Исследование резистома микробных сообществ человека с помощью таргетной панели генов антибиотикорезистентности у пациентов с COVID-19 - Журнал Терапевтический архив №12 Vario 2023

Исследование резистома микробных сообществ человека с помощью таргетной панели генов антибиотикорезистентности у пациентов с COVID-19

Янушевич О.О., Маев И.В., Крихели Н.И., Левченко О.В., Галеева Ю.С., Старикова Е.В., Андреев Д.Н., Соколов Ф.С., Фоменко А.К., Девкота М.К., Андреев Н.Г., Заборовский А.В., Евдокимов В.В., Царегородцев С.В., Ильина Е.Н., Говорун В.М., Белый П.А., Сабельникова Е.А., Солодов А.А., Черёмушкин С.В., Шабуров Р.И., Кебина А.Л. Исследование резистома микробных сообществ человека с помощью таргетной панели генов антибиотикорезистентности у пациентов с COVID-19. Терапевтический архив. 2023;95(12):1103–1111.
DOI: 10.26442/00403660.2023.12.202490

© ООО «КОНСИЛИУМ МЕДИКУМ», 2023 г.

________________________________________________

Yanushevich OO, Maev IV, Krikheli NI, Levchenko OV, Galeeva JS, Starikova EV, Andreev DN, Sokolov PhS, Fomenko AK, Devkota MK, Andreev NG, Zaborovsky AV, Evdokimov VV, Tsaregorodtsev SV, Ilina EN, Govorun VM, Bely PA, Sabelnikova EA, Solodov AA, Cheremushkin SV, Shaburov RI, Kebina AL. Study of the resistome of human microbial communities using a targeted panel of antibiotic resistance genes in COVID-19 patients. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2023; 95(12):1103–1111. DOI: 10.26442/00403660.2023.12.202490

Читать PDF

Аннотация

Цель. Изучение совокупности генов лекарственной устойчивости (резистома) в микробиоме кишечника человека и изменений, происходящих с такими генами на фоне терапии COVID-19 в условиях стационара.
Материалы и методы. Проведено одноцентровое ретроспективное когортное исследование. Анализу подлежали только случаи с лабораторно подтвержденной детекцией РНК вируса SARS-CoV-2 c помощью полимеразной цепной реакции в образцах оро-/назофарингеального мазка. Из общего списка ретроспективных данных исключены пациенты с документированной (по анамнестическим данным и/или по данным обследования в период госпитализации) органической патологией со стороны гепатобилиарной системы, злокачественными новообразованиями любой локализации, системными и аутоиммунными заболеваниями, а также беременные. У всех участников исследования производился сбор кала для последующего проведения метагеномного секвенирования. Итоговая когорта разделена на 2 группы в зависимости от динамики течения заболевания: легкое течение (группа 1) и тяжелое течение (группа 2). Внутри группы 2 сформированы 5 подгрупп в зависимости от наличия приема антибактериальных препаратов (АБП): группа 2А (с приемом АБП), группа 2AС (прием АБП до госпитализации), группа 2АD (прием АБП во время госпитализации), группа – 2AE (прием АБП во время и до госпитализации), группа 2B (без приема АБП).
Результаты. Медиана количества генов антибиотикорезистентности – АБР (кумулятивное во всех временных точках) оказалась достоверно выше в группе пациентов, принимавших АБП: 81,0 (95% доверительный интервал – ДИ 73,8–84,5) против 51,0 (95% ДИ 31,1–68,4). В группе пациентов, принимавших АБП (2А), среднее количество генов множественной лекарственной устойчивости (эффлюксные системы) оказалось значимо выше, чем у лиц контроля (группа 2В): 47,0 (95% ДИ 46,0–51,2) против 21,5 (95% ДИ 7,0–43,9). У пациентов с тяжелым течением коронавирусной инфекции отмечалась тенденция к выявлению более высокой медианы количества генов АБР, однако без статистической достоверности. Пациенты из группы с тяжелым течением COVID-19, не принимавшие АБП до момента госпитализации и не имеющие среди назначений АБП, тоже обладали большим числом генов резистентности, чем пациенты противоположной группы.
Заключение. Настоящее исследование демонстрирует, что в группе с более легкой динамикой течения заболевания выявлено меньшее количество генов АБР, чем в группе с более тяжелым течением заболевания, где отмечалось увеличение генов АБР, среди которых доминировали отдельные 5 генов (SULI, MSRC, ACRE, EFMA, SAT).

Ключевые слова: коронавирус, COVID-19, SARS-CoV-2, антибиотикорезистентность, тяжесть течения заболевания, ген, резистом, секвенирование, эффлюксный насос

________________________________________________

Aim. To study overall drug resistance genes (resistome) in the human gut microbiome and the changes in these genes during COVID-19 in-hospital therapy.
Materials and methods. A single-center retrospective cohort study was conducted. Only cases with laboratory-confirmed SARS-CoV-2 RNA using polymerase chain reaction in oro-/nasopharyngeal swab samples were subject to analysis. The patients with a documented history of or current comorbidities of the hepatobiliary system, malignant neoplasms of any localization, systemic and autoimmune diseases, as well as pregnant women were excluded. Feces were collected from all study subjects for subsequent metagenomic sequencing. The final cohort was divided into two groups depending on the disease severity: mild (group 1) and severe (group 2). Within group 2, five subgroups were formed, depending on the use of antibacterial drugs (ABD): group 2A (receiving ABD), group 2AC (receiving ABD before hospitalization), group 2AD (receiving ABD during hospitalization), group 2AE (receiving ABD during and before hospitalization), group 2B (not receiving ABD).
Results. The median number of antibiotic resistance (ABR) genes (cumulative at all time points) was significantly higher in the group of patients treated with ABD: 81.0 (95% CI 73.8–84.5) vs. 51.0 (95% CI 31.1–68.4). In the group of patients treated with ABD (2A), the average number of multidrug resistance genes (efflux systems) was significantly higher than in controls (group 2B): 47.0 (95% CI 46.0–51.2) vs. 21.5 (95% CI 7.0–43.9). Patients with severe coronavirus infection tended to have a higher median number of ABR genes but without statistical significance. Patients in the severe COVID-19 group who did not receive ABD before and during hospitalization also had more resistance genes than the patients in the comparison group.
Conclusion. This study demonstrated that fewer ABR genes were identified in the group with a milder disease than in the group with a more severe disease associated with more ABR genes, with the following five being the most common: SULI, MSRC, ACRE, EFMA, SAT.

