Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину




НазваниеМолекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину
страница5/7
Дата конвертации05.09.2013
Размер0.64 Mb.
ТипАвтореферат
1   2   3   4   5   6   7

Таблица 7

Результаты идентификации генов sea, seb, sec и tst в геноме клинически изолятов MRSA, выделенных при бактериемии


Число

изученных

клинических изолятов

Группа

коагулаз-

ного

гена

Тип

SCCmec

Число изолятов, в геноме которых обнаружены гены

sea

seb

sec

tst

7

IV

III (IVbd)

3

-

-

-

24

V

SCC- CI

(I+IVbd)

24

-

8

-

Всего: 31

27

-

-

-


Поскольку изоляты MRSA, значительно отличающиеся по фенотипическим свойствам, выделенные в различных стационарах, расположенных в нескольких регионах страны, удавалось дифференцировать лишь на ограниченное число групп, это, с одной стороны, могло свидетельствовать о том, что выбранные нами молекулярные маркеры обладают низкой дифференцирующей способностью, с другой – косвенно указывало на клональность исследуемых изолятов.

В связи с этим мы попытались рассчитать теоретически возможное количество произвольных комбинаций исследованных маркеров, при этом исключив из первичного анализа ген spa, вариабельность которого исследовали по результатам секвенирования.С учетом ряда ограничений количество возможных комбинаций маркеров составило:


210*10*2= 20480,


где 210 – возможное число произвольных сочетаний 10 молекулярных

маркеров;

10 – число вариантов гена coa, выявленных по результатам рестрикции с

использованием Cfo1;

2 – число идентифицируемых комплексов mec.

Включение в схему типирования секвенирования гена spа повышает это количество вариантов многократно, т.к. количество вариантов повторов гена spa теоретически может превышать 3 триллиона (или 3х1012).

Следовательно, количество случайных комбинаций использованных нами молекулярных маркеров практически бесконечно велико и разработанная схема мультилокусного анализа генома обладает очень высокой дифференцирующей способностью.


Клональность клинических изолятов MRSA, выявленная

методами молекулярной генетики


Разработанная схема молекулярно-генетического типирования позволила идентифицировать среди клинических изолятов, выделенных в 1998–2002 г.г., четыре эпидемических штамма, различающихся несколькими молекулярными маркерами, входящими как в состав хромосомного «ядра», так и мобильного генетического пула микробной клетки. Два из них, REMRSA-1 и REMRSA-2, являлись доминирующими и были выявлены в нескольких стационарах, расположенных в различных географических регионах страны. Было установлено, что REMRSA-1 циркулирует в стационарах, расположенных на территории нашей страны, в течение почти 20 лет, поскольку именно этот эпидемический штамм был идентифицирован среди изолятов, выделенных в конце 80-х годов в ожоговом центре г. Минска. Близкородственный ему штамм REMRSA-3 (spa t-030) впервые был идентифицирован среди изолятов MRSA, выделенных в 2001г., и его распространение ограничивалось только одним из московских стационаров.

Таблица 8

Молекуляро-генетические характеристики идентифицированных эпидемических штаммов MRSA


Название

штамма


Тип гена

coa

Тип гена

spa

Тип

SCCmec

Набор генов PTSAgs*

REMRSA-1

4

t-037

III (IVbd)

-

REMRSA-2

5

t-008

CI (I+IVbd )

sea ( sea, sec)

REMRSA-3

4

t-030

III

sea

REMRSA-4

5

t-n

CI ( I+IVbd)

sea, sec

REMRSA-5**

5

t-622

IVb

sea, seb


Примечание: набор тестируемых включал гены sea, seb, sec, tst.

