vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS10.18699/VJ17.318vavilov-1273Research ArticleЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНЕТИКАECOLOGICAL AND POPULATION GENETICSГенетическая и биохимическая характеризация стафилококков, встречающихся в НовосибирскеGenetic and biochemical characterization of staphylococci occurring in Novosibirsk, RussiaКозловаЮ. Н.KozlovaY. N.

Новосибирск.

Novosibirsk.

ФоменкоН. В.FomenkoN. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

МорозоваВ. В.MorozovaV. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

СаранинаИ. В.SaraninaI. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

ТикуновА. Ю.TikunovA. Yu.

Новосибирск.

Novosibirsk.

ГаничевД. А.GanichevD. A.

Новосибирск.

Novosibirsk.

СамохинА. Г.SamokhinA. G.

Новосибирск.

Novosibirsk.

 ПавловВ. В.PavlovV. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

РожноваО. М.RozhnovaO. M.

Новосибирск.

Novosibirsk.

БондарьИ. А.Bondar’I. A.

Новосибирск.

Novosibirsk.

ЗенковаЕ. В.ZenkovaE. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

НимаевВ. В.NimaevV. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

КлимонтовВ. В. KlimontovV. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

ТикуноваН. В.TikunovaN. V.

Новосибирск.

Novosibirsk.

tikunova@niboch.nsc.ruИнститут химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук.РоссияInstitute of Chemical Biology аnd Fundamental Medicine SB RAS.Russian FederationАО Вектор­Бест.РоссияJoint­Stock Company Vector­Best.Russian FederationНегосударственное учреждение здравоохранения Дорожная клиническая больница на ст. Новосибирск­Главный ОАО «Российские железные дороги».РоссияRailway Clinical Hospital on the station Novosibirsk­Glavniy.Russian FederationНовосибирский научно­исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна Министерства здравоохранения Российской Федерации.РоссияNovosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopaedics n. a. L.A. Tsivyan of Ministry of Health of the Russian Federation.Russian FederationНовосибирский медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации.РоссияNovosibirsk State Medical University of Ministry of Health of the Russian Federation.Russian FederationНаучно­исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук.РоссияScientific Institute of Clinical and Experimental Lymphology – Branch of Federal Scientific Center Institute of Cytology and Genetics SB RAS.Russian Federation201721012018218952958Copyright © Козлова Ю.Н., Фоменко Н.В., Морозова В.В., Саранина И.В., Тикунов А.Ю., Ганичев Д.А., Самохин А.Г.,  Павлов В.В., Рожнова О.М., Бондарь И.А., Зенкова Е.В., Нимаев В.В., Климонтов В.В., Тикунова Н.В., 20182018Козлова Ю.Н., Фоменко Н.В., Морозова В.В., Саранина И.В., Тикунов А.Ю., Ганичев Д.А., Самохин А.Г.,  Павлов В.В., Рожнова О.М., Бондарь И.А., Зенкова Е.В., Нимаев В.В., Климонтов В.В., Тикунова Н.В.Kozlova Y.N., Fomenko N.V., Morozova V.V., Saranina I.V., Tikunov A.Y., Ganichev D.A., Samokhin A.G., Pavlov V.V., Rozhnova O.M., Bondar’ I.A., Zenkova E.V., Nimaev V.V.,  Klimontov V.V., Tikunova N.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/1273

