CC BY
120
КЛИНИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И АНТИМИКРОБНАЯ ХИМИОТЕРАПИЯ
Том 23 №4
2021
Межрегиональная ассоциация по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии
Научно-исследовательский институт антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО СГМУ Минздрава России
Учредитель
Межрегиональная ассоциация по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии
Издатель
Межрегиональная ассоциация по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии www.iacmac.ru
Журнал зарегистрирован Комитетом РФ по печати 30.09.1999 г. (№019273) Тираж 3000 экз.
Подписка на сайте издателя
https://service.iacmac.ru
Адрес для корреспонденции
214019, г. Смоленск, а/я 5. Тел./факс: (4812)45 06 02
Электронная почта: [email protected]
Электронная версия журнала: https://cmac-journal.ru
Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук
Присланные в редакцию статьи проходят рецензирование
Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов публикуемых материалов
Ответственность за достоверность рекламных публикаций несут рекламодатели
При перепечатке ссылка на журнал обязательна
© Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия, 2021.
Содержание
Болезни и возбудители
340
347
359
Сацук А.В., Солопова Г.Г., Чурилова Н.С., Власенко Н.В., Панасюк Я.В., Плоскирева А.А., Акимкин В.Г.
Вирусный гепатит С у иммунокомпрометированных пациентов педиатрического профиля: эпидемиологический анализ данных центра детской гематологии, онкологии и иммунологии
Баранова И.Б., Яременко А.И., Зубарева А.А., Карпищенко С.А., Попова М.О., Курусь А.А., Портнов Г.В., Пинегина О.Н., Лукина О.В., Маляревская М.В., Калакуцкий И.Н., Илюхина М.О., Климко Н.Н.
Мукормикоз костей лицевого черепа, полости носа и околоносовых пазух у пациентов, перенесших COVID-19
Степин А.В.
Структура возбудителей и основные проблемы антибиотикорезистентности при инфекции области хирургического вмешательства в кардиохирургии
Антимикробные препараты
Сычев И.Н., Федина Л.В., Сычев Д.А. 367 Антибактериальная терапия в условиях полипрагмазии: курс на безопасность
Антибиотикорезистентность
Гостев В.В., Пунченко О.Е., Сидоренко С.В. 375 Современные представления об устойчивости Staphylococcus aureus к бета-лактамным антибиотикам
Садеева З.З., Новикова И.Е., Шакирзянова Р.А., Алябьева Н.М., Лазарева А.В., Мелков М.С., Карасева О.В., Вершинина М.Г., Фисенко А.П. 388 Молекулярно-генетическая характеристика механизмов антибиотикорезистентности штаммов Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii, выделенных из крови и ликвора у детей
Опыт работы
Лёдов В.А.
400 Определение функциональных и антиген-специфических антител в сыворотке у мышей после иммунизации кандидатной вакциной против Shigella flexneri 1b, 2a, 3a, 6, Y
Умпелева Т.В., Еремеева Н.И., Вахрушева Д.В. 404 Разработка технологии длительного хранения культур микобактерий туберкулеза
RM'AX
https://cmac-joumal.ru
КЛИНИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И АНТИМИКРОБНАЯ ХИМИОТЕРАПИЯ
2021
DOI: 10.36488/cmac.2021.4.375-387
Обзорная статья
Современные представления об устойчивости Staphylococcus aureus к бета-лактамным антибиотикам
Гостев В.В.1,2, Пунченко О.Е.2,3, Сидоренко С.В.1,2
1 ФГБУ «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней» ФМБА России, Санкт-Петербург, Россия
2 ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
3 ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия
Контактный адрес: Владимир Валерьевич Гостев Эл. почта: [email protected]
Ключевые слова: Staphylococcus aureus, устойчивость к бета-лактамам, бета-лактамаза, метициллинорезистентные Staphylococcus aureus, пеницилли-носвязывающие белки, ц-диАМФ.
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
В обзоре рассматриваются современные представления о разных механизмах устойчивости Staphylococcus aureus к бета-лактамным антибиотикам, которые являются одними из основных препаратов выбора для лечения стафилококковых инфекций. На сегодняшний день можно выделить несколько механизмов устойчивости. К ним относятся синтез стафилококковой бета-лактамазы (blaZ), обуславливающей устойчивость к пенициллинам, аминопенициллинам, и наличие альтернативного пенициллиносвязывающего белка (ПСБ2а) - основного маркера метициллинорезистентных S. aureus (MRSA), ассоциированного с устойчивостью ко всем бета-лактамам (кроме цефалоспори-нов с анти-MRSA активностью). В свою очередь, мутации в ПСБ2а способствуют формированию устойчивости к цефтаролину и цефтобипролу. Параллельно с этим среди MRSA можно выделить фенотипы «исключения» - это оксациллиночувствительные MRSA (OS-MRSA), которые являются чувствительными к оксациллину, несмотря на наличие гена mecA, кодирующего ПСБ2а. Также выделяют и mec-независимые пути формирования устойчивости. В частности, повышение внутриклеточной концентрации мессенджеров ц-диАМФ (за счет мутаций в гене gdpP) приводит к устойчивости к бета-лактамам, включая цефалоспорины с анти-MRSA активностью. Мутации в ПСБ4 или его промоторе также способствуют устойчивости. Механизм устойчивости к бета-лактамам у mec-от-рицательных S. aureus (borderline oxacillin-resistant S. aureus, BORSA) связан с мутациями в ПСБ1, ПСБ2, ПСБ3 и ПСБ4 или с гиперэкспрессией стафилококковой бета-лактамазы. В обзоре рассматриваются эти и другие фенотипы, особенности механизмов устойчивости, клиническая значимость, а также возможности фенотипической детекции.
Review
The current view on beta-lactam resistance in Staphylococcus aureus
Gostev V.V.12, Punchenko O.E.23, Sidorenko S.V.12
1 Children Scientific Clinical Center of Infectious Diseases, Saint-Petersburg, Russia
2 North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov, Saint-Petersburg, Russia
3 Institute of Experimental Medicine, Saint-Petersburg, Russia
The review presents the current view on the different resistance mechanisms of Staphylococcus aureus to beta-lactams, which are ones of the main antibiotics of choice for the treatment of staphylococcal infections. Currently, there are several mechanisms of resistance such as production of staphylococcal beta-lactamase (blaZ), which provides resistance to penicillins and aminopenicillins. Another one is the presence of an alternative penicillin-binding protein (PBP2a), which is the main marker of methicillin-resistant S. aureus (MRSA), virtually providing resistance to all beta-lactams, with the exception of anti-MRSA cephalosporins. Mutations in PBP2a contribute to the resistance to ceftaroline and ceftobiprol. Among the MRSA there are few exceptions with regards to the phenotypes called oxacillin-sensitive MRSA (OS-MRSA) which are susceptible to oxacillin despite the presence of the mecA encoding PBP2a. In addition, there are mec-independent pathways of beta-lactam resistance that could be found in S. aureus. In particular, mutations in the gdpP are associated with an increase in the intracellular concentration of c-di-AMP messengers that promote resistance to beta-lactams, including anti-MRSA cephalosporins. Mutations in PBP4 or its promoter also contribute to the resistance. The mechanism of resistance to beta-lactams in mec-negative S. aureus (borderline oxacillin-resistant S. aureus, BORSA) is associated with the mutations in PBP1, PBP2, PBP3, and PBP4 or the overexpression of staphylococcal beta-lactamase. This review describes those and other phenotypes, the features of resistance mechanisms, clinical significance, as well as the possibilities for phenotypic detection.
Contacts:
Vladimir V. Gostev E-mail: [email protected]
Key words: Staphylococcus aureus, beta-lactam resistance, beta-lactamase, methicillin-resistant Staphylococcus aureus, penicillin-binding protein, c-di-AMP.
Conflicts of interest: all authors report no conflicts of interest relevant to this article.
Гостев В.В. и соавт.
Введение
Staphylococcus aureus относится к ведущим возбудителям широкого круга инфекций человека. До внедрения пенициллина смертность от системных инфекций, вызываемых стафилококками, достигала 80% [1]. Бета-лактамные антибиотики составляют основу современной антимикробной химиотерапии, отличаются низкой токсичностью и высокой эффективностью, что обуславливает их всеобщее распространение и применение для лечения инфекций, в том числе стафилококковых. Бета-лактамы ингибируют образование клеточной стенки за счет связывания с пенициллиносвязывающими белками (ПСБ), блокируя транспептидазную, трансгликозилаз-ную реакции, и проявляют, как правило, бактерицидный эффект. Пенициллин, первый представитель рассматриваемой группы антибиотиков, вошел в широкую клиническую практику в начале 1940-х гг., но уже в 1944 г. были описаны первые клинические изоляты S. aureus, продуцирующие бета-лактамазы (пенициллиназы) и благодаря этому проявляющие устойчивость к пенициллину [2]. К началу 1960-х гг. пенициллиноустойчивые стафилококки распространились по всему миру. В это же время на рынке появляется первый полусинтетический бета-лактамный антибиотик метициллин, устойчивый к гидролизу стафилококковыми бета-лактамазами. Однако уже в 1961 г. были описаны S. aureus, резистентные к метициллину (MRSA). Механизм их устойчивости долгое время оставался неясным [3]. Позже было показано, что устойчивость к метициллину является маркером клинической устойчивости ко всем бета-лактамам [4], и лишь в конце 1970-х гг. было выявлено, что резистентность обусловлена наличием дополнительного низкоаффинного пенициллиносвязывающего белка 2а (ПСБ2а), кодируемого геном mecA [5, 6]. Несмотря на то что в последующие годы метициллин был полностью вытеснен из практики менее токсичными пенициллиназостабильными пенициллинами (оксациллином и другими), термин MRSA сохранился. С клинической точки зрения подходы к лечению инфекций, вызванных MRSA и метициллиночувстви-тельными стафилококками (MSSA), принципиально различаются, что требует проведения быстрой надежной оценки чувствительности к антибиотикам. Препараты выбора для лечения MSSA-инфекций - бета-лактамы, а MRSA - гликопептиды, оксазолидиноны, а из бета-лак-тамов - цефтаролин или цефтобипрол. Считается, что наиболее чувствительным и специфичным методом выявления метициллинорезистентности является детекция генов mec. Из фенотипических методов европейские стандарты EUCAST (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing) и американские стандарты CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute) рекомендуют использовать диско-диффузионный метод с использованием диска с цефокситином. При использовании диска с оксациллином результаты менее чувствительны и специфичны, за исключением определения МПК оксациллина в серийных разведениях.
