Molecular genetic characterization of Streptococcus pyogenes isolates from pediatric patients in multidisciplinary hospitals in Moscow

Full Text

Введение

Streptococcus pyogenes (стрептококк группы А, СГА) является одним из ведущих бактериальных патогенов человека и причиной широкого спектра заболеваний — от инфекций верхних дыхательных путей и кожи до тяжёлых инвазивных форм, сопровождающихся высокой летальностью и риском развития постстрептококковых осложнений [1]. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно в мире регистрируются сотни миллионов случаев СГА-инфекции, а суммарная смертность превышает 500 тыс. случаев [2].

В постпандемический период COVID-19 во многих странах отмечался рост заболеваемости инфекциями, вызванными СГА, что сопровождалось увеличением доли инвазивных форм и случаев скарлатины, преимущественно среди детей¹. Эти тенденции связывают как с ослаблением популяционного иммунитета, так и с распространением гипервирулентных клональных линий возбудителя. Особое внимание привлекает широко циркулирующая линия M1_UK, относящаяся к генотипу emm1 и характеризующаяся наличием 27 однонуклеотидных полиморфизмов и гиперэкспрессией суперантигена SpeA, что ассоциировано с повышенным риском развития тяжёлых форм инвазивной стрептококковой инфекции группы А [3].

Сходная эпидемическая ситуация наблюдается и в России. Так, в 2022 г. заболеваемость стрептококковой инфекцией увеличилась в 2,8 раза по сравнению с предыдущим годом. В Москве после отмены противоэпидемических ограничений число госпитализированных детей со скарлатиной возросло в 18 раз по сравнению с 2020 г. [4, 5].

Высокая генетическая гетерогенность популяции S. pyogenes, включающей более 275 emm-типов, определяет необходимость геномного эпидемиологического надзора, направленного на изучение клональной структуры возбудителя и характеристику генетических детерминант вирулентности и антибиотикорезистентности². К основным молекулярно-генетическим методам изучения СГА относятся emm-типирование, основанное на анализе вариабельных участков гена, кодирующего М-белок (ключевой фактор патогенности), и мультилокусное сиквенс-типирование (MLST), позволяющее оценивать филогенетические взаимоотношения между штаммами [6]. Наибольшую разрешающую способность при анализе популяционной структуры возбудителя обеспечивает полногеномное секвенирование (WGS), позволяющее проводить комплексную характеристику детерминант вирулентности и антибиотикорезистентности, а также идентифицировать эпидемически значимые клональные линии [7]. Получение подобных данных имеет определяющее значение для совершенствования эпидемиологического надзора за СГА-инфекцией и оптимизации стратегии антимикробной терапии.

Несмотря на возрастающий интерес к изучению генетических особенностей СГА, данные о клональной структуре, вируломе и резистоме штаммов, циркулирующих в России, остаются ограниченными, что затрудняет оценку распространения эпидемически значимых клональных линий и определяет необходимость проведения молекулярно-генетических исследований.

Цель исследования — дать характеристику клональной структуры, вирулома и резистома штаммов S. pyogenes, выделенных от госпитализированных детей, и оценить их фенотипическую чувствительность к антимикробным препаратам.

Материалы и методы

В исследование включены 67 штаммов СГА, выделенных от пациентов 0–17 лет с респираторными формами СГА-инфекции, госпитализированных в ГБУЗ «ДГКБ № 9 им. Г.Н. Сперанского ДЗМ» и Клинический центр ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России в 2023–2024 гг. Исследование проводилось при добровольном информированном согласии пациентов или их законных представителей. В исследовании использовали бактериальные изоляты Streptococcus pyogenes, а также обезличенные результаты лабораторных исследований и клинико-демографические данные, полученные в рамках рутинной диагностической деятельности. Все анализируемые данные были обезличены; непосредственное взаимодействие исследователей с пациентами не проводилось.

Клинический материал получали из слизистой ротоглотки и носа, отделяемого уха, содержимого абсцессов ротоглотки, пунктатов околоносовых пазух и мокроты. Отбор образцов осуществляли стерильными сухими тампонами в соответствии со стандартными протоколами. Для транспортировки использовали среду Эймса с активированным углём.

