Научная статья на тему 'СОЗДАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМАТИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГА АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ'

СОЗДАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМАТИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГА АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY-ND
158
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОМПЬЮТЕРНЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ / АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ / МОНИТОРИНГ / ПАТОГЕННЫЕ И УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ / ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА / COMPUTER DATABASES / ANTIBIOTIC RESISTANCE / MONITORING / PATHOGENIC AND CONDITIONALLY PATHOGENIC MICROORGANISMS / ENVIRONMENT

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Березняк Е. А., Тришина А. В., Селянская Н. А., Симонова И. Р.

Введение. Изучение состава и антибиотикорезистентности бактериальных сообществ водоемов требует оперативной работы с большими объемами данных. Цель. Проводимые в Ростовском-на-Дону противочумном институте Роспотребнадзора мониторинговые исследования чувствительности/устойчивости патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, выделенных в водоемах г. Ростова-на-Дону и Ростовской области, систематизированы, и на их основе созданы базы данных (БД), которые включают эпидемиологическую информацию о дате и источниках выделения изолятов, результаты видовой идентификации бактериальных штаммов, оценку их чувствительности/устойчивости к антибактериальным препаратам (АБП). Материалы и методы. Выделение, идентификацию и интерпретацию результатов определения чувствительности/ устойчивости к антибактериальным препаратам проводили для разных групп микроорганизмов с помощью стандартных методов. Результаты. Зарегистрированы БД «Фенотипы антибиотикорезистентности холерных вибрионов различных серогрупп, выделенных на территории Ростовской области» (2017621303 от 14 ноября 2017 г.) и БД «Спектр микрофлоры открытых водоемов г. Ростова-на-Дону, чувствительность/устойчивость к антибактериальным препаратам» (2017620158 от 28 февраля 2017 г.). Описан опыт формирования и использования БД для систематизации и анализа результатов исследований. Базы регулярно пополняются и обновляются в рамках ежегодного мониторинга, что позволяет не только контролировать и анализировать большие объемы разнородной информации, но и оперативно сравнивать полученные данные, анализировать чувстви-тельность/устойчивость микроорганизмов разных групп к широкому спектру АБП, а также наглядно демонстрировать результаты. Выводы. Разработанные базы данных предназначены, в первую очередь, для исследований, направленных на многопрофильное изучение большого числа микроорганизмов. Создание и развитие специализированных интернет-ресурсов открывают новые возможности для организации комплексного оперативного проведения мониторинга состояния антибиотикорезистентности в Российской Федерации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Березняк Е. А., Тришина А. В., Селянская Н. А., Симонова И. Р.

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

CREATION OF DATABASES FOR SYSTEMATIZATION OF ANTIBIOTIC RESISTANCE MONITORING RESULTS

The study of the composition and antibiotic resistance of bacterial communities of water bodies requires effective processing of numerous data. Our objective was to systematize studies of sensitivity/resistance of pathogenic and opportunistic microorganisms in water reservoirs of Rostov-on-Don and the Rostov Region conducted by the Rostov-on-Don Anti-Plague Research Institute and to create databases (DB) including epidemiological information on the date and source of an isolate, results of bacterial strain identification, and evaluation of their sensitivity/ resistance to antibacterial preparations (ABP). Materials and methods: Isolation, identification and interpretation of results of determining sensitivity/resistance to antibacterial preparations were carried out for different groups of microorganisms using standard techniques. Results: The databases "Phenotypes of antibiotic resistance of Vibrio cholerae of various serogroups isolated in the Rostov Region" (2017621303 dated November 14, 2017) and "Spectrum of microflora of open reservoirs in Rostov-on-Don, sensitivity/resistance to antibacterial drugs" (2017620158 dated February 28, 2017) were registered. The article describes the experience in creating and using the databases to process and analyze research results. The databases are regularly supplemented and updated as part of annual monitoring enabling us not only to monitor and analyze large amounts of heterogeneous information, but also to quickly compare the data, analyze sensitivity/resistance of microorganisms of different groups to a wide range of ABP, and visualize the results. Conclusions: The developed databases are primarily intended for multidisciplinary studies of a large number of microorganisms. Creation and development of specialized Internet resources open up new opportunities for organizing a comprehensive effective monitoring of antibiotic resistance in the Russian Federation.

