Email this article Characteristics of antibiotic sensitivity of Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens and Acinetobacter baumannii clinical isolates
- Authors: Sivolodskii E.P.1,2, Kraeva L.A.1,2, Melnikova E.V.1, Gorelova G.V.1
-
Affiliations:
- Military Medical Academy named after S.M. Kirov
- St. Petersburg Pasteur Institute
- Issue: Vol 14, No 1 (2024)
- Pages: 170-174
- Section: SHORT COMMUNICATIONS
- Submitted: 31.10.2023
- Accepted: 02.12.2023
- Published: 28.02.2024
- URL: https://iimmun.ru/iimm/article/view/17521
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-COA-17521
- ID: 17521
Cite item
Full Text
Abstract
The aim of the study was to determine the sensitivity of the bacteria of the biovar Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens to antibiotics used to treat Acinetobacter-infection. The object of the study was 86 primary clinical isolates of A. baumannii, of which 34 strains of A. baumannii bv. tryptophandestruens isolated in the microbiological laboratory of the Military Medical Academy in 2021–2022. Species identification of bacteria was carried out by MALDI-ToF mass spectrometry. The biovar tryptophandestruens of A. baumannii was determined on a dense chromogenic medium. The sensitivity of A. baumannii isolates to antibiotics was determined by a “Vitek 2 compact” microbiological analyzer (bioMerieux, France). Clinical categories of isolates sensitivity to antibiotics (S) were identified based on the boundary values of minimum suppressive concentrations (MSC, mg/L) established by the European Committee for the Determination of Sensitivity to Antimicrobial Preparates (EUCAST), version 11.0. Isolates of A. baumannii bv. tryptophandestruens and groups of isolates of other A. baumannii very rarely sensitive to meropenem (8.8±4.6%; 3.8±2.6%, respectively, p > 0.05), ciprofloxacin (5.8±4.0; 9.6±4.1%, p > 0.05). Strains sensitive to gentamicin are rarely represented in both groups (26.7±7.55; 19.3±5.5%, p > 0.05) trimethoprim/sulfamethoxazole (38.8±8.3%; 23.6±5.3%, p > 0.05). Sensitivity to polymyxin B was preserved in all strains of both groups (100%). Strains of the tryptophandestruens biovar A. baumannii group surpass strains of the other strain of A. baumannii group in the frequency of isolates with MSC50% tigecycline (MSC50% — 0.5 mg/l; MSC50% — 2 mg/l, respectively), and also have significantly more strains with MSC 0.5 mg/l (52.9% and 15.4%, respectively, p < 0.01 ). Thus, the clinical isolates of the biovar A. baumannii bv. tryptophandestruens have no significant differences with isolates of other strains of A. baumannii in the frequency of strains sensitive (S) to meropenem, ciprofloxacin, gentamicin, trimethoprim/sulfamethoxazole, polymyxin B, but they differ in terms of sensitivity to tigecycline — a higher frequency of strains with an MSC of 0.5 mg/l (p < 0.01) and an MSC of 50%.
Full Text
Введение
В 2019 г. нами были выделены клинические изоляты биовара A. baumannii bv. tryptophandestruens, которые осуществляли хромогенную трансформацию L-триптофана и антраниловой кислоты необычным «антранилатным» путем [3]. Последующие исследования показали значительную распространенность этого биовара среди клинических изолятов A. baumannii [2]. Учитывая значение А. baumannii как ведущего возбудителя нозокомиальных и раневых инфекций, а также их экстремальную антибиотикорезистентность, представляет интерес получение сведений о чувствительности к антимикробным препаратам их биовара tryptophandestruens.
Цель исследования — определить особенности чувствительности бактерий биовара A. baumannii bv. tryptophandestruens к антимикробным препаратам, используемым для лечения ацинетобактерной инфекции.
Материалы и методы
Штаммы бактерий. Исследовали 86 первичных клинических штаммов A. baumannii, из них 34 штамма A. baumannii bv. tryptophandestruens, выделенных в микробиологической лаборатории Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова в 2021–2022 гг. Видовую принадлежность всех штаммов подтверждали методом MALDI-ToF масс-спектрометрии в Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова и НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера. Указанные штаммы находятся в рабочей коллекции культур бактерий Е.П. Сиволодского на кафедре микробиологии Военно-медицинской академии.
