Representatives of the Enterobacteriaceae family are the main causative agents of urinary tract infections. Escherichia coli can exhibit resistance to [beta] -lactam antibiotics by synthesizing ESBL (extended spectrum [beta]-lactamases). CTX-M [beta] -lactamases are the dominant group of ESBL. In this paper, we investigated the ability of E. coli urinary isolates to transmit resistance genes within the plasmid. An analysis of the effectiveness of conjugation has shown that E. coli strains producing ESBL are capable of transferring resistance genes to a recipient bacterium at a high frequency

Barth, S.

Jager, G.

Melmer, G.

Neef, I.

Stocker, M.

Teubner, A.

Tur, M.K.

Катаева, Е. И.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

72 XV МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ «ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУК»  Россия, Томск, 24-27 апреля 2018 г. Том 4. Биология и фундаментальная медицина    ОЦЕНКА ТРАНСМИССИВНОСТИ БЛРС-КОДИРУЮЩИХ ПЛАЗМИД У МОЧЕВЫХ ИЗОЛЯТОВ E. COLI, ВЫДЕЛЕННЫХ ОТ АМБУЛАТОРНЫХ ПАЦИЕНТОВ Е.И. Катаева Научный руководитель: профессор, д.м.н. А.Л. Бурмистрова Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования  «Челябинский государственный университет», Россия, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129, 454001 E-mail: kataeva3105@mail.ru  EVALUATION OF THE ESBL-CODING PLASMIDS TRANSMISSIBILITY IN E. COLI ISOLATED FROM AMBULATORY PATIENT’S URINA E.I. Kataeva Scientific Supervisor: Prof., Dr. A.L. Burmistrova Chelyabinsk State University, Russia, Chelyabinsk, Brothers Kashirinykh str., 129, 454001 E-mail: kataeva3105@mail.ru  Abstract. Representatives of the Enterobacteriaceae family are the main causative agents of urinary tract infections. Escherichia coli can exhibit resistance to β-lactam antibiotics by synthesizing ESBL (extended spectrum β-lactamases). CTX-M β-lactamases are the dominant group of ESBL. In this paper, we investigated the ability of E. coli urinary isolates to transmit resistance genes within the plasmid. An analysis of the effectiveness of conjugation has shown that E. coli strains producing ESBL are capable of transferring resistance genes to a recipient bacterium at a high frequency.  Введение. Инфекции мочевыводящих путей (ИМВП) по распространенности занимают второе место в мире, уступая лишь патологиям органов дыхательного тракта. Основными возбудителями внебольничных ИМВП являются представители Enterobacteriaceae, в первую очередь Escherichia coli,  которая выделяется из клинического материала больных в более чем 80% случаев [1]. Препаратами выбора при эмпирической терапии таких инфекций являются антимикробные средства, в том числе бета-лактамные антибиотики. Между тем следует помнить, что E. coli – это микроорганизм, который первично или вторично способен синтезировать ряд бета-лактамаз, разрушающих определенные препараты этой группы. Среди известных бета-лактамаз приобретенного происхождения особую значимость имеет группа БЛРС (β-лактамазы расширенного спектра), ферменты которой различаются субстратным профилем и кодируются рядом генов, локализующихся на плазмидах [2]. В настоящее время, в России и ряде других стран Европы, Азии и Южной Америки, СТХ-М β-лактамазы являются доминирующей группой БЛРС [3]. Частота встречаемости E. coli с таким механизмом устойчивости особенно высока среди госпитальных возбудителей, что связано с повышенным потреблением современных β-лактамных антибиотиков в стационарах. Среди амбулаторных пациентов процент СТХ-М-продуцирующих E. coli не велик. Однако, по данным иностранных авторов, ряд последних лет характеризуется стремительным их увеличением [3, 4]. Это, XV МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ «ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУК» 73  Россия, Томск, 24-27 апреля 2018 г. Том 4. Биология и фундаментальная медицина    вероятно, связано с конъюгативными свойствами плазмид, на которых локализуются гены резистентности. В источниках отечественной научной литературы такие данные представлены единично. В связи с вышеуказанным, целью нашей работы являлась оценка трансмиссивности БЛРС-кодирующих плазмид E. coli, выделенных из мочи амбулаторных пациентов. Материалы и методы. Исследования проводили в учебной лаборатории микробиологии и иммунологии биологического факультета ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет» на базе бактериологической лаборатории МБУЗ ГКБ № 6 г. Челябинска в период январь – декабрь 2017 года. Для эксперимента производили отбор этиологически значимых штаммов E. coli, выделенных из мочи амбулаторных пациентов с ИМВП. Всего исследовано 254 штамма. Идентификацию выполняли с помощью тест-системы «ENTEROtest 24» («LaChema, Чехия). Антибиотикочувствительность выделенных штаммов определяли диско-диффузионным методом в соответствии с клиническими рекомендациями «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам» (2015г.). Фенотипическое обнаружение БЛРС осуществляли согласно МУК 4.2.1890-04. Выявление генов СТХ-М у БЛРС-положительных штаммов выполняли методом ПЦР в режиме реального времени с использованием набора «Резистентность к цефалоспоринам – 1 (гены CTX-M)» («Литех», Россия). Оценку трансмиссивности БЛРС-кодирующих плазмид от клеток-донора к клеткам-реципиента выполняли по методическим рекомендациям для постановки конъюгации [5]. В исследовании использовали суточные культуры следующих штаммов: цефотаксим-резистентные клинические штаммы E. coli (донор), штамм E. coli 2320 CTX-M-42 (контрольный донорный штамм) и штамм E. coli AB 1456 RifR (реципиент). Конъюгацию проводили в жидкой среде (бульон Мюллера-Хинтон), используя начальное соотношение суточных культур донора и реципиента 1:2. Для дифференциации колоний трансконъюгантов, донора и реципиента, культуры высевали на чашки с агаром Мюллера-Хинтон с добавлением антибиотиков: рифампицин, цефотаксим и рифампицин+цефотаксим. Эффективность конъюгации рассчитывали как отношение количества колоний трансконъюгантов на чашках с рифампицином и цефотаксимом к количеству колоний реципиента на чашках с рифампицином. Параллельно проводили высев на селективные среды донорных культур для оценки частоты спонтанных мутаций устойчивости к рифампицину и культуры реципиента для оценки частоты спонтанных мутаций устойчивости к цефотаксиму, и в качестве отрицательного контроля конъюгации. Для подтверждения наличия генов CTX-M у полученных в ходе конъюгации трансконъюгантов проводили идентификацию генетических детерминант методом ПЦР в режиме реального времени с использованием набора «Резистентность к цефалоспоринам – 1 (гены CTX-M)» («Литех», Россия). Статистическую обработку данных выполняли методом оценки значимости средних величин. Результаты. В ходе фенотипической оценки были выделены 35 (14%) штаммов E. coli, продуцирующих БЛРС. ПЦР-анализ подтвердил наличие генов CTX-M β –лактамаз у 17 изолятов. Исследование возможности передачи генов CTX-M при конъюгации показало, что 14 из 17 штаммов E. coli способны передавать плазмиду, кодирующую исследуемый ген. ПЦР-анализ полученных трансконъюгантов подтвердил наличие гена у 10 штаммов. Отсутствие гена у остальных трансконъюгантов, возможно, объясняется наличием спонтанных мутаций у реципиента. По данным 74 XV МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ «ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУК»  Россия, Томск, 24-27 апреля 2018 г. Том 4. Биология и фундаментальная медицина    эксперимента рассчитали эффективность конъюгационного процесса, значения которого представлены в таблице 1.  Таблица 1 Эффективность конъюгации исследованных штаммов E. coli  Заключение. Проведенные нами исследования показали, что штаммы E .coli – продуценты БЛРС, содержащие гены CTX-M, встречаются при внебольничных инфекциях мочевыводящих путей. Данные штаммы способны к горизонтальной передаче этих генов резистентности. Распространение приобретенной устойчивости к бета-лактамным антибиотикам среди этиологически значимых штаммов E.coli посредством передачи плазмид, вероятно, является одной из нарастающих проблем, требующих  тщательного изучения и поиска возможных путей ее преодоления.  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ  1. Палагин, И.С. Современное состояние антибиотикорезистентности возбудителей внебольничных инфекций мочевых путей в России: результаты исследования «ДАРМИС» (2010-2011) // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. – 2012. – Т. 14. – № 4. – С. 280–302. 2. Эйдельштейн, М.В. β-лактамазы аэробных грамотрицательных бактерий: характеристика, основные принципы классификации, современные методы выявления и типирования // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия.  – 2001. – № 3. – С. 223–-242. 3. Canton, R., Coque T.M. (2006). The CTX-M b-lactamase pandemic [Electronic version]. Current Opinion in Microbiology, no. 9, pp. 466 – 475. 4. Livermore, D.M., Canton, R., Gniadkowski M. (2007). CTX-M: changing the face of ESBLs in Europe [Electronic version]. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, no. 59 (2), pp. 165 – 174. 5. Степанова, М. Постановка конъюгации // Бета-лактамазы: значение и методы выявления: материалы научно-практического семинара. – Смоленск, 2005. – С. 24 – 25. № п/п Номер штамма Эффективность конъюгации, p<0,05 № п/п Номер штамма Эффективность конъюгации, p<0,05 1 338 0,250±0,005 8 381 0,024±0,001 2 903 0,033±0,002 9 655 0,032±0,001 3 642 0,024±0,001 10 681 0,026±0,001 4 841 0,030±0,001 11 842 0,042±0,002 5 809 0,166±0,007 12 214 0,038±0,005 6 488 0,030±0,001 13 432 0,333±0,008 7 737 0,026±0,001 14 153 0,027±0,001 

