Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI145010.15789/2220-7619-TSO-1450ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИThe structure of the oropharyngeal genus Candida fungi community in HIVinfected patientsСтруктура сообщества грибов рода Candida в ротоглотке ВИЧ-инфицированных пациентовVoropaevA. D.ВоропаевА. Д.
Russian Federation

PhD Student, Department of Microbiology, Virology and Immunology 

Moscow 

аспирант кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

Москва 

nesviz@mail.ruYekaterinchevD. A.ЕкатеринчевД. А.
Russian Federation

PhD Student, Department of Microbiology, Virology and Immunology

Moscow 

аспирант кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

Москва 

nesviz@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0386-3883NesvizhskyYu. V.НесвижскийЮ. В.
Russian Federation

Yuri V. Nesvizhsky,  PhD, MD (Medicine), Professor, Professor of the Department of Microbiology, Virology and Immunology

119991, Moscow, Trubetskaya str., 8/2

Phone: +7 (916) 889-88-75 

Несвижский Юрий Владимирович,  д.м.н., профессор, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии 

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8/2

Тел.: 8 (916) 889-88-75

nesviz@mail.ruZverevV. V.ЗверевВ. В.
Russian Federation

RAS Full Member, PhD, MD (Biology), Professor, Head of the Department of Microbiology, Virology and Immunology

Moscow 

академик РАН, д.б.н., профессор, зав. кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии

Москва 

nesviz@mail.ruAfanasievS. S.АфанасьевС. С.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Head Researcher

Moscow 

д.м.н., профессор, главный научный сотрудник 

Москва 

nesviz@mail.ruVolchkovaE. V.ВолчковаЕ. В.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Head of the Department of Infectious Diseases

Moscow 

д.м.н., профессор, зав. кафедрой инфекционных болезней

Москва 

nesviz@mail.ruAfanasievM. S.АфанасьевМ. С.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor of the Department of Clinical Allergology and Immunology

Moscow 

д.м.н., профессор кафедры клинической аллергологии и иммунологии

Москва 

nesviz@mail.ruBudanovaE. V.БудановаЕ. В.
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Microbiology, Virology and Immunology

Moscow 

к.м.н., доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

Москва 

nesviz@mail.ruBoshjanR. E.БошьянР. Е.
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Microbiology, Virology and Immunology

Moscow 

к.м.н., доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

Москва 

nesviz@mail.ruLikhanskayaE. I.ЛиханскаяЕ. И.
Russian Federation

PhD (Biology), Head of the Laboratory of Microbiology and Prophylaxis of Intestinal Infections

Moscow 

к.б.н., руководитель лаборатории микробиологии и профилактики кишечных инфекций

Москва 

nesviz@mail.ruUrbanY. N.ВоропаеваВ. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Clinical Microbiology and Biotechnology

Moscow 

студентка

Москва 

FilinaYu. S.ФилинаЮ. С.
Russian Federation

PhD (Medicine), Infectologist

Moscow 

к.м.н., врач-инфекционист

Москва 

SuleymanovaM. E.СулеймановаМ. Э.
Russian Federation

Student

Moscow 

студентка

Москва 

VoropaevaV. A.УрбанЮ. Н.
Russian Federation

Student

Moscow 

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории клинической микробиологии и биотехнологии

Москва 

I.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава РоссииGabrichevsky Institute of Epidemiology and MicrobiologyФБУН Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского РоспотребнадзораGabrichevsky Institute of Epidemiology and MicrobiologyФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава РоссииThe Infectious Hospital No. 2 of the city of MoscowГБУЗ Инфекционная клиническая больница № 2 г. МосквыI.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityФБУН Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора200920211147377450804202015072021Copyright ©; 2020, Voropaev A.D., Yekaterinchev D.A., Nesvizhsky Y.V., Zverev V.V., Afanasiev S.S., Volchkova E.V., Afanasiev M.S., Budanova E.V., Boshjan R.E., Likhanskaya E.I., Urban Y.N., Filina Y.S., Suleymanova M.E., Voropaeva V.A.Copyright ©; 2020, Воропаев А.Д., Екатеринчев Д.А., Несвижский Ю.В., Зверев В.В., Афанасьев С.С., Волчкова Е.В., Афанасьев М.С., Буданова Е.В., Бошьян Р.Е., Лиханская Е.И., Воропаева В.А., Филина Ю.С., Сулейманова М.Э., Урбан Ю.Н.2020Voropaev A.D., Yekaterinchev D.A., Nesvizhsky Y.V., Zverev V.V., Afanasiev S.S., Volchkova E.V., Afanasiev M.S., Budanova E.V., Boshjan R.E., Likhanskaya E.I., Urban Y.N., Filina Y.S., Suleymanova M.E., Voropaeva V.A.Воропаев А.Д., Екатеринчев Д.А., Несвижский Ю.В., Зверев В.В., Афанасьев С.С., Волчкова Е.В., Афанасьев М.С., Буданова Е.В., Бошьян Р.Е., Лиханская Е.И., Воропаева В.А., Филина Ю.С., Сулейманова М.Э., Урбан Ю.Н.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/1450