Питательные среды и реактивы. Для культивирования бактерий применяли Колумбийский агар (НИЦФ, Санкт-Петербург) и Колумбийский агар с 5% крови овец.
Идентификация видов бактерий методом MALDI-ToF масс-спектрометрии. Использовали масс-спектрометр «BactoSCREEN MALDI-ToF» (Литех, Россия) и/или настольный MALDI-ToF масс-спектрометр с базой данных MALDI Biotyper (Bruker Daltonics Inc., Германия) в соответствии с инструкциями по применению.
Идентификация бактерий биовара A. baumannii bv. tryptophandestruens по хромогенной биотрансформации бензоата натрия или антраниловой кислоты [2, 3]. Состав и приготовление питательной среды: в 1 л дистиллированной воды вносят: пептон ферментативный 5,0 г; NaCl 5,0 г; FCl36H2O 10%-ный водный раствор 0,5 мл; бромтимоловый синий 1,6%-ный водный раствор 3 мл; агар микробиологический 15,0 г; NaOH 4% раствор 2,8 мл (для среды с бензоатом натрия) или 25 мл (для среды с антраниловой кислотой); растворяют при нагревании все компоненты, затем добавляют бензоат натрия 1,0 г (или антраниловую кислоту 1,0 г); корректируют рН 7,2±0,2; стерилизуют при 112°С в течение 20 мин, разливают в чашки Петри. Питательная среда имеет зеленую окраску, прозрачная, пригодна к использованию в течение 30 суток при хранении от 4 до 8°С. Контоль питательной среды при приготовлении: суточные культуры контрольных штаммов (клинические штаммы A. baumannii и A. baumannii bv. tryptophandestruens) засевают в виде бляшки диаметром 5 мм на питательную среду в чашке, инкубируют при 37°С в течение 18–24 ч, учитывают результат: питательная среда пригодна к использованию, если вокруг газона бактерий A. baumannii bv. tryptophandestruens имеется зона темно-коричневой окраски среды (положительный контроль) при отсутствии зоны окраски среды вокруг газона A. baumannii (отрицательный контроль).
Применение питательной среды. Исследуемый материал — суточные культуры A. baumannii засевают на питательную среду в виде бляшек в отдельных секторах чашки (1/8 часть чашки), инкубируют аэробно при 37°С 18–24 ч, затем учитывают результат. Наличие вокруг газона бактерий зоны темно-коричневой окраски питательной среды указывает на принадлежность штамма к биовару A. baumannii bv. tryptophandestruens.
Определение чувствительности бактерий к антимикробным препаратам (АМП). Чувствительность к АМП изолятов A. baumannii определяли сразу после их видовой идентификации. Исследование проводили автоматизированным микробиологическим анализатором «Vitek 2 compact» (bioMerieux, Франция) в соответствии с инструкцией по применению. Клинические категории чувствительности изолятов к АМП определяли на основании пограничных значений минимальных подавляющих концентраций (МПК мг/л), установленных Европейским комитетом по определению чувствительности к антимикробным препаратам (EUCAST), версия 11.0, и российских рекомендаций «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам», версия 11.0, 2011.01 [1]. На приборе «Vitek 2 compact» определяли результаты тестирования штаммов A. baumannii к АМП по категориям чувствительности (Ч) и резистентности (Р), используя следующие критерии пограничных значений МПК мг/л: меропенем (Ч ≤ 2; Р > 8), ципрофлоксацин (Ч ≤ 0,001; Р > 1), гентамицин (Ч ≤ 4; Р > 4), полимиксин В (Ч ≤ 2; Р > 2), триметоприм/сульфаметоксазол (Ч ≤ 20 по триметоприму). Отсутствует критерий EUCAST по определению клинической категории чувствительности бактерий Acinetobacter spp. к тигециклину. Поэтому для сравнительной характеристики штаммов A. baumannii и A. baumannii bv. tryptophandestruens по чувствительности к тигециклину оценивали распределение штаммов по МПК, МПК50%, МПК90%.