Материал высевали на 5% кровяной агар на основе бараньих эритроцитов с последующей инкубацией при 37°C в атмосфере 5% CO₂ в течение 24–48 ч. Колонии с признаками β-гемолиза выделяли в чистую культуру и культивировали в бульоне Тодда–Хьюитта при 37°C в течение 18 ч.

Видовую идентификацию проводили методом MALDI-TOF MS («Bruker»). Штаммы хранили при –80°C в бульоне с добавлением 15% глицерина.

Фенотипическую чувствительность штаммов к антибиотикам определяли в соответствии с рекомендациями Европейского комитета по определению чувствительности к антимикробным препаратам (EUCAST, v. 15.0, 2025). Использовали методы серийных разведений в агаре и бульоне, а также метод микроразведений с применением автоматического анализатора «Vitek-2» («bioMérieux»). Результаты интерпретировали согласно актуальным пограничным значениям EUCAST³.

Секвенирование выполняли на платформе «MGISEQ-2000» («BGI»). Сборку геномов осуществляли de novo с использованием программы «Unicycler v. 0.5.0»⁴.

emm-Типирование проводили в соответствии с протоколом CDC⁵ с сопоставлением последовательностей с базой данных S. pyogenes emm sequence database⁶. Принадлежность изолятов к генетическим линиям определяли с помощью программы «MDU-PHL/emmtyper»⁷.

MLST выполняли на основе анализа аллельных профилей 7 генов домашнего хозяйства: aroE, gki, gtr, murI, mutS, recP и xpt.

Поиск генов вирулентности и антибиотикорезистентности осуществляли in silico с использованием специализированных баз данных (NCBI, CARD, VFDB и др.). Филогенетический анализ проводили на основе полногеномных последовательностей с последующей визуализацией в iTOL v. 6. Полученные геномные последовательности депонированы в базе GenBank⁸.

Статистическую обработку данных выполняли с использованием программ R v. 4.5.1 и Microsoft Excel 2016. Частоты признаков представляли в виде абсолютных значений и долей (%). Для процентных показателей рассчитывали 95% доверительные интервалы по методу Уилсона.

Связь между emm-типами и сиквенс-типами (ST) оценивали с использованием критерия χ² Пирсона с расчётом коэффициента V Крамера. Сравнение частоты выявления генов между emm-типами проводили с использованием критерия χ² Пирсона или точного критерия Фишера. Для всех сравнений рассчитывали двусторонние p-значения. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05. В связи с множественными сравнениями применяли коррекцию по методу Бенджамини–Хохберга с расчётом FDR (false discovery rate). После поправки статистически значимыми считали различия при FDR < 0,05.

Результаты

В исследуемой выборке штаммов CГА (n = 67), выделенных от детей 0–17 лет, было выявлено 14 emm-типов. Наиболее распространёнными являлись emm6 (n = 11; 16,4%), emm2 (n = 10; 14,9%), emm3 (n = 9; 13,4%) и emm75 (n = 7; 10,4%). Реже встречались emm5 и emm28 (n = 6; 9,0% каждый), а также emm1 и emm4 (n = 4; 6,0% каждый).

По результатам MLST-типирования установлены 19 ST СГА. Наиболее часто регистрировались ST382 (n = 11; 16,4%), ST55 (n = 10; 14,9%), ST15 и ST49 (n = 7; 10,4% каждый), ST99 (n = 6; 8,9%) и ST39 (n = 4; 6,0%).

Между emm-типами и ST установлена статистически значимая связь с практически полным соответствием (χ² = 871,0; df = 234; p < 0,001; V Крамера = 1,0), что отражает выраженную клональную структуру исследуемой популяции СГА (рис. 1). Преобладающими клональными комплексами в выборке являлись emm6/ST382 (n = 11; 16,4%), emm2/ST55 (n = 10; 14,9%), emm3/ST15 и emm75/ST49 (n = 7; 10,4% каждый). К клональному комплексу emm1/ST28 относились 3 (4,5%) штамма, из которых 1 (1,5%) был отнесён к линии M1_UK, 2 (3,0%) — к линии M1_global.

