Andrei Dehnich: Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Streptococcus pneumoniae – clinical importance, identification, susceptibility testing ad interpretation of findings

1. Основные механизмы устойчивости к -лактамам:
Изменение и приобретение новых ПСБ
Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus spp
И.С. Азизов, НИИ антимикробной химиотерапии, г. Мурманск, 2019

2. • Изменение ПСБ
• Нарушение проницаемости
(измененние / утрата поринов)*
• Активный транспорт
из периплазмы
(эффлюкс)*
• Расщепление -лактамазами
* – только у Грам(-) бактерий
МЕХАНИЗМЫ РЕЗИСТЕНТНОСТИ К -ЛАКТАМАМ

3. Streptococcus pneumoniae:
устойчивость к -лактамам

4. Cornick J.E., Bentley S.D. Streptococcus pneumoniae: the evolution of antimicrobial resistance to
beta-lactams, fluoroquinolones and macrolides. Microb. Infect. 2012; 14: 573–583
 Модификация пенициллинсвязывающих белков, ПСБ
(penicillin binding proteins, PBPs)
 Продукция -лактамаз не описана
 Всего 6 ПСБ, но резистентность в основном связана с
мутациями в PBP1а, PBP2b и PBP2x
 Основная причина устойчивости клинических изолятов
– «мозаичность» генов ПСБ – приобретение фрагментов
чужеродных генов ПСБ (гомология <80%)
 Изменения только ПСБ 2b или 2x обуславливают
низкий уровень устойчивости
 Комбинации с мутациями других ПСБ определяют
высокий уровень резистентности
S. pneumoniae : устойчивость к -лактамам

5. S. pneumoniae : мозаичность ПСБ
Стрептококки
гр. viridans
S. pneumoniae
ПЕН - (I) или (R)
Мутировавшие
участки генов
ПСБ
S. pneumoniae
ПЕН=S
Ген чувстви-
тельного ПСБ
Мозаичный
ген ПСБ S. pneumoniae
МПК = (I)-(R)
Рекомбинация и
селекция Высокий уровень
МПК

6. Мозаичность + мутации ПСБ
и фенотипы резистентности
PEN CTX Изменения ПСБ
S S - - -
S/I S изм. ПСБ 2x
R S/I мут. ПСБ 1a, 2x
R R изм. ПСБ 1a, 2x, 2b
S. pneumoniae : устойчивость к -лактамам

7. S. pneumoniae: определение чувствительности
Для определения чувствительности к бета –лактамам
используется скрининговый метод с диском,
содержащим 1 мкг оксациллина.
Параметры ДДМ:
Питательная среда: (МХ-П)- агар Мюллера-Хинтон +
5% дефибринированной лошадиной крови и 20 мг/л β-НАД
Инокулюм: 0,5 MF
! для изолятов, выросших на шоколадном агаре
и мукоидных штаммов - 1 MF
Инкубация: 5% CO2, 35±1ºC, 18±2ч
Учет результатов: При измерении зон подавления роста
следует ориентироваться на зону полного подавления
видимого роста.

8. S. pneumoniae: скрининг на устойчивость к
пенициллинам
Клиническиерекомендациипо
определениючувствительностик
антибиотикам

9. Staphylococcus spp.:
устойчивость к -лактамам

10.  Резистентность только к пенициллину и
аминопенициллинам связана с продукцией
пенициллиназ (класс А)
 MRSA = устойчивость к оксациллину,
метициллину и другим -лактамам (кроме
анти-MRSA цефемов); определяется наличием
дополнительного ПСБ (ПСБ 2’ или ПСБ 2a),
кодируемого геном mecA (2 тпн), или mecC
 mecA и mecC входят в состав генетических
элементов SCCmec
 Вероятное приобретение от S. fleurettii и S.
xylosus соответственно
S. aureus: УСТОЙЧИВОСТЬ К -ЛАКТАМАМ

11. МЕТИЦИЛЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ
 Три механизма:
• ПСБ 2’ (ПСБ 2a) – продукт гена mecA
• Гиперпродукция -лактамазы ( уровень)
• Модификация собственных ПСБ ( уровень, редко,
анти-MRSA цефемы)
 Резистентность, вызванная mecA, может быть
гомогенной или гетерогенной (1 из 104-8 клеток
эффективно экспрессирует ПСБ 2’)

12. ФЕНОТИПЫ РЕЗИСТЕНТНОСТИ К ОКСАЦИЛЛИНУ У
СТАФИЛОКОККОВ
Механизм МПК (мкг/мл) Подавляется Перекр. R ко
оксациллина клавуланатом всем -лактамам
ПСБ 2’ (mecA)
гомо-R 8 Нет Да
гетеро-R 2 Нет Да
 -лактамаза 1-4 Да Нет
Мутации ПСБ 2-8 Нет Нет

13. Staphylococcus aureus (mecA+)
Антибиотик Чувствительность
Пенициллин R
Оксациллин R
Цефалотин S
Ванкомицин S
Ко-тримоксазол S
Укажите ошибку в антибиотикограмме…
 R !