Evaluation of the ESBL-coding plasmids transmissibility in E. coli isolated from ambulatory patient's urina

Certain characteristics of tumor cells make it possible to develop rational strategies for targeting tumors without harming normal cells. These include the presence of cell surface molecules that characterize the current state of the tumor (e.g. CD30 on Hodgkin lymphoma cells) and the genetic and epigenetic changes that activate oncogenes and inactivate tumor suppressor genes ( e. g. the inactivation of tumor suppressor gene DAPK2 in Hodgkin lymphoma cells, which blocks apoptosis). We have developed a novel tumor-targeting fusion protein by combining a selective ligand (CD30L) with a constitutively active version of DAPK2 (DAPK2'-CD30L), thus increasing tumor specificity and reducing systemic toxicity. We showed that this immunokinase fusion protein induces apoptosis specifically in CD30(+)/DAPK2 tumor cells in vitro and significantly prolonged overall survival in a disseminated Hodgkin lymphoma xenograft SCID mouse model. Therapeutic strategies based on the cell-specific restoration of a defective, tumor-suppressing kinase demonstrate the feasibility of targeted therapy using recombinant immunokinases

Fraunhofer-ePrints

Immunokinases, a novel class of immunotherapeutics for targeted cancer therapy

Tur, Mehmet Kemal

Neef, Inga

Jäger, Gernot

Teubner, Andreas

Stöcker, Michael

Melmer, Georg

Barth, Stefan

RWTH Publications

http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/50888/1/conference_tpu-2018-C21_V4_p72-74.pdf

Evaluation of the ESBL-coding plasmids transmissibility in E. coli isolated from ambulatory patient's urina

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

Fraunhofer-ePrints

RWTH Publications