In vitro анализ комбинированной фенотипической устойчивости клинических изолятов Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae к антибиотикам и гуморальным факторам врожденного иммунитета

Циркунова Ж. Ф.; Потапнев М. П.; Красько О. B.; Филонюк В. А.

In vitro анализ комбинированной фенотипической устойчивости клинических изолятов Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae к антибиотикам и гуморальным факторам врожденного иммунитета

Циркунова Ж. Ф.,

Потапнев М. П.,

Красько О. B.,

Филонюк В. А.

2026

https://doi.org/10.29235/1814-6023-2026-23-2-125-139

Одной из проблем современной медицины является формирование у бактерий комбинированной устойчивости к антимикробным средствам и гуморальным факторам врожденного иммунитета. Такой фенотип микроорганизмов не только сужает возможности антимикробной терапии, но и позволяет патогенам более эффективно преодолевать первую линию защиты организма человека, вызывая тяжелые диссеминированные процессы, трудно поддающиеся стандартным схемам лечения.Цель данного исследования – изучение in vitro наличия комбинированной фенотипической устойчивости клинических изолятов энтеробактерий к антибиотикам и гуморальным факторам врожденного иммунитета, содержащимся в сыворотке и плазме крови.В работе исследовано 59 клинических изолятов Escherichia coli (n = 30) и Klebsiella pneumoniae (n = 29), выделенных в различных стационарах г. Минска в 2021–2023 гг. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам проводили на анализаторе Vitek 2 Compact (BioMerieux, Франция). Устойчивость к антимикробному действию нативной сыворотки, нативной плазмы и плазмы, обогащенной растворимыми факторами тромбоцитов (ПОРФТ/PRP), оценивали методом серийных разведений в жидкой питательной среде.Установлена высокая частота комбинированной устойчивости грамотрицательных бактерий к экзогенным и эндогенным антимикробным веществам. Показано, что у клинических изолятов E. coli устойчивость к пенициллинам, цефалоспоринам, фторхинолонам и сульфаналамидам сочетается с устойчивостью к сыворотке крови в 60,0–66,7 % случаев. Изоляты K. pneumoniae продемонстрировали критически высокую резистентность к карбапенемам (72,4 %), защищенным пенициллинам (79,3 %), цефалоспоринам (82,1 %) и фторхинолонам (82,8 %), при этом большинство таких штаммов также было устойчиво и к плазме крови (69,2–81,8 %). ПОРФТ/PRP продемонстрировала выраженный бактериостатический эффект в отношении 88,9 % изолятов E. coli и 100 % K. pneumoniae.

Циркунова Ж. Ф., Потапнев М. П., Красько О. B., Филонюк В. А. In vitro анализ комбинированной фенотипической устойчивости клинических изолятов Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae к антибиотикам и гуморальным факторам врожденного иммунитета. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2026;23(2):125-139. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2026-23-2-125-139

Цитирование

Список литературы

1. Nasrollahian, S. A review of the mechanisms that confer antibiotic resistance in pathotypes of E. coli / S. Nasrollahian, J. P. Graham, M. Halaji // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. – 2024. – Vol. 14. – Art. 1387497. https://doi.org/10.3389/fcimb.2024.1387497

2. Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae capsular types, antibiotic resistance and virulence factors in China: a longitudinal, multi-centre study / F. Hu, Y. Pan, H. Li [et al.] // Nature Microbiology. – 2024. – Vol. 9, N 3. – P. 814–829. https://doi.org/10.1038/s41564-024-01612-1

3. Antibiotic resistance rates in hypervirulent Klebsiella pneumoniae strains: A systematic review and meta-analysis / M. Beig, S. Aghamohammad, N. Majidzadeh [et al.] // Journal of Global Antimicrobial Resistance. – 2024. – Vol. 38. – P. 376–388. https://doi.org/10.1016/j.jgar.2024.06.018

4. Биологические свойства и антибиотикорезистентность Klebsiella pneumoniae и её роль в этиологической структуре возбудителей внебольничных пневмоний / А. С. Анисимова, Н. В. Павлович, Н. В. Аронова [и др.] // Антибиотики и химиотерапия. – 2023. – Т. 68, № 5–6. – С. 11–18.

5. The evolution of colistin resistance increases bacterial resistance to host antimicrobial peptides and virulence / P. K. Jangir, L. Ogunlana, P. Szili [et al.] // eLife. – 2023. – Vol. 12. – Art. e84395. https://doi.org/10.7554/eLife.84395

6. Antimicrobial peptides (AMPs): Ancient compounds that represent novel weapons in the fight against bacteria / J. M. Ageitos, A. Sánchez-Pérez, P. Calo-Mata T. G. Villa // Biochemical Pharmacology. – 2017. – Vol. 133. – P. 117–138. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2016.09.018

7. The neutralizing effect of heparin on blood-derived antimicrobial compounds: impact on antibacterial activity and inflammatory response / D. Cont, S. Harm, C. Schildböck [et al.] // Frontiers in Immunology. – 2024. – Vol. 15. – Art. 1373255. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1373255

8. Антимикробная активность сыворотки крови и её взаимосвязь с показателями общего клинического анализа крови / А. М. Иксанова, И. М. Ожован, В. Г. Арзуманян [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. – 2023. – Т. 68, № 7. – С. 395–400.

9. Antimicrobial Peptides – Mechanisms of Action, Antimicrobial Effects and Clinical Applications / J. Talapko, T. Meštrović, M. Juzbašić [et al.] // Antibiotics. – 2022. – Vol. 11, N 10. – Art. 1417. https://doi.org/10.3390/antibiotics11101417

10. Antimicrobial Effect of Platelet Rich Plasma and Platelet Gel against Staphylococcus aureus Isolated from Surgical Site Infections: An In Vitro Study / A. A. Hasan, A. Heiba, L. Metwally [et al.] // Egyptian Journal of Medical Microbiology. – 2019. – Vol. 28, N 2. – P. 113–120. https://doi.org/10.21608/ejmm.2019.282704

11. Virulence Factors of Pseudomonas Aeruginosa and Antivirulence Strategies to Combat Its Drug Resistance / Ch. Liao, X. Huang, Q. Wang [et al.] // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. – 2022. – Vol. 12. – Art. 926758. https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.926758

12. Miajlovic, H. Bacterial self-defence: how Escherichia coli evades serum killing / H. Miajlovic, S. G. Smith // FEMS Microbiology Letters. – 2014. – Vol. 354, N 1. – P. 1–9. https://doi.org/10.1111/1574-6968.12419

13. Fleitas, O. Induced Bacterial Cross-Resistance toward Host Antimicrobial Peptides: A Worrying Phenomenon / O. Fleitas, O. L. Franco // Frontiers in Microbiology. – 2016. – Vol. 7. – Art. 381. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00381

14. Andersson, D. I. Mechanisms and consequences of bacterial resistance to antimicrobial peptides / D. I. Andersson, D. Hughes, J. Z. Kubicek-Sutherland // Drug Resistance Updates. – 2016. – Vol. 26. – P. 43–57. https://doi.org/10.1016/j.drup.2016.04.002

15. Microbial evasion of the complement system: a continuous and evolving story / M. T. Heggi, H. T. N. El-Din, D. I. Morsy [et al.] // Frontiers in Immunology. – 2024. – Vol. 14. – Art. 1281096. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1281096

16. Adherence ability and serum resistance of different hospital clusters of Acinetobacter baumannii / A. P. Uber, G. F. Viana, F. G. Lodi [et al.] // Letters in Applied Microbiology. – 2021. – Vol. 73, N 2. – P. 132–138. https://doi.org/10.1111/lam.13484

17. Transcriptomic Basis of Serum Resistance and Virulence Related Traits in XDR P. aeruginosa Evolved Under Antibiotic Pressure in a Morbidostat Device / M. Javed, S. Sajjad ur Rahman, S. Tabassum [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2021. – Vol. 11. – Art. 619542. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.619542

18. Serum susceptibility of Escherichia coli and its association with patient clinical outcomes / O. Poteete, P. Cox, F. Ruffin [et al.] // PLoS ONE. – 2024. – Vol. 19, N 7. – Art. e0307968. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0307968

19. Biedzka-Sarek, M. Role of YadA, Ail, and Lipopolysaccharide in Serum Resistance of Yersinia enterocolitica Serotype O:3 / M. Biedzka-Sarek, R. Venho, M. Skurnik // Infection and Immunity. – 2005. – Vol. 73, N 4. – P. 2232–2244. https://doi.org/10.1128/IAI.73.4.2232-2244.2005

20. Patterns of cross-resistance and collateral sensitivity between clinical antibiotics and natural antimicrobials / A. Colclough, J. Corander, S. K. Sheppard [et al.] // Evolutionary Applications. – 2019. – Vol. 12, N 5. – P. 878–887. https://doi.org/10.1111/eva.12762

21. Metal Resistance and Its Association With Antibiotic Resistance / C. Pal, K. Asiani, S. Arya [et al.] // Advances in Microbial Physiology. – 2017. – Vol. 70. – P. 261–313. https://doi.org/10.1016/bs.ampbs.2017.02.001

22. Reygaert, W. C. An overview of the antimicrobial resistance mechanisms of bacteria / W. C. Reygaert // AIMS Microbiology. – 2018. – Vol. 4, N 3. – P. 482–501. https://doi.org/10.3934/microbiol.2018.3.482

23. In Vitro Cross-Resistance to Daptomycin and Host Defense Cationic Antimicrobial Peptides in Clinical MethicillinResistant Staphylococcus aureus Isolates / N. N. Mishra, J. McKinnell, M. R. Yeaman [et al.] // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. – 2011. – Vol. 55, N 9. – P. 4012–4018. https://doi.org/10.1128/AAC.00223-11

