Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology126210.36233/0372-9311-231ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯUnknownWhole genome sequencing of Acinetobacter baumannii strains isolated from hospital patients in the northern territories of the Tyumen regionРезультаты полногеномного секвенирования бактерий Acinetobacter baumannii, изолированных от пациентов стационаров северных регионов Тюменской областиhttps://orcid.org/0000-0001-9966-8454KataevaL. V.КатаеваЛ. В.
Russian Federation

Lyubov V. Kataeva — D. Sci. (Med.), leading researcher, Head, Bacteriological laboratory.

Tyumen

Катаева Любовь Владимировна — доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник, зав. бактериологической лабораторией Тюменского НИИ краевой инфекционной патологии.

Тюмень

info@tniikip.rospotrebnadzor.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0798-5549KolotovaO. N.КолотоваО. Н.
Russian Federation

Olga N. Kolotova — junior researcher, Bacteriological laboratory.

Tyumen

Колотова Ольга Николаевна — младший научный сотрудник бактериологической лаборатории Тюменского НИИ краевой инфекционной патологии.

Тюмень

https://orcid.org/0000-0002-6289-6274StepanovaT. F.СтепановаТ. Ф.
Russian Federation

Tatyana F. Stepanova — D. Sci. (Med.), Professor, Director.

Tyumen

Степанова Татьяна Федоровна — доктор медицинских наук, профессор, директор Тюменского НИИ краевой инфекционной патологии.

Тюмень

https://orcid.org/0000-0001-8389-2494KislichkinaA. A.КисличкинаА. А.
Russian Federation

Angelina A. Kislichkina — Cand. Sci. (Biol.), senior researcher, Department of collection cultures.

Obolensk

Кисличкина Ангелина Александровна — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела коллекционных культур ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии.

Оболенск

https://orcid.org/0000-0001-8615-1907ShishkinaL. A.ШишкинаЛ. А.
Russian Federation

Lidia A. Shishkina — Cand. Sci. (Biol.), junior researcher, Department of collection cultures.

Obolensk

Шишкина Лидия Александровна — кандидат биологических наук, младший научный сотрудник отдела коллекционных культур ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии.

Оболенск

https://orcid.org/0000-0001-5829-0512MukhinaT. N.МухинаТ. Н.
Russian Federation

Tatyana N. Mukhina — Cand. Sci. (Biol.), senior researcher, Department of collection cultures.

Obolensk

Мухина Татьяна Николаевна — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела коллекционных культур ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии.

Оболенск

Tyumen Region Infection Pathology Research InstituteТюменский научно-исследовательский институт краевой инфекционной патологии РоспотребнадзораState Research Center for Applied Microbiology and BiotechnologyГосударственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Роспотребнадзора280720229933433522807202228072022Copyright ©; 2022, Kataeva L.V., Kolotova O.N., Stepanova T.F., Kislichkina A.A., Shishkina L.A., Mukhina T.N.Copyright ©; 2022, Катаева Л.В., Колотова О.Н., Степанова Т.Ф., Кисличкина А.А., Шишкина Л.А., Мухина Т.Н.2022Kataeva L.V., Kolotova O.N., Stepanova T.F., Kislichkina A.A., Shishkina L.A., Mukhina T.N.Катаева Л.В., Колотова О.Н., Степанова Т.Ф., Кисличкина А.А., Шишкина Л.А., Мухина Т.Н.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/1262

Introduction. is to The analysis of the genetic relatedness of isolates aiming to find the source of infection is an important task of nosocomial infection control. The most common causative agent of healthcare-associated infections is Acinetobacter baumannii.

Objective. To evaluate the results of whole genome sequencing of A. baumannii bacteria isolated from clinical samples of patients undergoing inpatient treatment in the northern territories of the Tyumen region.

Materials and methods. Nine isolates of A. baumannii from the clinical material of patients were studied. Bacterial cultures were identified by mass spectrometry. Whole genome sequencing, multilocus sequence typing and search for markers of antibiotic resistance were performed.