Текст научной работы на тему «СОЗДАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМАТИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГА АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ»

апрель №4 (325)

ЗНСО

И

s-b

© Березняк Е.А., Тришина А.В., Селянская Н.А., Симонова И.Р., 2020 УДК 615.33:57.084/085

Создание баз данных для систематизации результатов мониторинга

антибиотикорезистентности

Е.А. Березняк, А.В. Тришина, Н.А. Селянская, И.Р. Симонова

ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора, ул. М. Горького, 117/40, г. Ростов-на-Дону, 344002, Российская Федерация

Резюме: Введение. Изучение состава и антибиотикорезистентности бактериальных сообществ водоемов требует оперативной работы с большими объемами данных. Цель. Проводимые в Ростовском-на-Дону противочумном институте Роспотребнадзора мониторинговые исследования чувствительности/устойчивости патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, выделенных в водоемах г. Ростова-на-Дону и Ростовской области, систематизированы, и на их основе созданы базы данных (БД), которые включают эпидемиологическую информацию о дате и источниках выделения изолятов, результаты видовой идентификации бактериальных штаммов, оценку их чувствительности/устойчивости к антибактериальным препаратам (АБП). Материалы и методы. Выделение, идентификацию и интерпретацию результатов определения чувствительности/ устойчивости к антибактериальным препаратам проводили для разных групп микроорганизмов с помощью стандартных методов. Результаты. Зарегистрированы БД «Фенотипы антибиотикорезистентности холерных вибрионов различных серогрупп, выделенных на территории Ростовской области» (2017621303 от 14 ноября 2017 г.) и БД «Спектр микрофлоры открытых водоемов г. Ростова-на-Дону, чувствительность/устойчивость к антибактериальным препаратам» (2017620158 от 28 февраля 2017 г.). Описан опыт формирования и использования БД для систематизации и анализа результатов исследований. Базы регулярно пополняются и обновляются в рамках ежегодного мониторинга, что позволяет не только контролировать и анализировать большие объемы разнородной информации, но и оперативно сравнивать полученные данные, анализировать чувствительность/устойчивость микроорганизмов разных групп к широкому спектру АБП, а также наглядно демонстрировать результаты. Выводы. Разработанные базы данных предназначены, в первую очередь, для исследований, направленных на многопрофильное изучение большого числа микроорганизмов. Создание и развитие специализированных интернет-ресурсов открывают новые возможности для организации комплексного оперативного проведения мониторинга состояния антибиотикорезистентности в Российской Федерации. Ключевые слова: компьютерные базы данных, антибиотикорезистентность, мониторинг, патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, окружающая среда.

Для цитирования: Березняк Е.А., Тришина А.В., Селянская Н.А., Симонова И.Р. Создание баз данных для систематизации результатов мониторинга антибиотикорезистентности // Здоровье населения и среда обитания. 2020. № 4 (325). С. 59-63. DOI: https://doi.org/10.35627/2219-5238/2020-325-4-59-63

Creation of Databases for Systematization of Antibiotic Resistance Monitoring Results

E.A. Bereznyak, A.V. Trishina, N.A. Selyanskaya, I.R. Simonova Rostov-on-Don Anti-Plague Research Institute, 117/40 Gorky Street, Rostov-on-Don, 344002, Russian Federation Abstract. Introduction: The study of the composition and antibiotic resistance of bacterial communities of water bodies requires effective processing of numerous data. Our objective was to systematize studies of sensitivity/resistance of pathogenic and opportunistic microorganisms in water reservoirs of Rostov-on-Don and the Rostov Region conducted by the Rostov-on-Don Anti-Plague Research Institute and to create databases (DB) including epidemiological information on the date and source of an isolate, results of bacterial strain identification, and evaluation of their sensitivity/ resistance to antibacterial preparations (ABP). Materials and methods: Isolation, identification and interpretation of results of determining sensitivity/resistance to antibacterial preparations were carried out for different groups of microorganisms using standard techniques. Results: The databases "Phenotypes of antibiotic resistance of Vibrio cholerae of various serogroups isolated in the Rostov Region" (2017621303 dated November 14, 2017) and "Spectrum of microflora of open reservoirs in Rostov-on-Don, sensitivity/resistance to antibacterial drugs" (2017620158 dated February 28, 2017) were registered. The article describes the experience in creating and using the databases to process and analyze research results. The databases are regularly supplemented and updated as part of annual monitoring enabling us not only to monitor and analyze large amounts of heterogeneous information, but also to quickly compare the data, analyze sensitivity/resistance of microorganisms of different groups to a wide range of ABP, and visualize the results. Conclusions: The developed databases are primarily intended for multidisciplinary studies of a large number of microorganisms. Creation and development of specialized Internet resources open up new opportunities for organizing a comprehensive effective monitoring of antibiotic resistance in the Russian Federation.

Key words: computer databases, antibiotic resistance, monitoring, pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms, environment.

For citation: Bereznyak EA, Trishina AV, Selyanskaya NA, Simonova IR. Creation of databases for systematization of antibiotic resistance monitoring results. Zdorov'e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2020; (4(325)):59-63. (In Russian) DOI: https://doi.org/10.35627/2219-5238/2020-325-4-59-63

Information about the authors: Bereznyak E.A., https:// orcid.org/0000-0002-9416-2291; Trishina A.V., https:// orcid.org/

0000-0002-8249-6577; Selyanskaya N.A., https://orcid.org/0000-0002-0008-4705; Simonova I.R., https://orcid.org/0000-

0001-8261-2294.

