А - в 13,3% проб. При соответствии водопроводной воды нормативным требованиям по индикаторным показателям (ОКБ, Е.соИ, ТКБ) в ней обнару-живались Salmonella (в двух случаях в городе Ц), Klebsiella (в 16,6% проб в городе А, в 26,6% - в городе Ц). В воде поверхностных водоемов, загрязненных сточными водами, бактерии рода Klebsiella выделены в 100% проб, в подземных источниках незащищенных водоносных горизонтов - в среднем в 50% проб - [5]. Широкое распространение Klebsiella в водных объектах, в том числе в питьевой воде, показано и другими исследователями. Так, в воде колодцев, скважин, хранилищ воды в городе Ньяла в Южном Дарфуре (Судан) Klebsiella были выделены в 15% проб. В воде,
расфасованной в емкости, в городе Катманду (Непал) среди колиформных бактерий в 39,6% также обнаружены Klebsiella. В воде распределительной сети в населенных пунктах Испании при отсутствии E.coli выделены представители восьми родов энтеробактерий, среди которых наиболее часто встречалась Klebsiella oxytoca. Полученные данные свидетельствуют о недостаточной противоэпидемической индикаторной роли показателей ОКБ и E.coli и целесообразности учета Klebsiella при контроле качества воды.
По данним Рахманина Ю.А.(2016) в воде водопровода города на выходе после полного комплекса из очистных сооружений ОКБ определялись в 8% проб, ТКБ - в 1,3%, в 13,3% - Klebsiella. В воде, подаваемой в распределительную сеть и отвечающей нормативным требованиям, Klebsiella обнаружена в 7,2% проб. В воде распределительной сети число нестандартных проб по ОКБ составило 28,3%, в том числе в 10,5% проб обнаружены ТКБ, в 37% случаев - Klebsiella. При этом в воде стандартного качества штаммы Klebsiella обнаружены в 16,6% проб. Широкое распространение бактерий рода Klebsiella в различных водных объектах определило необходимость изучения их биологических и биохимических свойств - [14].
Высокое содержание Klebsiella в водных экосистемах определяет потенциальную опасность водных объектов, учитывая циркуляцию в них резистентных к лекарственным препаратам штаммов. Исследования показали, что Klebsiella, выделенные из воды, обладали устойчивостью к 33% использованных препаратов, умеренной устойчивостью - к 43% и к 24% антибиотиков проявили чувствительность. Распространение в водных объектах резистентных штаммов Klebsiella, устойчивых к современным лекарственным препаратам широкого спектра действия, подтверж-
дено в работах - [4, 9, 10]. Устойчивые к антибиотикам штаммы грамотрицательных бактерий были выделены из колодцев, скважин, поверхностных водоемов сельской местности Нигерии, при этом 19,3% Klebsiella обладали множественной устойчивостью. Установлено, что водные штаммы Klebsiella обладают генетическими маркерами патогенности, что свидетельствует об их потенциальной эпидемической опасности и подтверждается другими исследованиями - [4, 17]. Генетические маркеры патогенности детерминируют важные этапы взаимодействия возбудителя с клетками макроорганизма (адгезию, продукцию гемолизинов, размножение в тканях хозяина), указывая тем самым на этиологическую значимость ППЭ. Наиболее широкий набор генетических маркеров выявлен у бактерий рода Klebsiella - [13]. В районах антропогенного загрязнения наблю-далось усиление биологической активности Klebsiella - гемолити-ческой, ДНКазной, лецитиназной фосфатазной - [4].
Сравнительная оценка антибиотикорезистентности, гемолитической, ДНКазной, цитотоксической, адгезивной и инвазивной активности и других факторов патогенности на генотипическом уровне проведена на 127 индикаторных, потенциально-патогенных и патогенных (сальмонеллы) энтеробактериях, выделенных из вод различных водоисточников Московской области. Установлено, что 60% исследованных бактерий были устойчивы к амоксицилину (группа карбопенемы), 72% - к моксифлоксацину (фторхинолоны), 68% - к амикацину и 52% - к цефтазидиму (цефалоспорины). Установлено, что при одинаковой выборке (n = 20) индикаторных, ППЭ и патогенных бактерий, выделенных из вод различных водоисточников, Klebsiella spp. обладали в 1,5 раза большей резистентностью по отношению к используемым антибактериальным препаратам, чем индикаторные (Escherichia coli), и в 1,1
раза большей резистентностью, чем патогенные (Salmonella) микроорганизмы. Из поверхностных водоемов Ростова-на-Дону в 2014 — 2016 гг. было выделено 468 штаммов условно-патогенных и патогенных энтеробактерий. Идентифицировано 20 родов, 33 вида микроорганизмов. Доминировали представители родов Escherichia (37,0%), Enterobacter (23,0%), Klebsiella (13,2%), Citrobacter (8,0%).