 

Рис. 1. Филогенетическое дерево штаммов СГА, выделенных от детей в многопрофильных стационарах Москвы, с указанием соответствующих emm-типов и ST.

 

Распределение детей, у которых были выделены СГА, по полу: девочки — 38 (56,7%), мальчики — 29 (43,3%). Средний возраст пациентов составил 8,6 ± 4,5 года.

Среди клинических диагнозов преобладали паратонзиллярный абсцесс — 30 (44,8%), гнойный средний отит — 15 (22,4%) и стрептококковый тонзиллит — 12 (17,9%), реже регистрировались острый гнойный синусит — 4 (6,0%) и скарлатина — 2 (3,0%).

Значимой связи между emm-типами и клиническим диагнозом не выявлено (χ² = 114,9; df = 104; p = 0,22). Осложнение было зарегистрировано в 1 (1,5%) случае при скарлатине с развитием паратонзиллярного абсцесса, возбудитель относился к emm4/ST39.

Среди пациентов с сопутствующими заболеваниями хронический тонзиллит отмечался в 33 (68,8%) случаях. Значительно реже регистрировались острые респираторные вирусные инфекции — 6 (12,5%) случаев и острый вульвит — 3 (6,3%), прочие заболевания отмечались в единичных случаях (по 2,1%).

Средняя продолжительность госпитализации составила 5,0 ± 2,5 сут. В большинстве случаев — 66 (98,5%) заболевание протекало в среднетяжёлой форме. Тяжёлое течение болезни отмечено у 1 (1,5%) пациента с диагнозом «паратонзиллярный абсцесс», у которого был выделен штамм emm6/ST382, содержащий гены суперантигенов speA, speC, speG, speK, smeZ.

В структуре клинического материала наиболее часто СГА выделяли из слизистой зева — 30 (44,8%) случаев, отделяемого уха — 17 (25,4%) и абсцесса ротоглотки — 15 (22,4%), реже из пунктата пазухи — 4 (6,0%), слизистой носа и мокроты — по 1 (1,5%). Распределение emm-типов не зависело от локализации выделения возбудителя (χ² = 68,7; df = 65; p = 0,35).

У всех исследованных штаммов выявлены гены sagA и slo, кодирующие стрептолизины S и O; ген mf/spd, ассоциированный с продукцией стрептококковой ДНКазы; ген speB, кодирующий цистеиновую протеазу. Ген hylP, кодирующий гиалуронидазу, обнаружен у 86,6% штаммов.

Среди генов, ассоциированных со стрептококковыми пирогенными экзотоксинами и суперантигенами, наиболее часто выявлялись speG (89,6%) и speC (68,7%). Гены smeZ, speK, speA выявлены у 43,3, 35,8, 35,8% штаммов соответственно. Реже обнаруживались гены speJ (14,9%), speL (13,4%), speI (13,4%).

Ген speH присутствовал у 19,4% штаммов, speM — у 9,0%. Ген ssa, кодирующий стрептококковый суперантиген, зарегистрирован у 11,9% штаммов, тогда как ген sic, связанный с ингибированием системы комплемента и иммунным уклонением — у 4,5% (рис. 2).

 

Рис. 2. Частота выявления генов основных факторов вирулентности в полногеномных последовательностях штаммов CГА, выделенных от детей в многопрофильных стационарах Москвы.

 

Ген speA выявлялся у всех штаммов emm1, однако значимой связи с данным emm-типом не установлено. В то же время выявлена значимая связь speA с emm6 и emm3, при этом частота его выявления составляла 100 и 88,9% соответственно, тогда как среди остальных штаммов — 23,2 и 27,6% (p = 1,94 × 10⁻⁶; FDR = 0,00017 и p = 0,00077; FDR = 0,0167 соответственно).

У emm28 выявлена выраженная связь с геном speJ, который определялся у всех штаммов данного типа, по сравнению с 6,6% среди остальных штаммов (p = 2,10 × 10⁻⁶; FDR = 0,00017).

Ген speK значимо чаще выявлялся у emm6 и emm2 — в 90,9 и 90,0% случаев соответственно, тогда как среди остальных штаммов — в 25,0 и 26,3% (p = 6,76 × 10⁻⁵; FDR = 0,0031 и p = 0,00023; FDR = 0,0062 соответственно).