Введение. Распространение резистентности к АБП является одной из самых острых проблем современности и несет биологические и экономические угрозы для всех стран. В последние годы в результате продолжающегося интенсивного применения антибиотиков появляются микроорганизмы, устойчивые к различным группам АБП. Это является серьезной проблемой, которая подрывает усилия по борьбе с инфекционными болезнями [1—3]. В

2013 г. утверждены «Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года и дальнейшую перспективу»1. В этом документе распространение устойчивости патогенных микроорганизмов к АБП отнесено к числу основных причин, обусловливающих негативное воздействие биологических факторов на территории РФ.

1 «Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года и дальнейшую перспективу». Утв. Президентом РФ 1 ноября 2013 г. № Пр-2573.

60

АПРЕЛЬ №4 (325)

Распоряжением Правительства РФ № 2045-р от 25 сентября 2017 г. принята Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года, определяющая множество задач.

В отдельное направление выделено создание и развитие единой межведомственной базы данных распространения резистентности к антимикробным препаратам и включение ее в структуру баз данных формируемой в настоящее время государственной информационной системы в области обеспечения химической и биологической безопасности.

Большинство исследований резистентности к АБП сосредоточено на штаммах микроорганизмов, полученных от клинических пациентов [4, 5]. Однако новые формы антибиотикорезистент-ных микроорганизмов широко представлены и в окружающей среде, включая воду и почву, и могут легко распространяться не только через международные границы, но и между континентами [6]. Можно считать доказанным тот факт, что водная среда является идеальной для передачи маркеров устойчивости к АБП среди микроорганизмов, где горизонтальный перенос генов между бактериями рассматривается как ключевой механизм [7]. Санитарно-гигиенический мониторинг, проводимый в разных регионах, показал наличие в водоемах большого спектра патогенных и условно-патогенных устойчивых к АБП микроорганизмов — аэромонад, вибрионов, псевдомонад, многих видов энтеробактерий, клостридий и др. [8—12]. Взаимодействие устойчивых к АБП бактерий с автохтонной микрофлорой способствует селекции резистентных штаммов и преобладанию устойчивых бактерий, приводящему к глобальному нарушению экосистемы [13—17].

Холерные вибрионы, являющиеся частью микрофлоры многих водоемов, продолжают оставаться приоритетной проблемой мирового здравоохранения. Одним из механизмов формирования множественной устойчивости к антибактериальным соединениям у Vibrio cholerae являются приобретение и аккумуляция индивидуальных генов антибиотикорезистентности в интегронах, трансмиссибельных плазмидах и интегративных конъюгативных элементах (SXT/ICE) [18-20].

Предметом пристального внимания исследователей сегодня также являются холерные вибрионы nonO1/nonO139. Эти штаммы представляют собой природные резервуары генов, способных передаваться штаммам V. cholerae О1 и О139 серогрупп, одновременно расширяющих патогенный и эпидемический потенциал последних [21]. Обращает на себя внимание высокая встречаемость антибиотикорези-стентных штаммов V. cholerae nonO1/nonO139 в водных объектах Индии, Китая, Вьетнама, Индонезии, Марокко, бассейна Карибского моря, Мексики, России [22-28]. Среди выделенных в 2011-2014 гг. в Ростовской области штаммов холерных вибрионов попО1/попО139

серогрупп были как чувствительные штаммы, так и штаммы с множественной устойчивостью ^ (от 1 до 6 маркеров) [29].

Изучение состава и антибиотикорезистентнос-ти бактериальных сообществ водоемов требует ^ оперативной работы с большими объемами ^^ данных. На современном этапе в качестве стан- = дартного программного средства для анализа данных используются БД и геоинформационные системы, которые наилучшим образом подходят для сбора и обработки территориально-рас-пределенной информации в целях комплексного мониторинга и позволяют «привязать» любое явление к определенной местности. В интернет-ресурсах существуют различные микробиологические базы данных, играющие все более важную роль в медицинских и биологических исследованиях. БД — это интегрированная компьютерная структура, содержащая совокупность систематизированных данных, предоставляющая конечному пользователю возможность поиска, обработки и извлечения нужной информации. Такие системы архивируют, хранят, поддерживают и используют с целью обмена информацией о генах, геномах, данных экспрессии, последовательностях и структурах белка, метаболитах и реакциях, антибиотикорезистентности, классифицируя данные по категориям: глобальные ресурсы, обширные базы данных и базы данных специального назначения [30—32].

Цель исследования. Систематизация результатов многолетних мониторинговых исследований и создание пополняемых баз данных, позволяющих анализировать сведения об антибиотикорезистентности патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, выделенных в водоемах г. Ростова-на-Дону и Ростовской области.

Материалы и методы. Выделение и идентификацию штаммов холерных вибрионов проводили в соответствии с МУК 4.2.2218—072. Чувствительность к АБП определяли методом серийных разведений на агаре Мюллера — Хинтона рН (7,3 ± 0,2) ШМБВЬЛ, (Индия). Интерпретацию результатов определения чувствительности вибрионов проводили в соответствии с МУК 4.2.2495 —093, для семейства ЕШегоЬа^епаееае и НФМ в соответствии с МУК 4.2.1890—044. Для семейства Легошонайаееае следовали рекомендациям СББ1 (2009 г.).