Чувствительными ко всем АБП в 2014 г. были 8,5% выделенных штаммов, в 2015 г. — 5,2%, в 2016 г. микроорганизмов, чувствительных к АБП, не обнаружено. Количество полирезистентных изолятов нарастало в течение трех лет: в 2014 г. выделено 40,7 % штаммов, в 2015 г. — 60,1%, в 2016 г. — 80,0%. высокой активностью в отношении выделенных энтеробактерий обладали цефтриаксон, гентамицин и ципрофлоксацин. Наибольшую устойчивость фиксировали к ампициллину, налидиксовой кислоте, нитрофурантоину, котри-моксазолу = [15].
Установлено, что УПЭ и аутохтонные представители микробиоценозов водных объектов характеризуются принадлежностью (по индексам антибиотикорезистентности) к 4 кластерам (чувствительные, моно-, умеренно- и полирезистентные). При этом доли микроорганизмов, принадлежащих к разным кластерам, существенно варьируют в отношении как разных водных объектов, так и отдельных участков одного водоема, и зависят прежде всего от антропогенной нагрузки на водоемы. По данным Ангановой Е.В. (2012) грамотрицательная составляющая микробного сообщества реки Лены была представлена бактериями семейств Enterobac-teriaceaе, Pseudomonadaceae, Moraxellaceae, Aeromonadoceae, Alca-ligenaceae.
Согласно количественной оценке степени доминирования микроорганизмов, принадлежащих к различным семействам, по шкале Е.Л. Любарского (по доле таксономической группы микроорга-
низмов в общей численности) было выделено пять классов доминирования: абсолютные доминанты, доминанты, субдоминанты, второстепенный и редкий классы. Абсолютными доминантами (5 баллов) оказались бактерии семейства Enterobacteriaceaе, составив-шие около 80%, что свидетельствует об их широком распростра-нении в микробных популяциях водных экосистем.
Результаты проведенных исследований показали, что среди представителей Enterobacteriaceaе были идентифицированы энтеробактерии, относящиеся к 7 родам данного семейства: Esherichia, Enterobacter, Pantoеа, Klebsiella, Proteus, Cirtobacter, Morganella. Бактерии данного семейства, являясь абсолютными доминантами при анализе степени доминирования по принадлежности микроорганизмов к такой таксономической группе, как семейство, при учете по родовой принадлежности были отнесены к четырем классам: доминанты, субдоминанты, второстепенный и редкий классы. При этом среди энтеробактерий разных родов к классу доминант (4 балла) принадлежали только штаммы рода Escherichia (вид E. coli), составившие около половины всех штаммов данного семейства. Субдоминантами (3 балла) оказались бактерии рода Enterobacter, составившие пятую часть от всех выделенных штаммов энтеробактерий. Микроорганизмы данного рода были представлены бактериями трех видов: E. cloacae, E. aerogenes и E. gergoviae.
Наиболее частой среди энтеробактеров была встречаемость штаммов E. cloacae (11,9 %). На долю E. aerogenes и E. gergoviae пришлось 5,6% и 2,1% соответственно. Также в класс субдоминант вошли представители рода Klebsiella (около 14%), среди них превалировали штаммы K. оzaenae. В частности, редкой оказалась частота встречаемости бактерий родов Proteus, Morganella и Citrobacter. Таким образом, показатели индекса видового
разнообразия характеризуют изменение содержания грамотрица-тельных УПЭ в микробных сообществах водных экосистем и отражают направленность их трансформации. Информативной характеристикой микробиоценозов водных экосистем является также и их ранговое распределение по параметрам «доминирования - разнообразия» условно-патогенных представителей семейства Enterobacteriaceaе - [16].
В настоящее время ПЦР широко используется для определения молекулярно-генетического состава бактерий. Рахманин Ю.А. (2016) с помощью этого метода определил генетический состав потен-циально-патогенных и патогенных энтеробактерий, выделенных из вод различных водоисточников Московской области - [14]. Метод ПЦР для определения «островов патогенности» штаммов семейства Enterobacteriaceae выполнен в соответствии с инструкцией, прилагаемой к комплекту реагентов для выделения ДНК «ДНКсорб-АМ». Выявление нуклеотидных последовательностей, отвечающих за патогенные и вирулентные свойства бактерий, выполняли с применением 4 пар специально синтезированных праймеров. Оценку ПЦР проводили с применением электрофоретического разделения продуктов амплификации на окрашенном бромистым этидием агарозном геле - [19]. При подборе нуклеотидных последовательностей и температуры проведения реакции амплификации использовали компьютерную программу Vector NTI Suite (США).
Результаты, полученные в ходе исследований, выполненных разными авторами, позволили сделать следующие выводы:
1. Бактерии рода Klebsiella широко распространены в воде различного назначения: в поверхностных водоемах в зависимости от степени их биологического и химического загрязнения; в подземных водах при незащищенных водоносных горизонтах; в
питьевой воде при недостаточно эффективной системе водоподготовки, загрязнения распределительной сети.