At the present time virtually no data are available about the structure of the genus Candida fungus able to target HIV-infected patients and serve as an etiological factor of candidiasis. The aforementioned shaped the aim of the study: to examine structure of the Candida genus community colonizing the oropharynx in HIV-infected patients with clinical manifestations of oropharyngeal candidiasis. There was conducted a microbiological study of the oropharynx in 31 HIV-infected patients (51.6% males and 48.4% females) with clinical manifestations of oropharyngeal candidiasis treated at Moscow Infectious Clinic No. 2 inpatient department in the years 2015–2017. We confirmed the diversity of the oropharyngeal Candida spp. community found in HIV-infected patients. Total 52 isolates of the genus Candida were isolated. C. albicans dominated in 57.7% cases, whereas C. glabrata prevailed (21.1%) among non-albicans species. Minor components were represented by C. tropicalis (11.5%) and C. krusei (9.6%). C. albicans and C. glabrata were sensitive to polyenes, whereas minor community components — to itroconazole and clotrimazole. The vast majority of fungal strains were resistant to fluconazole. The genus Candida community reveals a unique architecture so that any member may exist in the oropharyngeal biotope of HIV-infected patients as a monoculture or in association: homogeneous, consisting of a single species strains, or heterogeneous, formed by several species. Candida fungi in 18 patients (58.1%) were isolated as a monoculture, whereas in 13 (41.9%) subjects — in association consisting of 34 isolates (65.4% of total number), of which 16 (30.8%) and 18 (34.6%) were isolated from homogeneous and heterogeneous associations, respectively. There were identified 9 two-component associations (69.2%), and 4 (30.8%) consisting of three or more components. It turned out that pattern of the examined community was mainly determined by species composition that agrees with previous data. Most common associations were presented by C. krusei (100%) and C. albicans (73.3%). Upon that, most often C. albicans (72.7%) formed a homogeneous type of associations. Sensitivity of Candida fungi to antimycotic drugs also depended on the architecture of related community. C. albicans isolates in heterogeneous associations revealed a wide range of resistance acquired by contact with non-albicans species.

В настоящее время практически отсутствует информация о структуре сообщества грибов рода Candida, способных становиться этиологическим фактором кандидозного поражения ВИЧ-инфицированных пациентов. Цель работы — исследование структуры сообщества грибов рода Candida, колонизирующих ротоглотку ВИЧ-инфицированных пациентов с клиническими проявлениями орофарингеального кандидоза. Проведено микробиологическое исследование ротоглотки 31 ВИЧ-инфицированного пациента (51,6% мужчин и 48,4% женщин) с клиническими проявлениями орофарингеального кандидоза, проходивших стационарное лечение в КИБ № 2 г. Москвы в период 2015–2017 гг. В ходе исследования мы подтвердили разнообразие видов грибов рода Candida, обнаруживаемых в ротоглотке ВИЧ-инфицированных пациентов. Всего было выделено 52 изолята грибов рода Candida, среди которых преобладали C. albicans (57,7%). Из non-albicans видов с наибольшей частотой встречались C. glabrata (21,1%). «Минорные» компоненты были представлены C. tropicalis (11,5%) и C. krusei (9,6%). C. albicans и C. glabrata были чувствительны к полиенам, а минорные компоненты сообщества — к Итраконазолу и Клотримазолу. Подавляющее число штаммов были резистентны к Флуконазолу. Было обнаружено, что сообщество грибов рода Candida имеет определенную архитектуру. Микроб может присутствовать в биотопе ротоглотки ВИЧ-инфицированных пациентов как монокультура и как ассоциация: гомогенная, состоящая из штаммов одного вида, или гетерогенная, образованная несколькими видами. У 18 пациентов (58,1%) грибы рода Candida были выделены в виде монокультуры, а у 13 (41,9%) — в форме ассоциаций, сформированых 34 изолятами (65,4% от общего числа), из которых 16 (30,8%) были выделены из гомогенных ассоциаций и 18 (34,6%) — из гетерогенных. Двукомпонентных ассоциаций было 9 (69,2%), а состоявших из трех и более компонентов — 4 (30,8%). Оказалось, что архитектура рассматриваемого сообщества во многом определяется его видовым составом, что подтверждает ранее полученные данные. Наиболее часто образовывали ассоциации C. krusei (100%) и C. albicans (73,3%). При этом C. albicans чаще всего (72,7%) формировали гомогенный тип ассоциаций. Чувствительность грибов рода Candida к антимикотическим препаратам зависела также от архитектуры их сообщества. Так, C. albicans в условиях гетерогенных ассоциаций проявляла широкий спектр резистентности.