Расшифровка используемых сокращений в базе данных: ЦИП — ципрофлоксацин, ОФЛ — офлоксацин, ПЕФ — пефлоксацин, ЛОМ — ло-мефлоксацин, ЛФЦ — левофлоксацин, НОР — норфлоксацин, МОК — моксифлоксацин, АМП — ампициллин, НК — налидиксовая кислота, ДОК — доксициклин, ТЕТ — тетрациклин, ЦРО — цефтриаксон, ЛЕВ —левомицетин, ФУР — фуразолидон, ТСУ — триметоприм/ сульфаметоксазол, ГЕН — гентамицин, КАН — канамицин, СТР — стрептомицин, ПОЛ — поли-миксин, ЦФТ — цефотаксим, ЦФЗ — цефтазидим, РИФ — рифампицин, МПН — меропенем, ИМ — имипенем, Б — чувствительный штамм, I — промежуточный, Я — резистентный, «+» — наличие

2 МУК 4.2.2218—07 «Лабораторная диагностика холеры». М.: Роспотребнадзор, 2007. 87 с.

3 МУК 4.2.2495—09 «Определение чувствительности возбудителей опасных бактериальных инфекций (чума, сибирская язва, холера, туляремия, бруцеллез, сап, мелиоидоз) к антибактериальным препаратам». М.: Роспотребнадзор, 2010. 59 с.

4 МУК 4.2.1890—04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам»

апрель №4 (325)

ЗНСО

ci

гена ctx, tcp, «—» — отсутствие гена, 1 — наличие ■—■ роста, 0 — отсутствие роста.

БД созданы в ОС: Windows 10 Pro Профессиональная, Microsoft Ofïice Excel. ^ Результаты исследования. Для создания БД ^^ использованы результаты мониторинговых ис-^Е следований патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, проводимых в Ростовском-на-Дону противочумном институте Роспотребнадзора. Базы данных включают эпидемиологическую информацию о дате и источнике выделения изолятов, результаты видовой идентификации бактериальных штаммов, оценку их чувствительности/устойчивости к АБП. Клинические изоляты холерных вибрионов получены из музея живых культур с центром патогенных вибрионов ФКУЗ «Ростовский на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора.

Результаты многолетнего изучения антибиотикорезистентности холерных вибрионов, выделенных от больных и из объектов окружающей среды, вошли в базу данных «Фенотипы антибиотикорезистентности холерных вибрионов различных серогрупп, выделенных на территории Ростовской области» (2017621303 от 14 ноября 2017 г.).

БД содержит информацию о времени и источнике выделения штаммов, принадлежности их к определенной серогруппе, наличии или отсутствии генов ctx и tcp, чувствительности/ устойчивости к АБП. База регулярно пополняется и обновляется в рамках ежегодного эпидемиологического мониторинга по холере, проводимого в ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора. В настоящее время база данных содержит информацию о 63 клинических штаммах холерных вибрионов и 571 из окружающей среды, выделенных в Ростовской области.

Фильтрация данных позволяет быстро проанализировать ряд показателей, сортируя информацию о клинических изолятах и штаммах, выделенных из объектов окружающей среды. На рис. 1 представлен фрагмент БД, отражающий объективную форму представленных в таблице данных, который содержит информацию о фенотипах штаммов микроорганизмов, месте и годе выделения, информацию о чувствительности/устойчивости к антибактериальным препаратам.

Клинические изоляты, выделенные в Ростовской области в 1993 г. в г. Таганроге, отнесены к Vibrio cholerae O139 (ctx+ tcp+), имели фенотип антибиотикорезистентности фуразо-лидон-стрептомицин-ко-тримоксазол; такой же фенотип имели штаммы V. cholerae El Tor (ctx- tcp+), выделенные в Ростовской области г. Каменске-Шахтинском в 2005 г. Изоляты V. cholerae nonO1/nonO139, выделенные от людей в городе Таганроге с 2005 по 2014 г., имели от 2 до 6 разнообразных маркеров устойчивости к АБП.

Среди микроорганизмов, изолированных из окружающей среды, к V. cholerae El Tor отнесены 78 штаммов, из них 76 штаммов ctx- tcр- и 2 штамма ctx+ tcp+; 493 штамма V. cholerae non01/non0139 серотипированы как ctx- tcр-. Полирезистентные штаммы фиксировались в 23,1 % случаев, монорезистентные — в 34,6 %; чувствительных не обнаружено.

