Genetic polymorphism of Staphylococcus epidermidis strains in patients of the Neonatal Intensive Care Unit

Abstract

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГОСПИТАЛЬНЫХ ШТАММОВ STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS, ВЫДЕЛЕННЫХ У НОВОРОЖДЕННЫХ ОТДЕЛЕНИЯ РЕАНИМАЦИИ И ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИStaphylococcus epidermidis -представитель нормальной микрофлоры человека, способный вызывать опасные за-болевания у новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении. Различные штаммы S. epidermidis обладают разным спектром генов, ассоциированных с их резистентностью к антимикробным препа-ратам и патогенностью. По результатам анализа данных полных геномных секвенирований четырнадцати штаммов S. epidermidis изучено генетическое разнообразие штаммов, циркулирующих в отделении реанимации и интенсивной терапии новорожденных НЦАГиП им. В. И. Кулакова. Выявлена принадлежность штаммов к восьми сиквенс-типам, из которых чаще встречались ST2 и ST59, принадлежащие к единому клональному комплексу СС2. К данному кло-нальному комплексу относились 10 из 14 штаммов. Показано, что изученные штаммы обладали широким спектром генов резистентности к антимикробным препаратам. Обнаружено 15 различных генов, обуславливающих резистент-ность штаммов к аминогликозидам, бета-лактамным антибиотикам, фузидиевой кислоте, макролидам, линкозамидам, стрептограмину B, тетрациклину и триметоприму. Выявлены гены, ассоциированные с патогенностью (aae, atlE, aap, embp), встречающиеся в геномах изученных штаммов с разной частотой. В геномах девяти штаммов был обнаружен инсерционный элемент IS256, а в геномах семи штаммов -гены ica-оперона, отвечающего за синтез белков матрикса биопленок.Ключевые слова: полиморфизм, полногеномное секвенирование, патогенность, резистентность, Staphylococcus epidermidis, новорожденные, сиквенс-тип GENETIC POLYMORPHISM OF STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS STRAINS IN PATIENTS OF THE NEONATAL INTENSIVE CARE UNITStaphylococcus epidermidis is a member of the normal bacterial flora of humans capable of causing potentially dangerous diseases in neonates with very or extremely low birth weight. The number of genes responsible for virulence and antibiotic resistance may vary in different S. epidermidis strains. We sequenced isolates of S. epidermidis to explore genetic diversity of 14 strains circulating in the Neonatal Intensive Care Unit of Kulakov Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology. Among the studied strains, 8 sequence types were identified, the most frequent being ST2 and ST59, both of which belong to the clonal complex CC2. Of 14 studied strains, 10 were of CC2 type. The studied strains revealed a variety of genes responsible for antibiotic resistance. We found 15 genes that provided resistance to aminoglycosides, beta-lactam antibiotics, fusidic acid, macrolides, lincosamides, streptogramin B, tetracycline, and trimethoprim. We identified a number of genes associated with virulence (aae, atlE, aap, embp), whose frequency in the studied isolates was varied. The insertion element IS256 was detected in 9 strains, and 7 strains revealed the presence of the ica-operon responsible for the biosynthesis of the biofilm matrix proteins.

Clonally Diverse Methicillin and Multidrug Resistant Coagulase Negative Staphylococci Are Ubiquitous and Pose Transfer Ability Between Pets and Their Owners

“…This clonal lineage (with ST5 as primary founder) represents the biggest group within the MLST scheme for this species. MRSE ST2 and ST22, among others, currently enclosed within CC5 but traditionally constituting its own CC (CC2), have been shown to be predominant among hospital environments (Miragaia et al, 2007; Rolo et al, 2012; Cherifi et al, 2013; Becker et al, 2014; Widerstrom et al, 2016; Gordeev et al, 2017). In the community, a high diversity of STs have been identified among healthy individuals (Miragaia et al, 2007; Rolo et al, 2012; Cherifi et al, 2013; Becker et al, 2014; Widerstrom et al, 2016; Gordeev et al, 2017).…”

“…MRSE ST2 and ST22, among others, currently enclosed within CC5 but traditionally constituting its own CC (CC2), have been shown to be predominant among hospital environments (Miragaia et al, 2007; Rolo et al, 2012; Cherifi et al, 2013; Becker et al, 2014; Widerstrom et al, 2016; Gordeev et al, 2017). In the community, a high diversity of STs have been identified among healthy individuals (Miragaia et al, 2007; Rolo et al, 2012; Cherifi et al, 2013; Becker et al, 2014; Widerstrom et al, 2016; Gordeev et al, 2017). In contrast, recent studies have revealed a high diversity of lineages among MRSE from both clinical and healthy individuals, with either no increased abundance of CC5 strains among clinical isolates (Jena et al, 2017) or with CC5 predominance in both settings (Rolo et al, 2012; Du et al, 2013).…”

Efficiency of Epidemiological Monitoring in Prevention of Helhcare-Associated Infections

“…По данным литературы, в родовспомогательных учреждениях Российской Федерации до настоящего времени большинство ИСМП было обусловлено Staphylococcus aureus [6]. В отдельных акушерских стационарах в последние годы стал преобладать Staphylococcus epidermidis [15], в отделениях реанимации и интенсивной терапии отмечались вспышки, вызванные Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii [16,17]. Эпидемиологический мониторинг позволяет своевременно идентифицировать риск ИСМП на основе данных о колонизации различных экологических ниш в медицинской организации.…”