fungi of the genus Candidastructure of the microbial communityarchitectonics of the microbial communityHIV-infected patientsoropharyngeal candidiasisantimycotic resistanceгрибы рода Candidaструктура микробного сообществаархитектоника микробного сообществаВИЧ-инфицированные пациентыорофарингеальный кандидозантимикотикорезистентность1. Богданова Е.А., Несвижский Ю.В. Архитектоника микробного сообщества желудочно-кишечного тракта // Вестник РАМН. 2010. № 11. С. 38–42. [Bogdanova E.A., Nesvizhsky Yu.V. Architectonics of gastrointestinal microbial community. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk = Annals of the Russian Academy of Medical Sciences, 2010, no. 11, pp. 38–42. (In Russ.)] doi: 10.18821/1560-9529-2017-22-6-311-3192. Исследование клинического материала на наличие ДНК возбудителей ИППП и других инфекций органов репродукции методом ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией: методические рекомендации. М.: ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 138 с. [Examining of clinical material for DNA of sexually transmitted infections and other reproductive organs infections pathogens by hyrbrid fluorometric PCR: methodological recommendations. Мoscow: Central Research Institute of Epidemiology of Rospotrebnadzor, 2006. 138 p. (In Russ.)]3. Инструкция по заполнению годовой формы федерального государственного статистического наблюдения № 61 «Сведения о контингентах больных ВИЧ-инфекцией»: приложение к Приказу Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 17 марта 2006 г. № 166. [Completion guidelines for the annual federal state statistical survey form No. 61 “Data on HIV-infected patients cohorts”: a supplement for Order No. 166 on 17.03.2006 of the Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation. (In Russ.)] URL: https://base.garant.ru/12145892 (15.11.2020)4. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М.: Медицина, 1975. 295 с. [Urbach V.Yu. Statistical analysis in biological and medical research. Мoscow: Medicine, 1975. 295 p. (In Russ.)]5. Шевяков М.А. Антибиотик-ассоциированная диарея и кандидоз кишечника: возможности лечения и профилактики // Антибиотики и химиотерапия. 2004. Т. 49, № 10. С. 26–29. [Shevyakov M.A. Antibiotiс-associated diarrhea and candidiasis of an intestine: possibilities of treatment and prophylaxis. Antibiotiki i khimioterapiya = Antibiotics and Chemotherapy, 2004, vol. 49, no. 10, pp. 26–29. (In Russ.)]6. Ambe N.F., Longdoh N.A., Tebid P., Bobga T.P., Nkfusai C.N., Ngwa S.B., Nsai F.S., Cumber S.N. The prevalence, risk factors and antifungal sensitivity pattern of oral candidiasis in HIV/AIDS patients in Kumba District Hospital, South West Region, Cameroon. Pan. Afr. Med. J., 2020, vol. 36: 23. doi: 10.11604/pamj.2020.36.23.182027. Awoyeni A., Olaniran O., Odetoyin B., Hassan-Olajokun R., Olopade B., Afolayan D., Adekunle O. Isolation and evaluation of Candida species and their association with CD4+ T cells counts in HIV patients with diarrhea. Afr. Health Sci., 2017, vol. 17, no. 2, pp. 322–329. doi: 10.4314/ahs.v17i2.58. Berkow E.L., Lockhart S.R. Fluconazole resistance in Candida species: a current perspective. Infect. Drug Resist., 2017, no. 10, pp. 237–245. doi: 10.2147/IDR.S1188929. Bhattacharya S., Sae-Tia S., Fries B.C. Candidiasis and mechanisms of antifungal resistance. Antibiotics (Basel), 2020, vol. 9, no. 6: 312. doi: 10.3390/antibiotics906031210. Clark-Ordóñez I., Callejas-Negrete O.A., Aréchiga-Carvajal E.T., Mouriño-Pérez R.R. Candida species diversity and antifungal susceptibility patterns in oral samples of HIV/AIDS