У emm75 ген speH выявлялся в 85,7% штаммов, тогда как среди остальных — в 11,7% (p = 0,00011; FDR = 0,00323); speL — у 100 и 3,3% соответственно (p = 4,14 × 10⁻⁸; FDR = 9,85 × 10⁻⁶); speM — у 57,1 и 3,3% соответственно (p = 0,00063; FDR = 0,0151).

У emm12 выявлена статистически значимая связь с геном speI, который был обнаружен у всех штаммов данного типа, тогда как среди остальных штаммов — лишь в 9,4% случаев (p = 0,00175; FDR = 0,0348).

Штаммы emm4 отличались характерным генетическим профилем, при котором ssa выявлялся у всех штаммов данного типа по сравнению с 6,3% среди остальных (p = 9,13 × 10⁻⁵; FDR = 0,0031), тогда как ген speG, напротив, полностью отсутствовал (0% по сравнению с 95,2%; p = 4,57 × 10⁻⁵; FDR = 0,00272).

Значимых связей между генами speC и smeZ и emm-типами не выявлено (FDR > 0,05). Однако отмечается снижение частоты выявления гена speC у emm3 (33,3%) и его отсутствие у emm1, тогда как ген smeZ не выявлен у emm2.

Штаммы emm1 характеризовались высокой частотой выявления гена sic (75,0% штаммов данного типа) по сравнению с отсутствием у остальных штаммов (p = 8,35 × 10⁻⁵; FDR = 0,0031; рис. 2).

Все исследованные штаммы S. pyogenes были фенотипически чувствительны к бензилпенициллину, рифампицину, тигециклину, линезолиду, ванкомицину. Применительно к левофлоксацину все изученные изоляты относились к категории чувствительности при повышенной экспозиции, к моксифлоксацину все изученные изоляты были чувствительны. Генетических детерминант устойчивости к перечисленным антибиотикам не выявлено.

Фенотипическая устойчивость к эритромицину (повышение МПК до ≥ 8,0 мкг/мл) была обнаружена у 3 изолятов (emm2, emm58, emm65), у всех из них был детектирован комплекс генов mef(A)/mel (msrD) (таблица). Устойчивость к тетрациклину (повышение МПК до 8,0 мкг/мл) была выявлена у 8 штаммов (emm5, emm65, emm2), у 7 из них был обнаружен ген tetM, у штамма типа emm2 генов резистентности к тетрациклину в геноме не обнаружено. Повышение МПК хлорамфеникола ≥ 32 мкг/мл выявлено у 2 штаммов (emm58 и emm65) и было ассоциировано с наличием гена catQ. У 1 изолята (emm58) был выявлен ген устойчивости к аминогликозидам ant(6)-Ia, при этом МПК для гентамицина составила ≥ 2 мкг/мл (таблица). У 1 изолята, устойчивого к эритромицину, обнаружена ассоциированная устойчивость к хлорамфениколу и аминогликозидам, а у другого — к хлорамфениколу и тетрациклину.

 

Распространение устойчивости у штаммов СГА к отдельным антибиотикам и ассоциированной устойчивости к нескольким антибиотикам

Антибиотики и их комбинации	Фенотипическая устойчивость, n (%)	МПК, мкг/мл	Гены резистентности, n (%)	Emm-типы
Эритромицин	3 (4,5)	≥ 8	mef(A)/msr(D), 3 (100)	emm2, emm58, emm65
Тетрациклин	8 (11,9)	≥ 4, ≥ 8	tetM, 7 (87,5)	emm65, emm5, emm2
Хлорамфеникол	2 (3,0)	≥ 32	catQ, 2 (100)	emm58, emm65
Макролиды + хлорамфеникол + аминогликозиды	1 (1,5)	≥ 8 + ≥ 32 + ≥ 2	mef(A)/mel(msrD) + catQ + ant(6)-Ia, 1 (100)	emm58
Макролиды + хлорамфеникол + тетрациклины	1 (1,5)	≥ 8 + ≥ 32 + ≥ 8	mef(A)/mel(msrD) + catQ + tetM, 1 (100)	emm65

