Antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae against the background of the COVID-19 pandemic: experience of the multidisciplinary hospital

Abstract

Частота бактериальных коинфекций среди пациентов с COVID-19 невелика, поэтому избыточное назначение антибиотиков может способствовать селекции резистентных штаммов энтеробактерий и грамотрицательных неферментирующих бактерий.Цель исследования -оценка локальных особенностей и генетических механизмов антибиотикорезистентности K. pneumoniae на фоне пандемии инфекции COVID-19.Материал и методы. Отобрано 37 устойчивых к карбапенемам штаммов K. pneumoniae, выделенных в 2016, 2017 и 2020 гг. от госпитализированных пациентов, в том числе 15 штаммов, выделенных от пациентов с COVID-19. Методом микроразведений в бульоне определены минимальные подавляющие концентрации (МПК) меропенема и колистина. Определение МПК эравациклина, цефидерокола, цефтазидима/авибактама, меропенема/ваборбактама, имипенема/релебактама выполнено с использованием диагностической системы Sensititre на планшетах EUMDROXF. Чувствительность к 11 комбинациям из 2 разных антибиотиков определена модифицированным методом тестирования бактерицидности различных комбинаций. Для 4 штаммов K. pneumoniae выполнено высокопроизводительное секвенирование с последующим поиском детерминант антибиотикорезистентности и вирулентности, а также с оценкой плазмидных профилей.Результаты. Все штаммы были устойчивы к меропенему (МПК 50 32 мг/л, МПК 90 128 мг/л) и продуцировали карбапенемазы KPC и OXA-48. Штаммы, выделенные в 2016-2017 гг., были чувствительны к колистину (МПК 2 мг/л), в 2020 г. сохраняли чувствительность только 26,7% штаммов (МПК 50 64 мг/л, МПК 90 256 мг/л). Чувствительность к комбинациям из 2 антибиотиков с включением колистина сократилась с 84,6-100% в 2016-2017 гг. до 26,7-66,7% в 2020 г. Выделенные в 2020 г. штаммы сохраняли чувствительность к цефтазидиму/авибактаму (МПК 1 мг/л). Выявлено 5 штаммов, устойчивых к цефидероколу c МПК 8 мг/л. Штаммы 2564 и 3125, выделенные в 2020 г. из мокроты пациентов с инфекцией COVID-19, относились к различным сиквенс-типам (ST512 и ST23) и содержали ген карбапенемазы bla OXA-48, штамм 2564 дополнительно содержал ген карбапенемазы bla KPC-27. Устойчивость к колистину была вызвана инактивацией генов mgrB за счет инсерций IS1-и IS5-подобных транспозонов.Заключение. Выполненные генетические исследования демонстрируют многообразие механизмов антибиотикорезистентности у K. pneumoniae, приводящих к формированию устойчивости в том числе к антибиотикам, до настоящего времени не использовавшимся в Республике Беларусь.

Some issues of safety of antimicrobial therapy in COVID-19 patients

“…[48]. По данным белорусских коллег, штаммы K. pneumoniae, выделенные от пациентов с COVID19, характеризовались множественной и экстремальной устойчивостью к антибиотикам, в том числе высокой устойчивостью к колистину, связанной с инактивацией регуляторного гена mgrB, а также устойчивостью к ком бинациям антибиотиков, чего не наблюдалось в допан демийный период [49]. По данным российских исследо вателей, в 2020 г. выявлен резкий рост числа изолятов, устойчивых к антибиотикам: K. pneumoniae к цефало споринам III поколения и карбапенемам -на 40% и 65%, к тигециклину -на 7%; A. baumannii к фторхи нолонам, карбапенемам, ампициллину/сульбактаму -на 29%, 30% и 55% соответственно, к триметоприму/суль фаметоксазолу -на 40%; P. aeruginosa к аминогликози дам -на 15%, цефалоспоринам III поколения -на 20%, карбапенемам -на 25%, доля панрезистентных штам мов увеличилась на 15% [50].…”

The Role of Efflux Pump and Carbapenemase Production in the Development of Multidrug Resistance in Klebsiella Pneumoniae and Acinetobacter Baumannii Strains Isolated from Patients with COVID-19 Infection

“…Клиническая значимость исследования A. baumannii и K. pneumoniae в Беларуси значительно возрастает на фоне приобретения ими плазмидопосредованных карбапенемаз, что сопровождается развитием устойчивости к большинству β-лактамных и не относящихся к β-лактамным антибиотиков [3,4].…”

Studying synergy of antibacterial drugs using the “checkerboard” method and the “time-kill” analysis

“…Так, штаммы K. pneumoniae, выделенные от пациентов с COVID-19, характеризовались множественной устойчивостью к антибиотикам, в том числе устойчивостью высокого уровня к колистину. Распространение подобных штаммов в дальнейшем может значительно затруднить проведение этиотропной терапии [29].…”