Стафилококки способны поражать практически любые органы и ткани организма человека, вызывая поверхностные и глубокие гнойные инфекции, поражения дыхательных и мочевыводящих путей, а также провоцировать пищевые отравления и интоксикации. В последние годы участились случаи заболеваний, возбудителями которых оказываются коагулазонегативные стафилококки. Такие виды, как Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus haemolyticusb и Staphylococcus hominis значительно чаще выявляются при внутрибольничных инфекциях. Особая опасность этих патогенов заключается в повышенной вирулентности и патогенности штаммов, а также в их частой устойчивости к различным антибиотикам. Особенно трудно поддаются лечению заболевания, вызванные метициллин­резистентными стафилококками. Правильная идентификация стафилококков и их чувствительности к антибиотикам важна для постановки клинического диагноза и назначения адекватной лекарственной терапии. В связи с этим востребованы методы быстрого и точного определения видов стафилококков для оценки их патогенных свойств и наличия метициллин­резистентности. Цель данного исследования – характеризация стафилококков, в том числе и по устойчивости к антибиотикам, изолированных в г. Новосибирске из образцов, полученных от людей, животных и из окружающей среды. Проанализирована коллекция из 100 штаммов стафилококков. Видовая идентификация стафилококков проведена по результатам секвенирования гена 16S рРНК. Выявлено 11 видов стафилококков. Среди штаммов, полученных от больных из стационаров, доминировали Staphylococcus aureus (79.1 %), Staphylococcus epidermidis составили около 12.5 %. Среди внебольничных штаммов S. aureus и S. epidermidis выделены примерно в равных соотношениях. Обнаружение коагулазоположительных видов проводили стандартным биохимическим методом и выявлением гена cоa методом ПЦР в реальном времени. Для штаммов S. aureus показано 100 % совпадение результатов между наличием гена cоa и присутствием коагулазной активности, что свидетельствует о том, что выявление гена cоa может служить точным методом идентификации S. aureus. Получен высокий уровень совпадения (99 %) между наличием в клетках стафилококков гена mесА и фенотипической устойчивостью к оксациллину. Исследование стафилококков на присутствие гена mесА может рассматриваться как альтернатива фенотипическому методу обнаружения метициллин­резистентных штаммов стафилококков

Staphylococci are capable of penetrating many human tissues and organs, causing superficial and deep purulent infections, respiratory and urinary tract infections, food poisoning and intoxication. Last years, coagulase­negative staphylococci were the cause of infection in many cases. Infectious agents, namely Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus haemolyticus, and Staphylococcus hominis, were detected more often as nosocomial infections. A particular danger of these infections is a high virulence and  pathogenicity of bacterial strains and their resistance to various anti ­ biotics. Methicillin­resistant staphylococci are especially difficult to treat. The correct identification of staphylococci and their sensitivity to antibiotics are important for clinical diagnosis and appointment of adequate drug therapy. Rapid and accurate identification of Staphylococcus species and detection of their sensitivity to antibiotics is quite important. The aim of this study was to study staphylococci isolated in Novosibirsk from human, animal and environmental samples. A collection of 100 staphylococcus strains was analyzed. Staphylococcus species were identified by sequencing the 16S rRNA gene. Eleven staphylococcus species were identified. Among the strains obtained from hospitalized patients, Staphylococcus aure us dominated (79.1 %), Staphylococcus  epidermidis amounted to about 12.5 %. However, S. aureus and S. epi dermidis strains were isolated in an approximately equal proportion from community­associated samples. Identification of coagulase positive strains was performed using a standard biochemical method and by real­time PCR of the coa gene. 100 % coincidence between the presence of the gene and coagulase activity for S. aureus strains was recorded, which suggests that detection of the coa gene can be used as a correct method for S. aure us identification. A high coincidence rate (99 %) was reveal ed between the phenotypic resistance to oxacillin and the presence of the staphylococcal mecA gene. The study of staphylococci for the presence of the mecA gene can be considered as an alternative to the phenotypical method for identification of methicillin­resistant strains of staphylococci.