Устойчивость к бета-лактамам не ограничивается только двумя механизмами. За последние десятилетия
описаны тес-независимые пути резистентности у S. aureus. К ним можно отнести мутации в ПСБ, мутации в их генетическом окружении, ответ на стресс и изменение метаболизма, изменение метаболизма внутриклеточных вторичных мессенджеров - циклического диаде-нозинмонофосфата (ц-диАМФ). Экспрессия генов mec является сложным биологическим процессом, в который вовлечены многие системы бактериальной клетки, их регуляторные воздействия сказываются на уровне устойчивости к бета-лактамам, причем в разных направлениях - как в сторону повышения, так и снижения устойчивости. Так, формирование фенотипа чувствительности к оксациллину у MRSA (OS-MRSA) во многом зависит от систем, регулирующих экспрессию гена mecA.
В обзоре представлены современные данные о классических механизмах устойчивости, связанных с продукцией бета-лактамазы или наличием генов mec, а также новых механизмах, затрагивающих различные аспекты биологии S. aureus.
Устойчивость к пенициллинам и стафилококковая бета-лактамаза
В своей публикации в 1929 г. Александр Флеминг при описании свойств пенициллина отмечал, что некоторые виды не подвержены его воздействию, в частности Bacillus coli (современное наименование вида -Escherichia coli) [7]. Позже, в 1940 г. было установлено, что пенициллин разрушается под действием специфического бактериального фермента, продуцируемого B. coli (E. coli), впоследствии названного бета-лактамазой [8]. Стафилококковая бета-лактамаза (пенициллиназа PC1) и первые пенициллиноустойчивые S. aureus были описаны в 1944 г. [2]. В настоящее время подавляющее большинство клинических изолятов S. aureus являются продуцентами бета-лактамаз. Стафилококковая пеницилли-наза относится к классу А сериновых бета-лактамаз по классификации Ambler [9] и проявляет выраженную гидролитическую активность в отношении природных и большинства полусинтетических пенициллинов, очень слабую активность в отношении оксациллина, цефе-мов и карбапенемов. Пенициллиназа S. aureus инакти-вируется следующими ингибиторами: клавуланатом, сульбактамом и тазобактамом, при этом первый обладает более выраженным ингибирующим эффектом [10]. Серологически выделяют 4 основные группы пеницил-линаз S. aureus (A-D), при этом ферменты группы А наиболее распространены и могут быть ассоциированы с повышенной гидролитической активностью в отношении бета-лактамных антибиотиков. Кроме того, также описаны бета-лактамазы групп E и F. Группа Е - у mecC-по-ложительного изолята LGA251 [11], группа F была описана в работе Harrison E. и соавт. [12]. Серологическая классификация основывается на аминокислотных вариантах в позициях 128 и 216 в белке РС1. Ген стафилококковой бета-лактамазы (blaZ) локализован в bla-опероне, его экспрессия является индуцибельной
Гостев В.В. и соавт.
и регулируется системой двух генов - blaR1, кодирующим сенсорный белок, и blaI, кодирующим белок-ре-прессор. В отсутствии в окружающей среде бета-лак-тамов экспрессия blaZ блокируется репрессором (blaI). При появлении в среде антибиотика происходит активация сенсорного белка, который, взаимодействуя с репрессором, деблокирует blaZ, что приводит к синтезу фермента.
Бета-лактамазы локализованы на плазмидах средней длины (20-80 тыс. п.н.), исключение - ферменты группы В, которые могут локализоваться в хромосоме [13]. Уровень гидролитической активности в отношении разных бета-лактамов может зависеть от мутаций в ферменте. В частности, аминокислотные замены в положениях 128 и 216 влияют на увеличение гидролитической активности [14]. Для некоторых MSSA, продуцирующих пенициллиназу, известен феномен инокулюм-зави-симой чувствительности к цефазолину, проявляющийся в увеличении МПК цефазолина при увеличении концентрации стафилококков [15]. Высокие концентрации (107-1011 КОЕ/мл) патогена в очаге наблюдают при интраабдоминальных инфекциях и эндокардите. Инокулюм-эффект может быть причиной неблагоприятных клинических исходов, в частности при бактерие-миях, и назначение цефазолина может не обеспечивать эрадикацию MSSA [16, 17]. Инокулюм-эффект до конца не изучен, но один из механизмов связан непосредственно с уровнем экспрессии и мутациями в стафилококковой пенициллиназе (см. раздел, посвященный BORSA). В работе Carvajal L. и соавт. [18] на коллекции MSSA, включающей почти 700 изолятов, выделенных из крови у пациентов в Латинской Америке, было показано, что инокулюм-эффект проявлялся у 40% изоля-тов и был связан с вариантами бета-лактамазы. Авторы выявили 29 вариантов гена blaZ, где вариант blaZ-2 (серотипа А), а также аминокислотные замены в положениях A9V, E112A и G145E строго ассоциировались с инокулюм-эффектом.
Стафилококковая бета-лактамаза может быть выявлена различными фенотипическими методами. Европейские рекомендации EUCAST рекомендуют при проведении диско-диффузионного метода с пенициллином оценивать характер границы зоны подавления роста: размытая граница интерпретируется как отсутствие фермента, четкая - как наличие. Тест с гидролизом нитроцефина не рекомендуется для использования, поскольку отмечается его низкая специфичность и чувствительность [19, 20].
В настоящее время в большинстве микробиологических лабораторий при оценке чувствительности S. aureus к бета-лактамам ограничиваются оценкой чувствительности к цефокситину и условно рассматривают все MSSA как продуценты пенициллиназы, устойчивые к пенициллинам. Это совпадает с современной клинической практикой, основанной на предположении о высокой распространенности продукции пенициллиназы среди стафилококков и рассматривающей пеницил-линазостабильные пенициллины как средства выбора для лечения MSSA-инфекций. Однако в современных
Гостев В.В. и соавт.
условиях неограниченного распространения резистентности в программах контроля антимикробной терапии (Antimicrobial stewardship) формируется тенденция к использованию антибиотиков более узкого спектра, например пенициллина. Так, появляются сообщения об относительно высокой распространенности пеницилли-назонегативных MSSA в отдельных регионах и о возможности использования пенициллина для лечения соответствующих инфекций [21, 22].
MRSA
Впервые MRSA были выявлены в 1960-х гг. при оценке чувствительности к метициллину большой коллекции изолятов S. aureus [3]. Основное свойство MRSA - устойчивость ко всем бета-лактамным антибиотикам, за исключением цефалоспоринов с анти-MRSA активностью (цефтаролина и цефтобипрола). На сегодняшний день MRSA являются одной из ведущих причин внутрибольничных инфекций (healthcare-acquired MRSA, HA-MRSA) и относятся к одной из угроз мировому здравоохранению [23]. Инфекции, вызванные MRSA, сопряжены с высоким риском летальности и большими экономическими затратами на лечение пациентов [24, 25]. Помимо HA-MRSA, выделяют также внебольнич-ные MRSA (community-acquired MRSA, CA-MRSA), циркулирующие в популяции человека и вызывающие вне-больничные инфекции, и LA-MRSA (livestock-associated MRSA), вызывающие инфекции у животных. Основой лечения инфекций, вызванных MRSA, являются глико-пептиды, даптомицин, оксазолидиноны, а также цефто-бипрол и цефтаролин. MRSA характеризуются наличием мобильной стафилококковой mec-кассеты (SCCmec), где локализован ген mecA, кодирующий альтернативный пе-нициллиносвязывающий белок (ПСБ2a). ПСБ2а проявляет низкую аффинность ко всем бета-лактамным антибиотикам и при этом участвует в биосинтезе клеточной стенки [1].
На сегодняшний день у S. aureus описано 3 аллельных гена mec: mecA, mecB и mecC. Наиболее распространенным является ген mecA, встречающийся среди MRSA всех эпидемических кластеров (HA-MRSA, CA-MRSA и LA-MRSA). Ген mecB был описан в 2018 г. в составе плазмиды в bla-опероне [26]. За всю историю изучения MRSA - это первая находка, когда ген mec локализован вне SCCmec. Хотя описание такого плазмидного варианта mecB является единичным обнаружением, это таит в себе опасность новой волны распространения MRSA посредством передачи плазмид. Третий аллельный ген -mecC (кодирующий белок ПСБ2с) - был впервые описан в 2011 г. у изолята MRSA LGA251, выделенного в 2007 г. из образца коровьего молока [27]. Чаще всего mecC ассоциирован с LA-MRSA или CA-MRSA и встречается гораздо реже по сравнению с mecA. Все три гена mec ассоциированы с устойчивостью к бета-лактамным антибиотикам.
Стафилококковые SCCmec кассеты имеют размер 20-70 тыс. п.н., и на сегодняшний день описано 14 вариантов (I—XIV) [1, 28]. Классификация SCCmec
основана на их генетическом строении: наличие разных Ccr-рекомбиназ (ccr-complex), регуляторного комплекса mec (mec-complex), наличия дополнительных генетических элементов - инсерций, транспозонов, встроенных плазмид и дополнительных генов устойчивости к антибиотикам.