Создавая фильтр по нескольким значениям, вводя в таблицу условий сразу несколько критериев отбора данных, можно быстро провести анализ уровня антибиотикорезистентности в динамике. Так, до 2015 года регистрировались изоляты, чувствительные ко всем взятым в исследование АБП. С 2016 г. такие штаммы не фиксировались. Монорезистентные штаммы

Вид алакроорааназала to мер inauiK Ген ctx Ген tcp Исгочвм Год Место вьвдепем«н ТСУ ФУР en*

Vämo choterae 11 fix 18318 l.lx li p * человек 2005 Ростовская oäi, г Каменск-Шахппспм R R R

VÜ3IM) dwferae EI Tor 18819 ctx li:p I человек 2005 Ростовская обл., г Ктпгг Штщим т"! R R R

Vämo cftoferae El Ter 18820 ctx t<: p I человек 2005 Ростовская обл., г.КаменскШахпнспй R R R

18821 ctx t<: p * человек 2005 Ростовская обл., г.Каменск-Шахпаким R R R

ЮтЬкйтае Ol39 16063 ctx ' li p I человек 1993 Ростовская обл., г Тшавфог R R R

Viuio choéerae Ol39 16064 rix " lip 1 человек 1993 Ростовская обл., гТа»фог R R R

Vmrio chaéerae 0139 16131 Cht t<: p * человек 1993 Ростовская обл., гТагарог R R R

Vfario choteiae поп ОМнп С 18822 l.lx Icp- человек 2005 Ростовская oäi, гТшавфог S S R

VÜ3IM) dwferae поп OUnD С 19669 ctx человек 2014 Ростовская обл., г Та»фог S P S

Vämo eftoferae поп Ol.Люп С 19705 ctx <cp человек 2014 Ростовская обл., г.Тагафог S S S

VStriD ctoferae поп ОМюп С 19189 ctx Icp- человек 2012 Ростовская обл., гТагарог S S S

Vfario eftoferae поп OlAmn С 19190 ctx- Icp- человек 2012 Ростовская обл, г Тшавфог R S R

VSuio cftolerae поп ОМюп С 19260 ctx "■P человек 2011 Ростовская обл, гТа»фог S S S

VätriD ctoferae поп ОМюп С 19261 ctx человек 2011 Ростовская обл., гТагарог S S S

Vfario choteiae поп ОМюп С 18958 l.lx tap- человек 2006 Ростовская oäi, гТшавфог S S R

VÜ3IM) dwferae поп ОМюп С 18980 ctx ir p человек 2007 Ростовская обл. |Тавчн S R R

Рис. 1. Фрагмент базы данных «Фенотипы антибиотикорезистентности холерных вибрионов различных серогрупп, выделенных на территории Ростовской области» Fig. 1. A fragment of the database "Phenotypes of antibiotic resistance of Vibrio cholerae of various serogroups

isolated in the Rostov Region"

50 40 30 20 10 0

2006-2016 V.cholerae El Tor

2013-2015 2016-2017

V. cholerae non01/non0139

■ чувствительные/sensitive монорезистентные/monoresistant

полирезистентные/multiresistant

Рис. 2. Распределение чувствительных, моно- и полирезистентных штаммов V. cholerae, выделенных из окружающей среды Fig. 2. Distribution of sensitive, mono- and multiresistant strains of Vibrio cholerae isolated from the environment

62

апрель №4 (ж)

выделялись на уровне 43,9 %. Полирезистентные НАГ-вибрионы обнаруживались в 17,1 % случаев и имели от трех до четырех маркеров резистентности (рис. 2).

Для оценки масштаба биологической угрозы распространения антибиотикорезистент-ных штаммов параллельно с мониторингом холерных вибрионов проводилось изучение распространенности в водоемах г. Ростова-на-Дону резистентных к АБП условно-патогенных и патогенных микроорганизмов семейств ЕШегоЬа^епасеае, Аеготопайасеае, нефермен-тирующих микроорганизмов. По результатам этих исследований зарегистрирована БД «Спектр микрофлоры открытых водоемов г. Ростова-на-Дону, чувствительность/устойчивость к антибактериальным препаратам» (2017620158 от 28 февраля 2017 г.).

Сведения, содержащиеся в базе данных, предназначены для хранения и систематизации результатов микробиологического мониторинга, оценки антибиотикорезистентности выделенных микроорганизмов. На момент регистрации база данных содержала информацию о 750 видах микроорганизмов, выделенных в 2016 г. из водоемов г. Ростова-на-Дону, в 2017 г. дополнена новыми сведениями о 1013 штаммах.

БД содержит информацию о дате, географических данных места обнаружения, видовой принадлежности выделенных штаммов микроорганизмов и чувствительности/устойчивости

к антибактериальным препаратам. Фрагмент БД показан на рис. 3.

Разработанная БД позволила проанализировать большой объем информации (рис. 4) и сделать вывод о циркуляции полирезистентных ^ штаммов в водоемах Ростовского региона. ^^ Проведен анализ частоты выделения различных микроорганизмов, проанализирована устойчивость к широкому спектру АБП [33]. Эти данные свидетельствуют, что в регионе складывается серьезная ситуация, связанная с распространением устойчивых микроорганизмов в окружающей среде.