Results. The studied strains belonged to sequence types ST2 and ST187, and to the international clonal complex CC2. All A. baumannii isolates were found to have beta-lactamase genes, as well as genes for resistance to aminoglycosides, to the MLS group of antibiotics, and to tetracyclines. The presence of a cluster of genes associated with virulence was detected: those responsible for the synthesis of acinetobactin and iron binding, surface antigen 1 and porin.

Conclusion. Based on data of a single nucleotide polymorphism (SNP) analysis, A. baumannii isolates from the clinical material of patients of healthcare institution #1 belong mainly to one bacterial strain. Isolates of A. baumannii from the clinical material of patients of healthcare institution #2 are closely related. The ability to distinguish clinical isolates of A. baumannii at the level of several SNPs per genome will improve the identification of the source of infection, and whole genome sequencing data can contribute to the rational prescription of antibiotic therapy and the correction of disinfection and antiseptic measures.

Введение. Важной задачей нозокомиального инфекционного контроля является установление генетического родства группы изолятов, поиск источника, повлекшего возникновение инфекции. Наиболее распространённым возбудителем инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, является Acinetobacter baumannii.

Цель. Оценить результаты полногеномного секвенирования бактерий A. baumannii, изолированных из клинических образцов пациентов, находящихся на стационарном лечении в двух медицинских организациях северных регионов Тюменской области.

Материалы и методы. Исследовано 9 изолятов A. baumannii, выделенных из клинического материала пациентов. Бактериальные культуры идентифицировали с помощью масс-спектрометрии, проводили полногеномное секвенирование, мультилокусное сиквенс-типирование, поиск маркеров антибиотикорезистентности и генов, связанных с вирулентностью. Результаты. Исследованные штаммы принадлежат к сиквенс-типам ST2 и ST187 и относятся к международному клональному комплексу CC2. У всех изолятов A. baumannii обнаружены гены бета-лактамаз, гены резистентности к аминогликозидам, группе MLS-антибиотиков (макролиды, линкосамиды и стрептограмины) и тетрациклинам, кластер генов, связанных с вирулентностью (отвечающих за синтез ацинетобактина и связывания железа, поверхностный антиген 1 и порин).

Заключение. Изоляты A. baumannii, выделенные из клинического материала пациентов медицинской организации № 1, согласно анализу однонуклеотидного полиморфизма, относятся преимущественно к одному штамму бактерий. Изоляты A. baumannii, выделенные из клинического материала пациентов медицинской организации № 2, являются близкородственными. Способность различать клинические изоляты A. baumannii на уровне нескольких однонуклеотидных полиморфизмов в геноме позволит улучшить выявление источника инфекции, а данные полногеномного секвенирования могут способствовать рациональному назначению антибиотикотерапии и коррекции дезинфекционных и антисептических мероприятий.

Acinetobacter baumanniiclinical strainswhole genome sequencingresistance genessequence typesAcinetobacter baumanniiклинические изолятыполногеномное секвенированиегены резистентностисиквенс-типыThe study was supported by budget financing within the framework of research work No. АААА-А16-116022610092-8Исследование выполнено при поддержке бюджетного финансирования в рамках НИР № АААА-А16-116022610092-81. Янович Ю.А., Рачина С.А., Сухорукова М.В., Савочкина Ю.А., Вацик М.В., Петров А.А. Нозокомиальная пневмония у взрослых: структура возбудителей и новые возможности этиологической диагностики. Фарматека. 2019; 26(5): 39–46. https://doi.org/10.18565/pharmateca.2019.5.39-462. Costa D.M., Johani K., Melo D.S., Lopes L.K.O., Lopes Lima L.K.O., Tipple A.F.V., et al. Biofilm contamination of hightouched surfaces in intensive care units: epidemiology and potential impacts. Lett. Appl. Microbiol. 2019; 68(4): 269–76. https://doi.org/10.1111/lam.131273. Чеботарь И.В., Лазарева А.В., Масалов Я.К., Михайлович В.М., Маянский Н.А. Acinetobacter: микробиологические, патогенетические и резистентные свойства. Вестник Российской академии медицинских наук. 2014; 69(9-10): 39–50. https://doi.org/10.15690/vramn.v69i9-10.11304. Oliveira R.A., Mancero J.M.P., Faria D.F., Poveda V.B. A retrospective cohort study of risk factors for surgical site infection following liver transplantation. Prog. Transplant. 2019; 29(2): 144–9. https://doi.org/10.1177/15269248198358315. Тапальский Д.В., Бонда Н.А. Acinetobacter baumannii: распространенность, спектр и динамика антибиотикорезистентности, чувствительность к комбинациям антибиотиков. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2018; 16(3): 286–91. https://doi.org/10.25298/2221-8985-201816-3-286-2916. Брусина Е.Б., Зуева Л.П., Ковалишена О.В., Стасенко В.Л., Фельдблюм И.В., Брико Н.И. и др. Инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи: современная доктрина профилактики. Часть 2. Основные положения. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2018; 17(6): 4–10. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2018-17-4-107. Lemos E.V., de la Hoz F.P., Einarson T.R., McGhan W.F., Quevedo E., Castañeda C., et al. Carbapenem resistance and mortality in patients with Acinetobacter baumannii infection: systematic review and meta-analysis. Clin. Microbiol. Infect. 2014; 20(5): 416–23. https://doi.org/10.1111/1469-0691.123638. Tomczyk S., Zanichelli V., Grayson M.L., Twyman A., Abbas M., Pires D., et al. Control of carbapenem-resistant Entero bacteriaceae, Acinetobacter baumannii, and Pseudomonas aeruginosa in healthcare facilities: a systematic review and reanalysis of quasi-experimental studies. Clin. Infect. Dis. 2019; 68(5): 873–84. https://doi.org/10.1093/cid/ciy7529. Cheng V.C.C., Wong S.C., Chen J.H.K., So S.Y.C., Wong S.C.Y., Ho P.L., et al. Control of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii in Hong Kong: role of environmental surveillance in communal areas after a hospital outbreak. Am. J. Infect. Control. 2018; 46(1): 60–6. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2017.07.01010. Лавриненко А.В. Вирулентный Acinetobacter baumannii. Медицина и экология. 2019; (3): 24–9.11. Kim S.Y., Park J.S., Hong Y.J., Kim T.S., Hong K., Song K.H., et al. Microarray-based nucleic acid assay and MALDI-TOF MS analysis for the detection of gram-negative bacteria in direct blood cultures. Am. J. Clin. Pathol. 2019; 151(2): 143–53. https://doi.org/10.1093/ajcp/aqy11812. Козлова НАУЧНЫЙ СОТРУДНИК, Баранцевич Н.Е., Баранцевич Е.П. Антибиотикорезистентность возбудителей гнойно-септических инфекций в многопрофильном стационаре. Проблемы медицинской микологии. 2018; 20(1): 40–8. https://doi.org/10.15989/2220-9619-2018-1-99-8413. Boucher H.W., Talbot G.H., Bradley J.S., Edwards J.E., Gilbert D., Rice L.B., et al. Bad bugs, no drugs: no ESKAPE! An update from the Infectious Diseases Society of America. Clin. Infect. Dis. 2009; 48(1): 1–12. https://doi.org/10.1086/59501114. Leäo A.C., Menezes P.R., Oliveira M.S., Levin A.S. Acinetobacter spp. are associated with a higher mortality in intensive care patients with bacteremia: a survival analysis. BMC Infect. Dis. 2016; 16: 386. https://doi.org/10.1186/s12879-016-1695-815. Elkhatib W.F., Khalil M.A.F., Ashour H.M. Integrons and antiseptic resistance genes mediate resistance of Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa isolates from intensive care unit patients with wound infections. Curr. Mol. Med. 2019; 19(4): 286–93. https://doi.org/10.2174/156652401966619032111300816. Скурихина Ю.Е., Туркутюков В.Б. Микробиологические и молекулярно-генетические аспекты антибиотикорезистентности Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2019; 18(6): 34–8. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2019-18-6-34-3817. Сухорукова М.В., Эйдельштейн М.В., Склеенова Е.Ю., Иванчик Н.В., Тимохова А.В., Шек Е.А. и др. Антибиотикорезистентность нозокомиальных штаммов Acinetobacter spp. в стационарах России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования МАРАФОН в 2011– 2012 гг. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2014; 16(4): 266–72. https://doi.org/10.36488/ cmac.2019.2.147-15918. Melsen W.G., Rovers M.M., Koeman M., Bonten M.J. Estimating the attributable mortality of ventilator-associated pneumonia from randomized prevention studies. Crit. Care Med. 2011; 39(12): 2736–42. https://doi.org/10.1097/CCM.0b013e3182281f3319. Kalil A.C., Metersky M.L., Klompas M., Muscedere J., Sweeney D.A., Palmer L.B., et al. Management of adults with hospital-acquired and ventilator-associated pneumonia: 2016 clinical practice guidelines by the infectious diseases society of America and the American thoracic society. Clin. Inf. Dis. 2016; 63(5): e61–e111. https://doi.org/10.1093/cid/ciw35320. Barbier F., Andremont A., Wolff M., Bouadma L. Hospitalacquired pneumonia and ventilator-associated pneumonia: recent advances in epidemiology and management. Curr. Opin. Pulm. Med. 2013; 19(3): 216–28. https://doi.org/10.1097/mcp.0b013e32835f27be21. Дмитриева Н.В., Эйдельштейн М.В., Агинова В.В., Григорьевская З.В., Петухова И.Н., Терещенко И.В. и др. Инфекции, вызванные Acinetobacter baumannii, у онкологических больных. Сибирский онкологический журнал. 2019; 18(3): 26–33. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2019-18-3-26-3322. Munier A.L., Biard L., Legrand M., Rousseau C., Lafaurie M., Donay J.L., et al. Incidence, risk factors and outcome of multidrug resistant Acinetobacter baumannii nosocomial infections during an outbreak in a burn unit. Int. J. Infect. Dis. 2019; 79: 179–84. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2018.11.37123. Zhou H., Yao Y., Zhu B., Ren D., Yang Q., Fu Y., et al. Risk factors for acquisition and mortality of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii bacteremia: A retrospective study from a Chinese hospital. Medicine (Baltimore). 2019; 98(13): e14937. https://doi.org/10.1097/MD.000000000001493724. Amudhan M.S., Sekar U., Kamalanathan A., Balaraman S. BlaIMP and blaVIM mediated carbapenem resistance in Pseudomonas and Acinetobacter species in India. J. Infect. Dev. Ctries. 2012; 6(11): 959–62. https://doi.org/10.3855/jidc.226825. Vijayakumar S., Veeraraghavan B., Pragasam A.K., Bakthavachalam Y.D. Genotyping of Acinetobacter baumannii in nosocomial outbreak and surveillance. Methods Mol. Biol. 2019; 1946: 17-22. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-9118-1_226. Nemec A., Dijkshoorn L., Reijden T.J. Long-term predominance of two pan-European clones among multi-resistant Acinetobacter baumannii strains in the Czech Republic. J. Med. Microbiol. 2004; 53(Pt. 2): 147–53. https://doi.org/10.1099/jmm.0.05445-027. Van Dessel Н., Dijkshoorn L., van der Reijden Т., Bakker N., Paauw A., van den Broek P., et al. Identification of a new geographically widespread multiresistant Acinetobacter baumannii clone from European hospitals. Res. Microbiol. 2004; 155(2): 105–12. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2003.10.00328. Хрульнова С.А., Коробова А.Г., Федорова А.В., Фролова И.Н., Клясова Г.А. Изменение клонального состава карбапенем-нечувствительных изолятов Acinetobacter bauma nnii, выделенных из крови больных опухолями системы крови. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2020; 38(3): 120–7. https://doi.org/10.17116/molgen202038031120