 

Обсуждение

В странах Европы и Северной Америки среди инвазивных форм СГА чаще доминируют генотипы emm1, emm3, emm12 и emm89 [6]. При этом структура emm-типов СГА характеризуется выраженными региональными особенностями. Так, в Китае преобладают emm12 и emm1 [8], в Испании в последние годы отмечено увеличение доли emm49 и emm89 [9], тогда как в Великобритании и Нидерландах с конца 2023 г. зарегистрировано распространение редкого варианта emm3.93 [10]. Кроме того, в Дании описана новая генетическая линия M1_DK, относящаяся к emm1 и ответственная примерно за 30% случаев инвазивной СГА-инфекции [11].

Полученные нами данные свидетельствуют о генетической гетерогенности популяции СГА у детей в Москве. В исследуемой выборке штаммов выявлены 14 различных emm-типов, при этом наиболее распространёнными являлись emm2, emm3, emm6 и emm75. Анализ MLST выявил выраженную связь между emm-типами и сиквенс-типами (V Крамера = 1,0), что отражает клональную структуру популяции S. pyogenes. Ведущими клональными линиями в нашей коллекции штаммов являлись emm2/ST55, emm3/ST15, emm6/ST382 и emm75/ST49, что согласуется с ранее описанной ассоциацией отдельных emm-типов с определёнными MLST-типами [12].

В период после пандемии COVID-19 увеличилась распространённость генетической линии emm1/ST28 в ряде стран Европы, Северной Америки и Азии, что во многом связано с распространением гипервирулентного субклона M1_UK и сопровождалось ростом числа инвазивных форм стрептококковой инфекции [13, 14]. В нашем исследовании среди генотипов emm1/ST28 выявлен 1 штамм, относящийся к линии M1_UK. Он выделен из зева ребёнка 8 лет с системной склеродермией и высоким титром антистрептолизина-О (1751,6 Ед/мл), характеризовался наличием генов вирулентности (slo, sagA, mf/spd, hylP, speB, speA, speG, speJ и smeZ). Выявление суперантигенов speA, speJ и smeZ, ассоциированных с повышенной вирулентностью и способных индуцировать активацию Т-лимфоцитов и продукцию провоспалительных цитокинов, может свидетельствовать о высокой иммуномодулирующей активности данного штамма и его потенциальной роли в поддержании иммуновоспалительных процессов при аутоиммунной патологии [15, 16].

Субклон M1_DK впервые выявлен в Дании в 2022 г., а в 2023 г. его доля составила 30%; M1_DK отличается наличием SpeC [17]. В нашем исследовании M1_DK не выявлен, нет информации о его выделении на территории России.

Выявление генов sagA (100%) и slo (100%), кодирующих стрептолизины S и O, свидетельствует о сохранении у большинства проанализированных нами штаммов выраженного цитолитического потенциала. Эти токсины являются ключевыми факторами патогенности S. pyogenes, обеспечивающими повреждение клеточных мембран, разрушение тканей и модуляцию иммунного ответа хозяина [15]. Высокая частота обнаружения в исследованных штаммах гена mf/spd (100%), кодирующего стрептококковую ДНКазу, а также гена hylP (86,6%), кодирующего гиалуронидазу, отражает широкую представленность факторов, участвующих в деградации внеклеточных структур и распространении бактерий в тканях. Известно, что стрептококковые ДНКазы способствуют разрушению нейтрофильных внеклеточных ловушек (NETs), тогда как гиалуронидазы обеспечивают расщепление компонентов соединительной ткани, облегчая инвазию возбудителя [16, 18].

В нашем исследовании ген speB выявлялся у всех штаммов СГА, что подтверждает его ключевую роль в патогенезе. Протеаза SpeB способствует уклонению возбудителя от иммунного ответа, в том числе за счёт разрушения компонентов системы комплемента и снижения эффективности фагоцитоза, и рассматривается как универсальный фактор вирулентности циркулирующих штаммов СГА [19].