Staphylococcusкоагулазонегативные стафилококкиметициллин­резистентные стафилококки (MRS)mecAcoaдиагностика стафилококковой инфекцииStaphylococcuscoagulase­negative staphylococcimethicillin­resistant staphylococcus strains (MRS)mecAcoadiagnostics of staphylococcal infectionReferencesBo Lju, Tikhilov R.M., Shubnyakov I.I., Bozhkova S.A., Artyukh V.A., Denisov A.O. Analysis of the effectiveness of insulating operations in paraprosthetic infection. Travmatologiya i ortopediya Rossii = Traumatology and Orthopedics of Russia. 2014;2(72):22-29. (in Russian)Bo Lju, Tikhilov R.M., Shubnyakov I.I., Bozhkova S.A., Artyukh V.A., Denisov A.O. Analysis of the effectiveness of insulating operations in paraprosthetic infection. Travmatologiya i ortopediya Rossii = Traumatology and Orthopedics of Russia. 2014;2(72):22-29. (in Russian)Bond R., Loeffler A. What’s happened to Staphylococcus intermedius? Taxonomic revision and emergence of multi-drug resistance. J. Small Anim. Pract. 2012;53(3): 147-154. DOI 10.1111/j.17485827.2011.01165.x.Bond R., Loeffler A. What’s happened to Staphylococcus intermedius? Taxonomic revision and emergence of multi-drug resistance. J. Small Anim. Pract. 2012;53(3): 147-154. DOI 10.1111/j.17485827.2011.01165.x.Cherniy V.I., Kolesnikov A.N., Kuznetsova I.V. Antibiotic therapy in emergency medicine. Donetsk: Zaslavsky Publ., 2010. (in Russian)Cherniy V.I., Kolesnikov A.N., Kuznetsova I.V. Antibiotic therapy in emergency medicine. Donetsk: Zaslavsky Publ., 2010. (in Russian)Dekhnich A.V., Edelstain I.A., Narezkina A.D., Afinogenov G.E., Akhmetova L.I., Boronina L.G., Gugutcidze E.N., Gudkova L.V., Zdzitovetcki D.E., Ilyina V.N., Kretchikova O.I., Marusina N.E., Multih I.G., Pylaeva S.I., Smirnov I.V., Suborova T.N., Taraban V.K., Furletova N.M., Hasanova S.G., Schetinin E.V., Stratchounski L.S. Epidemiology of antimicrobial resistance of nosocomial strains of Staphylococcus aureus in Russia: Results of prospective study. Kli nicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya = Cli nical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2002;4(4):325-337. (in Russian)Dekhnich A.V., Edelstain I.A., Narezkina A.D., Afinogenov G.E., Akhmetova L.I., Boronina L.G., Gugutcidze E.N., Gudkova L.V., Zdzitovetcki D.E., Ilyina V.N., Kretchikova O.I., Marusina N.E., Multih I.G., Pylaeva S.I., Smirnov I.V., Suborova T.N., Taraban V.K., Furletova N.M., Hasanova S.G., Schetinin E.V., Stratchounski L.S. Epidemiology of antimicrobial resistance of nosocomial strains of Staphylococcus aureus in Russia: Results of prospective study. Kli nicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya = Cli nical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2002;4(4):325-337. (in Russian)Dekhnich A.V., Nikulin A.A., Ryabkova E.L., Krechikova O.I. Sukhorukova M.V., Kozlov R.S., and the ROSNET Study Group. Epidemiology of antimicrobial resistance of S. aureus isolated from ICU patients in Russia: Results of prospective multicenter study. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya = Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2008;10(4):333-345. (in Russian)Dekhnich A.V., Nikulin A.A., Ryabkova E.L., Krechikova O.I. Sukhorukova M.V., Kozlov R.S., and the ROSNET Study Group. Epidemiology of antimicrobial resistance of S. aureus isolated from ICU patients in Russia: Results of prospective multicenter study. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya = Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2008;10(4):333-345. (in Russian)Ghebremedhin B., Layer F., König W., König B. Genetic classification and distinguishing of Staphylococcus species based on different partial gap, 16S rRNA, hsp60, rpoB, sodA, and tuf gene sequences. J. Clin. Microbiol. 2008;46(3):1019-1025.Ghebremedhin B., Layer F., König W., König B. Genetic classification and distinguishing of Staphylococcus species based on different partial gap, 16S rRNA, hsp60, rpoB, sodA, and tuf gene sequences. J. Clin. Microbiol. 