Эпидемический штамм REMRSA-2 (spa t-008) доминировал в стационарах Москвы, а также был идентифицирован среди изолятов MRSA, выделенных в стационарах Санкт-Петербурга и Оренбурга. Первые изоляты, с генетическими характеристиками, характерными для этого штамма, представленными в таблице 8, выявили среди изолятов MRSA, выделенных в нескольких московских стационарах в 1998 г. Это свидетельствовало об эпидемическом распространении REMRSA-2 к этому времени на региональном уровне. Мы идентифицировали два варианта этого штамма, различавшихся содержанием генов энтеротоксинов. Штамм REMRSA-4, идентифицированный среди изолятов MRSA, выделенных от пациентов (материалом для исследования служили экссудат брюшной полости и мокрота), персонала (со слизистой передних отделов носа) и из воздуха палаты отделения реанимации одной из московских больниц, по-видимому, сформировался в этом стационаре. Выявленная в структуре гена spa обширная делеция нескольких нуклеотидных повторов позволяет допустить, что предшественником этого штамма был циркулирующий в этом же стационаре штамм REMRSA-2. Штамм REMRSA-4, так же как и REMRSA-2, содержит композитный элемент SCCmeс и несет ген sea. Дополнительным доказательством появления REMRSA-4 в этом стационаре служит отсутствие в базе данных spa сервера данных об изолятах с таким же профилем spa повторов.

Выделенные в родильном доме г. Омска изоляты принадлежали к эпидемическому штамму, обозначенному нами как REMRSA-5. Молекулярно-генетические особенности строения вариабельной области гена spa, наличие кассеты mec аллотипа IVb и гена seb, помимо sea, дали основание заключить, что этот штамм не является предшественником штаммов

REMRSA-2 и REMRSA-4.


Использование мультилокусного анализа генома MRSA

в системе эпидемиологического надзора



Эпидемический процесс стафилококковой инфекции проявляется в виде спорадической и вспышечной заболеваемости. Основным резервуаром и источником инфекции в госпитальной среде являются как инфицированные, так и колонизованные пациенты. Эпидемический очаг включает не только пациентов с манифестными формами инфекции, но и носителей, в том числе медицинских работников. Показано, что колонизация пациента MRSA в 30–60% случаев приводит к развитию инфекции (Kluytmans J., van Belcum A., Verbruch H., 1997). В этих условиях вполне оправданными являются рекомендации считать вспышкой возникновение двух и более эпидемически связанных случаев заболеваний, вызванных MRSA (Kerr S., Kerr G.E., Makintosh C.A, and Marples R.R., 1990; O’Neil G.L. et al., 2001).

Система управления эпидемическим процессом инфекционной или паразитарной болезни включает две организационные подсистемы: эпидемиологический надзор и эпидемиологический контроль. В отличие от эпидемиологического контроля, который представляет систему профилактических и противоэпидемических мероприятий, эпидемиологический надзор (ЭН) является сугубо информационной системой, целью которой является получение объективной эпидемиологической информации для обеспечения рационального планирования, осуществления и корректировки мероприятий по профилактике и борьбе с инфекционными болезнями. В настоящее время предложены несколько структурных моделей эпиднадзора за ВБИ (Методические указания по эпидемиологическому надзору за внутрибольничными инфекциями, 1987; Черкасский Б.Л., 1988; 2001; Акимкин В. Г., 2003), каждая из которых, как необходимое звено, предусматривает получение информации, характеризующей возбудитель ВБИ, и, прежде всего, данные об его лекарственной чувствительности. Вместе с тем, только одна из предложенных концепций ЭН (Черкасский Б.Л., 1988) предполагает проведение молекулярно-генетического мониторинга для оценки возможной внутривидовой гетерогенности популяции госпитальных микроорганизмов. Однако ни одна из существующих моделей эпиднадзора не предусматривает молекулярно-генетический мониторинг MRSА, целью которого является выявление эпидемических штаммов патогена, обладающего множественной лекарственной устойчивостью, путей и механизмов их распространения в стационаре.

Использование разработанного мультилокусного анализа генома MRSA позволило решить ряд задач, как теоретического характера (идентифицировать эпидемические штаммы MRSA и выявить их возможные механизмы появления в стационарах РФ); так имеющих практическую значимость (провести ретроспективный эпидемиологический анализ случаев заболеваний, вызванных MRSA, в стационарах различного профиля).


Филогенетические связи идентифицированных в РФ и эпидемических штаммов MRSA, выделенных в других странах мира


Одной из основных задач настоящего исследования являлось определение возможных генетических связей идентифицированных эпидемических штаммов с международными штаммами и клонами и определение их места в процессе глобального распространения MRSA. С этой целью полученные результаты молекулярно-генетического типирования эпидемических штаммов EMRSA-1,-2,-3,-12 и клинических изолятов MRSA, выделенных в стационарах РФ, сопоставили с данными, представленными на web-сайтах, и с опубликованными результатами исследования эпидемических штаммов MRSA, выделенных в стационарах как европейских, так и некоторых других cтран мира.