Хромосомно-кодируемые гены суперантигенов speG (89,6%) и smeZ (43,3%) характеризовались высокой частотой выявления. Значительная доля фаг-ассоциированных генов суперантигенов — speC (68,7%), speA (35,8%), speK (35,8%), speL (13,4%), speI (13,4%), speH (19,4%), speM (9,0%) и ssa (11,9%) — сопоставима с данными других исследований и отражает важную роль профагов и других мобильных генетических элементов в формировании вирулентного потенциала S. pyogenes [20, 21].

Сопоставление с данными литературы показало в целом сходное распределение наиболее часто выявляемых генов суперантигенов у различных emm-типов. Ген speG характеризовался высокой частотой выявления и определялся практически у всех генотипов, за исключением emm4, что согласуется с опубликованными данными [21].

У штаммов emm1, emm6 и emm3 отмечалась высокая частота выявления speA, что может отражать их высокий вирулентный потенциал. Аналогично, emm28 характеризовался высокой частотой выявления speJ, а emm6 и emm2 — speK, что соответствует представлениям о клонально-специфичном распределении профаг-ассоциированных суперантигенов.

Штаммы emm75 характеризовались сочетанием генов speH, speL и speM, формирующим специфический суперантигенный профиль, тогда как у emm12 отмечалась высокая частота выявления speI. У emm4 выявлен характерный генетический профиль, включающий наличие ssa при полном отсутствии speG.

Показано, что штаммы emm1 характеризуются высокой частотой выявления гена sic, кодирующего стрептококковый ингибитор комплемента (SIC), участвующий в механизмах уклонения S. pyogenes от врождённого иммунного ответа [18].

СГА характеризуется высоким уровнем природной чувствительности к β-лактамным антибиотикам, подавляющее большинство из которых (за исключением таких цефалоспоринов, как цефтазидим, цефокситин и цефиксим) могут применяться для лечения стрептококковых инфекций, в качестве препаратов первого ряда рассматривают пенициллины и цефтриаксон. Приобретённой резистентности к β-лактамам у СГА не описано, однако имеются сообщения о выделении изолятов с мутациями в гене pbp2x и повышенными значениями минимальной подавляющей концентрации пенициллина, не превышающими клинические критерии чувствительности [22]. В нашем исследовании все штаммы СГА сохраняли чувствительность к бензилпенициллину.

Для лечения респираторных заболеваний и инфекций кожи и мягких тканей в качестве альтернативы β-лактамам применяют макролиды и линкозамиды. Устойчивость СГА к препаратам этой группы отличается разнообразием механизмов и выраженной географической вариабельностью.

Выделяют два основных фенотипа, связанных с отдельными механизмами резистентности: М и MLS_B. Для М-фенотипа характерна устойчивость к 14- и 15-членным макролидам при сохранении чувствительности к 16-членным макролидам и линкозамидам. Устойчивость опосредует эффлюксный насос, кодируемый тандемом генов mef(A)-msr(D) (msr(D) — синоним mel). Для фенотипа MLS_B характерна устойчивость к макролидам/линкозамидам/стрептограминам, опосредуемая метилированием участка связывания антибиотиков с рибосомой, соответствующие метилазы кодируются генами erm-типа [23]. Уровень резистентности S. pyogenes к макролидам характеризуется выраженной географической вариабельностью. Так, наиболее высокие показатели регистрируются в странах Азии (70-95%), тогда как в Европе и США они варьируют от менее 4% в отдельных европейских странах до 5–39% в других странах Европы и США [24, 25]. В нашем исследовании доля изолятов, проявивших М-фенотип, составила 4,5%, у всех из них были выявлены комплексы генов mef(A)msr(D). Изолятов с MLS_B-фенотипом и генами erm-типа не было. В целом по России частота устойчивости к макролидам достигает 20–25%, при этом встречаются как М-, так и MLS_B-фенотипы [26].

Применение фторхинолонов, тетрациклинов и ко-тримоксазола для лечения стрептококковых инфекций ограничено, что связано не только с распространением устойчивости к перечисленным препаратам, но и с документированными случаями неудачи лечения инфекций, вызванных изолятами, чувствительными in vitro. В настоящем исследовании устойчивости к фторхинолонам не выявлено, что совпадает с общероссийскими данными [26]. Однако в некоторых географических регионах резистентность к фторхинолонам достигает 13–14% [25]. Частота устойчивости к тетрациклину, связанная с наличием гена tetM, по нашим данным, составила 10,4%, что ниже, чем в целом по России (32,3%), но сопоставимо с другими регионами [27].

