Оценка эффективности молекулярногенетических и бактериологических методов в определении гетерорезистентности Mycobacterium tuberculosis к рифампицину

Для оценки эффективности молекулярно-генетических тестов и бактериологических методов по определению гетерорезистентной к рифампицину (R) популяции M. tuberculosis (МБТ) проанализированы бактериальные суспензии (смеси), содержащие различные пропорции устойчивых и чувствительных штаммов.

Установлено, что эффективность определения устойчивой к R популяции МБТ в смесях зависит от используемого в тестсистеме способа детекции мутаций. Тест-системы Genotype MTBDRplus, «ТБ-ТЕСТ» и «ТБ-БИОЧИП-1» показали одинаковые результаты выявления устойчивой популяции с мутацией Ser531Leu. Genotype MTBDRplus эффективнее определяет замены His526Tyr, His526Asp, Asp516Val и менее эффективно, по сравнению с «ТБ-ТЕСТ» и «ТБ-БИОЧИП-1» – мутации, определяемые по отсутствию зондов «дикого» типа. Эффективность бактериологического обнаружения резистентной популяции зависит от сроков культивирования. Метод серийных микроразведений в жидкой среде Миддлбрука 7H9 наиболее эффективный при выявлении устойчивости к Rif в гетерорезистентной популяции МБТ при культивировании посевов 21 день по сравнению с автоматизированной системой BACTEC™ MGIT™ 960 и методом абсолютных концентраций на плотной среде Л-Й при культивировании посевов 28 дней. Отмечено, что доля выявляемых устойчивых штаммов МБТ с помощью Bactec MGIT 960, методом абсолютных концентраций на плотной среде Л-Й при культивировании посевов 28 дней и методом серийных микроразведений при культивировании посевов 14 дней существенно не различалась и составила 45,1, 44,1 и 38,9 соответственно.

1. Определение лекарственной чувствительности микобактерий к противотуберкулезным препаратам / Приказ № 109 Минздрава России от 21 марта 2003 г. «О совершенствовании противотуберкулезных мероприятий в Российской Федерации». – М., 2003. − С. 186-198.

2. Andres S., Hillemann D., Rüsch-Gerdes S. et al. Occurrence of rpoB mutations in isoniazid-resistant but rifampin-susceptible Mycobacterium tuberculosis isolates from Germany // Antimicrob. Agents Chemother. – 2014. – Vol. 58. – P. 590-592.

3. Cambau E., Viveiros M., Machado D. et al. Revisiting susceptibility testing in MDR-TB by a standardized quantitative phenotypic assessment in a European multicentre study // J. Antimicrob. Chemother. – 2015. – Vol. 70. – P. 686-696.

4. Campbell E.A., Korzheva N., Mustaev A. et al. Structural mechanism for rifampicin inhibition of bacterial rna polymerase // Cell. – 2001. – Vol. 104. – N. 6. – P. 901-912.

5. Canetti G. Present aspects of bacterial resistance in tuberculosis // Am. Rev. Resp. Dis. – 1965. – Vol. 5. – P. 687-703.

6. Canetti G., Froman S., Grosset J. et al. Mycobacteria: Laboratory methods for testing drug sensitivity and resistance // Bull WHO. − 1963. – Vol. 29. – P. 565-578. 7. Cavusoglu C., Karaca-Derici Y., Bilgic A. In-vitro activity of rifabutin against rifampicin-resistant Mycobacterium tuberculosis isolates with known rpoB mutations // Clin. Microbiol. Infect. – 2004. - Vol. 10. – N. 7. – P. 662-665. doi: 10.1111/j.1469-0691.2004.00917.x.

7. Folkvardsen D.B., Thomsen V.O., Rigouts L. et al. Rifampin heteroresistance in Mycobacterium tuberculosis cultures as detected by phenotypic and genotypic drug susceptibility test methods // J. Clin. Microbiol. – 2013. – Vol. 51. – N. 12. – P. 4220-4222.

8. Hofmann-Thiel S., van Ingen J., Feldmann K. et al. Mechanisms of heteroresistance to isoniazid and rifampin of Mycobacterium tuberculosis in Tashkent, Uzbekistan // Eur. Respir. J. – 2009. – Vol. 33. – N. 2. – P. 368-374.

9. Jamieson F.B., Guthrie J.L., Neemuchwala A. et al. Profiling of rpoB mutations and MICs for rifampin and rifabutin in Mycobacterium tuberculosis // J. Clin. Microbiol. – 2014. – Vol. 52. – P. 2157-2162.

10. Jeong D.H., Kang Y.W., Kim J.Y. et al. Successful Treatment with a High-dose Rifampin-containing regimen for Pulmonary Tuberculosis with a Disputed rpoB Mutation // Intern. Med. – 2018. – Vol. 57(22). – P. 3281-3284.