Результаты
Результаты сравнительной характеристики группы изолятов A. baumannii bv. tryptophandestruens и группы изолятов прочих A. baumannii по клинической категории чувствительных к антимикробным препаратам (Ч), определенной на основании критериев пороговых МПК мг/л по EUCAST, версия 11.0 [1], приведены в табл. 1.
Таблица 1. Характеристика чувствительности к антибиотикам клинических штаммов Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens и A. baumannii*
Table 1. Characteristics of antibiotic sensitivity of clinical strains of Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens and A. baumannii*
Антибиотики Antibiotics | Штаммы A. baumannii bv. tryptophandestrues Strains of A. baumannii bv. tryptophandestrues n = 34 | Штаммы A. baumannii Strains of A. baumannii n = 52 | Уровни вероятностей различий М1 и М2 (Р) M1 and M2 (P) difference probability level |
Из них чувствительных к антибиотикам (Ч)** From them sensitive to antibiotics (S)** N1; M1 ± m1% | Из них чувствительных к антибиотикам (Ч)** From them sensitive to antibiotics (S)** N2; M2±m2% | ||
Меропенем Meropenem | 3; 8,8±4,8 | 3,8 ± 2,6 | > 0,05 |
Ципрофлоксацин Ciprofloxacin | 2; 5,8±4,0 | 5; 9,6±4,1 | > 0,05 |
Гентамицин Gentamicin | 9; 26,7±7,5 | 10; 19,3±5,5 | > 0,05 |
Триметоприм/ сульфаметоксазол Trimethoprim/ sulfamethoxazole | 13; 38,2±8,3 | 23,1±5,8 | > 0,05 |
Полимиксин В Polymyxin B | 34; 100 | 52; 100 | 0 |
Примечание. * — чувствительность к антибиотикам определяли микробиологическим анализатором «Vitek 2 compact» (bioMerieux, Франция). ** — клиническую категорию чувствительных к антимикробным препаратам штаммов (Ч) определяли по пограничным значениям МПК, установленным EUCAST, версия 11.0 [1].
Note. * — sensitivity to antibiotics was determined by the “Vitek 2 compact” microbiological analyzer (bioMerieux, France). ** — the clinical category of antimicrobial-sensitive strains (S) was determined by the boundary MSC values established by EUCAST version 11.0 [1].
Результаты сравнительной характеристики чувствительности к тигециклину группы изолятов A. baumannii bv. tryptophandestruens и группы изолятов прочих A. baumannii, определенной методом их распределения по МПК, МПК50%, МПК90% представлены в табл. 2.
Table 2. Tigecycline sensitivity of clinical isolates of Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens and A. baumannii
Группы штаммов A. baumannii Groups of A. baumannii strains | Распределение штаммов по значениям МПК, мг/л тигециклина (n; %) Distribution of strains by MSC magnitude, tigecycline mg/l (n; % ) | МПК, мг/л MSC, mg/l | ||||
0,5 | 1 | 2 | 4 | 50% | 90% | |
A. baumannii bv. tryptophandestruens (n = 34) | 18; 52,9 | 8; 23,6 | 3; 8,8 | 5; 14,7 | 0,5 | 4 |
A. baumannii (n = 52) | 8; 15,4 | 9; 17,3 | 3; 25,0 | 22; 42,3 | 2 | 4 |
Обсуждение
Установлено, что в группе изолятов A. baumannii bv. tryptophandestruens и группе изолятов прочих A. baumannii очень редко присутствуют штаммы, чувствительные (Ч) к меропенему (8,8±4,6 и 3,8±2,6% соответственно, р > 0,05) и ципрофлоксацину (5,8±4,0 и 9,6±4,1% соответственно, р > 0,05). Редко представлены в обеих группах штаммы, чувствительные к гентамицину (26,7±7,5 и 19,3±5,5% соответственно, р > 0,05) и триметоприм/сульфаметоксазолу (36,8±8,3 и 23,6±5,3% соответственно, р > 0,05). Сохранили чувствительность к полимиксину В все штаммы обеих групп (по 100%).