2008;46(3):1019-1025.Götz F., Bannerman T., Schleifer K-H. The Genera Staphylococcus and Macrococcus. The Prokaryotes. N. Y.: Springer, USA, 2006;5-75.Götz F., Bannerman T., Schleifer K-H. The Genera Staphylococcus and Macrococcus. The Prokaryotes. N. Y.: Springer, USA, 2006;5-75.Karpov I.A., Kachanko E.F. Community-acquired infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA): approaches to antimicrobial therapy. Meditsinskie novosti = Medical News. 2006; 10:28-32. (in Russian)Karpov I.A., Kachanko E.F. Community-acquired infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA): approaches to antimicrobial therapy. Meditsinskie novosti = Medical News. 2006; 10:28-32. (in Russian)Lebedeva M.N. Rukovodstvo k prakticheskim zanyatiyam po meditsinskoy mikrobiologii [A Guide to Practical Classes in Medical Microbiology]. Moscow: Meditsina Publ., 1973. (in Russian)Lebedeva M.N. Rukovodstvo k prakticheskim zanyatiyam po meditsinskoy mikrobiologii [A Guide to Practical Classes in Medical Microbiology]. Moscow: Meditsina Publ., 1973. (in Russian)Madigan M., Martinko J. Brock Biology of Microorganisms. N. Y.: Prentice Hall, 2005. Murashkin N.N., Gluzmin M.I., Skoblikov N.Je., Bakulev A.L., Materikin A.I., Gluzmina M.M., Khotko A.A. Role of MRSA strains in the pathogenesis of severe atopic dermatitis in childhood. The ways of remission achievement. Vestnik dermatologii i venerologii = Bulletin of Dermatology and Venereology. 2012;1:66-74. (in Russian)Madigan M., Martinko J. Brock Biology of Microorganisms. N. Y.: Prentice Hall, 2005. Murashkin N.N., Gluzmin M.I., Skoblikov N.Je., Bakulev A.L., Materikin A.I., Gluzmina M.M., Khotko A.A. Role of MRSA strains in the pathogenesis of severe atopic dermatitis in childhood. The ways of remission achievement. Vestnik dermatologii i venerologii = Bulletin of Dermatology and Venereology. 2012;1:66-74. (in Russian)Netrusov A.I., Egorova M.A., Zakharchuk L.M., Kolotilova N.N. Praktikum po mikrobiologii [Practical Course in Microbiology]. Moscow: Akademiya Publ., 2005. (in Russian)Netrusov A.I., Egorova M.A., Zakharchuk L.M., Kolotilova N.N. Praktikum po mikrobiologii [Practical Course in Microbiology]. Moscow: Akademiya Publ., 2005. (in Russian)Sidorenko S.V., Rezvan S.P., Grudinina S.A., Krotova L.A., Sterkhova G.V. Results of a multicenter study of the sensitivity of staphylococci to antibiotics in Moscow and St. Petersburg. Antibiotiki i khimioterapiya = Antibiotics and Chemotherapy. 1998;7:15-25. (in Russian)Sidorenko S.V., Rezvan S.P., Grudinina S.A., Krotova L.A., Sterkhova G.V. Results of a multicenter study of the sensitivity of staphylococci to antibiotics in Moscow and St. Petersburg. Antibiotiki i khimioterapiya = Antibiotics and Chemotherapy. 1998;7:15-25. (in Russian)Sidorenko S.V., Tishkov V.I. Molecular basis of antibiotic resistance. Uspekhi biologicheskoi khimii = Success of Biological Chemistry. 2004;44:263-306. (in Russian)Sidorenko S.V., Tishkov V.I. Molecular basis of antibiotic resistance. Uspekhi biologicheskoi khimii = Success of Biological Chemistry. 2004;44:263-306. (in Russian)Sievert D.M., Ricks P., Edwards J.R., Schneider A., Patel J., Srinivasan A., Kallen A., Limbago B., Fridkin S. Antimicrobial-resistant pathogens associated with healthcare-associated infections: summary of data reported to the National Healthcare Safety Network at the Centers for Disease Control and Prevention, 2009-2010. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 2013;34(1):1-14. DOI 10.1086/668770.Sievert D.M., Ricks P., Edwards J.R., Schneider A., Patel J., Srinivasan A., Kallen A., Limbago B., Fridkin S. Antimicrobial-resistant pathogens associated with healthcare-associated infections: summary of data reported to the National Healthcare Safety Network at the Centers for Disease Control and Prevention, 2009-2010. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 2013;34(1):1-14. DOI 10.1086/668770.Wang Y., Qian P.Y. Conservative fragments in bacterial 16S rRNA genes and primer design for 16S ribosomal DNA amplicons in metagenomic studies. PLoS One. 2009;4(10):e7401. DOI 10.1371/journal. pone.0007401.Wang Y., Qian P.Y. Conservative fragments in bacterial 16S rRNA genes and primer design for 16S ribosomal DNA amplicons in metagenomic studies. PLoS One. 2009;4(10):e7401. DOI 10.1371/journal. pone.0007401.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.