По аналогии с работой bla-оперона, экспрессия mecA может осуществляться индуцибельно с помощью работы генов mecI и mecR1. MecI играет роль репрессора, а сенсорный белок MecR1 при появлении в окружающей среде бета-лактамных антибиотиков активируется и взаимодействует с репрессором, в этом случае происходит экспрессия mecA. Стоит отметить, что только у II, III, VII и XI вариантов SCCmec присутствуют интактные регуляторные гены mec-complex, у остальных вариантов они отсутствуют или частично делетированы. В этом случае регуляция осуществляется системой bla-оперона, генами blaI и blaR1. Мобильность SCCmec осуществляется за счет Са-рекомбиназ, передача и «вырезание» SCCmec были продемонстрированы во многих работах in vitro [29, 30]. Такая мобильность SCCmec подразумевает и распространение в популяции S. aureus, однако это относительно редкое генетическое событие, а основной механизм распространения MRSA - клональный.
Регуляция mecA не ограничивается работой генов комплекса mec и bla-оперона. На сегодняшний день установлено, что в регуляцию вовлечены другие факторы бактериальной клетки (Таблица 1), входящие в состав основного (ядерного) генома и рассматривае-
мые как дополнительные. Важность особенностей генетических платформ для экспрессии гена mecA показана в экспериментах для различных генетических линий MSSA. Формирование внедрению SCCmec в геном резистентного фенотипа наблюдали только в тех случаях, когда реципиентами служили стафилококки генетических линий, ранее известных как ассоциированные с MRSA; если реципиентами были стафилококки других генетических линий, то формирования резистентности к бета-лактамам не наблюдали [31]. Важность генетического окружения подтверждается также и тем фактом, что в мире описано относительно небольшое количество генетических линий, ассоциированных с MRSA: из более чем 7000 клональных линий, описанных в PubMLST по состоянию на 2021 г., с MRSA генотипом ассоциировано менее 1% [32].
В 1964 г. было обнаружено, что штаммы MRSA различаются по степени гомогенности уровня резистентности отдельных клеток [33]. В настоящее время принято выделять гоморезистентные MRSA, у которых вся клеточная популяция проявляет высокий уровень устойчивости к бета-лактамам (МПК оксациллина > 1024 мкг/мл), и гетерорезистентные, у которых основная часть популяции проявляет невысокий уровень резистентности (МПК оксациллина 0,5-16 мкг/мл) и только часть популяции проявляет высокий уровень [34]. Механизм изменения фенотипа от гетеро- к гоморезистентности у MRSA до конца не изучен, но в этот процесс вовлечены многие факторы и в первую очередь детерминанты основного
Таблица 1. Факторы основного генома, регулирующие экспрессию устойчивости к бета-лактамам у S. aureus
Ген/система Описание
FemABX Гены fem (Factors essential for methicillin resistance) - одни из первых описанных факторов хромосомы, влияющих на экспрессию mecA. Эта система участвует в стабилизации пептидогликана (ПГ) за счет образования пентаглициновых мостиков в структуре ПГ. Участвует в формировании гоморезистентности; сниженная экспрессия fem коррелирует с формированием чувствительности к бета-лактамам у MRSA [38].
PrsA Шаперон, участвующий в фолдинге ПСБ2a; мутации или уровень экспрессии влияют на чувствительность к бета-лактамам [39, 40].
FmtA Белок, участвующий в химической модификации тейхоевых кислот за счет присоединения остатков D-аланина; входит в состав стимулона клеточной стенки; делеции опосредуют снижение резистентности MRSA к оксациллину и формирование гетерорезистентности [41].
Stp1/Stk1 Сериновая-треониновая киназная/фосфатазная сигнальная система, регулирующая метаболизм, вирулентность и биосинтез клеточной стенки; делеции и мутации опосредуют устойчивость к оксациллину у MSSA [42].
VraRST Многокомпонентная регуляторная система, участвующая в биосинтезе клеточной стенки; изменение экспрессии, делеции опосредуют снижение резистентности MRSA к бета-лактамам [43].
ClpXP Универсальный шаперон, протеаза, участвует в биосинтезе клеточной стенки; мутации или делеции опосредуют увеличение устойчивости у MRSA, а также ассоциированы с устойчивостью MSSA к бета-лактамам [44].
RpoB Глобальный регулятор; мутации опосредуют высокий уровень устойчивости к оксациллину у MRSA, переход гетерорезистентности в гоморезистентность [36].
AuxAB Трансмембранные протеины с неустановленной функцией; инактивация генов приводит к снижению устойчивости MRSA к бета-лактамам [45].
RelA Клеточный ответ на выраженный стресс под воздействием факторов окружающей среды (в частности, аминокислотное голодание) является триггером к изменению метаболизма гуанина и гиперэкспрессии молекул алармонов (гуанозинтетра-фосфатов, ppGpp), синтезируемых RelA; изменение уровня экспрессии relA и увеличение концентрации алармонов приводят к увеличению экспрессии mecA, а также формированию гоморезистентности MRSA к оксациллину [35, 46].
SucCD Изменения центрального метаболизма сукцината (в частности, мутации в генах sucC и sucD цикла Кребса) влияют на снижение устойчивости MRSA к бета-лактамам [47].
Гостев В.В. и соaвт.
(ядерного) генома. Например, переход гетеро- в гомо-резистентность может происходить под воздействием стресса при аминокислотном голодании и сопровождаться формированием алармонов - гуанозинтетра-фосфатов (ppGpp) [35] или появлением мутаций в глобальных регуляторных генах, в частности rpoB [36]. Такой переход из гетеро- в гоморезистентность ассоциирован с увеличением МПК бета-лактамов. В работе Gallagher L. и соавт. [37] было продемонстрировано очень редкое генетическое событие - амплификация участка SCCmec в хромосоме S. aureus, что приводило к появлению выраженной гоморезистентности.
Некоторые исследователи выдвигают концепцию генетической и фенотипической эволюции MRSA [48]. Генетическая эволюция - это появление SCCmec в геноме S. aureus посредством горизонтального переноса генов от коагулазонегативных стафилококков (S. sciuri, S. vitulinus и S. fleuretti) [49, 50]. Под фенотипической эволюцией, которая следует сразу после появления в геноме SCCmec, подразумевается постепенное увеличение уровня устойчивости MRSA к бета-лактамам через «переходные» фенотипы или pre-MRSA [48]. К числу «переходных» фенотипов можно отнести гетерорезис-тентные MRSA и OS-MRSA, которые, согласно рассматриваемой концепции, получили SCCmec, но его экспрессия осуществляется не эффективно. По сути, фе-нотипическая эволюция - это процесс селекции гомо-резистентных MRSA при воздействии бета-лактамных антибиотиков.
Эволюция mecA и SCCmec
Появление и эволюция MRSA остаются до конца не изученными. В первых работах по изучению происхождения mecA выдвигались предположения о возможной рекомбинации генов ПСБ между E. coli или Enterococcus hirae со стафилококковой бета-лактамазой [48, 51]. Одним из подтверждений этой гипотезы является то, что обнаруженный у S. aureus ген mecC локализовался в составе bla-оперона, такая локализация была выявлена ранее у S. xylosus и Macrococcus caseolyticus [52, 53]. Другая концепция, которая касается вопросов про-
исхождения генов mec, их мобилизации и формирования SCCmec, связана с коагулазонегативными стафилококками группы S. sciuri, S. vitulinus и S. fleuretti [49, 50, 54]. Среди этих стафилококков обнаруживаются гомологи гена mecA (mecA1, mecA2) с разным уровнем идентичности нуклеотидных и аминокислотных последовательностей. Всего же у представителей семейства Staphylococcaceae описано 7 основных гомологов гена mecA (Таблица 2) [55]. Гены-гомологи у S. sciuri, S. vitulinus и S. fleuretti локализованы в хромосоме и не ассоциированы с устойчивостью к бета-лактамам. Предполагается, что в процессе вертикальной эволюции под действием селективного давления антибиотиков, происходило формирование генов mec хромосомной локализации от S. sciuri (mecA1) к S. vitulinus (mecA2) и затем к S. fleuretti (mecA). Эволюционное моделирование показало, что первые гомологи гена mecA могли появиться в конце XIX в., что говорит об эволюционной «молодости» этого гена [54]. Более того, при изучении древних природных ре-зистомов, mecA и его гомологи практически не выявляются. Параллельно с эволюцией mecA-гомологов происходило формирование и эволюция SCCmec. Изначально был сформирован mec-комплекс хромосомной локализации у S. fleurettii и S. vitulinus. Донором генов ccr предположительно являлся S. sciuri, у которого обнаруживаются практически все варианты генов ccr, описанные у S. aureus. Финальная стадия формирования SCCmec происходила, по всей видимости, также в геноме S. sciuri с последующей передачей S. aureus [49].
Первые «архаичные» MRSA характеризовались наличием SCCmec I типа и относились к генетическим линиям (сиквенс типам) ST247 и ST250. В работе по изучению генотипических особенностей коллекции ранних изолятов S. aureus, включая MRSA, собранных в 19501960 гг., используя методы полногеномного секвениро-вания и молекулярного моделирования, было выявлено, что расчетное время появления MRSA было задолго до появления метициллина в клинической практике -1946 г. (расчетный интервал: 1938-1952 гг.) [56].