Keywords: coronavirus, COVID-19, SARS-CoV-2, antibiotic resistance, disease severity, gene, resistome, sequencing, efflux pump

Полный текст

Материалы доступны только для специалистов сферы здравоохранения. Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.

Список литературы

1. Pérez Jorge G, Rodrigues Dos Santos Goes IC, Gontijo MTP. Les misérables: A parallel between antimicrobial resistance and COVID-19 in Underdeveloped and developing countries current infectious disease reports. Curr Infect Dis Rep. 2022;24(11):175-86. DOI:10.1007/s11908-022-00788-z
2. National Center for Emerging and Zoonotic Infectious Diseases. COVID-19: U.S. Impact on Antimicrobial Resistance, Special Report 2022. Available at: https://stacks.cdc.gov/view/cdc/119025. Accessed: 10.10.2023.
3. O’Neill J. Tackling Drug-resistant Infections Globally: Final Report and Recommendations. The Review on Antimicrobial Resistance. 2016. Available at: https://amr-review.org/sites/default/files/160518_Final%20paper_with%20cover.pdf. Accessed: 10.10.2023.
4. O’Neill J. Antimicrobial Resistance: Tackling a Crisis for the Health and Wealth of Nations. The Review on Antimicrobial Resistance, 2014. Available at: https://amr-review.org/sites/default/files/AMR%20Review%20Paper%20-%20Tackling%20a%20crisis%20for%20.... Accessed: 10.10.2023.
5. Murray CJL, Ikuta KSh, Sharara F, et al.; Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: A systematic analysis. Lancet. 2022;399(10325):629-55. DOI:10.1016/S0140-6736(21)02724-0
6. Cong W, Stuart B, AIhusein N, et al. Antibiotic use and bacterial infection in COVID-19 patients in the second phase of the SARS-CoV-2 pandemic: A scoping review. Antibiotics (Basel). 2022;11(8):991. DOI:10.3390/antibiotics11080991
7. Langford BJ, So M, Simeonova M, et al. Antimicrobial resistance in patients with COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Lancet Microbe. 2023;4(3):e179-91. DOI:10.1016/S2666-5247(22)00355-X
8. Serapide F, Quirino A, Scaglione V, et al. Is the pendulum of antimicrobial drug resistance swinging back after COVID-19? Microorganisms. 2022;10(5):957. DOI:10.3390/microorganisms10050957
9. WHO: Antimicrobial resistance. Available at: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance. Accessed: 10.10.2023.

________________________________________________

Авторы

О.О. Янушевич¹, И.В. Маев¹, Н.И. Крихели¹, О.В. Левченко¹, Ю.С. Галеева², Е.В. Старикова², Д.Н. Андреев¹, Ф.С. Соколов*¹, А.К. Фоменко¹, М.К. Девкота¹, Н.Г. Андреев¹, А.В. Заборовский¹, В.В. Евдокимов¹, С.В. Царегородцев¹, Е.Н. Ильина², В.М. Говорун², П.А. Белый¹, Е.А. Сабельникова^1,3, А.А. Солодов¹, С.В. Черёмушкин^1,4, Р.И. Шабуров^1,4, А.Л. Кебина¹

¹ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России, Москва, Россия;
²ФБУН «Научно-исследовательский институт системной биологии и медицины» Роспотребнадзора, Москва, Россия;
³ГБУЗ «Московский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова» Департамента здравоохранения г. Москвы, Москва, Россия;
⁴ЧУЗ «Центральная клиническая больница "РЖД-Медицина"», Москва, Россия
*phlppsokolov@gmail.com

________________________________________________

Oleg O. Yanushevich¹, Igor V. Maev¹, Natella I. Krikheli¹, Oleg V. Levchenko¹, Julia S. Galeeva², Elizaveta V. Starikova², Dmitry N. Andreev¹, Philipp S. Sokolov*¹, Aleksei K. Fomenko¹, Mikhail K. Devkota¹, Nikolai G. Andreev¹, Andrew V. Zaborovsky¹, Vladimir V. Evdokimov¹, Sergey V. Tsaregorodtsev¹, Elena N. Ilina², Vadim M. Govorun², Petr A. Bely¹, Elena A. Sabelnikova^1,3, Aleksandr A. Solodov¹, Sergei V. Cheremushkin^1,4, Rafik I. Shaburov^1,4, Anastasii L. Kebina¹

¹Russian University of Medicine, Moscow, Russia;
²Research Institute for Systems Biology and Medicine, Moscow, Russia;
³Loginov Moscow Clinical Scientific Center, Moscow, Russia;
⁴Central Clinical Hospital «Russian Railways Medicine», Moscow, Russia
*phlppsokolov@gmail.com

Назад к списку

Цель портала OmniDoctor – предоставление профессиональной информации врачам, провизорам и фармацевтам.