11. Kamela C.S.Ng., Supply Ph., Cobelens F.G.J. et al. How well do routine molecular diagnostics detect rifampin heteroresistance in Mycobacterium tuberculosis? // J. Clin Microbiol. – 2019. – Vol. 57. - N. 11: e00717-19. doi: 10.1128/JCM.00717-19.

12. Kao C.Y., Lee A.Y., Huang A.H. et al. Heteroresistance of Helicobacter pylori from the same patient prior to antibiotic treatment. // Infect. Genet. Evol. – 2014. – Vol. 23. – P.196-202.

13. Kumar P., Balooni V., Kumar B. et al. High degree of multi-drug resistance and hetero-resistance in pulmonary TB patients from Punjab state of India // Tuberculosis (Edinb). – 2014. – Vol. 94. – N. 1. – P. 73-80.

14. Mekonnen D., Admassu A., Mulu W. et al. Multidrug-resistant and heteroresistant Mycobacterium tuberculosis and associated gene mutations in Ethiopia. // Intern. J. Infect. Dis. – 2015. – Vol. 39. – P. 34–38.

15. Ocheretina O., Escuyer V. E., Mabou M.M. et al. Correlation between genotypic and phenotypic testing for resistance to rifampin in Mycobacterium tuberculosis clinical isolates in Haiti: investigation of cases with discrepant susceptibility results // PloS One. – 2014. – Vol. 9. – N. 3. – e9056.

16. Post F.A., Willcox P.A., Mathema B. et al. Genetic polymorphism in Mycobacterium tuberculosis isolates from patients with chronic multidrug-resistant tuberculosis // J. Infect. Dis. – 2004. – Vol. 190. – N. 1. – P. 99-106.

17. Reference protocol for MIC determination of anti-tuberculous agents against isolates of the Mycobacterium tuberculosis complex in Middlebrook 7H9 broth. EUCAST. Version 6.1. 4th of July, 2019. [Электронный ресурс] URL: https://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/Mycobacteria/Methods_in_AMST/Technical_protocol_AMST_MIC_reference_method_190719.pdf (Дата обращения 20.09.2022).

18. Rigouts L., Gumusboga M., Bram de Rijk W. et al. Rifampin resistance missed in automated liquid culture system for Mycobacterium tuberculosis isolates with specific rpoB mutations // J. Clinical Microbiol. – 2013. – Vol. 51. – N. 8. – P. 2641-2645.

19. Siddiqi S. H., Rusch-Gerdes S., Alexander H. et al. MGIT Procedure Manual for BACTECТМMGITТМ 960 TB System (Also applicable for Manual MGIT) – 2006. [Электронный ресурс] URL: https://www.finddx.org/wp-content/uploads/2016/02/mgit_manual_nov2006.pdf (Дата обращения 20.09.2022).

20. Springer B., Calligaris-Maibach R., Ritter C. et al. Tuberculosis drug resistance in an area of low endemicity in 2004 to 2006: semiquantitative drug susceptibility testing and genotyping // J. Clinical Microbiol. – 2008. – Vol. 46. – N. 12. – P. 4064-4067.

21. Telenti A., Imboden P., Marchesi F. et al. Detection of rifampicin resistance mutations in Mycobacterium tuberculosis // Lancet. – 1993. – Vol. 341. – P. 647-651.

22. Van Deun A., Barrera L., Bastian I. et al. Mycobacterium tuberculosis strains with highly discordant rifampin susceptibility test results // J. Clinical Microbiol. – 2009. – Vol. 47. – N. 11. – P. 3501-3506.

23. Van Deun A., Decroo T., Piubello A. et al. Principles for constructing a tuberculosis treatment regimen: the role and definition of core and companion drugs // Int. J. Tuberc. Lung Dis. – 2018. – Vol. 22. – P. 239-245.

24. Van Ingen J., Aarnoutse R., de Vries G. et al. Low-level rifampicin-resistant Mycobacterium tuberculosis strains raise a new therapeutic challenge // Int. J. Tuberc. Lung Dis. – 2011. – Vol. 15. – N. 7. – P. 990-992.

25. Williamson D.A., Roberts S.A., Bower J.E. et al. Clinical failures associated with rpoB mutations in phenotypically occult multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis // Int. J. Tuberc. Lung Dis. – 2012. – Vol. 16. – N. 2. – P. 216-220.

26. Zhang Z., Wang Y., Pang Yu. et al. Comparison of different drug susceptibility test methods to detect rifampin heteroresistance in Mycobacterium tuberculosis // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. – 2014. – Vol. 58. – N. 9. – P. 5632–5635.