Донором SCCmec является также свободноживу-щая в природных экосистемах бактерия M. caseolyticus, которая является резервуаром mec-гомологов: mecC,
Таблица 2. Гомологи гена mecA
Ген Первичный резервуар Описан у S. aureus Локализация Устойчивость к оксациллину Степень гомологии с mecA (нт), %
mecA Группа S. sciuri Да SCC-like Да 99,9
mecA1 S. sciuri Нет Хромосома Нет 80
mecA2 S. vitulinus Нет Хромосома Нет 91-94
mecB M. caseolyticus Да SCC-like Да 62
mecC M. caseolyticus Да SCC-like, транспозон Да 69
mecC1 S. xylosus Нет SCC-like Да 70
mecC2 S. saprophyticus Нет SCC-like Да 60
mecD M. caseolyticus Нет SCC-like Да 61
SCC-like - SCCmec-подобный элемент; нт - нуклеотиды.
Гостев В.В. и соавт.
mecB и mecD. Стоит отметить, что недавно обнаруженный у S. aureus ген mecB изначально был описан у M. caseolyticus в составе различных мобильных генетических элементов [26, 53]. Нельзя исключить появления в будущем у S. aureus другого гомолога - mecD, который также встречается у M. caseolyticus [57].
Чувствительность MRSA к бета-лактамам, OS-MRSA
Случаи сохранения чувствительности MRSA к бе-та-лактамным антибиотикам in vitro, в частности к ок-сациллину, отмечались еще в работах 1980-1990-х гг. [58]. К OS-MRSA относят изоляты, несущие гены mec, но проявляющие фенотипическую чувствительность к оксациллину (МПК оксациллина < 2 мкг/мл), при этом к цефокситину может детектироваться как устойчивость, так и чувствительность [59]. Высокая вероятность определения ложной чувствительности к бета-лактамам и как следствие назначение неадекватной антибактериальной терапии представляют главную опасность распространения OS-MRSA. В 2018 г. FDA было опубликовано предупреждение об опасности распространения MRSA, проявляющих in vitro чувствительность к бе-та-лактамам [60]. Такое предупреждение было основано на выявлении mecA-положительных S. aureus, но не детектируемых на распространенных бактериологических анализаторах Vitek 2™, MicroScan WalkAway™, и Phoenix™. Наиболее эффективный способ выявления таких фенотипов - это использование ПЦР на распространенные гены mecA или mecC. Фенотипы OS-MRSA описываются во всем мире и выделяются при различных стафилококковых инфекциях, частота встречаемости колеблется в диапазоне 1-30% [59]. Как правило, OS-MRSA ассоциированы с гетерорезистентностью и выраженной индуцибельной устойчивостью к бета-лак-тамным антибиотикам. В связи с этим помимо ПЦР, для корректного выявления таких фенотипов возможно использование подходов, индуцирующих устойчивость к бета-лактамам. К ним можно отнести предварительную инкубацию клеток в среде с цефокситином или другими бета-лактамами перед постановкой чувствительности к антибиотикам; использование 2-4% NaCl в среде, для повышения экспрессии mecA; инкубация клеток при субоптимальной температуре 30°С [59]. Факторы, влияющие на формирование фенотипа OS-MRSA, связаны не только с гетерорезистентностью. На сегодняшний день описаны мутации, приводящие к появлению OS-MRSA либо в самом гене mecA, либо в генах основного генома, влияющих на его экспрессию, которые обсуждались выше [38, 61].
Еще один механизм описан в работе Liu P. и соавт. [62], где была выявлена прямая корреляция между уровнем экспрессии промоторного репрессора пеницил-линазы blaI и mecA. Как отмечалось ранее, регуляция mecA находится под контролем двух систем: mecI-mecR1 и bla-оперона. Так, у некоторых изолятов отмечалось, что при гиперэкспрессии репрессора blaI происходило почти полное подавление экспрессии mecA, даже
в присутствии антибиотика в среде. Клиническое значение таких механизмов увеличения чувствительности тесА-положительных стафилококков к бета-лактамам не известно.
Кроме приведенных выше механизмов «ложной» чувствительности тес-положительных стафилококков к бета-лактамам, на сегодняшний день описано явление «истиной» чувствительности MRSA к «старым» бе-та-лактамным антибиотикам. Так, в работе Ba X. и соавт. [11] на коллекции тесС-положительных изолятов MRSA было продемонстрировано, что они проявляют необычную чувствительность к комбинации пенициллина и клавулановой кислоты. Авторами было выдвинуто предположение, что белок ПСБ2с, аминокислотная последовательность которого только на 63% идентична ПСБ2а, имеет высокую аффинность к такой комбинации антибиотиков. Это исследование получило большое экспериментальное продолжение в работе Harrison E. и соавт. [12], результатами которого стали принципиально новые данные о чувствительности MRSA к бета-лакта-мам. Во-первых, авторы выяснили, что феномен чувствительности к пенициллину/клавуланату связан не только с геном тесС (ПСБ2с), но также широко встречается и среди разных генетических линий тесА-положитель-ных MRSA. Во-вторых, механизм такой чувствительности связан с комбинацией двух генетических событий -это наличие аминокислотных замен в ПСБ2а в позициях E246G или M122I и сниженная экспрессия гена тесА, обусловленная мутациями в промоторной области в положениях -7 и -33. Аффинность ПСБ2а с аминокислотными заменами в позициях E246G или M122I к комбинации пенициллина/клавуланата очень высокая, при этом клавуланат выступает не как ингибитор бета-лак-тамазы, а как индуктор чувствительности пенициллина. Интересно отметить, что не было обнаружено никакой корреляции в отношении чувствительности к цефокси-тину как основному маркеру определения фенотипа MRSA. И, в-третьих, на двух экспериментальных моделях MRSA-инфекции in vivo авторами было показано, что использование комбинации пенициллина/клавула-ната приводило к эрадикации патогена, и выживаемость животных составляла более 50%.
Устойчивость MRSA к цефтаролину
Цефтаролин и цефтобипрол являются одними из первых представителей бета-лактамных антибиотиков, проявляющих бактерицидную активность в отношении MRSA. Аффинность молекул цефтаролина к ПСБ2а в сотни раз превосходит таковую других цефалоспоринов [63]. Цефтаролин был одобрен для клинического применения в США в 2010 г. для лечения кожных стафилококковых инфекций, а в 2015 г. разрешен для лечения бактериемий. На сегодняшний день цефтаролин рассматривается как один из альтернативных высокоэффективных препаратов для лечения инфекций, вызванных MRSA [64]. Устойчивость MRSA к цефтаролину регистрируется редко и в основном связана с распространением определенных генетических линий, например
Гостев В.В. и соавт.
ST228, ST239, ST5 [65]. Определение границ чувствительности и устойчивости для цефтаролина в отношении S. aureus является предметом обсуждения с 2017 г. EUCAST рассматривает изоляты с МПК = 2 мкг/мл в качестве промежуточных. Лечение вызванных такими изолятами инфекций (кроме респираторных) возможно при повышенной дозе - 600 мг 3 раза/сут. С 2019 г. EUCAST рассматривает промежуточные штаммы как «чувствительные при повышенных дозах антибиотика». Согласно данным международной программы AWARE, в 2010 г. только 0,6% изолятов в США продемонстрировали сниженную чувствительность к цефтаролину, тогда как в Европе в 2012 г. она составляла 7,8% [66]. По результатам другой международной программы ATLAS, включавшей изоляты из США, Европы, Азии, Океании, собранные в 2012-2016 гг., количество устойчивых изолятов S. aureus составляло 0,4%, а количество изолятов с промежуточной чувствительностью (МПК = 2 мкг/мл) - 6,2% [67].
Среди основных механизмов устойчивости к цеф-таролину можно выделить два - это мутации в mecA (ПСБ2а) и мутации в pbp4 (ПСБ4) или его промоторе. Альтернативный белок ПСБ2а (mecA) имеет несколько аминокислотных доменов - домен, не участвующий во взаимодействии с бета-лактамами (nPBD), и транспепти-дазный домен (TD). Мутации, которые формируются в nPBD (наиболее частые - N104K, V117I, N146K, A228V и E239K), не оказывают влияния на чувствительность к цефтаролину или опосредуют промежуточную чувствительность (МПК = 2 мкг/мл) [68, 69]. Мутации в TD-домене (H351N/Q, L357I, Y446N, E447K, I563T и S649A), напротив, ассоциированы с высоким увеличением МПК цефтаролина (4-64 мкг/мл) [70].
Другой механизм устойчивости к цефтаролину связан с мутациями в ПСБ4. У S. aureus описано 4 основных ПСБ, при этом ПСБ1 и ПСБ2 являются критичными
для существования стафилококка (Таблица 3), делеция этих генов вызывает гибель клетки [71, 72]. ПСБ3, помимо транспептидазной реакции, участвует в аутолизе и образовании септы при делении клетки [73]. ПСБ4 у S. aureus - это низкомолекулярный белок, значительно отличающийся по аминокислотному составу от остальных ПСБ, участвует в формировании пептидогликана преимущественно при делении клетки в области формирования септы [74].
Устойчивость к бета-лактамам, связанную с мутациями в ПСБ, в частности в ПСБ4, относятся к mec-незави-симым факторам. Молекулы цефтаролина имеют высокую аффинность к четырем ПСБ (ПСБ1 - ПСБ3, ПСБ2а) и низкую аффинность к ПСБ4. Мутации в ПСБ4 способствуют незначительному повышению МПК, а мутации и небольшие делеции в промоторной области, напротив, ассоциированы со значительным увеличением МПК цефтаролина посредством гиперэкспрессии ПСБ4 и увеличению поперечных сшивок в структуре пептидогликана [74]. Роль ПСБ4 в формировании высокого уровня устойчивости к бета-лактамам, включая цефтаролин, была продемонстрирована во многих экспериментах по селекции устойчивости in vitro как у MRSA, так и MSSA [75-77]. Устойчивость к бета-лактамам, опосредованная мутациями в ПСБ4, также была описана и у клинических изолятов, выделенных при различных стафилококковых инфекциях у человека [78, 79].