Заключение. Таким образом, разработанные базы данных предназначены, в первую очередь, для анализа исследований, направленных на многопрофильное изучение антибиотикорезистентности большого числа микроорганизмов. Базы данных позволяют не только контролировать и анализировать большие объемы разнородной информации, но и оперативно сравнивать данные, полученные на основании исследований разных водоемов, а также демонстрировать результаты в динамике в разные годы наблюдения, анализировать данные о чувствительности/устойчивости к АБП разных групп микроорганизмов, ставших предметом настоящего исследования, а также наглядно демонстрировать результаты.

Создание и развитие специализированных интернет-ресурсов открывает новые возможности

— -J тотк; * ЦИП ЦИП ' ЦИП т R-cif ; амп амп т амп т R-amjт 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Enterobacteriaceae Serratiafonticola май.16 2 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Serratiafonticola май.16 2 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Escherichia coli май.16 2 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Pantoea aggiomerans май.16 2 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Citrobacter braakü май.16 2 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Plesiomonas shigeiioides май.16 4 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Citrobacter braakü май.16 4 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Citrobacter braakii май.16 4 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Klebsiella pneumoniae май.16 4 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Citrobacterfreundii май.16 5 0 0 0 0 1 1 1

Enterobacteriaceae Escherichia coli май.16 5 0 0 0 0

Enterobacteriaceae Escherichia coli май.16 5 0 1 1 1 1 1 1

Enterobacteriaceae Enterobacter cloacae май.16 5 1 1 1 1 1 1 1

Рис. 3. Фрагмент базы данных. Структура таблицы, содержащей данные о штаммах микроорганизмов,

включенных в базу данных Fig. 3. A database fragment. The structure of the spreadsheet containing data on strains of the microorganisms included in the database

90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00%

2016 г. 2017 г. 1

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

2016 г. 2017 г. 2016 г. 2017 г. 2 3

■ Чувствительные/sensitive Монорезистентные/monoresistant

Полирезистентные/multiresistant

Рис. 4. Доли чувствительных, моно- и полирезистентных микроорганизмов в 2016 и 2017 гг.: 1 — НФМ; 2 — Энтеробактерии; 3 — Аэромонады Fig. 4. The percentage of sensitive, mono- and multiresistant microorganisms in 2016 and 2017: 1 — Nonfermenting microorganisms; 2 — Enterobacteriaceae; 3 — Aeromonas

апрель №4 (325)

ЗНСО

63

для организации комплексного оперативного —_ проведения мониторинга состояния антибио-тикорезистентности в Российской Федерации.

о

Список литературы (пп. 2, 3, 6, 7, 11-21, 24-28, 31, 32 см. References)

1. Ларцева Л.В., Обухова О.В., Бармин А.Н. Экологическая и ^ биологическая опасность резистентности условно-патогенной

' . микрофлоры к антибиотикам (ОБЗОР) // Российский журнал

^^ прикладной экологии. 2015. № 4 (4). С. 47—52.

4. Сухорукова М.В., Эйдельштейн М.В., Склеенова Е.Ю., и др. Антибиотикорезистентность нозокомиальных штаммов Enterobacteriaceae в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования МАРАФОН в 2011—2012 гг. // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2014. Т. 16. № 4. С. 254-265.

5. Сухорукова М.В., Эйдельштейн М.В. Склеенова Е.Ю. и др. Антибиотикорезистентность нозокомиальных штаммов Acinetobacter spp. в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования МАРАФОН в 2011-2012 гг. // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2014. Т. 16. № 4. С. 266-272.

8. Журавлёв П.В., Панасовец О.П., Алешня В.В. и др. Антибиотикорезистентность бактерий, выделенных из воды открытых водоемов // Здоровье населения и среда обитания. 2015. № 5 (266). С. 24-26.

9. Кулмагамбетов И.Р. Современные подходы к контролю и сдерживанию антибиотикорезистентности в мире // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 9-1. С. 54-59.

10. Обухова О.В., Ларцева Л.В., Лисицкая И.А. Санитарно-микробиоло-гическая оценка гидроэкосистемы дельты Волги при антропогенном загрязнении // Гигиена и санитария. 2009. № 1. С. 8.

22. Монахова Е.В., Архангельская И.В. Холерные вибрионы нео1/ нео139 серогрупп в этиологии острых кишечных инфекций: современная ситуация в России и в мире // Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 2. С. 14-23.

23. Утепова И.Б., Сагиев З.А., Алыбаев С.Д. и др. Характеристика штаммов холерных вибрионов, выделенных на территории Казахстана // ACTA BIOMEDICA SCIENTIFICA. 2017. Т. 2. № 5-1 (117). С. 100-105.

29. Селянская Н.А., Веркина Л.М., Архангельская И.В. и др. Мониторинг антибиотикорезистентности штаммов холерных вибрионов неО1/не О139 серогрупп, выделенных из объектов окружающей среды в Ростовской области в 2011-2014 гг. // Здоровье населения и среда обитания. 2015. № 7 (268). С. 33-36.

30. Вечерковская М.Ф., Тец В.В. Создание базы данных для решения задач по систематизации результатов опытов, проводимых в ходе научных исследований в микробиологии // Ученые записки СПб ГМУ им. акад. И.П. Павлова 2015.Т. XXII. № 2. С. 64-67.