patients in Baja California, Mexico. Med. Mycol., 2017, vol. 55, no. 3, pp. 285–294. doi: 10.1093/mmy/myw06911. Cleveland A.A., Farley M.M., Harrison L.H., Stein B., Hollick R., Lockhart S.R., Magill S.S., Derado G., Park B.J., Chiller T.M. Changes in incidence and antifungal drug resistance in candidemia: results from population-based laboratory surveillance in Atlanta and Baltimore, 2008–2011. Clin. Infect. Dis., 2012, vol. 55, no. 10, pp. 1352–1361. doi: 10.1093/cid/cis69712. Cleveland A.A., Harrison L.H., Farley M.M., Hollick R., Stein B., Chiller T.M., Lockhart S.R., Park B.J. Declining incidence of candidemia and the shifting epidemiology of Candida resistance in two US metropolitan areas, 2008–2013: results from population-based surveillance. PLoS One, 2015, vol. 10, no. 3: e0120452. doi: 10.1371/journal.pone.012045213. Enoch D.A., Yang H., Aliyu S.H., Micallef C. The changing epidemiology of invasive fungal infections. Methods Mol. Biol., 2017, no. 1508, pp. 17–65. doi: 10.1007/978-1-4939-6515-1_214. Goulart L.S., Souza W.W.R., Vieira C.A., Lima J.S., Olinda R.A., Araújo C. Oral colonization by Candida species in HIVpositive patients: association and antifungal susceptibility study. Einstein (Sao Paulo), 2018, vol. 16, no. 3: eAO4224. doi: 10.1590/S1679-45082018AO422415. Gow N.A., Brown A.J., Odds F.C. Fungal morphogenesis and host invasion. Curr. Opin. Microbiol., 2002, vol. 5, pp. 366–371. doi: 10.1016/s1369-5274(02)00338-716. Hager C.L., Ghannoum M.A. The mycobiome in HIV. Curr. Opin. HIV AIDS, 2018, vol. 1, no. 13, pp. 69–72. doi: 10.1097/COH.000000000000043217. Jung I.Y., Jeong S.J., Kim Y.K., Kim H.Y., Song Y.G., Kim J.M., Choi J.Y. A multicenter retrospective analysis of the antifungal susceptibility patterns of Candida species and the predictive factors of mortality in South Korean patients with candidemia. Medicine (Baltimore), 2020, vol. 99, no. 11: e19494. doi: 10.1097/MD.000000000001949418. Lamichhane K., Adhikari N., Bastola A., Devkota L., Bhandari P., Dhungel B., Thapa Shrestha U., Adhikari B., Banjara M.R., Rijal K.R., Ghimire P. Biofilm-producing candida species causing oropharyngeal candidiasis in HIV patients attending Sukraraj Tropical and Infectious Diseases Hospital in Kathmandu, Nepal. HIV AIDS (Auckl.), 2020, no. 12, pp. 211–220. doi: 10.2147/HIV.S25569819. Olson M.L., Jayaraman A., Kao K.C. Relative ABUNDANCES of Candida albicans and Candida glabrata in in vitro coculture biofilms impact biofilm structure and formation. Appl. Environ. Microbiol., 2018, vol. 84, no. 8: e02769-17. doi: 10.1128/AEM.02769-1720. Osaigbovo I.I., Lofor P.V., Oladele R.O. Fluconazole resistance among oral candida isolates from people living with HIV/AIDS in a Nigerian Tertiary Hospital. J. Fungi (Basel), 2017, vol. 3, no. 4: 69. doi: 10.3390/jof304006921. Pfaller M.A., Rhomberg P.R., Messer S.A., Jones R.N., Castanheira M. Isavuconazole, micafungin, and 8 comparator antifungal agents’ susceptibility profiles for common and uncommon opportunistic fungi collected in 2013: temporal analysis of antifungal drug resistance using CLSI species-specific clinical breakpoints and proposed epidemiological cutoff values. Diagn. Microbiol. Infect. Dis., 2015, vol. 82, no. 4, pp. 303–313. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2015.04.00822. Spalanzani R.N., Mattos K., Marques L.I., Barros P.F.D., Pereira P.I.P., Paniago A.M.M., Mendes R.P., Chang M.R. Clinical and laboratorial features of oral candidiasis in HIV-positive patients. Rev. Soc. Bras. Med. Trop., 2018, vol. 51, no. 3, pp. 352–356. doi: 10.1590/0037-8682-0241-2017