Гетерогенная природа устойчивости MSSA к бета-лактамам
BORSA и MODSA
В 1980-х гг. впервые были описаны стафилококки, проявляющие низкий уровень устойчивости к метицил-лину, оксациллину, нафциллину, но не имеющие ПСБ2а, гена mecA и элементов SCCmec. Такие фенотипы были
Таблица 3. Свойства ПСБ S. aureus и аффинность к бета-лактамам
Характеристика Пенициллиносвязывающие белки S. aureus
ПСБ1 ПСБ2 ПСБ3 ПСБ4 ПСБ2а ПСБ2с
Кодирующий локус* SACOL RS06115 SACOL RS07590 SACOL RS08205 SACOL RS03595 SACOL RS001B5 SARLGA25 00260
Локализация Хромосома Хромосома Хромосома Хромосома SCCmec SCCmec
Эссенциальный белок Да Да Нет Нет Нет Нет
Молекулярная масса, кДа 85 81 75 45 76 75
Функция 1 ТП ТП + ТГ ТП ТП ТП ТП
Функция 2 Синтез септы Нет Аутолиз Репарация пептидогликана Нет Нет
Аффинность:
бета-лактамы Да Да Да Слабая Нет Нет
цефтаролин Да Да Да Слабая Да Да
ТП - транспептидазная реакция (поперечные сшивки ПГ); ТГ - трансгликозилазная реакция (формирование продольного полимера ПГ). * Название локуса в референс-геноме S. au^us COL (NC_002951.2) в NCBI GenBank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/). Для белка ПСБ2с указан локус в геноме S. au^us LGA251 (FR821779.1).
Гостев В.В. и соавт.
названы BORSA (borderline oxacillin-resistant S. aureus). Фенотипы BORSA характеризуются повышением МПК к пенициллиназостабильным бета-лактамам (метицил-лин, оксациллин, цефазолин) в пределах 2-16 мкг/мл при отсутствии генов mec. BORSA не могут быть классифицированы как MSSA или MRSA [80]. Один из первых описанных механизмов, ассоциированных с BORSA, -это гиперпродукция пенициллиназы РС1, приводящая к быстрому гидролизу пенициллина и медленному гидролизу пенициллиназостабильных антибиотиков (ок-сациллина) [81]. Такой тип BORSA можно дифференцировать от MRSA, если добавить ингибитор (сульбактам или клавуланат), в этом случае у исследуемого изолята будет наблюдаться устойчивость к оксациллину без ингибитора, но чувствительность при добавлении ингибитора. Другой вариант BORSA - это modified S. aureus (MODSA), которые впервые были описаны в конце 1980-х гг. [82]. Фенотипы MODSA характеризуются устойчивостью к пенициллиназостабильным бета-лакта-мам вне зависимости от присутствия ингибиторов. Такая устойчивость связана с мутациями в разных ПСБ, и, в частности, в ПСБ4 или его промоторе. Чаще всего описываются BORSA с гиперпродукцией пенициллиназы, но встречаются также и BORSA с различными аллельными вариантами blaZ, проявляющие повышенную гидролитическую активность в отношении бета-лактамных антибиотиков [18, 80].
По данным различных наблюдений, частота выявления BORSA варьирует в пределах 1-10% [80]. Однако в некоторых работах отмечается необычно высокая частота выявления (до 50%), по всей видимости, связанная с клональным распространением в конкретном стационаре [83]. Чаще всего BORSA выявляются у носителей, при внебольничных инфекциях, а также у животных. BORSA могут быть обнаружены при различных формах стафилококковых инфекций, включая эндокардит и сепсис, но наиболее часто описываются при заболеваниях кожи [84]. Использование высоких доз бе-та-лактамов для лечения инфекций, вызванных BORSA, при МПК оксациллина 2-16 мкг/мл нецелесообразно и приводит к неэффективной антибактериальной терапии, что подтверждается клиническими наблюдениями [85].
Главная опасность распространения BORSA - это возможная неправильная идентификация профиля чувствительности к бета-лактамным антибиотикам, что может привести к неадекватному назначению соответствующих антибиотиков. Эффективность доступных методов лабораторного выявления BORSA различается. Цефокситин в отношении выявления фенотипов BORSA характеризуется низкой чувствительностью и специфичностью. Применение селективных хромогенных сред позволяет с высокой чувствительностью выявлять фенотипы BORSA, однако специфичность при дифференциации от MRSA может составлять всего 50% [86]. Наиболее приемлемыми подходами для дифференциации фенотипов MRSA, MSSA, OS-MRSA и BORSA будут использование ПЦР или латекс-агглютинации для детекции генов mec или ПСБ2а в комбинации с одновременным определением чувствительности к цефокситину и оксациллину.
Роль высоких внутриклеточных концентраций ц-диАМФ в формировании устойчивости
Реакция бактериальных клеток на изменение условий окружающей среды опосредуется вторичными сигнальными системами. В качестве передатчика сигнала выступают внутриклеточные сигнальные молекулы (мессен-джеры), как правило, производные нуклеотидов. Одним из таких передатчиков выступают молекулы циклического диаденозинмонофосфата (ц-диАМФ), обеспечивающие контроль многих биологических процессов в клетке бактерий и являющиеся эссенциальными компонентами у Firmicutes [87]. В клетках бактерий поддерживается определенная концентрация ц-диАМФ, изменения которой связаны с биологическим ответом на разные условия окружающей среды. У S. aureus поддержание гомеостаза ц-диАМФ осуществляет система dacA-gdpP. Синтез ц-диАМФ осуществляет диаденилатциклаза (ген dacA), разрушение - специфическая фосфодиэстераза (ген gdpP). На сегодняшний день у S. aureus хорошо изучена роль ц-диАМФ в обеспечении калиевого баланса и поступления в клетку осмопротекторов (бетаина, карнитина, аминокислот), однако для ц-диАМФ, скорее всего, обнаружены далеко не все рецепторы [88]. Мутации и делеции в гене gdpP способствуют внутриклеточному накоплению молекул ц-диАМФ, что приводит к изменению работы многих систем, а также формированию устойчивости к препаратам, действующим на клеточную стенку, включая бета-лактамные антибиотики [89]. Устойчивость, связанная с внутриклеточным накоплением ц-диАМФ, носит универсальный характер, не зависящий от других механизмов - мутаций в ПСБ, образования пенициллиназы или наличия SCCmec. Такой механизм резистентности может быть обнаружен как у MRSA [90], так и MSSA [78]. Более того, мутации в гене gdpP ассоциированы с устойчивостью к цефтаролину и цефтобипролу как у MSSA [91], так и у MRSA [75, 92]. В ретроспективных работах на коллекциях клинических mec-отрицательных изолятов S. aureus, но проявляющих устойчивость к оксациллину и/или цефокситину, мутации в гене gdpP регистрируются до 90% случаев [93]. В исследовании селекции устойчивости MSSA in vitro к цефтаролину, оксациллину и меропенему было показано, что селекция на любом из трех антибиотиков приводила к перекрестной устойчивости ко всем бета-лактамам за счет формирования мутаций в гене gdpP и/или других ПСБ [76]. Напротив, мутации в эссенциальном белке DacA приводят к снижению уровня ц-диАМФ и, как следствие, восстановлению чувствительности к препаратам, действующим на клеточную стенку [94]. Без вторичных мессенджеров ц-диАМФ клетка погибает. По этой причине DacA может рассматриваться как мишень для создания новых антибактериальных препаратов [95].
Пока остается неизвестным, как высокие внутриклеточные концентрации ц-диАМФ связаны с формированием устойчивости к бета-лактамам у S. aureus. По всей видимости, происходит изменение биосинтеза клеточной стенки на фоне изменения тургора, что влечет за собой появления устойчивости. До конца не изучено также и взаимодействие ц-диАМФ с ПСБ.
Гостев В.В. и соавт.
Таблица 4. Чувствительность и устойчивость разных фенотипов S. aureus к бета-лактамам
Бета-лактамы MSSA (blaZ-) MSSA (blaZ+) MRSA OS-MRSA BORSA Мутации в ПСБ4 и/или gdpP
Гипер-blaZ MODSA MSSA MRSA
Цефокситин S S R S/R S S/R S/R S/R
Пенициллин S R R R R R R R
Бета-лактамы + ингибитор S S R R S R R R
Оксациллин S S R S R R R R
Цефазолин S S/R R R R R R R
Цефтаролин S S S S S R R R
S - чувствительность; R - устойчивость; S/R - возможна как чувствительность, так и устойчивость; Гипер-b/aZ - гиперэкспрессия пени-циллиназы.
В целом стоит отметить, что природа устойчивости к бета-лактамам у MSSA гетерогенна. В формировании устойчивости, кроме мутаций в ПСБ (особенно в ПСБ4) и гене gdpP, принимают участие и другие мутации [96]. К ним можно отнести мутации в шаперонах CIpXP, в регуляторных системах биосинтеза клеточной стенки VraSR/GraSR и мутации в других хромосомных генах, регулирующих экспрессию устойчивости у MRSA (Таблица 1). Устойчивость к бета-лактамам может формироваться под влиянием субингибирующих концентраций дезин-фектантов. Так, в работе Speck S. и соавт. [97] после воздействия гипохлорита натрия на полностью чувствительный к бета-лактамам референс-штамм ATCC 29213 был получен фенотип BORSA с мутациями в гене gdpP. В Таблице 4 суммированы данные о фенотипах с различными механизмами резистентности и спектр перекрестной устойчивости в отношении разных бета-лактамов.
