Introduction. Helicobacter pylori infection, however, data on the mechanisms of metronidazole (MTZ) and levofloxacin (LVX) resistance in Russia remain scarce. and levofloxacin (LVX) in Russia.
The aim of the study is to identify the determinants of resistance in clinical isolates of H. pylori to MTZ and LVX using whole-genome sequencing data.
Materials and methods. A retrospective analysis of 43 H. pylori isolates obtained from adult patients (2014–2022) was conducted. Susceptibility to antibiotics was determined using the bacteriological disk diffusion method. Whole-genome sequencing of 43 H. pylori strains was performed using a DNBSEQ-G50 sequencer.
Results. The evaluation of the phenotypic drug susceptibility test results showed that 11 isolates were susceptible to MTZ (MTZ-S), 31 were susceptible to LVX (LVX-S), while 32 isolates were resistant to MTZ (MTZ-R), and 12 were resistant to LVX (LVX-R). To identify the association between phenotypic and genotypic resistance, an analysis of nucleotide substitutions in the gyrA, gyrB, rdxA, frxA, fdxB and fur genes was conducted. Of all the mutations identified in the gyrA and gyrB genes, only D91/GNY in the gyrA gene was associated with phenotypic resistance to LVX and was found in 4/12 (33.3%) of the isolates (p < 0.05). The combined mutation D91G/N/Y+N87K in the gyrA gene was detected in 6/12 (50.0%) of LVX-R isolates (p < 0.001). Point mutations in the rdxA gene were detected in 21.9% (7/32) of MTZ-R isolates, leading to a frameshift or premature termination of protein synthesis. None of the mutations in the frxA, fur and fdxB genes were associated with H. pylori resistance to MTZ.
Conclusion. Based on the results of whole-genome sequencing of Russian clinical isolates of H. pylori, the detection of the combined mutation D91G/N/Y+N87K in the gyrA gene can serve as a predictor of the phenotypic resistance of H. pylori to levofloxacin.
Введение. Устойчивость к антибактериальным препаратам является одной из ключевых проблем в лечении Helicobacter pylori-инфекции, однако в России практически отсутствуют данные о механизмах резистентности к метронидазолу (МТZ) и левофлоксацину (LVX).
Цель работы — выявление детерминант резистентности у клинических изолятов H. pylori к МТZ и LVX с использованием данных полногеномного секвенирования.
Материалы и методы. Проведён ретроспективный анализ 43 изолятов H. pylori, выделенных от взрослых пациентов (2014–2022 гг.). Чувствительность к антибактериальным препаратам определяли бактериологическим диско-диффузионным методом. Полногеномное секвенирование 43 штаммов H. pylori проводили с использованием секвенатора «DNBSEQ-G50».
Результаты. Оценка результатов теста фенотипической лекарственной чувствительности показала, что 11 изолятов являлись чувствительными к МТZ (МТZ-S), 31 — чувствительными к LVX (LVX-S), тогда как 32 изолята проявляли устойчивость к МТZ (МТZ-R), 12 — к LVX (LVX-R). Для выявления ассоциации между фенотипической и генотипической устойчивостью проведён анализ нуклеотидных замен в генах gyrA, gyrB, rdxA, frxA, fdxB, fur. Из всех мутаций, выявленных в генах gyrA и gyrB, только D91/GNY в гене gyrA была ассоциирована с фенотипической устойчивостью к LVX и обнаружена у 4/12 (33,3%) изолятов (p < 0,05). Комбинированная мутация D91G/N/Y+N87K в гене gyrA выявлена у 6/12 (50,0%) LVX-R-изолятов (p < 0,001). У 21,9% (7/32) МТZ-R-изолятов в гене rdxA выявлены точечные мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания или преждевременной терминации синтеза белка. Ни одна из мутаций в генах frxA, fur и fdxB не была ассоциирована с устойчивостью H. pylori к МТZ.
Выводы. По результатам полногеномного секвенирования российских клинических изолятов H. pylori детекция комбинированной мутации D91G/N/Y+N87K в гене gyrA может служить предиктором фенотипической устойчивости H. pylori к LVX.