Определение множественной и широкой лекарственной устойчивости Mycobacterium tuberculosis с помощью различных молекулярных тест-систем и BACTECTM MGITTM 960

Изучены генетические мутации, связанные с лекарственной устойчивостью (ЛУ) микобактерий туберкулеза (МБТ) к изониазиду (H), рифампицину (R), фторхинолонам (Fq) и аминогликозидам (Ag), выявленные с помощью молекулярно-генетических методов в 85 изолятах. Результаты исследования сравнивали с микробиологическим определением ЛУ к этим препаратам в системе BACTEC™ MGIT™ 960.
Совпадение результатов определения МЛУ, МЛУ в сочетании с ЛУ к Fq, МЛУ в сочетании с ЛУ к Ag и ШЛУ молекулярными и микробиологическими методами составило 94,7, 93,3, 93,3 и 97,3%, соответственно. В 55,3% культур МБТ часто встречалось сочетание мутаций Ser531Leu в гене rpoB и Ser315Thr в katG. В двух сохранивших фенотипическую чувствительность к R штаммах выявлена мутация Asp516Tyr (в rpoB), приводящая к низкому уровню устойчивости возбудителя к этому препарату. Среди мутаций в гене gyrA, наиболее часто встречаемых, были замены в 94-м (58,8%) и 90-м (15,7%) кодонах. Мутация Asp94Gly была обнаружена в 60,0% культур. Только в gyrB мутации были выявлены в 4,0% в штаммах и в 2,0% – одновременно в двух генах. Определение мутаций в промоторной области гена eis позволило дополнительно к 18 (37,5%) культурам с заменами в гене rrs выявить 30 (62,5%) штаммов МБТ, устойчивых как к канамицину, так и к амикацину.
Быстрое определение типа мутаций в генах МБТ в сочетании с микробиологическим определением уровня устойчивости к R, H, Fq и Ag даст более полную информацию об исследуемых штаммах МБТ и поможет клиницистам контролировать развитие лекарственной устойчивости.

1. A Canadian multicenter laboratory study for standardized second-line antimicrobial susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis // J. Clin. Microbiol. – 2010. – N. 10. – P. 1128-1150.

2. Brossier F., Veziris N., Truffot-Pernot C. et al. Performance of the genotype MTBDR line probe assay for detection of resistance to rifampin and isoniazid in strains of Mycobacterium tuberculosis with low- and high-level resistance // J. Clin. Microbiol. – 2006. – Vol. 44. – N. 10. – P. 3659-3664.

3. Cole T., Eisenach K.D., McMurray D. et al. Tuberculosis and tubercle bacillus. – Washington, DS: ASM Press, 2005. – 585 p.

4. Global tuberculosis report 2013. – Geneva: WHO, 2013. [Электронный ресурс] URL: http://www.who.int/tb/publications/global_report/en/index.hyml. (Дата обращения 25.04.2015).

5. 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.

6. Jugheli L., Bzekalava N., de Rijk P. et al. High level of cross-resistance between kanamycin, amikacin, and capreomycin among Mycobacterium tuberculosis isolates from Georgia and a close relation with mutations in the rrs gene // Antimicrob. Agents Chemother. – 2009. – Vol. 53. – N. 12. – P. 5064-5068.

7. Lau R., Ho P., Kao R. et al. Molecular characterization of fluoroquinolone resistance in Mycobacterium tuberculosis: functional analysis of gyrA mutation at position 74 // Antimicrob. Аgents Chemother. – 2011. – Vol. 55. – N. 2. – P. 608-614.

8. Malik S, Willby M., Sikes D. New insights into fluoroquinolone resistance in Mycobacterium tuberculosis: functional genetic analysis of gyrA and gyrB mutations. // PLoS One. – 2012. – Vol. 7. – N. 6. – P. 1-10.