Заключение
Два прошедших десятилетия изучения резистентности S. aureus к бета-лактамным антибиотикам показали, что этот механизм достаточно сложный и не ограничивается только синтезом пенициллиназы или наличием ПСБ2а. В последнее время все большую значимость приобретают механизмы, связанные с мутациями
в основном (ядерном) геноме, затрагивающие как центральный метаболизм, так и биосинтез клеточной стенки S. aureus. Пенициллиназостабильные бета-лактамы и це-фазолин являются препаратами выбора для лечения инфекций, вызванных MSSA, в том числе сепсиса и бактериемии. В последнее время частота выявления MSSA по сравнению с MRSA увеличивается. В связи с этим изучение и выявление механизмов устойчивости, не связанных с наличием генов mec, является важной научно-практической задачей. Немаловажным также является правильная идентификация фенотипов резистентности. Наиболее точным подходом будет оценка чувствительности одновременно к нескольким бета-лактамам с определением наличия генов mec. Феномен чувствительности MRSA к бета-лактамам позволяет по-другому взглянуть на «старые» антибиотики. Возможность использования «старых» антибиотиков для лечения инфекций - одно из динамично развивающихся направлений в области антимикробной химиотерапии. Наблюдения и детальная расшифровка механизмов резистентности у бактерий способствует более глубокому пониманию действия антимикробных препаратов и возможности максимально эффективного использования их в клинической практике.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 18-75-10114-П.
Литература
1. Lakhundi S., Zhang K. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: molecular characterization, evolution, and epidemiology. Clin Microbiol Rev. 2018;31(4). DOI: 10.1128/CMR.00020-18
2. Kirby W.M. Extraction of a Highly potent penicillin inactivator from penicillin resistant Staphylococci. Science. 1944;99(2579):452-453. DOI: 10.1126/ science.99.2579.452
3. Jevons M.P. "Celbenin" - resistant Staphylococci. Br Med J. 1961;1(5219)(14):124-125. PMID: 13697147
4. Acar J.F., Courvalin P., Chabbert Y.A. Methicillin-resistant staphylococcemia: bacteriological failure of treatment with cephalosporins. Antimicrob Agents Chemother (Bethesda). 1970;10:280-285. PMID: 4939735
5. Kuhl S.A., Pattee P.A., Baldwin J.N. Chromosomal map location of the methicillin resistance determinant in Staphylococcus aureus. J Bacteriol. 1978;135(2):460-465. DOI: 10.1128/jb.135.2.460-465.1978
6. Brown D.F.J., Reynolds P.E. Intrinsic resistance to ß-lactam antibiotics in Staphylococcus aureus. FEBS
Гостев В.В. и соавт.
Letters. 1980;122(2):275-278. DOI: 10.1016/0014-5793(80)80455-8
7. Fleming A. On the antibacterial action of cultures of a pénicillium, with special reference to their use in the isolation of B. influenzae. Br J Exp Pathol. 1929;10(3):226-236.
8. Abraham E.P., Chain E. An enzyme from bacteria able to destroy penicillin. 1940. Rev Infect Dis. 1988;10(4):677-678. PMID: 3055168
9. Ambler R.P. The structure of beta-lactamases. Philosophical transactions of the Royal Society of London Series B, Biological sciences. 1980;289(1036):321-331. DOI: 10.1098/rstb.1980.0049
10. Bush K., Bradford P.A. beta-Lactams and beta-Lactamase inhibitors: an overview. Cold Spring Harb Perspect Med. 2016; 6(8):a025247. DOI: 10.1101/cshperspect. a025247
11. Ba X., Harrison E.M., Lovering A.L., Gleadall N., Zadoks R., Parkhill J., et al. Old drugs to treat resistant bugs: methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates with mecC are susceptible to a combination of penicillin and clavulanic acid. Antimicrob Agents Chemother. 2015;59(12):7396-7404. DOI: 10.1128/AAC.01469-15
12. Harrison E.M., Ba X., Coll F., Blane B., Restif O., Carvell H., et al. Genomic identification of cryptic susceptibility to penicillins and beta-lactamase inhibitors in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Nat Microbiol. 2019;4(10):1680-1691. DOI: 10.1038/s41564-019-0471-0
13. Voladri R.K., Kernodle D.S. Characterization of a chromosomal gene encoding type B beta-lactamase in phage group II isolates of Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 1998;42(12):3163-3168. DOI: 10.1128/AAC.42.12.3163
14. Voladri R.K., Tummuru M.K., Kernodle D.S. Structure-function relationships among wild-type variants of Staphylococcus aureus beta-lactamase: importance of amino acids 128 and 216. J Bacteriol. 1996;178(24):7248-7253. DOI: 10.1128/jb.178.24.7248-7253.1996
15. Lenhard J.R., Bulman Z.P. Inoculum effect of beta-lactam antibiotics. J Antimicrob Chemother. 2019;74(10):2825-2843. DOI: 10.1093/jac/dkz226
16. Song K.H., Jung S.I., Lee S., Park S., Kiem S.M., Lee S.H., et al. Characteristics of cefazolin inoculum effect-positive methicillin-susceptible Staphylococcus aureus infection in a multicentre bacteraemia cohort. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2017;36(2):285-294. DOI: 10.1007/s10096-016-2799-1
17. Chong Y.P., Park S.J., Kim E.S., Bang K.M., Kim M.N., Kim S.H., et al. Prevalence of blaZ gene types and the cefazolin inoculum effect among methicillin-susceptible Staphylococcus aureus blood isolates and their association with multilocus sequence types and clinical outcome. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2015;34(2):349-355. DOI: 10.1007/s10096-014-2241 -5
18. Carvajal L.P., Rincon S., Echeverri A.M., Porras J., Rios R., Ordonez K.M., et al. Novel insights into the classification of staphylococcal beta-lactamases in relation to the
cefazolin inoculum effect. Antimicrob Agents Chemother. 2020;64(5). DOI: 10.1128/AAC.02511-19
19. Kaase M., Lenga S., Friedrich S., Szabados F., Sakinc T., Kleine B., et al. Comparison of phenotypic methods for penicillinase detection in Staphylococcus aureus. Clin Microbiol Infect. 2008;14(6):614-616. DOI: 10.1111/j.1469-0691.2008.01997.x
20. El Feghaly R.E., Stamm J.E., Fritz S.A., Burnham C.A. Presence of the bla(Z) beta-lactamase gene in isolates of Staphylococcus aureus that appear penicillin susceptible by conventional phenotypic methods. Diagn Microbiol Infect Dis. 2012;74(4):388-393. DOI: 10.1016/j. diagmicrobio.2012.07.013
21. Mama O.M., Aspiroz C., Lozano C., Ruiz-Ripa L., Azcona J.M., Seral C., et al. Penicillin susceptibility among invasive MSSA infections: a multicentre study in 16 Spanish hospitals. J Antimicrob Chemother. 2021;76(10):2519-2527. DOI: 10.1093/jac/dkab208
22. Henderson A., Harris P., Hartel G., Paterson D., Turnidge J., Davis J.S., et al. Benzylpenicillin versus flucloxacillin for penicillin-susceptible Staphylococcus aureus bloodstream infections from a large retrospective cohort study. Int J Antimicrob Agents. 2019;54(4):491-495. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2019.05.020
23. Lee A.S., de Lencastre H., Garau J., Kluytmans J., Malhotra-Kumar S., Peschel A., et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Nat Rev Dis Primers. 2018;4:18033. DOI: 10.1038/nrdp.2018.33
24. Itani K.M., Merchant S., Lin S.J., Akhras K., Alandete J.C., Hatoum H.T. Outcomes and management costs in patients hospitalized for skin and skin-structure infections. Am J Infect Control. 2011;39(1):42-49. DOI: 10.1016/j. ajic.2010.03.018
25. Nelson R.E., Samore M.H., Jones M., Greene T., Stevens V.W., Liu C.F., et al. Reducing time-dependent bias in estimates of the attributable cost of health care-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections: a comparison of three estimation strategies. Med Care. 2015;53(9):827-834. DOI: 10.1097/ MLR.0000000000000403
26. Becker K., van Alen S., Idelevich E.A., Schleimer N., Seg-gewiss J., Mellmann A., et al. Plasmid-encoded transferable mecB-mediated methicillin resistance in Staphylococcus aureus. Emerg Infect Dis. 2018;24(2):242-248. DOI: 10.3201/eid2402.171074
27. Garcia-Alvarez L., Holden M.T., Lindsay H., Webb C.R., Brown D.F., Curran M.D., et al. Meticillin-resistant Staphylococcus aureus with a novel mecA homologue in human and bovine populations in the UK and Denmark: a descriptive study. Lancet Infect Dis. 2011;11(8):595-603. DOI: 10.1016/S1473-3099(11)70126-8
28. Urushibara N., Aung M.S., Kawaguchiya M., KobayashiN. Novel staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) type XIV (5A) and a truncated SCCmec element in SCC composite islands carrying speG in ST5 MRSA in Japan. J Antimicrob Chemother. 2020;75(1):46-50. DOI: 10.1093/jac/dkz406
29. Maslanova I., Doskar J., Varga M., Kuntova L., Muzik J., Maluskova D., et al. Bacteriophages of Staphylococcus
Гостев В.В. и соавт.
