Автореферат (Молекулярно-генетические механизмы устойчивости Pseudomonas aeruginosa к антибиотикам группы карбапенемов)

На правах рукописиБочарова Юлия АлександровнаМолекулярно-генетические механизмы устойчивостиPseudomonas aeruginosa к антибиотикам группы карбапенемов03.02.03 - МикробиологияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата медицинских наукМосква, 20182Работа выполнена в Федеральном государственном автономном учреждении «Национальныймедицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РоссийскойФедерацииНаучный руководитель:доктор медицинских наукЧеботарь Игорь ВикторовичОфициальные оппоненты:Попов Дмитрий Александрович – доктор медицинских наук, Федеральное государственноебюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр сердечнососудистой хирургии имени А.Н. Бакулева» Министерства здравоохранения Российской Федерации,лаборатория клинической микробиологии и антимикробной терапии, заведующий лабораториейБагирова Наталия Сергеевна – доктор медицинских наук, Федеральное государственноебюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им.

Н.Н.Блохина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, лаборатория микробиологическойдиагностики и лечения инфекций в онкологии, старший научный сотрудникВедущая организация: ФГБУ «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней»ФМБА РоссииЗащита диссертации состоится «____» _____________2018 г. в ____ на заседании Диссертационногосовета Д 208.040.08 ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университетим. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) по адресу: 119992, г. Москва, ул.Трубецкая, д.

8, стр. 2.С диссертацией можно ознакомиться в ЦНМБ ФГАОУ ВО Первый Московский государственныймедицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) поадресу: 119034, г. Москва, Зубовский бульвар, д.37/1 и на сайте организации: www.sechenov.ruАвтореферат разослан «»________________ 2018 г.Ученый секретарь диссертационного советадоктор медицинских наук, профессорКалюжин Олег Витальевич3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы диссертационного исследованияСинегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa является одним из самых актуальныхоппортунистических патогенов, что позволило включить ее в группу«ESKAPE»1,объединяющую шесть самых опасных условно-патогенных бактерий для населения развитыхстран (Boucher H.W.

et al., 2009). Частота ее обнаружения в крови при сепсисе составляетпримерно 20%, в мокроте при муковисцидозе и нозокомиальных пневмониях – 45-70%, вэкссудатах при интраабдоминальных инфекциях – 28%, в моче при госпитальныхуроинфекциях – 10% случаев (Козлов Р.С. и соавт., 2015; Djordjevic Z. et al., 2013; Hidron A.I.et al., 2008; Mayr F.B. et al., 2014).

В общей этиологической структуре госпитальных инфекцийдоля P. aeruginosa варьирует в диапазоне от 20 до 30% (Эйдельштейн М.В. и соавт., 2017;Weiner L.M. et al., 2016). Опасность синегнойной палочки обусловлена не только широкимспектром патогенетических факторов и генетической пластичностью, самым негативнымсвойством P.

aeruginosa является способность быстро приобретать резистентность к разнымгруппам антибиотиков (Лазарева А.В. и соавт., 2015).Распространение резистентных штаммов синегнойной палочки достигло глобальныхмасштабов. Нозокомиальные штаммы P. aeruginosa, изолированные в России в 2013-2014 гг.,в 52-60% случаев были нечувствительны к антисинегнойным цефалоспоринам (цефепим,цефтазидим), в 58% случаев – к пиперациллину-тазобактаму, более чем в 60% случаев, – кфторхинолонам, более чем в 50% случаев, – к аминогликозидам, в 41% случаев – казтреонаму.

Фенотипом множественной резистентности (устойчивости к антибиотикам,принадлежащим как минимум к трем различным категориям) обладали 83% изолятов,фенотип экстремальной резистентности (устойчивости к препаратам всех, за исключениемодной или двух категорий антибиотиков) присутствовал у 51% изолятов, обнаружен штамм сфенотипом панрезистентности (Эйдельштейн М.В. и соавт., 2017). По данным Центровконтроля и профилактики заболеваний США (CDC), на территории США регистрируетсяболее 50000 случаев тяжелой синегнойной инфекции в год, 13% из которых связаны смультирезистентными формами P. aeruginosa.

Экономический ущерб от патологии,вызванной мультирезистентными формами P. aeruginosa, составляет в США более 116миллионов долларов в год. В зависимости от локальных условий госпитальная резистентностьP. aeruginosa к отдельным группам антибиотиков может достигать почти 100%. Например, вТермин «ESKAPE» объединяет группу бактерий и является аббревиатурой от первыхбукв родовых наименований бактерий, входящих в эту группу: Enterococcus faecium,Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa ивиды рода Enterobacter.142015 году в одном из иранских госпиталей (Исфахан) 95% изолятов от ожоговых больныхбыли резистентны к амикацину, 96% из них проявляли мультирезистентность (Safaei H.G.

etal., 2017). В связи с высокой распространенностью штаммов, резистентных к фторхинолонам,антисинегнойным пенициллинам и цефалоспоринам, карбапенемы нередко остаютсяединственным доступным средством для лечения синегнойных инфекций. В ответ наприменение карбапенемов синегнойная палочка реагирует формированием резистентности кнаиболее часто применяющимся представителям этого класса антибиотиков – имипенему имеропенему.Данныемониторингаговорятотом,чтораспространенностькарбапенемрезистентных штаммов P.

aeruginosa растет (Эйдельштейн М.В. и соавт., 2017).Опасность резистентных к карбапенемам форм синегнойной палочки подтверждаетсястатистически: в условиях современного госпиталя погибает треть всех пациентов синвазивной инфекцией, если процесс вызван карбапенемрезистентными штаммами P.aeruginosa (Colomb-Cotinat M. et al., 2016).Перечисленные факты доказывают важность изучения инфекционной патологии,связаннойс карбапенемрезистентнымиштаммамиP.aeruginosa, для современногоздравоохранения.

Решение этой проблемы, включающее в себя мониторинг резистентности,рационализацию терапии, проведение противоэпидемических мероприятий, может бытьдостигнуто только на основе современных диагностических технологий, направленных наидентификацию возбудителя и развернутую оценку его устойчивости к антибиотикам,включая карбапенемы. Расшифровка молекулярно-генетических механизмов устойчивости P.aeruginosa к карбапенемам, основанная на внедрении в диагностические процедуры новыхбактериологических,генетическихимасс-спектрометрическихтехнологий,являетсяактуальным направлением современной медицинской науки.Степень разработанности темы диссертационного исследованияГоворя о «медицинской» истории синегнойной палочки, нужно отметить, что еще в1912 году Л.А.

Тарасевич пророчески предупреждал о возможности «завоевания синегнойнойпалочкой хирургических отделений» (Тарасевич Л.А., 1912). Хотя случаи синегнойнойинфекции были описаны еще в конце 19 в., ее клиническое значение долгое время непринималось всерьез. Только во второй половине 60-х годов 20-го в. началось активноеизучение синегнойной палочки как опасного оппортунистического патогена (Акатов А.К.,1966). Примерно в это же время бактериологи обратили внимание на необычно высокуюстепень природной устойчивости P. aeruginosa к антибиотикам (Wöckel W., 1967).Приобретеннаяантибиотикорезистентностьсинегнойнойпалочкиэволюционировалапараллельно с внедрением в широкое использование новых классов антибиотиков.

В5частности, появление первых клинических изолятов, устойчивых к карбапенемам, былозарегистрировано в начале 80-х годов двадцатого столетия (Quinn J.P. et al., 1986).В настоящее время проблема инфекций, связанных с P. aeruginosa, является предметомизучения многих исследовательских коллективов: согласно базе данных PubMed, по этой темев мире ежегодно публикуется более 3000 научных работ. Не имея возможности перечислитьвсе научные группы, работающие с синегнойной палочкой, следует упомянуть самыеизвестные из них. В Институте молекулярной бактериологии (Ганновер, Германия,руководитель исследований – доктор A. Lorenz) разрабатываются модели для оценкимежмолекулярных взаимодействий между P.

aeruginosa и клетками макроорганизма приразвитии инфекционного процесса, в том числе, в условиях воздействия антибактериальныхпрепаратов (Pustelny C. et al., 2015; Lorenz A. et al., 2016). Коллектив Клинического госпиталяБарселоны (руководитель исследований – доктор J.A. Martinez) сосредоточил свои изысканияна поиске новых ингибиторов бета-лактамаз синегнойной палочки (Martinez J.A. et al., 2016;Xipell M. et al., 2017). В Центре молекулярной микробиологии и инфекций (Императорскиймедицинский колледж, Лондон, Великобритания, руководитель исследований – доктор A.Filloux) изучается биопленочная резистентность P. aeruginosa (Valentini M.

et al., 2017). Вклинике Университета Цинциннати (штат Огайо, США, руководитель исследований – докторJ.P. Clancy) исследуется роль трансмембранного транспорта антибиотиков в формированииантибиотикорезистентности (McDaniel C. et al., 2016). Темы научных трудов, публикуемыхперечисленными коллективами, концентрируются на исследовании генетических детерминантрезистентности, их регуляции и передаче. Синегнойная палочка является постояннымобъектом международных программ по мониторированию нозокомиальных патогенов и ихрезистентности.В России несколько научных коллективов активно занимаются проблемой синегнойнойинфекции и резистентности P. aeruginosa.

Перманентное исследование распространениярезистентных штаммов бактерий, включая P. aeruginosa, осуществляется в рамках программыМАРАФОН, координирующейся обществом «Межрегиональная ассоциация по клиническоймикробиологии и антимикробной химиотерапии», НИИ антимикробной химиотерапии,Смоленск, научная школа проф. Р.С. Козлова (Сухорукова М.В. и соавт, 2014; ЭйдельштейнМ.В. и соавт., 2017). Молекулярно-генетические особенности патогенности и резистентностиграмотрицательных бактерий-продуцентов бета-лактамаз интенсивно изучаются в НИИДИФМБА России, Санкт-Петербург, научная школа проф. С.В. Сидоренко (Лисицына Е.С.