24. Mechanisms Protecting Acinetobacter baumannii against Multiple Stresses Triggered by the Host Immune Response, Antibiotics and Outside-Host Environment / S. Monem, B. Furmanek-Blaszk, A. Łupkowska [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. – 2020. – Vol. 21, N 15. – Art. 5498. https://doi.org/10.3390/ijms21155498

25. Antibiotics and Innate Immunity: A Cooperative Effort Toward the Successful Treatment of Infections / A. D. Berti, E. Theisen, J.-D. Sauer [et al.] // Open Forum Infectious Diseases. – 2020. – Vol. 7, N 8. – Art. ofaa302. https://doi.org/10.1093/ofid/ofaa302

26. Improved in vitro evaluation of novel antimicrobials: potential synergy between human plasma and antibacterial peptidomimetics, AMPs and antibiotics against human pathogenic bacteria / L. Citterio, H. Franzyk, Y. Palarasah [et al.] // Research in Microbiology. – 2016. – Vol. 167, N 2. – P. 72–82. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2015.10.002

27. Platelet-rich plasma as a potential antimicrobial agent against multidrug resistant bacteria in diabetic foot infections / E. Aboelsaad, S. Moustafa, A. Amine [et al.] // Scientific Reports. – 2025. – Vol. 15, N 1. – Art. 15145. https://doi.org/10.1038/s41598-025-97418-0

28. Antibacterial and antibiofilm activity of platelet-rich plasma under different activation conditions against multidrugresistant MRSA isolated from human skin abscesses / A. S. Abdelgeliel, W. F. Sayed, W. M. Salem, F. S. Hassan // BMC Biotechnology. – 2025. – Vol. 25, N 1. – Art. 137. https://doi.org/10.1186/s12896-025-01078-x

29. Antimicrobial Effects of Platelet-Rich Plasma and Platelet-Rich Fibrin: A Scoping Review / C. L. Karan, M. Jeyaraman, N. Jeyaraman [et al.] // Cureus. – 2023. – Vol. 15, N 12. – Art. e51360. https://doi.org/10.7759/cureus.51360

30. Antibacterial Activity of Leukocyteand Platelet-Rich Plasma: An In Vitro Study / A. Cieślik Bielecka, T. Bold, G. Ziółkowski [et al.] // BioMed Research International. – 2018. – Vol. 2018. – Art. 9471723. https://doi.org/10.1155/2018/9471723

31. Platelet-rich plasma plays an antibacterial, anti-inflammatory and cell proliferation promoting role in an in vitro model for diabetic infected wounds / T. Li, Y. Ma, M. Wang [et al.] // Infection and Drug Resistance. – 2019. – Vol. 12. – P. 297–309. https://doi.org/10.2147/idr.s186651

32. An evaluation of the bacteriostatic effect of platelet-rich plasma / O. J. Smith, A. Wicaksana, D. Davidson [et al.] // International Wound Journal. – 2021. – Vol. 18, N 4. – P. 448–456. https://doi.org/10.1111/iwj.13545

33. Нозокомиальные инфекции, вызванные бактериями семейства Enterobacteriaceae, в онкологической клинике / Н. В. Дмитриева, В. В. Агинова, И. Н. Петухова [и др.] // Сибирский онкологический журнал. – 2019. – Т. 18, № 1. – С. 36–42.

34. Multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae: challenges for treatment, prevention and infection control / M. Bassetti, E. Righi, A. Carnelutti [et al.] // Expert Review of Anti-infective Therapy. – 2018. – Vol. 16, N 10. – P. 749–761. https://doi.org/10.1080/14787210.2018.1522249

35. High prevalence of multiple antibiotic resistance in clinical E. coli isolates from Bangladesh and prediction of molecular resistance determinants using WGS of an XDR isolate / P. Jain, A. K. Bepari, P. K. Sen [et al.] // Scientific Reports. – 2021. – Vol. 11, N 1. – Art. 22859. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02251-w

36. M. Platelet-Rich Plasma for the Treatment of Tissue Infection: Preparation and Clinical Evaluation / W. Zhang, Y. Guo, Kuss [et al.] // Tissue Engineering Part B: Reviews. – 2019. – Vol. 25, N 3. – P. 225–236. https://doi.org/10.1089/ten.teb.2018.0309

37. Platelet-rich plasma lysate displays antibiofilm properties and restores antimicrobial activity against synovial fluid biofilms in vitro / J. M. Gilbertie, T. P. Schaer, A. G. Schubert [et al.] // Journal of Orthopaedic Research. – 2020. – Vol. 38, N 6. – P. 1365–1374. https://doi.org/10.1002/jor.24584

Источник

Информация

Автор

Циркунова Ж. Ф. Белорусский государственный медицинский университет
Потапнев М. П. Белорусский государственный медицинский университет
Красько О. B. Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси
Филонюк В. А. Республиканский центр гигиены, эпидемиологии и общественного здоро

Страницы

125-139

Год издания

2026

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук

Похожие публикации

Источник

Информация