2. Клебсиеллы, циркулирующие в воде различного вида водопользования, сохраняют свойства патогенности и вирулентности, обладают значительной проникающей способностью в водоносные горизонты и длительной выживаемостью в подземных водах, устойчивостью к современным лекарственным препаратам, и могут являться возбудителями ОКИ
3. Индикаторная роль E. coli недостаточна при контроле качества воды. Учитывая высокую устойчивость к хлору, бактерии рода Klebsiella часто обнаруживаются в питьевой воде при отсутствии E. coli, что может представлять эпидемическую опасность водопользования и определяет необходимость уточнения их минимальной инфицирующей дозы, включения данного бактериологического показателя в программу эпидемиологического монито-ринга и оперативного учета при оценке риска возникновения водо-обусловленных инфекций, связанных с ППЭ
Список литературы:
1. Анганова Е.В. и соавт. // Гетерогенность микробных сообществ поверхностных водоемов по показателям антибиотико-резистентности бактерий, Иркутск, 2014,С. 19-22.
2. Ларцева Л.В., Истелюева А.А. Геоэкологические особенности антибиотикорезистентной микрофлоры внутренних водотоков. Геология, география и глобальная энергия. 2011; 3:180-6.
3. Анганова Е.В. Условно-патогенные энтеробактерии: доминирующие популяции, биологические свойства, медико-экологическая значимость: Автореф. дисад-ра биол. наук. Иркутск; 2012.
4. Веркина Л.М. и соавт. Мониторинг антибиотикорезистент-ности условно-патогенных микроорганизмов поверхностных водоёмов // медицинский альманах № 4 (34) октябрь 2014 С.46-48
5. Онищенко Г.Г., Смоленский В.Ю., Ежлова Е.Б. и др. Концептуальные основы биологической безопасности. Часть I. ВЕСТНИК РАМН. 2013. № 10. С. 4-12.
6. Дроздова Е.В. и др. Экспериментальное обоснование индикаторных микробиологических показателей безопасности
водных объектов в зонах рекреации // Анализ риска здоровью. — 2015.
7. Билев А.Е., Жестков А.В., Абалкин М.Е. Способ преодоления лекарственной резистентности условно-патогенных бактерий и грибов. В кн.: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. «Актуальные вопросы эпидемиологии на современном этапе». М.; 2011: 63-4.
8. Загайнова А.В. Разработка подходов к оценке риска возникновения бактериальных кишечных инфекции, распространяемых водным путем: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М.; 2010.
9. Бондаренко В.М. Генетические маркеры вирулентности условно патогенных бактерий. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011; (3): 94-9.
10. Анганова Е.В., Духанина А.В., Савилов Е.Д. Бактерии рода Klebsiella в этиологической структуре бактериальных ОКИ, оценка их патогенности на уровне фено- и генотипа. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2011; (6): 62-5.
11. Обухова, О.В., Зайцев В.Ф. Экологическая обусловленность факторов патогенности условно-патогенной микрофлоры// Астрахан. вестн. эколог. образования. — 2015.— № 1 (31).— С. 181-183.
12. Тришина А.В. Березняк Е.А. Симонова И.Р. Веркина Л.М. Березняк А.Ю. Полеева М.В. Биоразнообразие и антибиотикорезис-тентность условно патогенных энтеробактерий, выделенных из поверхностных водоемов Ростова-на-Дону. //Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2017. №4. С.17-23.
13. Анганова Е.В. и др. Характеристика условно-патогенных бактерий микробного Сообщества реки лены по Степени доминирования и видовому Разнообразию//Бюллетень вснц со рамн, 2012, №5(87)С.184 -186
14. Рахманин Ю.А. Распространение бактерий рода klebsiella в водных объектах и их значение в возникновении водообуслов-ленных острых кишечных инфекций// Методы гигиенических исследований. Ростов-на-Дону, 2016.с.397-406
15. Klibi N. et al. Characterization of extended-spectrum p-lactamase (ESBL)-producing Klebsiella, Enterobacter, and Citrobacter obtained in environmental samples of a Tunisian hospital. // Diagn Microbiol Infect Dis, 2016 Oct; Vol. 86 (2), pp. 190-3;
16. Forsythe S. et al. Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Cronobacter, Serratia, Plesiomonas, and Other Enterobacteriaceae. // Jorgensen JH, Pfaller MA, eds. Manual of Clinical Microbiology. Vol 1. 11th ed. Washington, D.C.: ASM Press; 2015: 714-737.
17. Yim G. et al. Complex integrons containing qnrB4-ampC (bla(DHA-1)) in plasmids of multidrug-resistant Citrobacter freundii from wastewater. // Can J Microbiol, 2013 Feb; Vol. 59 (2), pp. 110-6;
18. Thakur SD. Et al. Laboratory investigation of drinking water sources of Kangra, Himachal Pradesh.// J Commun Dis, 2012 Jun; Vol. 44 (2), pp. 103-8;
19. Ribeiro TG. et al. Citrobacter portucalensis sp. nov., isolated from an aquatic sample.//Int J Syst Evol Microbiol. 2017 Sep;67(9):3513-3517.
20. Wangkahad B. et al. Occurrence of bacteriophages infecting Aeromonas, Enterobacter, and Klebsiella in water and association with contamination sources in Thailand. //Journal of water and health. 2015; 13(2): 613-624.