Устойчивости СГА к ванкомицину, линезолиду, тигециклину и рифампицину не выявлено, что соответствует мировым данным. У 2 изолятов выявлен ген catQ, кодирующий хлорамфеникол-ацетилтрансферазу, однако значение этого факта минимально, поскольку данных, обосновывающих целесообразность применения хлорамфеникола при стрептококковых инфекциях, недостаточно, клинических критериев чувствительности к хлорамфениколу EUCAST в настоящее время не предлагает. Обнаружение генов catQ может иметь теоретическое значение.

Все стрептококки, включая СГА, отличаются природной устойчивостью к аминогликозидам, соответственно, эти антибиотики не рекомендуются для лечения стрептококковых инфекций. Обнаружение у 1 изолята гена ant(6)-Ia, кодирующего аминогликозиднуклеотидилтрансферазу, встречающуюся преимущественно у грам-положительных бактерий, может иметь теоретическое значение для оценки распространённости этого гена.

Сравнение полученных результатов с данными исследования, проведённого в Инфекционной клинической больнице № 1 г. Москвы в 2008–2011 гг. у пациентов с ангинами, свидетельствует об изменении структуры доминирующих emm-типов в популяции СГА. Если ранее ведущими генотипами были emm1, emm3, emm12, emm28, emm75 и emm89, то в нашем исследовании наибольшую долю составили emm2, emm3 и emm6. При этом сохраняется циркуляция ряда стабильно встречающихся генотипов: emm1, emm12, emm28 и emm75 [28]. Анализ генетического профиля суперантигенов также указывает на определённые изменения. Среди фаг-ассоциированных генов суперантигенов сохраняется высокая распространённость генов пирогенных экзотоксинов A и C, при этом доля штаммов с геном speC увеличилась с 50,0 до 68,7%.

К ограничениям настоящего исследования следует отнести относительно небольшой объём выборки и ограниченную географию отбора штаммов. В исследование были включены изоляты, полученные в 2 многопрофильных стационарах Москвы, что может ограничивать возможность экстраполяции результатов на популяцию СГА, циркулирующую в других регионах Российской Федерации. Кроме того, исследование охватывало только госпитализированных пациентов детского возраста с респираторными формами СГА-инфекции. Для более полной характеристики популяционной структуры, вирулома и резистома СГА необходимы дальнейшие многоцентровые исследования с включением большего числа изолятов из различных регионов страны.

WGS представляет собой перспективный инструмент современного молекулярно-генетического эпидемиологического надзора. Использование WGS позволяет проводить высокоточное типирование штаммов СГА, выявлять эпидемиологически значимые клональные линии, осуществлять мониторинг генов вирулентности и антибиотикорезистентности, а также отслеживать распространение генетических вариантов возбудителя.

В настоящем исследовании применение WGS позволило идентифицировать циркулирующие клональные линии и охарактеризовать их вирулом и резистом. Полученные данные обеспечивают более детальное представление о популяционной структуре возбудителя и особенностях распределения генетических детерминант вирулентности и антибиотикорезистентности. В перспективе интеграция данных WGS в систему эпидемиологического надзора может способствовать своевременному выявлению гипервирулентных и антибиотикорезистентных клональных линий, мониторингу их распространения и совершенствованию молекулярно-эпидемиологического сопровождения стрептококковой инфекции.

Заключение

Штаммы СГА, выделенные от госпитализированных детей, характеризовались генетической гетерогенностью и выраженной клональной структурой с преобладанием линий emm6/ST382, emm2/ST55, emm75/ST49 и emm3/ST15. Среди штаммов emm1/ST28 выявлен единичный представитель гипервирулентной линии M1_UK.

Анализ вирулома показал, что большинство штаммов содержат основные гены факторов патогенности, включая sagA, slo, mf/spd, hylP и speB, при этом профиль суперантигенов носил генотип-специфичный характер.

Сохраняется полная чувствительность к β-лактамам, клиндамицину, рифампицину, тигециклину, фторхинолонам, линезолиду и ванкомицину. Устойчивость к эритромицину и тетрациклину составила 4,5 и 11,9% соответственно и была преимущественно ассоциирована с генами mef(A)/msr(D) и tetM соответственно.

Полученные данные подтверждают значимость WGS для мониторинга клональной структуры, вирулома и резистома СГА, что подчёркивает необходимость его применения в системе молекулярно-генетического мониторинга СГА-инфекции.

 

¹ World Health Organization. Increase in invasive group A streptococcal infections among children in Europe, including fatalities. 2022. URL: https://www.who.int/europe/news/item/12-12-2022-increase-in-invasive-group-a-streptococcal-infections-among-children-in-europe--including-fatalities (дата обращения: 10.03.2026).

² Centers for Disease Control and Prevention. Emm typing overview and guidelines. URL: https://www.cdc.gov/strep-lab/php/group-a-strep/emm-typing.html (дата обращения: 10.03.2026).

³ URL: https://eurocast.org

⁴ URL: https://github.com/rrwick/Unicycler

⁵ URL: https://www.cdc.gov/strep-lab/php/group-a-strep/emm-typing.html

⁶ URL: https://www2.cdc.gov/vaccines/biotech/strepblast.asp

⁷ URL: https://github.com/MDU-PHL/emmtyper

⁸ URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank

About the authors

Nikita V. Nikitin

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: nekel358@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2003-4171

assistant, Department of epidemiology and evidence-based medicine

Russian Federation, Moscow

Ekaterina V. Glushkova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: ekaterina-1801@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6997-7598

Russian Federation, Moscow

Olga A. Morozova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: molgalex@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2498-5292

Cand. Sci. (Med.), Head, Interclinical bacteriology laboratory, Clinical Center

Russian Federation, Moscow

Olga E. Khokhlova

State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology

Email: khokhlovaol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2829-5117

Dr. Sci. (Biol.), Associate Professor, chief researcher, Department of molecular microbiology

Russian Federation, Obolensk

Nikolay N. Kartsev

State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology

Email: kartsev@obolensk.org
ORCID iD: 0000-0002-2006-9131

Russian Federation, Obolensk

Anzhelika A. Sizova

State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology

Email: sizova1508@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8529-8405

junior researcher, Department of culture collections

Russian Federation, Obolensk

Olga Yu. Samarina

Speransky Children’s City Clinical Hospital No. 9

Email: samarinaoy@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0009-0009-0422-0776

bacteriologist, Laboratory diagnostics department

Russian Federation, Moscow

Alisa A. Sakharova

Speransky Children’s City Clinical Hospital No. 9

Email: 79055401482@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6373-2987

pediatrician, Head, 3^rd Infectious diseases department

Russian Federation, Moscow

Anatoly A. Korsunskiy

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University); Speransky Children’s City Clinical Hospital No. 9

Email: korsunskiy_a_a@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-9087-1656

Dr. Sci. (Med.), Professor, Head, Department of pediatrics and pediatric infectious diseases, Faculty of pediatrics, President

Russian Federation, Moscow; Moscow

Irina A. Tsvetkova

Federal Scientific and Clinical Center for Infectious Diseases

Email: i.tsvetik@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0170-6975

Cand. Sci. (Biol.), junior researcher

Russian Federation, Saint Petersburg

Mikhail V. Fursov

State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology

Email: fursov@obolensk.org
ORCID iD: 0000-0001-9137-9551

Russian Federation, Obolensk

Daria S. Rybalko

Federal Scientific and Clinical Center for Infectious Diseases

Email: rybalkodarya@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-0419-9841

research laboratory assistant

Russian Federation, Saint Petersburg

Ivan A. Dyatlov

State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology

Email: dyatlov@obolensk.org
ORCID iD: 0000-0003-1078-4585

Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Director

Russian Federation, Obolensk

Nikolay I. Briko

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: nbrico@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6446-2744

Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Head, Department of epidemiology and evidence-based medicine, F.F. Erisman Institute of Public Health

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files