33. Березняк Е.А., Тришина А.В., Веркина Л.М. и др. Изучение видового разнообразия и антибиотикорезистентности микрофлоры водоемов г. Ростова-на-Дону // Гигиена и санитария. 2018. Т. 97. № 5 С. 405-410.

References

1. Lartseva LV, Obukhova OV, Barmin AN. Ecological and biological risk of opportunistic pathogenic microflora resistance to antibiotics

(an overview). Rossiiskii Zhurnal Prikladnoi Ekologii. 2015; (4(4)):47-52. (In Russian).

2. Bassetti M, Pecori D, Peghin M. Multidrug-resistant Gram-negative bacteria-resistant infections: epidemiology, clinical issues and therapeutic options. Ital J Med. 2016; 10(4):364-375. DOI: https:// doi.org/10.4081/itjm.2016.802

3. Curcio D. Multidrug-resistant Gram-negative bacterial infections: are you ready for the challenge? Curr Clin Pharmacol. 2014; 9(1):27-38. DOI: https://doi.org/10.2174/15748847113089990062

4. Sukhorukova MV, Edelstein MV, Skleenova EYu, et al. Antimicrobial resistance of nosocomial Enterobacteriaceae isolates in Russia: results of national multicenter surveillance study "MARATHON" 20112012. Klinicheskaya Mikrobiologiya i Antimikrobnaya Khimioterapiya. 2014; 16(4):254-265. (In Russian).

5. Sukhorukova MV, Edelstein MV, Skleenova EYu, et al. Antimicrobial resistance of nosocomial Acinetobacter spp. isolates in Russia: results of national multicenter surveillance study "MARATHON" 20112012. Klinicheskaya Mikrobiologiya i Antimikrobnaya Khimioterapiya. 2014; 16(4):266-272. (In Russian).

6. Port JA, Cullen AC, Wallace JC, et al. Metagenomic frameworks for monitoring antibiotic resistance in aquatic environments. Environ Health Perspect. 2014; 122(3):222-228. DOI: https://doi.org/10.1289/ ehp.1307009

7. Srinivasan V, Nam HM, Sawant AA, et al. Distribution of tetracycline and streptomycin resistance genes and class 1 integrons in Enterobacteriaceae isolated from dairy and nondairy farm soils. Microb Ecol. 2008; 55(2):184-93. DOI: https://doi.org/10.1007/s00248-007-9266-6

8. Zhuravlyov PV, Panasovets OP, Aleshnya VV, et al. Antibiotic resistance of bacteria isolated from water of the open reservoirs. Zdorov'e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2015; (5(266)):24-26. (In Russian).

9. Kulmagambetov IR. Modern approaches to the control and inhibition of antibiotic resistance in the world. Mezhdunarodnyi Zhurnal Prikladnykh i Fundamental'nykh Issledovanii. 2015; (9-1):54-59. (In Russian).

10. Lartseva LV, Obukhova OV, Lisitskaya IA. Sanitary and microbiological evaluation of the hydrosystem in the Volga river estuary upon anthropogenic pollution. Gigiena i Sanitariya. 2009; (1):23-25. (In Russian).

11. Cantas L, Shah SQA, Cavaco LM, et al. A brief multi-disciplinary review on antimicrobial resistance in medicine and its linkage to

the global environmental microbiota. Front Microbiol. 2013; 4:96. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2013.00096

12. Delgado-Gardea MC, Tamez-Guerra P, Gomez-Flores R, et al. Multidrug-resistant bacteria isolated from surface water in Bassaseachic Falls National Park, Mexico. Int J Environ Res Public Health. 2016; 13(6):E597. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph13060597

13. Aminov RI, Mackie RI. Evolution and ecology of antibiotic resistance genes. FEMS Microbiol Lett. 2007; 271(2):147-161.

14. Gordon L, Cloeckaert A, Doublet B, et al. Complete sequence of the floR-carrying multiresistance plasmid pAB5S9 from freshwater Aeromonas bestiarum. J Antimicrob Chemother. 2008; 62(1):65-71.

15. Devarajan N, Laffite A, Mulaji CK, et al. Occurrence of antibiotic resistance genes and bacterial markers in a tropical river receiving hospital and urban wastewaters PLoS One. 2016; 11(2):e0149211. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0149211

16. Piotrowska M, Popowska M. Insight into the mobilome of Aeromonas strains. Front Microbiol. 2015; 6:494. DOI: https://doi.org/10.3389/ fmicb.2015.00494

17. Yang Y, Song W, Lin H, et al. Antibiotics and antibiotic resistance genes in global lakes: A review and meta-analysis. Environ Int. 2018; 116:60-73. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.04.011

18. Mala W, Faksri K, Samerpitak K, et al. Antimicrobial resistance and genetic diversity of the SXT element in Vibrio cholerae from clinical and environmental water samples in northeastern Thailand. Infect Genet Evol. 2017; 52:89-95. DOI: https://doi.org/10.1016/]. meegid.2017.04.013