aureus efficiently package various bacterial genes and mobile genetic elements including SCCmec with different frequencies. Environ Microbiol Rep. 2013;5(1):66-73. DOI: 10.1111/j.1758-2229.2012.00378.x
30. Ray M.D., Boundy S., Archer G.L. Transfer of the methicillin resistance genomic island among staphylococci by conjugation. Mol Microbiol. 2016;100(4):675-685. DOI: 10.1111/mmi.13340
31. Katayama Y., Zhang H.Z., Hong D., Chambers H.F. Jumping the barrier to beta-lactam resistance in Staphylococcus aureus. J Bacteriol. 2003;185(18):5465-5472. DOI: 10.1128/JB.185.18.5465-5472.2003
32. Jolley K.A., Bray J.E., Maiden M.C.J. Open-access bacterial population genomics: BIGSdb software, the PubMLST. org website and their applications. Wellcome Open Res. 2018;3:124. DOI: 10.12688/wellcomeopenres.14826.1
33. Sutherland R., Rolinson G.N. Characteristics of methicillin-resistant staphylococci. J Bacteriol. 1964;87:887-899. DOI: 10.1128/jb.87.4.887-899.1964
34. Tomasz A., Nachman S., Leaf H. Stable classes of phenotypic expression in methicillin-resistant clinical isolates of staphylococci. Antimicrob Agents Chemother. 1991;35(1):124-129. DOI: 10.1128/AAC.35.1.124
35. Pardos de la Gandara M., Borges V., Chung M., Milheirico C., Gomes J.P., de Lencastre H., et al. Genetic Determinants of high-level oxacillin resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 2018;62(6). DOI: 10.1128/AAC.00206-18
36. Aiba Y., Katayama Y., Hishinuma T., Murakami-Kuroda H., Cui L., Hiramatsu K. Mutation of RNA polymerase beta-subunit gene promotes heterogeneous-to-homogeneous conversion of beta-lactam resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 2013;57(10):4861 -4871. DOI: 10.1128/AAC.00720-13
37. Gallagher L.A., Coughlan S., Black N.S., Lalor P., Waters E.M., Wee B., et al. Tandem amplification of the staphylococcal cassette chromosome mec element can drive high-level methicillin resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61(9). DOI: 10.1128/AAC.00869-17
38. Giannouli S., Labrou M., Kyritsis A., Ikonomidis A., Pournaras S., Stathopoulos C., et al. Detection of mutations in the FemXAB protein family in oxacillin-susceptible mecA-positive Staphylococcus aureus clinical isolates. J Antimicrob Chemother. 2010;65(4):626-633. DOI: 10.1093/jac/ dkq039
39. Jousselin A., Manzano C., Biette A., Reed P., Pinho M.G., Rosato A.E., et al. The Staphylococcus aureus chaperone PrsA is a new auxiliary factor of oxacillin resistance affecting penicillin-binding protein 2A. Antimicrob Agents Chemother. 2015;60(3):1656-1666. DOI: 10.1128/ AAC.02333-15
40. Jousselin A., Renzoni A., Andrey D.O., Monod A., Lew D.P., Kelley W.L. The posttranslocational chaperone lipoprotein PrsA is involved in both glycopeptide and oxacillin resistance in Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 2012;56(7):3629-3640. DOI: 10.1128/ AAC.06264-11
41. Rahman M.M., Hunter H.N., Prova S., Verma V., Qamar A., Golemi-Kotra D. The Staphylococcus aureus methicillin resistance factor FmtA is a d-Amino esterase that acts on teichoic acids. mBio. 2016;7(1):e02070-02015. DOI: 10.1128/mBio.02070-15
42. Chatterjee A., Poon R., Chatterjee S.S. Stpl loss of function promotes beta-Lactam resistance in Staphylococcus aureus that is independent of classical genes. Antimicrob Agents Chemother. 2020;64(6). DOI: 10.1128/AAC.02222-19
43. Boyle-Vavra S., Yin S., Jo D.S., Montgomery C.P., Daum R.S. VraT/YvqF is required for methicillin resistance and activation of the VraSR regulon in Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 2013;57(1):83-95. DOI: 10.1128/AAC.01651-12
44. Baek K.T., Grundling A., Mogensen R.G., Thogersen L., Petersen A., Paulander W., et al. beta-Lactam resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus USA300 is increased by inactivation of the ClpXP protease. Antimicrob Agents Chemother. 2014;58(8):4593-4603. DOI: 10.1128/AAC.02802-14
45. Mikkelsen K., Sirisarn W., Alharbi O., Alharbi M., Liu H., Nohr-Meldgaard K., et al. The novel membrane-associated auxiliary factors AuxA and AuxB modulate beta-lactam resistance in MRSA by stabilizing lipoteichoic acids. Int J Antimicrob Agents. 2021;57(3):106283. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2021.106283
46. Dordel J., Kim C., Chung M., Pardos de la Gandara M., Holden M.T., Parkhill J., et al. Novel determinants of antibiotic resistance: identification of mutated loci in highly methicillin-resistant subpopulations of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. mBio. 2014;5(2):e01000. DOI: 10.1128/mBio.01000-13
47. Campbell C., Fingleton C., Zeden M.S., Bueno E., Gallagher L.A., Shinde D., et al. Accumulation of succinyl coenzyme a perturbs the methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) succinylome and is associated with increased susceptibility to beta-lactam antibiotics. mBio. 2021;12(3):e0053021. DOI: 10.1128/mBio.00530-21
48. Miragaia M. Factors contributing to the evolution of mecA-mediated beta-lactam resistance in staphylococci: update and new insights from whole genome sequencing (WGS). Front Microbiol. 2018;9:2723. DOI: 10.3389/ fmicb.2018.02723
49. Rolo J., Worning P., Nielsen J.B., Bowden R., Bouchami O., Damborg P., et al. Evolutionary origin of the staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec). Antimicrob Agents Chemother. 2017;61(6). DOI: 10.1128/AAC.02302-16
50. Tsubakishita S., Kuwahara-Arai K., Sasaki T., Hiramatsu K. Origin and molecular evolution of the determinant of methicillin resistance in staphylococci. Antimicrob Agents Chemother. 2010;54(10):4352-4359. DOI: 10.1128/ AAC.00356-10
51. Archer G.L., Niemeyer D.M. Origin and evolution of DNA associated with resistance to methicillin in staphylococci. Trends Microbiol. 1994;2(10):343-347. DOI: 10.1016/0966-842x(94)90608-4
52. Harrison E.M., Paterson G.K., Holden M.T., Morgan F.J., Larsen A.R., Petersen A., et al. A Staphylococcus xylosus
Гостев В.В. и соавт.
isolate with a new mecC allotype. Antimicrob Agents Chemother. 2013;57(3):1524-1528. DOI: 10.1128/ AAC.01882-12
53. Tsubakishita S., Kuwahara-Arai K., Baba T., Hiramatsu K. Staphylococcal cassette chromosome mec-like element in Macrococcus caseolyticus. Antimicrob Agents Chemother. 2010;54(4):1469-1475. DOI: 10.1128/AAC.00575-09
54. Rolo J., Worning P., Boye Nielsen J., Sobral R., Bowden R., Bouchami O., et al. Evidence for the evolutionary steps leading to mecA-mediated beta-lactam resistance in staphylococci. PLoS genetics. 2017;13(4):e1006674. DOI: 10.1371/journal.pgen.1006674
55. Becker K., Ballhausen B., Kock R., Kriegeskorte A. Methicillin resistance in Staphylococcus isolates: the "mec alphabet" with specific consideration of mecC, a mec homolog associated with zoonotic S. aureus lineages. Int J Med Microbiol. 2014;304(7):794-804. DOI: 10.1016/j. ijmm.2014.06.007
56. Harkins C.P., Pichon B., Doumith M., Parkhill J., Westh H., Tomasz A., et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus emerged long before the introduction of methicillin into clinical practice. Genome Biol. 2017;18(1):130. DOI: 10.1186/s13059-017-1252-9
57. Schwendener S., Cotting K., Perreten V. Novel methicillin resistance gene mecD in clinical Macrococcus caseolyticus strains from bovine and canine sources. Sci Rep. 2017;7:43797. DOI: 10.1038/srep43797
58. Bignardi G.E., Woodford N., Chapman A., Johnson A.P., Speller D.C. Detection of the mec-A gene and phenotypic detection of resistance in Staphylococcus aureus isolates with borderline or low-level methicillinresistance. J Antimicrob Chemother. 1996;37(1):53-63. DOI: 10.1093/jac/37.1.53
59. Tenover F.C., Tickler I.A. Is that Staphylococcus aureus isolate really methicillin susceptible? Clin Microbiol Newsl. 2015;37(10):79-84. DOI: 10.1016/j. clinmicnews.2015.04.004
60. Gargis A.S., Yoo B.B., Lonsway D.R., Anderson K., Campbell D., Ewing T.O., et al. Difficult-to-detect Staphylococcus aureus: meca-positive isolates associated with oxacillin and cefoxitin false-susceptible results. J Clin Microbiol. 2020;58(4). DOI: 10.1128/JCM.02038-19
61. Goering R.V., Swartzendruber E.A., Obradovich A.E., Tickler I.A., Tenover F.C. Emergence of oxacillin resistance in stealth methicillin-resistant Staphylococcus aureus due to mecA sequence instability. Antimicrob Agents Chemother. 2019;63(8). DOI: 10.1128/AAC.00558-19
62. Liu P., Xue H., Wu Z., Ma J., Zhao X. Effect of bla regulators on the susceptible phenotype and phenotypic conversion for oxacillin-susceptible mecA-positive staphylococcal isolates. J Antimicrob Chemother. 2016;71(8):2105-2112. DOI: 10.1093/jac/dkw123
63. Biek D., Critchley I.A., Riccobene T.A., Thye D.A. Ceftaroline fosamil: a novel broad-spectrum cephalosporin with expanded anti-Gram-positive activity. J Antimicrob Chemother. 2010;65(Suppl 4):iv9-16. DOI: 10.1093/ jac/dkq251