14.  Различные критерии оценки чувствительности
для разных видов стафилококков!
 Различная эффективность методов разведений и
ДДМ для разных видов
 Оксациллин – МПК (кроме S. pseudointermedius –
ДДМ Окса)
 Цефокситин – ДДМ (кроме S. pseudointermedius
– ДДМ Окса)
– МПК (только S. aureus, S. lugdunensis, S.
saprophyticus)
Фенотипическая детекция метициллинорезистентности у
S. aureus и других видов стафилококков
EUCAST Clinical Breakpoints v 7.1

15. Оксациллин: R
S. aureus, S. lugdunensis, S. saprophyticus >2 мг/л
Другие Staphylococcus spp. >0,25 мг/л
S. pseudointermedius (ДДМ! оксациллин 1 мкг)<20 мм
Цефокситин: R
S. aureus и S. lugdunensis >4 мг/л (<22 мм)
S. saprophyticus >8 мг/л (<22 мм)
S. epidermidis (или нет видовой идентификации) <25 мм
Другие CNS Staphylococcus spp. <22 мм
EUCAST Clinical Breakpoints v 7.1
Пограничные значения МПК и  зон подавления роста
для оксациллина и цефокситина для Staphylococcus spp.

16. Метод Чувст-ть, % Спец-ть, % PPV, % NPV, %
Разведений в агаре
(МПК, кг/мл)
84,6 75,4 68,8 88,5
Скрининг на агаре
(окса, 6 мг/л)
91 100 100 94,6
ДДМ (OXA 1 мкг) 88,5 100 100 93,1
ДДМ (FOX 30 мкг) 92,3 100 100 95,3
BD PhoenixTM 92,3 98,4 97,3 95,2
СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ВЫЯВЛЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ
К ОКСАЦИЛЛИНУ (опосредованной mecA): S. aureus (N=200)
Nikulin et al, ECCMID, 2010, P600

17. Метод Чувст-ть, % Спец-ть, % PPV, % NPV, %
Разведений в агаре
(МПК, кг/мл)
95,3 69,6 70,7 95,1
Скрининг на агаре
(окса, 6 мкг/мл)
72 100 100 82,4
ДДМ (окса 1 мкг) 79,1 76,8 72,3 82,7
ДДМ (цефокс 30
мкг)
74,4 100 100 83,6
BD PhoenixTM 94,3 71,7 68,8 95
СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ВЫЯВЛЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ
К ОКСАЦИЛЛИНУ (опосредованной mecA): CNS* (N=99)
* Коагулазонегативные стафилококки
Nikulin et al, ECCMID, 2010, P600

18. В настоящее время референтным методом
определения MRSA является детекция гена mecA с
помощью молекулярных методов, но…

19. mecC (ГОМОЛОГ mecA) – АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК
РЕЗИСТЕНТНОСТИ К ОКСАЦИЛЛИНУ У СТАФИЛОКОККОВ
Необходимость
модификации /
дополнения
стандартных схем
определения SCCmec с
помощью
молекулярных методов
(ПЦР) !

20.  Большинство mecC MRSA проявляют устойчивость к
цефокситину, но могут быть чувствительны к
оксациллину in vitro*
 Наличие профиля Fox-R/Oxa-S имеет чувствительность
88.7% и специфичность 99.5% для выявления mecC-
опосредованной резистентности*
 mecC MRSA принадлежат, в основном, к ST 130 и ST 425
(CC130), которые пока не выявлены среди MRSA
штаммов в РФ
 Референтным методом выявления является детекция
гена mecС молекулярными методами
Особенности mecC РЕЗИСТЕНТНОСТИ К -
ЛАКТАМАМ У СТАФИЛОКОККОВ
* by Vitek 2
Cartwright, E.J.P. et al. (2013) Use of Vitek 2 antimicrobial susceptibility profile to
identify mecC in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. J. Clin. Microbiol. 51,
2732–2734