Госпитальные штаммы Klebsiella pneumoniae с множественной лекарственной устойчивостью быстро эволюционируют

Карбапенем-резистентные Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) все чаще вызывают внутрибольничные вспышки по всему миру. Антибиотики карбапенемы назначают пациенту, когда другие антибактериальные препараты уже не работают, поэтому широкое распространение резистентных бактерий — серьезная угроза для здравоохранения.

После смерти пациента в одной из больниц Пекина от сепсиса, вызванного K. pneumoniae с геном резистентности blaKPC-2, кодирующим фермент бета-лактамазу, в течение 14 месяцев проводили тщательный мониторинг для изучения всех KPC-2-позитивных K. pneumoniae, циркулирующих в больнице. Авторы исследования, опубликованного в Microbial Genomics, выполнили полногеномное секвенирование 100 изолятов, выделенных от инфицированных пациентов, носителей и из больничной среды, затем охарактеризовали генетические основы резистентности и реконструировали пути передачи в больнице, сопоставив геномные и эпидемиологические данные. «Поучительно наблюдать, как легко эти бактерии передаются от пациента к пациенту, особенно в отделениях интенсивной терапии, но мы также обнаружили, что они передаются через оборудование в больничной палате, включая кроватные перила и медицинские устройства», — говорит первый автор статьи Люси ван Дорп из Генетического института Университетского колледжа Лондона.

Все проанализированные изоляты обладали множественной лекарственной устойчивостью, в том числе к карбапенемам. Филогенетический анализ выявил тесно связанный кластер из 82 изолятов гипервирулентного сиквенс-типа 11 (ST11), который, по-видимому, появился в больнице более чем за год до госпитализации пациента, умершего от инфекции. Кстати, не удалось выявить ни одного случая передачи инфекции от этого пациента другим больным. Большинство предполагаемых передач инфекции происходило в отделениях интенсивной терапии. При этом 82 генетически связанных изолята ST11 продемонстрировали вариабельность генов резистентности, вирулентности и носительства плазмид, и в целом отмечалось значительное разнообразие фенотипов устойчивости к противомикробным препаратам. Исследователи определили основные причины фенотипической изменчивости: потеря и приобретение целых плазмид, рекомбинации между плазмидами и изменение количества копий плазмид.

Авторы исследования подчеркивают эпидемиологическую ценность секвенирования целого генома для исследования госпитальных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью. Стандартные схемы типирования не могут уловить чрезвычайно быструю эволюцию генома изолятов карбапенем-резистентных K. pneumoniae.