64. Cosimi R.A., Beik N., Kubiak D.W., Johnson J.A.
Ceftaroline for severe methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections: a systematic review. Open Forum Infect Dis. 2017;4(2):ofx084. DOI: 10.1093/ofid/ofx084
65. Lee H., Yoon E.J., Kim D., Kim J.W., Lee K.J., Kim H.S., et al. Ceftaroline resistance by clone-specific polymorphism in penicillin-binding protein 2a of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Antimicrob Agents Chemother. 2018;62(9). DOI: 10.1128/AAC.00485-18
66. Farrell D.J., Castanheira M., Mendes R.E., Sader H.S., Jones R.N. In vitro activity of ceftaroline against multidrug-resistant Staphylococcus aureus and Streptococcus pneumoniae: a review of published studies and the AWARE Surveillance Program (2008-2010). Clin Infect Dis. 2012;55(Suppl 3):S206-214. DOI: 10.1093/cid/cis563
67. Zhang H., Xu Y., Jia P., Zhu Y., Zhang G., Zhang J., et al. Global trends of antimicrobial susceptibility to ceftaroline and ceftazidime-avibactam: a surveillance study from the ATLAS program (2012-2016). Antimicrob Resist Infect Control. 2020;9(1):166. DOI: 10.1186/s13756-020-00829-z
68. Watkins R.R., Holubar M., David M.Z. Antimicrobial resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus to newer antimicrobial agents. Antimicrob Agents Chemother. 2019;63(12):e01216-19. DOI: 10.1128/AAC.01216-19
69. Gostev V., Kalinogorskaya O., Kruglov A., Lobzin Y., Sidorenko S. Characterisation of methicillin-resistant Staphylococcus aureus with reduced susceptibility to ceftaroline collected in Russia during 2010-2014. J Glob Antimicrob Resist. 2018;12:21-23. DOI: 10.1016/j. jgar.2017.11.013
70. Lahiri S.D., Alm R.A. Potential of Staphylococcus aureus isolates carrying different PBP2a alleles to develop resistance to ceftaroline. J Antimicrob Chemother. 2016;71(1):34-40. DOI: 10.1093/jac/dkv329
71. Pereira S.F., Henriques A.O., Pinho M.G., de Lencastre H., Tomasz A. Evidence for a dual role of PBP1 in the cell division and cell separation of Staphylococcus aureus. Mol Microbiol. 2009;72(4):895-904. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2009.06687.x
72. Leski T.A., Tomasz A. Role of penicillin-binding protein 2 (PBP2) in the antibiotic susceptibility and cell wall cross-linking of Staphylococcus aureus: evidence for the cooperative functioning of PBP2, PBP4, and PBP2A. J Bacteriol. 2005;187(5):1815-1824. DOI: 10.1128/ JB.187.5.1815-1824.2005
73. Pinho M.G., de Lencastre H., Tomasz A. Cloning, characterization, and inactivation of the gene pbpC, encoding penicillin-binding protein 3 of Staphylococcus aureus. J Bacteriol. 2000;182(4):1074-1079. DOI: 10.1128/JB.182.4.1074-1079.2000
74. da Costa T.M., de Oliveira C.R., Chambers H.F., Chatterjee S.S. PBP4: A new perspective on Staphylococcus aureus beta-lactam resistance. Microorganisms. 2018;6(3). DOI: 10.3390/microorganisms6030057
75. Gostev V., Sopova J., Kalinogorskaya O., Tsvetkova I., Lobzin Y., Klotchenko S., et al. In vitro ceftaroline resistance selection of methicillin-resistant Staphylococcus
Гостев В.В. и соавт.
aureus involves different genetic pathways. Microb Drug Resist. 2019;25(10):1401-1409. DOI: 10.1089/ mdr.2019.0130
76. Gostev V., Kalinogorskaya O., Ivanova K., Kalisnikova E., Lazareva I., Starkova P., et al. In vitro selection of highlevel beta-lactam resistance in methicillin-susceptible Staphylococcus aureus. Antibiotics. 2021;10(6). DOI: 10.3390/antibiotics10060637
77. Basuino L., Jousselin A., Alexander J.A.N., Strynadka N.C.J., Pinho M.G., Chambers H.F., et al. PBP4 activity and its overexpression are necessary for PBP4-mediated highlevel beta-lactam resistance. J Antimicrob Chemother. 2018;73(5):1177-1180. DOI: 10.1093/jac/dkx531
78. Argudin M.A., Dodemont M., Taguemount M., Roisin S., de Mendonca R., Deplano A., et al. In vitro activity of ceftaroline against clinical Staphylococcus aureus isolates collected during a national survey conducted in Belgian hospitals. J Antimicrob Chemother. 2017;72(1):56-59. DOI: 10.1093/jac/dkw380
79. Argudin M.A., Roisin S., Nienhaus L., Dodemont M., de Mendonca R., Nonhoff C., et al. Genetic diversity among Staphylococcus aureus isolates showing oxacillin and/ or cefoxitin resistance not linked to the presence of mec genes. Antimicrob Agents Chemother. 2018;62(7). DOI: 10.1128/AAC.00091-18
80. Hryniewicz M.M., Garbacz K. Borderline oxacillin-resistant Staphylococcus aureus (BORSA) - a more common problem than expected? J Med Microbiol. 2017;66(10):1367-1373. DOI: 10.1099/jmm.0.000585
81. McDougal L.K., Thornsberry C. The role of beta-lactamase in staphylococcal resistance to penicillinase-resistant penicillins and cephalosporins. J Clin Microbiol. 1986;23(5):832-839. DOI: 10.1128/jcm.23.5.832-839.1986
82. Jorgensen J.H. Mechanisms of methicillin resistance in Staphylococcus aureus and methods for laboratory detection. Infect Control Hosp Epidemiol. 1991;12(1):14-19. DOI: 10.1086/646233
83. Leahy T.R., Yau Y.C., Atenafu E., Corey M., Ratjen F., Waters V. Epidemiology of borderline oxacillin-resistant Staphylococcus aureus in pediatric cystic fibrosis. Pediatr Pulmonol. 2011;46(5):489-496. DOI: 10.1002/ ppul.21383
84. Balslev U., Bremmelgaard A., Svejgaard E., Havstreym J., Westh H. An outbreak of borderline oxacillin-resistant Staphylococcus aureus (BORSA) in a dermatological unit. Microb Drug Resist. 2005;11(1):78-81. DOI: 10.1089/ mdr.2005.11.78
85. Skinner S., Murray M., Walus T., Karlowsky J.A. Failure of cloxacillin in treatment of a patient with borderline oxacillin-resistant Staphylococcus aureus endocarditis. J Clin Microbiol. 2009;47(3):859-861. DOI: 10.1128/ JCM.00571 -08
86. Brennan G.I., Herra C., Coleman D.C., O'Connell B., Shore A.C. Evaluation of commercial chromogenic media for the detection of meticillin-resistant Staphylococcus aureus. J Hosp Infect. 2016;92(3):287-292. DOI: 10.1016/j. jhin.2015.10.019
Гостев В.В. и соавт.
87. Yin W., Cai X., Ma H., Zhu L., Zhang Y., Chou S.H., et al. A decade of research on the second messenger c-di-AMP. FEMS Microbiol Rev. 2020;44(6):701-724. DOI: 10.1093/femsre/fuaa019
88. Corrigan R.M., Campeotto I., Jeganathan T., Roelofs K.G., Lee V.T., Grundling A. Systematic identification of conserved bacterial c-di-AMP receptor proteins. Proc Natl Acad Sci USA. 2013;110(22):9084-9089. DOI: 10.1073/ pnas.1300595110
89. Corrigan R.M., Abbott J.C., Burhenne H., Kaever V., Grundling A. c-di-AMP is a new second messenger in Staphylococcus aureus with a role in controlling cell size and envelope stress. PLoS Pathog. 2011;7(9):e1002217. DOI: 10.1371/journal.ppat.1002217
90. Ba X., Kalmar L., Hadjirin N.F., Kerschner H., Apfalter P., Morgan F.J., et al. Truncation of GdpP mediates beta-lactam resistance in clinical isolates of Staphylococcus aureus. J Antimicrob Chemother. 2019;74(5):1182-1191. DOI: 10.1093/jac/dkz013
91. Banerjee R., Gretes M., Harlem C., Basuino L., Chambers H.F. A mecA-negative strain of methicillin-resistant Staphylococcus aureus with high-level beta-lactam resistance contains mutations in three genes. Antimicrob Agents Chemother. 2010;54(11):4900-4902. DOI: 10.1128/AAC.00594-10
92. Greninger A.L., Chatterjee S.S., Chan L.C., Hamilton S.M., Chambers H.F., Chiu C.Y. Whole-genome sequencing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus resistant to fifth-generation cephalosporins reveals potential non-mecA mechanisms of resistance. PloS one. 2016;11(2):e0149541. DOI: 10.1371/journal.pone.0149541
93. Sommer A., Fuchs S., Layer F., Schaudinn C., Weber R.E., Richard H., et al. Mutations in the gdpP gene are a clinically relevant mechanism for beta-lactam resistance in meticillin-resistant Staphylococcus aureus lacking mec determinants. Microb Genom. 2021;7(9). DOI: 10.1099/ mgen.0.000623
94. Dengler V., McCallum N., Kiefer P., Christen P., Patrignani A., Vorholt J.A., et al. Mutation in the C-di-AMP cyclase dacA affects fitness and resistance of methicillin resistant Staphylococcus aureus. PloS One. 2013;8(8):e73512. DOI: 10.1371/journal.pone.0073512
95. Commichau F.M., Heidemann J.L., Ficner R., Stulke J. Making and breaking of an essential poison: the cyclases and phosphodiesterases that produce and degrade the essential second messenger cyclic di-AMP in bacteria. J Bacteriol. 2019;201(1). DOI: 10.1128/JB.00462-18
96. Giulieri S.G., Guerillot R., Kwong J.C., Monk I.R., Hayes A.S., Daniel D., et al. Comprehensive genomic investigation of adaptive mutations driving the low-level oxacillin resistance phenotype in Staphylococcus aureus. mBio. 2020;11(6). DOI: 10.1128/mBio.02882-20
97. Speck S., Wenke C., Fessler A.T., Kacza J., Geber F., Scholtzek A.D., et al. Borderline resistance to oxacillin in Staphylococcus aureus after treatment with sub-lethal sodium hypochlorite concentrations. Heliyon. 2020;6(6):e04070. DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e04070