Согласно данным spa сервера, база данных которого к настоящему времени содержит около 2500 типов гена spa, доля изолятов MRSA, несущих ген spa типа t-008, составляет более 5%, и они занимают третье место по частоте распространения в стационарах европейских стран. Несколько меньше частота выделения изолятов со spa типом t-037. Она чуть превышает 2%. Еще реже обнаруживаются изоляты, характеризующиеся spa типами t-030 и t-622, т.е. как и в РФ, циркуляция этих штаммов MRSA ограничивается только отдельными стационарами (рис 6).



Рис. 6. Наиболее часто выявляемые типы гена spa у клинических изолятов MRSA.


Сопоставление результатов изучения структурного полиморфизма двух генов хромосомного «ядра», детерминирующих факторы патогенности, позволило нам выявить генетическое родство российских штаммов MRSA с международными эпидемическими штаммами и клонами, входящими в группу клонального комплекса CC8, сформированную согласно результатам секвенирования 7-ми генов домашнего хозяйства у тестируемых штаммов, и построить молекулярно-генетическую модель происхождения REMRSA-1,-2,-3,-4,-5, представленную на рис.7.

Согласно предложенной модели идентифицированные эпидемические штаммы можно разделить на две группы. Первую группу составили штаммы REMRSA-1 и REMRSA-3. Эпидемический штамм REMRSA-1 (spa тип t-037), как показали проведенные исследования, имеет генетическое родство с эпидемическими штаммами EMRSA-1,-4,-7,-9,-11 (Enright M. C. et al., 2002), впервые идентифицированными английскими исследователями, а также с Бразильским и Венгерским эпидемическими клонами, охарактеризованными группой американских исследователей (Oliveira D. et al., 1998). Эти штаммы и клоны представляют самостоятельную генетическую линию внутри CC8. Так же, как и названные международные эпидемические штаммы и клоны, REMRSA-1 содержит SCCmec аллотипа Ш, но отличается от эпидемических штаммов, выделенных в Великобритании, отсутствием гена sea. Как эпидемическая, эта генетическая линия, включающая многочисленные эпидемические штаммы и клоны MRSA, впервые появилась в Австралии в конце 70-х годов, а затем распространилась в Великобританию, где и получила название EMRSA-1 (Coombs G.W. et al., 2004). В настоящее время эта генетическая линия MRSA доминирует в стационарах стран Юго-Восточной Азии и Саудовской Аравии, присутствует в стационарах Южной Америки (Oliveira D. C., Tomasz A, and de Lencastre H., 2002; Alakere G. et al., 2005; Deurenberg R.H., 2005; Ko K.S. et al., 2005; Hsu Li-Y. et al., 2005). Вследствие широкого распространения ее считают пандемической (Chongtrakool P. et al., 2006). Штамм spa типа t-030 является ее потомком, т.к. содержит кассету SCCmec типа III и ген sea. Для идентификации этой группы эпидемических штаммов весьма ценным оказалось сочетание coa и spa типирования, которое позволило выявить их отличие от штаммов группы CC30.

Другую группу составили штаммы REMRSA-2,-4,-5 (см. рис. 7). Штамм REMRSA-2, в отличие от международных эпидемических штаммов, характеризующихся таким же типом гена spa, содержащих SCCmec либо аллотипа I, либо аллотипа IV, несет новый композитный элемент SCCmec и, по-видимому, сформировалcя именно в одном из стационаров России в середине 90-х годов. Безусловно, сходный в большинстве стран мира социально-экологический характер условий, создаваемых в лечебно-профилактических учреждениях, и, прежде всего, широкое повсеместное использование β-лактамных антибиотиков, определяют и общность механизмов воздействия на возбудитель и однотипность направленности их изменения. Тем не менее, ряд выявленных нами молекулярно-биологических характеристик этого штамма и, в частности, особенности строения элемента SCC-CI служат в качестве доказательств его появления именно в стационарах РФ. Этот элемент несет молекулярные маркеры, характерные для кассет двух типов: I и IVb. Генетическая область JIb композитного элемента, так же как и данная область у дефектного элемента IVb, не несущего генов комплекса mec и обнаруженного нами у некоторых изолятов spa t-037, по своим размерам превышает таковую в охарактеризованном ранее генетическом элементе SCCmec IVb на 200 н.п. Эта область является своеобразным маркером данного генетического элемента, который не описан другими исследователями. Поскольку гены рекомбиназ у кассеты SCC типа I функционально мало активны (Ito T. et al., 2001),, то можно предположить, что в штамм, содержащий кассету типа I, дополнительно интегрировала кассета IVbd, что и привело к образованию нового генетического элемента, который стабильно наследуется микробными клетками. Штамм REMRSA-4 является прямым потомком этого штамма, т.к. несет тот же самый композитный генетический элемент SCCmec-CI, ген sea и дополнительно ген sec.