9. Matrat S., Veziris N., Mayer C. et al. Functional analysis of DNA gyrAse mutant enzymes carrying mutations at position 88 in the A subunit found in clinical strains of Mycobacterium tuberculosis resistant to fluoroquinolones // Antimicrob. Аgents Chemother. – 2006. – Vol. 50. – N. 12. – P. 4170-4173.

10. Mokrousov I., Otten T., Manicheva O. et al. Molecular characterization of ofloxacin-resistant Mycobacterium tuberculosis strains from Russia // Antimicrob. Аgents Chemother. – 2008. – Vol. 52. – N. 8. – P. 2937-2939.

11. Nosova E., Bukatina A., Isaeva Yu. et al. Analysis of mutations in the gyrA and gyrB genes and their association with the resistance of Mycobacterium tuberculosis to levofloxacin, moxifloxacin and gatifloxacin // J. Med. Microbiol. – 2013. – Vol. 62. – Pt. 1. – P. 108-113.

12. Pang Y., Lu J., Wang Y. et al. Study of the rifampin monoresistance mechanism in Mycobacterium tuberculosis // Antimicrob. Agents Chemother. – 2013. – Vol. 57. – N. 2. – P. 893-900.

13. Perdigão J., Macedo R., Malaquias A. et al. Genetic analysis of extensively drug-resistant Mycobacterium tuberculosis strains in Lisbon, Portugal //J. Antimicrob. Chemother. – 2010. – Vol. 65. – N. 2. – P. 224-227.

14. Pitaksajjakul P., Wongwit W., Punprasit W. et al. Mutations in the gyrA and gyrB genes of fluoroquinolone-resistant Mycobacterium tuberculosis from TB patients in Thailand // Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health. – 2005. – Vol. 36. – Suppl. 4. – P. 228-236.

15. Rusch-Gerdes S., Pfyffer G.E., Casal M. et al. Multicenter laboratory validation of the BACTEC MGIT 960 technique for testing susceptibilities of Mycobacterium tuberculosis to classical second-line drugs and newer antimicrobials // J. Clin. Microbiol. – 2006 – Vol. 44. – N. 3. – P. 688-692.

16. Siddiqi S., Rüsch-Gerdes S. MGIT Procedure Manual for BactecTM MGITTM 960 TB System (Also applicable for Manual MGIT) Mycobacteria Growht Indicator Tube (MGIT) / Culture and Drug Susceptibility Demonstration Projects. – Foundation for Innovative New Diagnostics, 2007. [Электронный ресурс] URL: http://www.ipaqt.org/wp-content/uploads/2013/02/MGIT-Procedure-Manual.pdf. (Дата обращения 25.04.2015).

17. Takiff H., Salazar L., Guerrero C. et al. Cloning and nucleotide sequence of Mycobacterium tuberculosis gyrA and gyrB genes and detection of quinolone resistance mutations // Antimicrob. Agents Chemother. – 1994. – Vol. 38. – N. 4. – P. 773-780.

18. Via L.E., Cho S.N., Hwang S. et al. Polymorphisms associated with resistance and cross-resistance to aminoglycosides and capreomycin in Mycobacterium tuberculosis isolates from South Korean Patients with drug-resistant tuberculosis // J. Clin. Microbiol. – 2010. – Vol. 48. – N. 2. – P. 402-411.

19. Wang J., Lee L., La H. et al. Fluoroquinolone resistance in Mycobacterium tuberculosis isolates: associated genetic mutations and relationship to antimicrobial exposure.// J. Antimicrob. Chemother. – 2007. – Vol. 59. – N. 5. – P. 860-865.

20. Yin X., Yu Z. Mutation characterization of gyrA and gyrB genes in levofloxacin-resistant Mycobacterium tuberculosis clinical isolates from Guangdong Province in China // J. Infect. – 2010. – Vol. 61. – P. 150-154.

21. Zaunbrecher M.A, Sikes R.D. Jr, Metchock B. et al. Overexpression of the chromosomally encoded aminoglycoside acetyltransferase eis confers kanamycin resistance in Mycobacterium tuberculosis // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2009. – Vol. 106. – N. 47. – P. 20004-20009