Stenotrophomonas maltophilia is a common opportunistic microorganism and an important respiratory pathogen in cystic fibrosis (CF). The aim of this study was to determine antimicrobial resistance phenotypes, sequence-types (ST) and genetic determinants of antibiotic resistance in S. maltophilia strains recovered from CF patients in Russia. S. maltophilia isolates recovered from 170 CF patients were analyzed. Minimum inhibitory concentrations of antibacterial agents were determined using Sensititre Gram Negative GNX2F plates and the results were interpreted according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) criteria. Whole-genome sequencing (WGS) was performed on MGISEQ-2000 platform. SPAdes software, Galaxy, ResFinder, Integrall and PubMLST were used for analysis of WGS data. S. maltophilia strains were identified from 24/170 (14%) CF patients. In total, 25 isolates were detected, two strains were isolated from the same patient. The isolates belonged to 17 different STs, including 5 new STs; ST4 was the most prevalent ST. Resistance to ceftazidime was observed in 60% of strains, to ticarcillin-clavulanate - in 32%, to levofloxacin - in 24%, to trimethoprim/sulfamethoxazole - in 12% of strains. All isolates were susceptible to minocycline. All ST4 isolates were resistant or intermediate to ceftazidime and ticarcillin-clavulanate. In two isolates, the sul1 gene was detected. In one isolate, sul1 was part of a class 1 integron. The detected integron also contained the blaGES-7 and aac(6’)-Ib-cr genes. The ST4 sequence-type was the most prevalent ST among S. maltophilia strains recovered from CF patients in Russia. Antibiotic resistance genes, including sul1, blaGES-7, aac(6’)-Ib-cr, were detected in single strains.

This review provides an analysis of causes why Klebsiella pneumoniae takes a leading place among opportunistic human bacteria. The review includes the history of K. pneumoniae studies, microbiological properties and various Klebsiella-associated types of infections. The molecular and genetic mechanisms of K. pneumoniae virulence and antimicrobial resistance are described in detail. It’s concluded that the main underline cause of K. pneumoniae threat is the potential for developing resistance to all antimicrobial classes.

Bacteria survival in the conditions of antimicrobial therapy is the global problem of health care. This review highlights the complexity and diversity of mechanisms used by bacteria to neutralize antibiotics. To analyze the problem, the search was made using PubMed database, Russian scientific electronic library eLIBRARY, search system of World Health Organization and European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID). Based on the analysis of survival strategies in the conditions of antibiotics action we propose new classification of resistant bacteria. Classification criteria include the ability to divide under antibiotics action, the survival strategies application as a species trait, the presence of specialized genes determining the transition to the state with reduced/stopped metabolism. Two main groups are resistant bacteria and bacteria with reduced/stopped metabolism, which survive but do not divide in the presence of antibiotic. The first group includes two subgroups: bacteria with intrinsic and adaptive resistance. The second group includes (1) bacteria with specialized genes responsible for cell transformation to the state with reduced/stopped metabolism, (2) bacteria transforming to the state with reduced/stopped metabolism without involvement of special genes, and (3) cell forms with special morphology - spores, cysts and cyst-like cells. We described the usefulness of proposed classification including improved understanding of the correlation between bacteria survival in the presence of antibiotics and molecular mechanism of cell metabolism inhibition, presence or absence of targets for using molecular-genetic methods of bacteria resistant variant determination, the possibility for development of rational antimicrobial therapy methods.

РЕЗЮМЕ Цель исследования. Сравнительная оценка бактерицидного и фунгицидного воздействия разных частей спектра излучения (ультрафиолетовых лучей спектра А (УФА), красного, зеленого и синего). Материал и методы. В исследование были включены штаммы наиболее клинически значимых микроорганизмов-S. aureus, P. aeruginosa и грибы C. albicans. После равномерного заселения поверхности чашек Петри микроорганизмами каждой культуры, на 4 из 5 образцов центральную зону поверхности диаметром 1 см облучали разными спектрами света-от ультрафиолетового до красного при одинаковой общей плотности энергии облучения 5,4 Дж/см 2. Один образец оставался контрольным. После облучения с помощью сканирующей электронной микроскопии с лантаноидным контрастированием (СЭМЛК) оценивали общую метаболическую активность, активность эффлюкс-систем и морфологические характеристики микроорганизмов. Результаты. В эксперименте доказано повреждающее действие светового и УФА-излучений на клетки микроорганизмов при исследовании методом СЭМЛК облученных разными частями спектра видимого диапазона и УФА-излучением культур S. aureus, P. aeruginosa и C. albicans. Наибольшей антимикробной активностью обладало излучение зеленого спектра с длиной волны 500 нм. Это проявлялось снижением общего уровня метаболической активности (с 40-63 до 26-37 усл. ед. (S. aureus (p<0,01), P. aeruginosa (p<0,01) и C. albicans (p<0,05)), а также ростом доли клеток S. aureus с активными эффлюкссистемами в 2 раза. Заключение. Метод СЭМЛК позволяет оценивать жизнеспособность и функциональное состояние клеток микроорганизмов на основании определения их морфологических характеристик (форма и размеры) и функциональных показателей (общая метаболическая активность, активация эффлюкс-систем). При исследовании облученных культур S. aureus, P. aeruginosa и C. albicans методом СЭМЛК показано повреждающее излучение зеленого спектра с длиной волны 500 нм. Этот факт может послужить основой для дальнейших исследований и разработки метода лечения инфекционных кератитов с применением зеленого света. Ключевые слова: спектр излучения, ультрафиолетовые лучи спектра А, красный спектр излучения, зеленый спектр излучения, синий спектр излучения, сканирующая электронная микроскопия, бактерицидное и фунгицидное действие, инфекционные кератиты.

2 НИИ неотложной детской хирургии и травматологии Департамента здравоохранения Москвы, Москва, Россия; 3 ГБУЗ «Городская клиническая больница №15 им. О.М. Филатова» ДЗМ, Москва, Россия Настоящие практические рекомендации включают описание одной из перспективных масс-спектрометрических технологий таксономической идентификации микроогранизмов III-IV групп патогенности, а именно, матрично-активированной лазерной деcорбционно/ионизационной времяпролетной масс-спектрометрии или MALDI-TOF MS (от англ. «matrixassisted laser desorption ionization mass spectrometry»), и содержат перечень методических и организационных требований, соблюдение которых необходимо для корректного и безопасного выполнения этого диагностического метода.Ключевые слова: микробиология, идентификация, диагностика, бактерии, микроскопические грибы, матрично-активированная лазерная деcорбционно/ионизационная времяпролетная масс-спектрометрия.This document provides information on one of the promising technologies for taxonomic identification of microorganisms of the pathogenicity group III and IV, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS), including methodological and organizational demands for correct and safe execution of this diagnostic method. -assisted laser desorption ionization mass spectrometry. 8. Lau AF, Drake SK, Calhoun LB, Henderson CM, Zelazny AM. Development of a clinically comprehensive database and a simple procedure for identification of molds from solid media by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. J Clin Microbiol. 2013;51(3):828-834.Таблица 2. Образец оформления журнала, в который должны заноситься полученные при помощи MALDI-TОF масс-спектрометрии результаты идентификации контрольных тест-штаммов № Дата проведения идентификации контрольного тест-штамма Наименование контрольного тест-штамма Результат Подпись исполнителя ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ АССОЦИАЦИИ ФЛМ