Полученные данные позволили сформулировать гипотезу, согласно которой основным механизмом появления эпидемических штаммов MRSA в стационарах России явился их занос из стационаров европейских стран. Вероятно имелось несколько эпизодов таких заносов, приведших к появлению эпидемических штаммов spa типов t-037, t-030 и t-008. Занос двух последних штаммов, по-видимому, произошел после 90-го года, когда существенно увеличились миграционные потоки и расширились возможности для деловых и туристических поездок в Западную Европу.

Дальнейшая микроэволюция эпидемических штаммов оказалась различной. Эпидемический штамм spa типа t-037 утратил находящийся в геноме профага ген sea, тогда как штамм t-008 приобрел дополнительную кассету mec, а некоторые его изоляты и ген sec. Формирование штамма, содержащего композитную форму SCCmес и его дальнейшее распространение в стационарах различных регионов РФ, свидетельствует о появлении нового эпидемического штамма в широко диверсифицированном семействе эпидемических штаммов, принадлежащих к СС8. Штамм REMRSA-2 претерпевает быстрые генетические изменения, и его микроэволюция направлена как на приобретение генов антибиотикорезистентности, так и генов патогенности.

1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconМолекулярно-генетические особенности структуры генов патогенности возбудителей коклюша и дифтерии; совершенствование лабораторной диагностики этих инфекций
Работа выполнена в Федеральном Государственном учреждении науки «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии...
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconСовершенствование санитарно-противоэпидемиологических мероприятий по профилактике внутрибольничных инфекций в связи с изменением биологических свойств условно-патогенных микроорганизмов

Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconПрограмма межрегиональной научно-практической конференции
«Современные молекулярно-биологические и генетические технологии в медицинской практике»
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconМетодические указания по эпидемиологическому надзору за внутрибольничными инфекциями
Все это определяет актуальность проблемы внутрибольничных инфекций для советского здравоохранения и обосновывает
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconИнтервью Молекулярно-генетические исследования само словосочетание, уместное в научной беседе, кажется не очень совместимым с судебной медициной, представление о которой большинство из нас, к счастью, имеет лишь по кино и телефильмам.
Молекулярно-генетические исследования — само словосочетание, уместное в научной беседе, кажется не очень совместимым с судебной медициной,...
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconМежрегиональная научно-практическая конференция «Современные молекулярно-биологические и генетические технологии в медицинской практике»
Лаборатория пренатальной диагностики наследственных и врожденных заболеваний человека
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconМолекулярно-генетические маркеры физических качеств человека
Восстановительная медицина, спортивная медицина, лечебная физкультура, курортология и физиотерапия
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconМолекулярно-генетический анализ вспышек, вызванных вирусом лихорадки западного нила в волгоградской и ростовской областях
Карань Л. С. 1, Шопенская Т. А. 1, Федорова М. В. 1, Колясникова Н. М. 1,2, Платонов А. Е. 1, Шипулин Г. А. 1, Русакова Н. М. 3,...
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconИлюкевич Г. В., Смирнов В. М. Зивокс (Линезолид) – решение проблемы полирезистентных грамположительных инфекций в отделениях интенсивной терапии и реанимации
Грамположительные бактерии, прежде всего mrsa и prs стали ведущими возбудителями внутрибольничных пневмоний, регистрируемых в США...
Молекулярно-генетические аспекты эпидемиологии внутрибольничных инфекций, вызванных представителями вида staphylococcus aureus, устойчивыми к метициллину/оксациллину iconВопросы к зачету по эпидемиологии для студентов 5 курса лечебного факультета
Содержание эпидемиологии как научной дисциплины; предмет и метод в эпидемиологии; цели и задачи эпидемиологии
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©tnu.podelise.ru 2013
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница