Новости

Dec 17, 2023

Характеристика плазмид, несущих blaCTX

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8595 (2023) Цитировать эту статью

421 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

CTX-M кодируются генами blaCTX-M и представляют собой широко распространенные β-лактамазы расширенного спектра действия (ESBL). Они являются наиболее важным механизмом устойчивости к противомикробным препаратам (AMR) к β-лактамным антибиотикам у Enterobacteriaceae. Однако роль трансмиссивных плазмид УПП в распространении генов blaCTX-M практически не изучалась в Африке, где бремя УПП велико и быстро распространяется. В этом исследовании трансмиссивность плазмиды AMR, типы репликонов и системы привыкания были проанализированы в клинических изолятах Escherichia coli, продуцирующих CTX-M, в Эфиопии с целью обеспечить молекулярное понимание механизмов, лежащих в основе такой высокой распространенности и быстрого распространения. Из 100 изолятов, продуцирующих CTX-Ms, полученных из мочи (84), гноя (10) и крови (6) из четырех географически различных медицинских учреждений, 75% несли трансмиссивные плазмиды, кодирующие CTX-M, причем преобладал CTX-M-15. (п = 51). Одиночные плазмиды IncF с комбинацией F-FIA-FIB (n = 17) несли основную массу генов blaCTX-M-15. Кроме того, плазмиды IncF были связаны с множественными системами зависимости, ISEcp1 и различными фенотипами устойчивости к нецефалоспориновым антибиотикам. Более того, плазмидное носительство IncF связано с международной пандемической линией ST131 E. coli. Более того, несколько плазмид, кодирующих CTX-M, были связаны с выживаемостью штаммов в сыворотке, но в меньшей степени с образованием биопленок. Следовательно, как горизонтальный перенос генов, так и клональная экспансия могут способствовать быстрому и широкому распространению генов blaCTX-M среди популяций E. coli в клинических условиях Эфиопии. Эта информация важна для местной эпидемиологии и надзора, а также для глобального понимания успешного распространения плазмид, несущих ген AMR.

Устойчивость к противомикробным препаратам (УПП) является острой проблемой мировой системы здравоохранения1. Эта проблема обычно связана с обширным семейством Enterobacteriaceae2. В этом семействе бактерий β-лактамазы расширенного спектра действия (ESBL) являются основным механизмом AMR, сводящим на нет антибиотики β-лактамного типа. CTX-M, кодируемые генами blaCTX-M, являются наиболее доминирующими и широко распространенными типами ферментов ESBL, при этом Escherichia coli является основным источником их продукции3,4. Отслеживание E. coli, продуцирующей CTX-Ms, является сложной задачей и требует углубленного изучения основных механизмов распространения, клинических последствий и общей эпидемиологии генов blaCTX-M.

Бактериальные плазмиды являются жизненно важными мобильными элементами для горизонтального переноса между различными видами бактерий экзогенных генов, включая гены AMR. Этот вопрос тщательно исследовался в странах с высоким уровнем дохода5,6. Группа несовместимости (Inc) F (IncF), которая принадлежит плазмидам с узким кругом хозяев, наиболее важна для передачи гена AMR7. Горизонтальное распространение плазмид AMR также играет важную роль в приобретении генов, кодирующих вирулентность8. Например, плазмиды, кодирующие ESBL, связаны с повышенным потенциалом вирулентности в пандемическом штамме E. coli последовательности типа (ST) 131 и других патогенных E. coli9.

В Африке, несмотря на большое бремя E. coli, продуцирующей БЛРС10, мало что известно о лежащих в основе молекулярных механизмах, факторах, связанных с вирулентностью, и общей эпидемиологии УПП, опосредованной плазмидами. Без однозначных и актуальных данных по этому вопросу эффективное отслеживание и контроль вирулентной кишечной палочки невозможны. Недавно мы опубликовали фенотипическую характеристику CTX-M-положительных клинических изолятов E. coli из четырех географически различных медицинских учреждений Эфиопии11. В исследовании сообщалось о различных филогруппах E. coli, причем несколько изолятов принадлежали к международному клону ST131 высокого риска11. Также было выявлено наличие альтернативного носительства гена β-лактамазы у некоторых изолятов и очевидная множественная лекарственная устойчивость (МЛУ) среди них11. Интересно узнать, передаются ли эти характеристики штаммам-реципиентам E. coli через трансмиссивные плазмиды AMR.