Выявлена особенность чувствительности к антимикробным препаратам бактерий биовара A. baumannii bv. tryptophandestruens: они превосходят штаммы группы прочих A. baumannii по частоте изолятов с МПК 50% тигециклина (МПК 50% — 0,5 мг/л; МПК 50% — 2 мг/л соответственно), а также имеют достоверно больше штаммов с МПК 0,5 мг/л (52,9 и 15,4% соответственно, р < 0,01).
Результаты исследования могут быть использованы при выборе антимикробных препаратов для эмпирической химиотерапии инфекций, вызываемых A. baumannii, а также для разработки критериев определения клинической категории чувствительности A. baumannii к тигециклину по пороговой МПК.
Заключение
Таким образом, клинические изоляты биовара A. baumannii bv. tryptophandestruens не имеют достоверных различий с изолятами прочих A. baumannii по частоте штаммов, чувствительных (Ч) к меропенему, ципрофлоксацину, гентамицину, триметоприм/сульфаметоксазолу, полимиксину В. Бактерии биовара A. baumannii bv. tryptophandestruens отличаются от изолятов прочих A. baumannii показателями чувствительности к тигециклину — более высокой частотой штаммов с МПК 0,5 мг/л (р < 0,01) и МПК 50%.
About the authors
E. P. Sivolodskii
Military Medical Academy named after S.M. Kirov; St. Petersburg Pasteur Institute
Email: lykraeva@yandex.ru
DSc (Medicine), Professor of the Department of Microbiology, Senior Researcher, Laboratory of Molecular and Biological Technologies
Россия, St. Peterburg; St. PeterburgL. A. Kraeva
Military Medical Academy named after S.M. Kirov; St. Petersburg Pasteur Institute
Author for correspondence.
Email: lykraeva@yandex.ru
DSc (Medicine), Head of the Laboratory of Medical Bacteriology, Professor of the Department of Microbiology
Россия, St. Petersburg; St. PetersburgE. V. Melnikova
Military Medical Academy named after S.M. Kirov
Email: lykraeva@yandex.ru
Bacteriologist, Laboratory of Bacteriology of the Central Clinical Diagnostic Laboratory
Россия, St. PeterburgG. V. Gorelova
Military Medical Academy named after S.M. Kirov
Email: lykraeva@yandex.ru
Head of the Laboratory of Bacteriology, Central Clinical Diagnostic Laboratory
Россия, St. PeterburgReferences
- Клинические рекомендации. Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам. Версия 2021-01. Межрегиональная ассоциация по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии. [Clinical guidelines. Susceptibility testing to antimicrobial agents.v. 2021-01. Interregional Association for Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy (IACMAC). (In Russ.)] URL: https://www.antibiotic.ru/files/321/clrec-dsma2021.pdf
- Патент № 2787267 Российская Федерация. МПК G01N 33/48(2006.01), C12Q1/04(2006.01), СПК G01 33/48(2022.08), C12Q1/04(2022.080, C12Q1/045(2022.08), C12Q2304/00(2022.08). Способ идентификации биовара бактерий Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens; № 2022109368, заявлено 2022.04.07, опубликовано 2023.01.09 / Сиволодский Е.П. Патентообладатель Сиволодский Евгений Петрович.7 с. [Patent No 2787267 Russian Federation, Int.Cl. G01 33/48(2006.01), C12Q1/04(2006.01), SP.CL.G01N 33/48(2022.08), C12Q1/04(2022.08), C12Q1/04592022.08), C12Q 2304/00(2022.08). Metod of identificccation of biovar bacteria Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens; No 2023109368, application 2022.04.07.; date of publication 2023.01.09 / Sivolodskij T.P. Proprittors. Sivolodskij Evgenij Petrovich.7 p. (In Russ.)].
- Сиволодский Е.П., Краева Л.А., Старкова Д.А., Михайлоов Н.В., Горелова Г.А. Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens bv. nov., выделенный из клинического материала // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 5. С. 965–972. [Sivolodskii E.P., Kraeva L.A., Starkova D.A., Mikhailov N.V., Gorelova G.V. Acinetobacter baumannii bv. tryptophandestruens bv. nov., isolated from clinical samples. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 5, pp. 965–972. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-ABB-1676
Supplementary files
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).