Аннотация:
Грибы рода Candida повсеместно распространенные оппортунисты человека, способные вызывать инфекции различной локализации, а также угрожающие жизни состояния у иммунокомпрометированных пациентов, число которых в последние годы неуклонно растет. Это ВИЧ-инфицированные, пациенты с различными онкологическими заболеваниями и пациенты, перенесшие трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток. Кроме того, распространяется устойчивость к противогрибковым препаратам. Природно-чувствительные к азолам Candida albicans обладают разнообразными механизмами приобретенной устойчивости, включая эффлюксные переносчики и амплификацию гена белка-мишени. Данное исследование проводилось с целью оценить распространенность данных механизмов в выборке изолятов, выделенных от ВИЧ-инфицированных пациентов в Московском регионе Российской Федерации, охарактеризовать взаимосвязь данных механизмов и закономерности развития устойчивости. 18 устойчивых к флуконазолу и вориконазолу штаммов C. albicans были выделены от ВИЧ-инфицированных пациентов с рецидивирующим орофарингеальным кандидозом, находящихся на лечении в ГБУЗ ИКБ № 2 ДЗМ. Уровни экспрессии генов ERG11, MDR1, CDR1, CDR2, участвующих в формировании приобретенной устойчивости к азолам были измерены с помощью количественной полимеразной цепной реакции, метода 2CT с генами ACT и PMA в качестве контрольных генов и референсных значений чувствительных изолятов. Уровни экспрессии выше средних значений чувствительных изолятов более чем на 3 стандартных отклонения считались достоверно повышенными. У большей части изолятов обнаружены повышенные уровни экспрессии генов CDR1 и CDR2: 89 и 78[%] соответственно. Уровень экспрессии гена MDR1 был повышен только в 28[%] случаев. Уровни экспрессии ERG11 были достоверно повышенными у 78[%] изолятов. У 4 штаммов были значительно повышены уровни экспрессии всех исследуемых генов устойчивости. В данной выборке изолятов C. albicans приобретенная устойчивость в основном связана с эффлюксными переносчиками, кодируемыми генами CDR1 и CDR2. Также, у большинства изолятов выявлен повышенный уровень экспрессии гена белка-мишени азолов ERG11. Уровень экспрессии гена эффлюксного переносчика MDR1 был повышен в наименьшем числе образцов. Нельзя также исключать вероятную роль других механизмов приобретенной устойчивости, таких как мутации в гене ERG11. Можно предположить, что выявленные механизмы устойчивости являются следствием длительного, широкого, а порой и бесконтрольного применения азолов, в том числе для лечения и профилактики кандидозов в группе ВИЧ-инфицированных пациентов.
<p><em>Candida</em> fungi are common opportunistic microorganisms capable of causing infections of various localization, as well as life-threatening conditions in immunocompromised patients, such as HIV-infected individuals, oncology patients, subjects undergoing HSCT, which number has been steadily increasing in recent years. In addition, resistance to anti-fungal drugs has been spreading as well. Naturally sensitive to azoles, <em>C. albicans</em> possess a variety of mechanisms of acquired resistance, including efflux transporters and target protein-encoding gene amplification. This study was conducted to assess a prevalence of such mechanisms in the isolates sample obtained from HIV-infected patients in the Moscow region of the Russian Federation, characterize a relationship between these mechanisms and patterns of developing drug resistance. 18 strains of <em>C. albicans</em> resistant to fluconazole and voriconazole were isolated from HIV-infected patients with recurrent oropharyngeal candidiasis in the Moscow region. The expression levels of the <em>ERG11</em>, <em>MDR1</em>, <em>CDR1</em>, <em>CDR2</em> genes involved in the formation of acquired azole resistance were measured using quantitative PCR, the 2CT method with <em>ACT</em> and <em>PMA</em> genes as control genes and reference values of sensitive isolates. Expression levels exceeding the average values of sensitive isolates by more than 3 standard deviations were considered significantly elevated. In most of the isolates, elevated levels of <em>CDR1</em> and <em>CDR2</em> gene expression were found: 89[%] and 78[%], respectively. The expression level of the <em>MDR1</em> gene was increased only in 28[%] of cases. <em>ERG11</em> expression levels were significantly elevated in 78[%] of the isolates. Expression levels of all resistance genes studied were significantly increased in 4 strains. In this sample of <em>C. albicans</em> isolates, acquired resistance is mainly associated with efflux vectors encoded by the <em>CDR1</em> and <em>CDR2</em> genes. Also, in most isolates, an increased expression level for the azole target protein gene <em>ERG11</em> was detected. The expression level of the efflux transporter gene <em>MDR1</em> was increased in the smallest number of samples. It is also impossible to exclude a potential role of other mechanisms in developing acquired resistance, such as mutations in the <em>ERG11</em> gene. It can be assumed that the identified mechanisms of resistance result from long-term, widespread, and sometimes uncontrolled use of azoles, including those in treatment and prevention of candidiasis in HIV-infected patients.</p> Воропаев А.Д. Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Екатеринчев Д.А. Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Урбан Ю.Н. Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
Зверев В.В. Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Несвижский Ю.В. Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Воропаева Е.А. Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
Лиханская Е.И. Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
Афанасьев М.С. Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Афанасьев С.С. Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare
Voropaev A.D. I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Yekaterinchev D.A. I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Urban Y.N. G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare
Zverev V.V. I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Nesvizhsky Y.V. Yu. V. I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Voropaeva E.A. G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare
Likhanskaya E.I. G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare
Afanasiev M.S. I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)
Afanasiev S.S. G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare
CDR1, CDR2, MDR1 and ERG11 expression in azole resistant Сandida albicans isolated from HIV-infected patients in city of Moscow eng
Экспрессия CDR1, CDR2, MDR1 и ERG11 у устойчивых к азолам штаммов Сandida albicans, выделенных от ВИЧ-инфицированных пациентов в городе Москве
Текст визуальный электронный
Инфекция и иммунитет
SPb RAACI
Т. 12, № 5 С. 929-937
2022
Candida albicans
Candida albicans
ВИЧ
HIV
флуконазол
fluconazole
ERG11
ERG11
CDR1
CDR1
CDR2
CDR2
MDR1
MDR1
Статья
Грибы рода Candida повсеместно распространенные оппортунисты человека, способные вызывать инфекции различной локализации, а также угрожающие жизни состояния у иммунокомпрометированных пациентов, число которых в последние годы неуклонно растет. Это ВИЧ-инфицированные, пациенты с различными онкологическими заболеваниями и пациенты, перенесшие трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток. Кроме того, распространяется устойчивость к противогрибковым препаратам. Природно-чувствительные к азолам Candida albicans обладают разнообразными механизмами приобретенной устойчивости, включая эффлюксные переносчики и амплификацию гена белка-мишени. Данное исследование проводилось с целью оценить распространенность данных механизмов в выборке изолятов, выделенных от ВИЧ-инфицированных пациентов в Московском регионе Российской Федерации, охарактеризовать взаимосвязь данных механизмов и закономерности развития устойчивости. 18 устойчивых к флуконазолу и вориконазолу штаммов C. albicans были выделены от ВИЧ-инфицированных пациентов с рецидивирующим орофарингеальным кандидозом, находящихся на лечении в ГБУЗ ИКБ № 2 ДЗМ. Уровни экспрессии генов ERG11, MDR1, CDR1, CDR2, участвующих в формировании приобретенной устойчивости к азолам были измерены с помощью количественной полимеразной цепной реакции, метода 2CT с генами ACT и PMA в качестве контрольных генов и референсных значений чувствительных изолятов. Уровни экспрессии выше средних значений чувствительных изолятов более чем на 3 стандартных отклонения считались достоверно повышенными. У большей части изолятов обнаружены повышенные уровни экспрессии генов CDR1 и CDR2: 89 и 78[%] соответственно. Уровень экспрессии гена MDR1 был повышен только в 28[%] случаев. Уровни экспрессии ERG11 были достоверно повышенными у 78[%] изолятов. У 4 штаммов были значительно повышены уровни экспрессии всех исследуемых генов устойчивости. В данной выборке изолятов C. albicans приобретенная устойчивость в основном связана с эффлюксными переносчиками, кодируемыми генами CDR1 и CDR2. Также, у большинства изолятов выявлен повышенный уровень экспрессии гена белка-мишени азолов ERG11. Уровень экспрессии гена эффлюксного переносчика MDR1 был повышен в наименьшем числе образцов. Нельзя также исключать вероятную роль других механизмов приобретенной устойчивости, таких как мутации в гене ERG11. Можно предположить, что выявленные механизмы устойчивости являются следствием длительного, широкого, а порой и бесконтрольного применения азолов, в том числе для лечения и профилактики кандидозов в группе ВИЧ-инфицированных пациентов.
<p><em>Candida</em> fungi are common opportunistic microorganisms capable of causing infections of various localization, as well as life-threatening conditions in immunocompromised patients, such as HIV-infected individuals, oncology patients, subjects undergoing HSCT, which number has been steadily increasing in recent years. In addition, resistance to anti-fungal drugs has been spreading as well. Naturally sensitive to azoles, <em>C. albicans</em> possess a variety of mechanisms of acquired resistance, including efflux transporters and target protein-encoding gene amplification. This study was conducted to assess a prevalence of such mechanisms in the isolates sample obtained from HIV-infected patients in the Moscow region of the Russian Federation, characterize a relationship between these mechanisms and patterns of developing drug resistance. 18 strains of <em>C. albicans</em> resistant to fluconazole and voriconazole were isolated from HIV-infected patients with recurrent oropharyngeal candidiasis in the Moscow region. The expression levels of the <em>ERG11</em>, <em>MDR1</em>, <em>CDR1</em>, <em>CDR2</em> genes involved in the formation of acquired azole resistance were measured using quantitative PCR, the 2CT method with <em>ACT</em> and <em>PMA</em> genes as control genes and reference values of sensitive isolates. Expression levels exceeding the average values of sensitive isolates by more than 3 standard deviations were considered significantly elevated. In most of the isolates, elevated levels of <em>CDR1</em> and <em>CDR2</em> gene expression were found: 89[%] and 78[%], respectively. The expression level of the <em>MDR1</em> gene was increased only in 28[%] of cases. <em>ERG11</em> expression levels were significantly elevated in 78[%] of the isolates. Expression levels of all resistance genes studied were significantly increased in 4 strains. In this sample of <em>C. albicans</em> isolates, acquired resistance is mainly associated with efflux vectors encoded by the <em>CDR1</em> and <em>CDR2</em> genes. Also, in most isolates, an increased expression level for the azole target protein gene <em>ERG11</em> was detected. The expression level of the efflux transporter gene <em>MDR1</em> was increased in the smallest number of samples. It is also impossible to exclude a potential role of other mechanisms in developing acquired resistance, such as mutations in the <em>ERG11</em> gene. It can be assumed that the identified mechanisms of resistance result from long-term, widespread, and sometimes uncontrolled use of azoles, including those in treatment and prevention of candidiasis in HIV-infected patients.</p>