19. Rajpara N, Kutar BM, Sinha R, et al. Role of integrons, plasmids and SXT elements in multidrug resistance of Vibrio cholerae and Providencia vermicola obtained from a clinical isolate of diarrhea. Front Microbiol. 2015; 6:57. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00057

20. Rashed SM, Hasan NA, Alam M, et al. Vibrio cholerae O1 with reduced susceptibility to ciprofloxacin and azithromycin isolated from a rural coastal area of Bangladesh. Front Microbiol. 2017; 8:252. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00252

21. Rodríguez-Blanco A, Lemos ML, Osorio CR. Integrating conjugative elements as vectors of antibiotic, mercury, and quaternary ammonium compound resistance in marine aquaculture environments. Antimicrob Agents Chemother. 2012; 56(5):2619-26. DOI: https://doi.org/10.1128/ AAC.05997-11

22. Monakhova EV, Arkhangel'skaya IV. Cholera vibrios of nonO1/ nonO139 serogroup in etiology of acute intestinal infections: current situation in Russia and around the world. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii. 2016; (2):14-23. (In Russian). DOI: https://doi. org/10.21055/0370-1069-2016-2-14-23

23. Utepova IB, Sagiyev ZA, Alybayev SD, et al. Characteristics of cholera strains isolated in Kazakhstan. Acta Biomedica Scientifica, 2017; 2(5(1)):100-105. (In Russian).

24. Diep TT, Nguyen NT, Nguyen TN, et al. Isolation of New Delhi metallo-ß-lactamase 1-producing Vibrio cholerae non-O1, non-O139 strain carrying ctxA, st and hly genes in southern Vietnam. Microbiol Immunol. 2015; 59(5):262-7. DOI: https://doi.org/10.1111/1348-0421.12248

25. Dutta D, Chowdhury G, Pazhani GP, et al. Vibrio cholerae non-O1, non-O139 serogroups and cholera-like diarrhea, Kolkata, India. Emerg Infect Dis. 2013; 19(3):464-467. DOI: https://doi.org/10.3201/ eid1903.121156

26. Li F, Du P, Li B, et al. Distribution of virulence-associated genes and genetic relationships in non-O1/O139 Vibrio cholerae aquatic isolates from China. Appl Environ Microbiol. 2014; 80(16):4987-92. DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.01021-14

27. Thapa Shrestha U, Adhikari N, Maharjan R, et al. Multidrug resistant Vibrio cholerae O1 from clinical and environmental samples in Kathmandu city. BMC Infect Dis. 2015; 15:104. DOI: https://doi. org/10.1186/s12879-015-0844-9

28. Thungapathra M, Amita, Sinha KK, et al. Occurrence of antibiotic resistance gene cassettes aac(6')-lb, dfrA5, dfrA12, and ereA2 in class I integrons in non-O1, non-O139 Vibrio cholerae strains in India. Antimicrob Agents Chemother. 2002; 46(9):2948-55. DOI: https:// doi.org/10.1128/aac.46.9.2948-2955.2002

29. Selyanskaya NA, Verkina LM, Arhangel'skaya IV, et al. Monitoring of antibiotic resistance of cholera vibrio strains of non-O1/non-O139 serogroups isolated from environmental objects in the Rostov region in 2011-2014. Zdorov'e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2015; (7(268)):33-36. (In Russian).

30. Vecherkovskaya MF, Tets VV. Design and implementation of a new database for microbiology research test result classification. Uchenye Zapiski Sankt-Peterburgskogo Gosudarstvennogo Meditsinskogo Universiteta Imeni Akademika I. P. Pavlova. 2015; 22(2):64-67. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.24884/1607-4181-2015-22-2-64-67

31. Zhulin IB. Databases for microbiologists J Bacteriol. 2015; 197(15):2458-67. DOI: https://doi.org/10.1128/JB.00330-15

32. MacFadden DR, Fisman D, Andre J, et al. A platform for monitoring regional antimicrobial resistance, using online data sources: ResistanceOpen. J Infect Dis. 2016; 214(Suppl 4):S393-S398. DOI: https://doi.org/10.1093/infdis/jiw343

33. Bereznyak EA, Trishina AV, Verkina LM, et al. Study of species diversity and antimicrobial resistance of microflora of the Rostov-on-Don water bodies. Gigiena i Sanitariya. 2018; 97(5):405-410. (In Russian).

Контактная информация:

Березняк Елена Александровна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории биологической безопасности и лечения ООИ ФКУЗ «Ростовский-на-Дону противочумный институт» Роспотребнадзора e-mail: [email protected]

Corresponding author:

Elena A. Bereznyak, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Laboratory for Biological Safety and Treatment of Especially Dangerous Infections, Rostov-on-Don Anti-Plague Research Institute of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing e-mail: [email protected]

Cтатья получена: 20.09.2019 Принята в печать: 06.04.2020

ö

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.